Ultrafiltracijska naprava – levo vstop vode – desno ultrafiltracijski moduli

Primer tega je popolna odstranitev mikrobiologije (virusi, bakterije) in motnosti z veliko zanesljivostjo in relativno majhno delovno površino. Poleg tega sam proces ultrafiltracije ne vpliva na kemijsko sestavo vode, kar pomeni, da je ne osiromaši mineralov.

O ultrafiltraciji

Ultrafiltracija je fizikalna filtracija z membrano, ki ima velikost por 0,02 μm (nominalno) oziroma 0,03 μm (maksimalno). To omogoča odstranitev vseh netopnih snovi, večjih od velikosti por. Mednje spada 99,99 % virusov in 99,9999 % bakterij, pesticidi pa žal še ne. Med membranami in snovmi v vodi ne prihaja do elektrokemijskih interakcij, zaradi česar ostaja voda kemijsko nespremenjena. Membranska filtracija zagotavlja konstantno neoporečnost, saj se ob nasičenju membran zmanjša le njihova prepustnost, ne pa njihova zmožnost odstranjevanja nezaželenih snovi.

Filtracijski spekter – kaj zadrži/prepusti katera od membranskih filtracij

Ultrafiltracijske naprave za delovanje potrebujejo električno napajanje, kar včasih predstavlja manjši izziv, saj so lokacije zajetij običajno dislocirane od infrastrukture.

Kljub popolni avtomatizaciji naprave moramo zagotoviti ustrezen daljinski dostop do nadzornega računalnika za stalen nadzor in upravljanje. Ultrafiltracija za delovanje potrebuje še vodohram, skladišče kemikalij in opremo za obdelavo odpadne vode. Pretok skozi ultrafiltracijo omogoča vstopni tlak, ki ga dosežemo z gravitacijo ali po potrebi s črpalko.

Tehnološki izzivi

Za zagotavljanje zdravstvene neoporečnosti pitne vode moramo redno kontrolirati tesnost membran. Če so membrane tesne, je odstranjevanje motnosti in mikroorganizmov zagotovljeno. Testiranje se izvaja v določenih časovnih presledkih. Idealen bi bil razvoj senzorike, ki bi zaznala vsako poškodbo membrane že ob nastanku.

Ultrafiltracijski modul – čelna stran – surova voda vstopa v kapilarne cevke (premera 0,9 mm)

Naslednji tehnološki problem je obarvanost vode, ki je posledica raztopljenih organskih snovi. Za učinkovito odstranitev teh snovi z ultrafiltracijo jih je potrebno koagulirati (napraviti netopne). To dosežemo z dodatkom trivalentnih ionov aluminija ali železa. Izziv koagulacije je vodenje procesa na način, ki zagotavlja najmanjšo možno koncentracijo preostalega koagulanta v prefiltrirani vodi. Ultrafiltracijske membrane delajo kontinuirano v t. i. »dead-end« načinu (prefiltrirajo vso vodo, ki pride vanje), zato je potrebno intervalno pranje z vodo (hidravlično pranje) in občasno tudi pranje z dodatkom kemikalij. Pogostnost pranja vpliva na izkoristek naprave. Nazivni izkoristek enostopenjskih UF-naprav za pitno vodo je 90 %. Izziv je optimizacija delovanja, ki povečuje izkoristek naprave. Dodaten (težji) izziv je optimizacija delovanja brez vgradnje dodatne senzorike.

Tehnični izzivi

Temeljna zahteva vsake naprave je stabilno delovanje. Sistemi so zastavljeni tako, da je v primeru izpadov elementov, ki ne vplivajo na varnost delovanja, možno delovanje pod posebnimi pogoji v času do odprave napake. Izziv je najti optimum med zanesljivostjo delovanja in minimalno zalogo rezervnih delov. Pomembna je tudi ustrezna komunikacija z upravljalci. Vodarna z ultrafiltracijsko napravo spada med nizkoenergijsko tehnologijo. Naprava s kapaciteto 130 l/s vključno z električnim ogrevanjem letno porabi od 44 MWh do 284 MWh, odvisno od načina delovanja (na osnovi gravitacije ali s pomočjo črpalk). Na gravitacijskih napravah je glede porabe energije nekaj manjših izzivov npr. optimalno prezračevanje prostora). Pri napravah, ki obratujejo s črpalkami za filtracijo, so veliki izzivi čim manjši padci tlaka in s tem manjša poraba energije.

Ultrafiltracijska naprava z vodoravno postavljenimi moduli – 150 l/s

Sistem cevovodov in ventilov na ultrafiltracijski napravi je precej zapleten. Program za krmiljenje naprave mora zato zagotavljati gladke prehode med fazami, preprečevati, da dve enoti naenkrat rabita iste podporne enote (npr. nevtralizacije ali črpalke za pranje) in zagotavljati čim hitrejše regulacije ter delovanje brez tlačnih udarov.

Marketinški izzivi

Ultrafiltracija je za kraške izvire optimalna tehnologija filtriranja pitne vode. Na trgu je nekaj zavajajočih informacij, ki ji neutemeljeno jemljejo tehnološko vrednost in zavajajo končne uporabnike glede primernosti. Najbolj kritična je, da ultrafiltracija osiromašuje vodo v smislu odstranjevanja raztopljenih soli in s tem poslabšuje kakovost pitne vode. Te informacije se širijo s strani ponudnikov drugih (ne vedno ustreznih) tehnologij. Izziv je dati na trg tako informacijo, da se bodo uporabniki znali odločiti, kaj potrebujejo.

Ultrafiltracijska naprava z navpično postavljenimi moduli – 130 l/s 

Nazaj