Keraamilise membraani filtreerimise seadmed ja ultrafiltratsioonimembraani filtreerimisseadmed on membraanide eraldamise tehnoloogias oma omadused, peamised erinevused on järgmised:
Materjal ja struktuur
Keraamiline membraan
- Materjal: valmistatud anorgaanilistest materjalidest (näiteks alumiiniumoksiid, tsirkoonia, räni karbiidi jne).
- Struktuur: jäik poorne struktuur, kõrge mehaaniline tugevus, kõrge temperatuur, kõrgrõhk ja keemiline korrosioonikindlus.
- Eluiga: pikk (kuni 5-10 aastat), saab korduvalt puhastada ja taastada.
Ultrafiltratsioonimembraan
- Materjal: enamasti orgaanilised polümeermaterjalid (näiteks polüsulfoon, polüetrulfone, polüakrüülonitriil, PVDF jne).
- Struktuur: painduv või pooljäik struktuur, nõrk vastupidavus mehaanilisele mõjule.
- Elu: lühike (tavaliselt 2-5 aastat), reostuse või keemilise korrosiooni suhtes haavatav, tuleb regulaarselt välja vahetada.
Eraldamise täpsus ja pooride suurus
Keraamiline membraan
- Pooride suurusvahemik: lai (0. 05 mikron kuni 1 mikron), kattes mikrofiltratsiooni (MF) ja mõned ultrafiltratsiooni (UF) tasemed.
- Rakendus: sobib suurte osakeste, bakterite, õli ja vee emulsioonide jms eraldamiseks. Mõned täpsusega keraamilised membraanid võivad jõuda nanofiltratsiooni (NF) tasemeni.
Ultrafiltratsioonimembraan
- Pooride suurusvahemik: 0. 01-0. 1 mikron, mis kuulub ultrafiltratsioonitasemele.
- Rakendus: säilitavad peamiselt suuri molekule, näiteks valgud, kolloidid, viirused jne, kuid neil puudub võime säilitada väikeseid molekule (nt sool).
Töötingimused
Keraamiline membraan
- Temperatuuri takistus: talub kõrge temperatuuri üle 100 kraadi, mis sobib kõrge temperatuuriga vedela töötlemiseks.
- Keemiline resistentsus: resistentne tugeva happe, tugeva leelise ja orgaaniliste lahustite suhtes, mis sobib söövitava keskkonna jaoks.
- Rõhk: vaja on suurem töörõhk (tavaliselt 0. 5-10 riba).
Ultrafiltratsioonimembraan
- Temperatuuri takistus: üldiselt piiratud 40-60 kraadiga, kõrge temperatuur põhjustab kergesti membraani deformatsiooni.
- Keemiline takistus: tundlik tugeva happe ja leelise suhtes, peab kontrollima pH vahemikku (nt 2-12).
- Rõhk: madal töörõhk (0. 1-5 riba).
Rakendusalad
Keraamiline membraan
- Tööstusväljakud: keemia, nafta (õli ja vee eraldamine), toit (kõrge temperatuuri steriliseerimine), farmatseutiline (kääritusvedeliku selgitamine), reoveepuhastus (sisaldab söövitavat reovett).
- Omadused: sobivad suure reostuse, kõrge temperatuuri, söövitavate ja keerukate süsteemide jaoks.
Ultrafiltratsioonimembraan
- Tsiviil- ja kergetööstus: joogivee puhastamine, biofarmatseudid (valkude kontsentratsioon), piimatooted (vadaku eraldamine), puuviljamahla selgitamine.
- Omadused: sobivad peeneks eraldamiseks kergetes tingimustes ja madalamates kuludes.
Kulud ja hooldus
Keraamiline membraan
- Esialgsed kulud: kõrge (keerulised materjalid ja tootmisprotsess).
- Hoolduskulud: madal (saab korduvalt puhastada, pikk eluiga).
Ultrafiltratsioonimembraan
- Esialgsed kulud: madal (orgaanilisi materjale on lihtne töödelda).
- Hoolduskulud: kõrge (membraanimoodulite sagedane asendamine).
Puhastusmeetod
Keraamiline membraan
- Toetab kõrge intensiivsusega puhastamist: kõrge temperatuuriga auru steriliseerimine, tugev happe/leelise keemiline puhastamine, seljapesu.
- Tugevam sallimisvastane võime.
Ultrafiltratsioonimembraan
- Membraani struktuuri kahjustuste vältimiseks on vaja kerge puhastamist (nt neutraalne puhastusvahend, madala rõhuga seljapesu).
- Vastuvõtlik orgaanilise aine või kolloidi saastumise suhtes, kiirem voo lagunemine.
Soovitused
Valige keraamiline membraan: Kõrge temperatuuri, söövitavate vedelike või pikaajaliste pidevate tööstsenaariumide (nt keemiline reovesi, toidu kõrge temperatuuri steriliseerimine) käsitlemiseks.
Valige ultrafiltratsioonimembraanid: Piiratud eelarves ja kergete töötingimustega peened eraldamised (nt joogivee puhastamine, bioloogiliste toodete kontsentratsioon).
Kaks tehnoloogiat võivad üksteist täiendada, nt keerulistes protsessides (keraamilise membraani eelnemise eelnemise + ultrafiltratsioonimembraani peenravi).