Системы фильтрации и мембраны

1. Мембранные технологии: DuPont FilmTec, Toray и MANN+HUMMEL

• Мембраны RO DuPont FilmTec: обеспечивают высокую стабильную селективность по солям (BW30 PRO-400: 99.6%) и минимальное энергопотребление в линиях обратного осмоса для солоноватой воды, морской воды и с низким энергопотреблением.
• Мембраны RO, NF и UF Toray: элементы RO/NF серии TM из полностью ароматического полиамидного композита, а также половолоконные модули UF (0.01 µm); обладают высокой устойчивостью к загрязнению и соответствуют требованиям FDA Title 21 для пищевой и санитарной сферы.
• Модули UF MANN+HUMMEL: половолоконные модули PureULTRA II (PVDF) и AQUADYN (PAN) обеспечивают высокий поток и длительный срок службы мембраны в воде с содержанием масел, жиров и взвешенных веществ.

2. Прецизионные технологические и стерильные мембранные картриджи (Chemtech)

• Глубинные картриджи melt-blown Chemtech CHT: градиентная пористая структура от 0.5 до 120 µm, конструкция из 100% чистого полипропилена, непрерывная работа до 82°C, допустимый перепад давления до 4 bar (при 40°C), торцевые крышки DOE/SOE, соответствие Ph. Eur / PZH — высокая грязеёмкость для предварительной очистки RO и общепромышленных линий.
• Стерильные мембранные картриджи Chemtech POLYFIL PES: запатентованная асимметричная мембрана из полиэфирсульфона (PES) 0.20 µm; изначально гидрофильна, с низкой адсорбцией белков и воспроизводимой проверкой целостности для фармацевтических, биотехнологических линий и линий розлива напитков.
• Картриджи для воздуха и газов из микростекловолокна Chemtech TEFPOR GF: гидрофобный боросиликатный микростекловолоконный материал, пропитанный PTFE; абсолютная тонкость фильтрации 0.2 µm, устойчивость к автоклавной стерилизации при 121°C и стерилизации на месте паром (SIP) для сжатых технологических газов и воздушных фильтров ёмкостей.
• Картриджи большого расхода Chemtech MEGAPLEAT: горизонтальная складка большого диаметра 6 дюймов (152 mm) сокращает время замены картриджей и занимаемую корпусами площадь в линиях предварительной очистки RO и охлаждающей воды с большим расходом.

3. Мешочные фильтры и санитарные корпуса фильтров

• Промышленные мешочные фильтры: мешки из полипропилена, полиэфирного войлока и сварного нейлонового монофиламента с тонкостью фильтрации 1–1000 µm (Size 1 и Size 2); корпуса из углеродистой стали или нержавеющей стали 304/316L на 1–24 мешка (расход до ≈ 654 m³/h).
• Санитарные корпуса фильтров из 316L (Chemtech TLSH и LSH): электрополированные внутренние поверхности (Ra < 0.4 µm), присоединение Tri-Clamp, корпуса воздушных фильтров с рубашкой и подогревом, отвечающие стандартам фармацевтической и пищевой промышленности.

Картриджи Chemtech CHT рассчитаны на непрерывную работу при температуре до 82°C и перепаде давления до 4 bar (при 40°C) и применяются в химической и нефтехимической промышленности, пищевой промышленности и производстве напитков, предварительной очистке RO и общей водоподготовке. Они отвечают требованиям Европейской фармакопеи к фильтрующим элементам и имеют сертификат Национального института гигиены Польши (PZH).

Их можно подобрать под ваш существующий корпус и требования процесса к химической совместимости; предусмотрены четыре типа торцевых крышек (DOE, 222/226 плоские и с рёбрами, FC с уплотнением O-ring и двусторонне открытые MDOE) и четыре материала уплотнений (NBR, EPDM, силикон и Viton). Эквивалентные картриджи Chemtech (на английском) из полипропилена (PP), PES, PTFE и микростекловолокна можно устанавливать в существующие стандартные корпуса фильтров 10", 20", 30" и 40" с креплением DOE и 222/226 O-ring без изменения корпуса.

Для сред с высокой степенью загрязнения мы поставляем промышленные корпуса мешочных фильтров и фильтровальные мешки как экономичное решение перед картриджной фильтрацией или вместо неё. Стандартные многомешочные корпуса выпускаются на 1–24 мешка (диапазон расхода примерно 3.4–654 m³/h) из углеродистой стали, нержавеющей стали 304 или 316L.

Мешки доступны в широком диапазоне от номинальных 1 до 1000 µm, из полипропилена или полиэфирного войлока, а также из нейлоновой монофиламентной сетки со сварным швом (без игольчатых отверстий). Их предпочитают для ванн с красками, смолами, чернилами и покрытиями, систем воды для инъекций, предварительной защиты RO и общих технологических водяных линий, где нужен баланс большого расхода и низкой стоимости.

4. Мембранная дегазация (мембранные контакторы): удаление CO₂ и O₂

Гидрофобные микропористые половолоконные мембранные контакторы из полипропилена приводят жидкую и газовую фазы в прямой контакт на границе пор мембраны без диспергирования и удаляют растворённые газы непосредственно в линии под давлением — без химических поглотителей кислорода и дозирования щёлочи.

Удаление диоксида углерода (CO₂)

Мембраны обратного осмоса (RO) задерживают ионные частицы, однако растворённый газ CO₂ свободно проходит через мембрану RO и вновь ионизируется в воде (CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻), повышая электропроводность. Мембранные контакторы, устанавливаемые под давлением после RO и перед системой EDI (электродеионизации) (на английском) или фильтром смешанного действия, используют продувку воздухом (отдувочный газ) или вакуум со стороны полости волокон, чтобы снизить содержание растворённого CO₂ ниже предела для питания EDI. Это снижает анионную нагрузку и энергопотребление установки EDI без химической коррекции pH либо за счёт уменьшения потребности в регенерации анионита раствором NaOH и улучшает удаление слабо ионизированных веществ, таких как кремнекислота и бор.

Удаление кислорода (O₂)

В питательной воде котлов, сверхчистой воде (полупроводниковые, энергетические и фармацевтические процессы) и линиях воды для напитков и технологической воды растворённый кислород (O₂) вызывает коррозию трубопроводов и поверхностей теплообмена, а также окисление продукта. В мембранном контакторе вода течёт по межтрубному пространству (снаружи) гидрофобных полых волокон, а со стороны полости волокон подаётся вакуум, отдувочный газ либо их сочетание, что позволяет получить на выходе деоксигенацию до следовых уровней. Критерии контроля питательной воды котлов приведены в нашем руководстве об измерении растворённого кислорода в воде котлов (на английском).

Поставка и подбор модулей

Поставка оригинальных или эквивалентных модулей, применяемых в промышленных линиях мембранных контакторов; подбор с учётом расхода системы, температуры воды, режима работы и требуемого содержания CO₂/O₂ на выходе — для лабораторных, аналитических и промышленных/высокочистых типоразмеров модулей.

Мембранные группы

Для мембран обратного осмоса (RO), ультрафильтрации (UF) и нанофильтрации (NF) мы можем поставлять продукцию DuPont FilmTec (ранее DOW FilmTec), Toray и MANN+HUMMEL с учётом расхода проекта, селективности по солям и характера загрязнений — по опыту наших многолетних поставок эти три бренда относятся к числу мембранных технологий, которые мы предпочитаем в своих проектах.

Элементы DuPont FilmTec для солоноватой воды (например, BW30-PRO-400) обеспечивают стабильную селективность по солям 99.6% (минимум 99.4%) в стандартных условиях испытаний и могут работать при давлении до 600 psi, а элементы для морской воды (SW30) в зависимости от модели обеспечивают стабилизированную селективность 99.4–99.7% — они предназначены для крупных промышленных и муниципальных систем водоподготовки. Ассортимент RO/NF Toray основан на сшитой, полностью ароматической полиамидной композитной структуре мембраны; серия TM700D обеспечивает номинальную селективность по солям 99.80% на элемент (минимум 99.65%) и производительность по пермеату 9.8–45.7 m³/day. На стороне UF компания Toray предлагает также половолоконные модули HFUG с номинальным размером пор 0.01 µm для предварительной очистки RO и санитарные мембраны UF серии TUF, соответствующие санитарным стандартам FDA/USDA 3-A. В портфель UF MANN+HUMMEL входят модули PureULTRA II (половолоконные PVDF, площадь фильтрации 60–107 m²) и AQUADYN (половолоконные PAN, 45–65 m², для воды с содержанием масел и жиров), которые при размере пор примерно 0.02–0.03 µm применяются для удаления бактерий, вирусов и паразитов.

Подходящее семейство и модель мембран определяются на основе анализа питающей воды, требуемого качества пермеата, степени извлечения и конфигурации существующей системы.

Корпуса фильтров

Работа картриджных, мешочных и мембранных элементов напрямую зависит от правильного выбора корпуса фильтра. Мы предлагаем несколько типов корпусов под ваш процесс:

• Корпуса картриджей (DOE/SOE): корпуса DOE (Double Open End) выполнены с крышкой, опорной плитой картриджей, стяжными шпильками и ножевым уплотнением; корпуса SOE (Single Open End) — с наружной оболочкой, фильтрующим элементом на перфорированном каркасе и принудительным уплотнением; оба типа выпускаются с разными вариантами присоединений.
• Санитарные корпуса: для фармацевтики, биотехнологий, WFI, а также пищевой промышленности и напитков, в одно- и многопатронном исполнении; выполнены с позиционирующей плитой, штуцером для манометра и силиконовым уплотнением O-ring/прокладкой.
• Модульные корпуса: конструкция с жёстким сердечником сочетает преимущества закрытого корпуса фильтра и глубинных фильтрующих пластин; модуль заменяют после исчерпания ёмкости фильтра, когда давление достигает 2–2.5 bar, — применяется для красок, чернил, клеёв и высоковязких растворов.
• Корпуса для большого расхода: компактные корпуса с уплотнением сжатием и высокой пропускной способностью, с длительным сроком службы и низкими эксплуатационными затратами; предпочтительны для предварительной очистки RO, опреснения и линий водоподготовки с большими объёмами.
• Корпуса воздушных фильтров с рубашкой: поддерживают давление в ёмкости/аппарате и сохраняют стерильность в линиях ферментации, биопроцессов и выделения продукта; с изоляцией из стекловаты и дополнительной рубашкой с электронным регулированием температуры.

Материал корпуса и тип присоединения определяются санитарными требованиями системы, химической совместимостью среды и существующей схемой трубопроводов.

Эквивалентная и альтернативная поставка

• Прямая поставка мембранных элементов RO DuPont FilmTec и Toray (мембраны RO других брендов, кроме этих двух, мы не рекомендуем).
• Модули мембранных дегазаторов (мембранных контакторов) на половолоконных мембранах для удаления растворённых CO₂ и O₂.
• Предприятия, использующие корпуса технологических фильтров, глубинные картриджи, мешочные фильтры и воздушные/газовые фильтры других производителей: эквивалентная / альтернативная поставка на базе решений Chemtech (DOE, SOE 222/226).
• Пользователи стерильных мембранных фильтрующих картриджей: эквивалентная поставка на базе Chemtech POLYFIL PES (асимметричный PES 0.20 µm) и Tefpor (PTFE).