Ultrafiltrasyon çalışma modu ve uygulaması
Sıradan filtrasyondan farklı olarak, ultrafiltrasyon, membranın yüzeyinde sıvı-sıvı ayrımını gerçekleştirmek için gözenekli asimetrik ultrafiltrasyon membranını benimser. Filtreleme modu çapraz akıştır, yani besleme sıvısı membran yüzeyine paralel olarak akar. Ultrafiltrasyon, çalışma moduna göre aralıklı çalışma ve sürekli çalışma olarak ayrılabilir.
Aralıklı çalışma
Sıvıyı yakalamanın dolaşım moduna göre, aralıklı çalışma iki çalışma moduna ayrılır: durduran sıvının tam dolaşımı ve yakalayan sıvının kısmi dolaşımı. Ultrafiltrasyon prosesinde, konsantrasyon polarizasyonunun ve membran kirliliğinin etkisini azaltmak için, membran tankında yüksek bir besleme sıvı akış hızı korunmalıdır. Bu nedenle, yüksek akış hızını korumak için çok sayıda yakalanan sıvı sirkülasyonu benimsenmelidir. Ek olarak, membranın küçük geçirgenlik akısı nedeniyle, besleme sıvısının konsantrasyon gereksinimlerini karşılamak için membran üzerinde birçok kez dolaşması gerekir.
Aralıklı ultrafiltrasyon, yüksek geçirgenlik, yüksek separasyon verimliliği, basit çalışma, küçük ekipman ve membran alanı avantajlarına sahiptir ve az miktarda stok çözeltisinin hızlı konsantrasyonunu gerçekleştirebilir. Bu nedenle, laboratuvar ve küçük ölçekli ürün muamelesi için uygundur. Aralıklı ultrafiltrasyonun dezavantajı, işleme kapasitesinin küçük olması, sürekli ultrafiltrasyonun işleme kapasitesinin büyük olması ve besleme sıvısının membran üzerindeki kalma süresinin kısa olmasıdır, bu nedenle konsantrasyon oranı düşüktür, bu nedenle geniş bir membran alanı gereklidir.
Sürekli çalışma
Sürekli plaka ultrafiltrasyonu ve aralıklı plaka ultrafiltrasyonunun sefalosporin C fermantasyon suyunun filtrasyonu ve saflaştırılmasındaki etkileri karşılaştırıldı. Sürekli plaka ultrafiltrasyonunun düşük membran kirliliği, temizlik sonrası membran akısının kolay geri kazanımı, iyi filtrasyon kalitesi ve homojen filtrasyon ünitesi avantajlarına sahip olduğu bulunmuştur.
Sürekli ultrafiltrasyon, ekipman teknolojisine göre tek aşamalı ve çok aşamalı olarak ayrılabilir. Yakalanan sıvının dolaşım moduna göre, dolaşım dışı ve kısmi dolaşıma ayrılabilir. Bunlar arasında, süreçte tek aşamalı kısmi dolaşım ve çok aşamalı kısmi dolaşım yaygın olarak kullanılmaktadır. Tek aşamalı sürekli ultrafiltrasyonun özelliği, ultrafiltrasyon işleminin her zaman yüksek konsantrasyon altında gerçekleştirilmesidir, bu nedenle geçirgenlik ve reddetme oranı düşüktür. Bu dezavantajın üstesinden gelmek için genellikle çok aşamalı sürekli çalışma benimsenir. Çok aşamalı ultrafiltrasyonun her bölümünde dolaşımdaki sıvının konsantrasyonu sırayla artar ve konsantre sıvı son bölümde yönlendirilir. Bu nedenle, önceki bölümlerdeki besleme sıvısı daha düşük bir konsantrasyonda çalıştırılabilir.
