Režim ultrafiltračnej prevádzky a jeho aplikácia
Na rozdiel od bežnej filtrácie, ultrafiltrácia prijíma poréznu asymetrickú ultrafiltračnú membránu na realizáciu separácie kvapaliny a kvapaliny na povrchu membrány. Režim filtrácie je krížový tok, to znamená, že kŕmna kvapalina prúdi rovnobežne s povrchom membrány. Ultrafiltráciu možno rozdeliť na prerušovanú prevádzku a nepretržitú prevádzku podľa prevádzkového režimu.
Prerušovaná prevádzka
Podľa cirkulačného režimu zachytenia kvapaliny je prerušovaná prevádzka rozdelená do dvoch prevádzkových režimov: úplná cirkulácia zachytávajúcej kvapaliny a čiastočná cirkulácia zachytávajúcej kvapaliny. V procese ultrafiltrácie, aby sa znížil vplyv polarizácie koncentrácie a znečistenia membrány, musí sa v membránovej nádrži udržiavať vysoký prietok kvapaliny krmiva. Preto sa musí prijať veľké množstvo cirkulácie zachytenej kvapaliny, aby sa zachoval vysoký prietok. Okrem toho, vzhľadom na malý permeačný tok membrány, kŕmna kvapalina tiež musí cirkulovať na membráne mnohokrát, aby splnila požiadavky na koncentráciu.
Prerušovaná ultrafiltrácia má výhody vysokej priepustnosti, vysokej účinnosti separácie, jednoduchej prevádzky, malého zariadenia a membránovej plochy a môže realizovať rýchlu koncentráciu malého množstva zásobného roztoku. Preto je vhodný na laboratórne a malé ošetrenie výrobku. Nevýhodou prerušovanej ultrafiltrácie je, že spracovateľská kapacita je malá, zatiaľ čo spracovateľská kapacita kontinuálnej ultrafiltrácie je veľká a doba pobytu kŕmnej kvapaliny na membráne je krátka, takže koncentračný pomer je nízky, takže je potrebná veľká membránová plocha.
Nepretržitá prevádzka
Porovnávali sa účinky kontinuálnej ultrafiltrácie platní a prerušovanej ultrafiltrácie dosiek pri filtrácii a čistení fermentačného vývaru cefalosporínu C. Zistilo sa, že kontinuálna ultrafiltrácia dosiek mala výhody nízkeho membránového znečistenia, ľahkej regenerácie membránového toku po čistení, dobrej kvality filtrátu a jednotnej filtračnej jednotky.
Kontinuálnu ultrafiltráciu možno rozdeliť na jednostupňové a viacstupňové podľa technológie zariadenia. Podľa cirkulačného režimu zachytenej kvapaliny môže byť rozdelená na neobehu a čiastočnú cirkuláciu. Medzi nimi sa v tomto procese široko používa jednostupňový čiastočný obeh a viacstupňová čiastočná cirkulácia. Charakteristickým znakom jednostupňovej kontinuálnej ultrafiltrácie je, že ultrafiltračný proces sa vždy vykonáva pri vysokej koncentrácii, takže priepustnosť a miera odmietnutia sú nízke. Na prekonanie tejto nevýhody sa vo všeobecnosti prijíma viacstupňová nepretržitá prevádzka. Koncentrácia cirkulujúcej kvapaliny v každej časti viacstupňovej ultrafiltrácie sa zase zvyšuje a koncentrovaná kvapalina je vyvádzaná v poslednej časti. Preto môže byť kŕmna kvapalina v predchádzajúcich častiach prevádzkovaná pri nižšej koncentrácii.
