Membran serat berongga

Jenis Membran Serat Berongga

Membran serat berongga adalah serat tipis berdinding tipis dengan lumen pusat berongga yang bertindak sebagai penghalang selektif. Serat ini digabungkan dan dipasang ke dalam modul membran. Umumnya, membran serat berongga dapat dibagi menjadi dua jenis: membran asimetris dan membran komposit.

• Membran Serat Berongga Asimetris

  Membran serat berongga asimetris memiliki lapisan kulit yang dominan dan lapisan sublayer berpori. Membran serat berongga asimetris menunjukkan selektivitas dan produktivitas yang tinggi, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi pemisahan dan filtrasi.

• Membran Serat Berongga Komposit

  Membran serat berongga komposit terdiri dari beberapa lapisan, dengan lapisan luar biasanya merupakan film polimer padat. Struktur berlapis membantu meningkatkan kinerja pemisahan, stabilitas kimia, dan kekuatan mekanis.

  Membran serat berongga komposit banyak digunakan dalam pemisahan gas, pengolahan air, dan proses pemisahan yang menuntut lainnya.

Spesifikasi dan Perawatan Membran Serat Berongga

Spesifikasi

Penting untuk dipahami bahwa ukuran sebenarnya dari membran serat berongga dapat bergantung pada aplikasinya. Namun, serat biasanya memiliki diameter luar berkisar dari 50 hingga 300 mikron dengan ketebalan dinding sekitar 15 hingga 30 mikron. Diameter dalamnya bisa sekecil 5 hingga 25 mikron, yang sebanding dengan ukuran rambut manusia. Mereka juga dapat digabungkan untuk membentuk modul.

Panjang serat ini dapat bervariasi dari 1 hingga 5 meter. Membran yang terbuat dari membran serat berongga polypropylene dan bahan lainnya biasanya memiliki permeabilitas antara 0,5 dan 3,0 LMH/Bar.

Konfigurasi Modul Membran

• Perumahan dan Konfigurasi: Struktur pendukung untuk membran serat berongga biasanya dilengkapi dengan tutup ujung dan berisi bundel serat berongga. Untuk mendapatkan permeat, air umpan biasanya mengalir di dalam atau di luar serat, dan air ciri mengalir melalui pori-pori membran. Kerangka perumahan yang digunakan untuk modul membran dapat dibuat menggunakan berbagai jenis bahan seperti akrilik, PVC, PVDF, dan resin epoksi. Kerangka perumahan juga dapat hadir dalam berbagai bentuk seperti oval, bulat, persegi, dan persegi panjang.
• Potting: Potting mengacu pada proses enkapsulasi bundel membran serat berongga dalam bahan polimer padat. Biasanya, ini dilakukan di ujung modul untuk memberikan dukungan mekanis dan isolasi listrik. Bahan potting umumnya digunakan dalam polimer dan resin epoksi.

Perawatan

Keuntungan terbesar dari unit membran serat berongga adalah mudah dirawat. Melakukan backwash dan pembersihan kimia secara berkala dapat membantu menjaga mereka dalam kondisi baik dan memperpanjang masa pakainya.

Pengguna harus menetapkan jadwal backwash dan pembersihan kimia berdasarkan kondisi pengoperasian, perbedaan tekanan transmembran, kualitas air umpan, dan rekomendasi produsen membran. Saat melakukan perawatan pembersihan, pengguna harus memantau kualitas air dan mencoba untuk mengidentifikasi potensi pengotoran atau penskalaan modul membran agar dapat melakukan pembersihan tepat waktu.

Laju aliran backwash harus setidaknya 10–20% dari laju aliran yang disaring. Juga, durasi backwash harus antara 5–10 menit. Sebelum memulai prosedur backwash, operator dapat terlebih dahulu mengambil data pada tekanan transmembran dan kemudian mengatur katup backwash untuk memulai proses backwash. Selain itu, operator harus mencatat tekanan transmembran setelah backwash dan kemudian mengatur ulang katup backwash ke mode filter.

Operator dapat menggunakan larutan kimia untuk membersihkan mikro membran serat berongga. Beberapa bahan kimia yang dapat mereka gunakan meliputi asam klorida, asam sitrat, natrium hipoklorit, dan natrium hidroksida. Suhu larutan pembersih kimia harus antara 35 dan 40 derajat dan konsentrasi larutan pembersih harus antara 0,1%-0,5% untuk pembersihan alkali dan 0,1%-0,5% untuk pembersihan asam. Biasanya, pembersihan kimia dilakukan ketika perbedaan tekanan transmembran melebihi nilai normal sebesar 0,2-0,3MPa.

Skenario Membran Serat Berongga

Permintaan untuk membran mikrofiltrasi serat berongga meningkat di sektor industri karena berbagai penggunaannya.

• Instalasi Pengolahan Air

Membran serat berongga adalah fondasi padat dari sistem filtrasi yang digunakan pada fasilitas pengolahan air limbah. Mereka berfungsi untuk menyaring dan mengekstrak kontaminan, kotoran, dan partikel yang tidak diinginkan dari air, sehingga memfasilitasi penghapusan bakteri dari pasokan air. Tujuan akhirnya adalah untuk menyediakan air yang bersih dan murni dengan meningkatkan kualitas air melalui proses filtrasi.

• Pengolahan Makanan dan Minuman

Dalam domain pengolahan makanan dan minuman, membran serat berongga memiliki berbagai aplikasi. Misalnya, mereka digunakan untuk klarifikasi dan konsentrasi jus buah, anggur, dan cairan yang dapat dimakan. Selain itu, membran serat berongga memainkan peran penting dalam memisahkan dan memurnikan produk susu seperti susu dan keju. Selain itu, mereka digunakan dalam penghapusan mikroorganisme patogen dan kontaminan dari produk makanan yang berbeda, memastikan keamanan dan kualitas konsumsi.

• Bioteknologi dan Farmasi

Membran serat berongga digunakan dalam kultur sel untuk entitas biologis dan pemisahan efluen. Mereka digunakan untuk pemisahan dan konsentrasi senyawa bioaktif, seperti antibiotik dan enzim. Selain itu, membran serat berongga memurnikan dan menyaring cairan awal dan reagen yang akan digunakan dalam proses produksi farmasi.

• Aplikasi Medis

Membran serat berongga telah mengubah teknologi medis dengan cara yang signifikan. Mesin dialisis menggunakannya untuk mendukung ginjal pada pasien yang ginjalnya tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Oksigenator membran serat berongga adalah komponen penting dalam mesin bypass kardiopulmoner yang digunakan selama operasi jantung yang kompleks, berfungsi untuk mengedarkan dan mengoksigenasi darah. Selain itu, membran serat berongga digunakan dalam berbagai sistem filtrasi untuk menghilangkan bakteri berbahaya dan patogen dari cairan medis, sehingga memastikan keselamatan pasien dan integritas produk medis.

Ini hanyalah contoh; membran serat berongga digunakan di berbagai bidang, dari industri hingga makanan dan obat-obatan. Kemampuan mikrofiltrasi dan pemisahannya menjadikannya berharga dalam berbagai aplikasi.

Cara Memilih Membran Serat Berongga

• Ukuran pori dan sifat pemisahan: Pembeli bisnis perlu memilih ukuran pori dan karakteristik pemisahan yang tepat untuk aplikasi yang dimaksudkan. Penting untuk memastikan bahwa membran akan secara efektif memisahkan zat yang ditargetkan, seperti mikroorganisme, koloid, atau zat terlarut tertentu.
• Konfigurasi modul: Pilih konfigurasi modul membran (misalnya, bundel, tumpuk, atau lembaran-dan-tabung) yang paling sesuai dengan desain sistem dan kendala ruang. Pertimbangkan faktor-faktor seperti integrasi modul, teknik koneksi, dan kompatibilitas dengan peralatan yang ada.
• Bahan membran: Pilih bahan membran (misalnya, PVC, polisulfon, atau poliethersulfon) berdasarkan kompatibilitas kimianya, ketahanan fouling, dan stabilitas termalnya. Pastikan bahwa bahan tersebut dapat menahan lingkungan pengoperasian dan mempertahankan kinerja seiring waktu.
• Parameter operasional: Pertimbangkan parameter operasional yang terkait dengan filtrasi membran serat berongga, seperti toleransi suhu dan tekanan. Pilih membran yang dapat beroperasi secara efektif dalam rentang suhu dan tekanan tertentu dari aplikasi yang dimaksudkan.
• Kecenderungan fouling dan kemampuan dibersihkan: Evaluasi kecenderungan fouling membran serat berongga dan kemampuan dibersihkannya. Pilih membran dengan ketahanan fouling dan kemampuan dibersihkan yang tinggi untuk meminimalkan biaya pemeliharaan dan waktu henti.
• Integrasi dan skalabilitas: Pertimbangkan kemudahan integrasi dan skalabilitas dari teknologi membran serat berongga yang dipilih. Pastikan bahwa membran dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam sistem yang ada dan bahwa teknologinya dapat ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan produksi di masa mendatang jika diperlukan.

FAQ Membran Serat Berongga

T1: Mengapa disebut membran serat berongga?

A1: Membran serat berongga terdiri dari banyak serat panjang, tipis, dan tubular. Formatnya yang menyerupai serat memberi mereka nama "serat berongga".

T2: Apa keuntungan dari membran serat berongga?

A2: Teknologi membran serat berongga memiliki banyak keuntungan, seperti menempati ruang lebih sedikit, hemat biaya, dan memiliki efisiensi tinggi.

T3: Apakah membran serat berongga memberikan semua keuntungan diffs dalam aplikasi yang sama?

A3: Tidak, tidak mungkin. Memilih membran tertentu yang sesuai dengan penggunaan yang dimaksudkan sangat penting.

T4: Dapatkah membran serat berongga digunakan kembali?

A4: Ya, dalam beberapa kasus, membran serat berongga dapat digunakan kembali. Mereka dapat dibersihkan dan dirawat dengan hati-hati, memungkinkan mereka untuk digunakan untuk jangka waktu yang lama.