Características estruturais de módulos de membrana de fibra oca

Um módulo de membrana de fibra oca é um dispositivo de separação que consiste em um grande número de filamentos finos de membrana de fibra oca encapsulados dentro de um vaso de pressão. O diâmetro dos filamentos da membrana de fibra oca varia tipicamente de 0,1 a 2,5 mm. O módulo inclui um vaso de pressão (invólucro) e uma placa tubular feita de materiais como resina epóxi para fixar os feixes de fibras em ambas as extremidades. Uma extremidade é vedada com uma placa de tubo de epóxi para manter uma abertura na fibra para a saída do permeado, enquanto a outra extremidade é vedada com uma saliência de epóxi para evitar curto-circuito-do fluido. O módulo muitas vezes contém um distribuidor de ração poroso (tubo central) distribuído ao longo de todo o seu comprimento. Esta estrutura o torna um dos tipos de módulos de membrana com a maior relação entre área de membrana e volume (densidade de empacotamento).

Com base no caminho do fluxo de alimentação, existem dois modos operacionais principais: pressão interna (a alimentação flui para dentro da cavidade da fibra, o permeado flui para fora) e pressão externa (a alimentação flui para fora da fibra, o permeado flui para dentro). O arranjo em forma de AU-é comum, com uma extremidade da fibra selada e a outra extremidade aberta para coletar o permeado. Esse tipo de módulo de membrana pode operar em modo de filtração-de beco sem saída ou de filtração-de fluxo cruzado e é facilmente retrolavado periodicamente para controlar incrustações.

Vantagens: Densidade de empacotamento extremamente alta, chegando a 1.200-30.000 m²/m³; equipamento compacto; custo de investimento relativamente baixo; pequeno volume de líquido remanescente no módulo; fibras de membrana autoportantes permitem suportar certa pressão reversa, facilitando a retrolavagem.

Em termos de processos de encapsulamento, além da fundição tradicional de resina epóxi, a soldagem ultrassônica e outras tecnologias são usadas para obter uma conexão-estanque a líquidos entre a cabeça do módulo e o invólucro, ou um processo especial de encapsulamento adesivo de camada dupla-é empregado para reduzir o estresse de encapsulamento. Os materiais da carcaça normalmente incluem ABS, PVC e aço inoxidável para atender a diferentes requisitos de resistência à pressão e resistência à corrosão.