Koja je razlika između mikrofiltracije, ultrafiltracije, nanofiltracije i reverzne osmoze?

Mikrofiltracija (MF):

Točnost filtracije općenito je 0,1-50 mikrona. Uobičajeni PP filterski elementi, filterski elementi s aktivnim ugljenom, keramički filterski elementi itd. svi pripadaju kategoriji mikrofiltracije. Koriste se za jednostavnu grubu filtraciju za filtriranje velikih čestica nečistoća kao što su blato, hrđa itd. u vodi, ali ne mogu ukloniti štetne tvari kao što su bakterije u vodi. Element filtera se obično ne može očistiti. To je filtarski materijal za jednokratnu upotrebu i treba ga često mijenjati. ① PP pamučna jezgra: općenito se koristi samo za grubu filtraciju s malim zahtjevima za uklanjanje velikih čestica kao što su blato, hrđa itd. u vodi. ② Aktivni ugljen: može ukloniti promjenu boje i miris u vodi, ali ne može ukloniti bakterije u vodi, a učinak uklanjanja blata, hrđe također je loš. ③ Keramički filtarski element: Minimalna točnost filtracije je samo 0,1 mikrona, obično s malom brzinom protoka i teško se čisti.

Ultrafiltracijska membrana (UF):

Mikroporozna membrana za filtriranje s dosljednim specifikacijama veličine pora i rasponom procijenjene veličine pora od 0,001-0,02 mikrona. Metoda membranske filtracije koja koristi ultrafiltracijsku membranu s razlikom tlaka kao pogonskom snagom je ultrafiltracijska membranska filtracija. Ultrafiltracijske membrane uglavnom su izrađene od acetatnih vlakana ili polimernih materijala sličnih svojstava. Pogodan je za odvajanje i koncentraciju otopljenih tvari u otopini za obradu, a također se često koristi za odvajanje koloidnih suspenzija koje je teško dovršiti drugim tehnologijama odvajanja. Područje njegove primjene stalno se proširuje.

Membranska ultrafiltracija, koja koristi razliku tlaka kao pokretačku snagu, može se podijeliti u tri kategorije: ultrafiltracijska membranska filtracija, mikroporozna membranska filtracija i membranska filtracija reverznom osmozom. Razlikuju se na temelju veličine ili molekularne težine malih čestica koje membranski sloj može zadržati. Kada se nazivni raspon veličine pora membrane koristi kao standard razlikovanja, ocijenjeni raspon veličine pora mikroporozne membrane (MF) je 0,02-10 μm; ultrafiltracijska membrana (UF) je 0,001-0,02μm; membrana reverzne osmoze (RO) je 0,0001-0,001μm. Mnogo je čimbenika koji kontroliraju pore. Na primjer, ultrafiltracijske membrane s različitim veličinama pora i raspodjelom veličine pora mogu se dobiti prema vrsti i koncentraciji otopine tijekom pripreme membrane, uvjetima isparavanja i kondenzacije itd.

Nanofiltracija (NF):

Točnost filtracije je između ultrafiltracije i reverzne osmoze, a stopa desalinizacije niža je od one kod reverzne osmoze. Na tržištu je bila popularna izreka: nanofiltracija je labava reverzna osmoza. Zapravo, ovo je tehnički pogrešan koncept.

Pravi separacijski koncept nanofiltracije je filtarska membrana koja zadovoljava Donan efekt i ima selektivno zadržavanje iona. To je membrana čija je propusnost za natrijev klorid proporcionalna koncentraciji natrijevog klorida i omjer veći od 0,4. Uglavnom se koristi za desalinizaciju i koncentraciju raznih tekućina za hranu. Stopa zadržavanja NaCl od 0% dobivena je ispitivanjem nanofiltracijske membrane pod uvjetima mješavine od 30 000 ppm NaCl i drugih vrsta iona. U uvjetima čiste otopine NaCl od 30 000 ppm. Stopa zadržavanja nanofiltracijske membrane za NaCl je 5% -15%. Kada je koncentracija NaCl niža od 30 000 ppm ili čak niža, stopa zadržavanja NaCl nanofiltracijskom membranom je iznad 15%. Stvarna stopa odbacivanja nanofiltracijskih membrana za soli kao što je NaCl ovisi uglavnom o sastavu ulazne tekućine i svojstvima membrane (vidi sliku).

Reverzna osmoza (RO):

Točnost filtracije je oko 0,0001 mikrona. To je ultra-visoka precizna tehnologija odvajanja membrane koja koristi razliku tlaka razvijena u Sjedinjenim Državama ranih 1960-ih. Može filtrirati gotovo sve nečistoće u vodi (uključujući one štetne i korisne) i dopustiti samo molekulama vode da prođu. Općenito se koristi u proizvodnji čiste vode, industrijske ultra čiste vode i medicinske ultra čiste vode. Tehnologija reverzne osmoze zahtijeva pritisak i električnu energiju.

Princip reverzne osmoze:

Prvo, moramo razumjeti koncept "osmoze". Osmoza je fizički fenomen. Kada se dvije vrste vode koje sadrže različite soli razdvoje polupropusnom membranom, ustanovit će se da će voda na strani s manje soli prodrijeti kroz membranu u vodu s većim sadržajem soli, dok će sol koja se nalazi u njoj ne prodrijeti. Na taj način će se koncentracija soli s obje strane postupno stopiti na jednaku razinu. Međutim, potrebno je dosta vremena da se završi ovaj proces, koji se također naziva osmotski tlak.

Ali ako se pritisak primijeni na stranu s većim sadržajem soli, gore navedena osmoza također se može zaustaviti. Tlak u to vrijeme naziva se osmotski tlak. Ako se tlak dalje povećava, osmoza se može napraviti u suprotnom smjeru, a sol će ostati. Stoga je princip desalinizacije reverznom osmozom primijeniti tlak veći od prirodnog osmotskog tlaka na vodu sa soli (kao što je sirova voda), tako da se osmoza odvija u suprotnom smjeru, a molekule vode u sirovoj vodi su pritisnut na drugu stranu membrane da postane čista voda, čime se postiže svrha uklanjanja nečistoća i soli u vodi.