تفاوت بین میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس چیست؟

میکروفیلتراسیون (MF):

دقت فیلتراسیون به طور کلی 0.1-50 میکرون است. عناصر فیلتر معمولی PP، عناصر فیلتر کربن فعال، عناصر فیلتر سرامیکی و غیره همگی در دسته میکروفیلتراسیون قرار دارند. آنها برای فیلتراسیون درشت ساده برای فیلتر کردن ذرات بزرگ ناخالصی مانند گل، زنگ و غیره در آب استفاده می شوند، اما نمی توانند مواد مضر مانند باکتری های موجود در آب را حذف کنند. عنصر فیلتر معمولاً قابل تمیز کردن نیست. این یک ماده فیلتر یکبار مصرف است و نیاز به تعویض مکرر دارد. ① هسته پنبه PP: به طور کلی فقط برای فیلتراسیون درشت با نیازهای کم برای حذف ذرات بزرگ مانند گل، زنگ و غیره در آب استفاده می شود. ② کربن فعال: می تواند تغییر رنگ و بو را در آب از بین ببرد، اما نمی تواند باکتری های موجود در آب را از بین ببرد، و اثر حذف گل، زنگ نیز ضعیف است. ③ عنصر فیلتر سرامیکی: حداقل دقت فیلتر فقط 0.1 میکرون است، معمولاً با سرعت جریان کم و تمیز کردن آن دشوار است.

غشای اولترافیلتراسیون (UF):

یک غشای تصفیه ریز متخلخل با مشخصات اندازه منافذ ثابت و محدوده اندازه منافذ نامی 0.001-0.02 میکرون. روش فیلتراسیون غشایی با استفاده از غشای اولترافیلتراسیون با اختلاف فشار به عنوان نیروی محرکه، فیلتراسیون غشایی اولترافیلتراسیون است. غشاهای اولترافیلتراسیون بیشتر از فیبر استات یا مواد پلیمری با خواص مشابه ساخته می شوند. برای جداسازی و غلظت املاح در محلول فرآوری مناسب است و همچنین اغلب برای جداسازی سوسپانسیون های کلوئیدی که تکمیل آنها با سایر فناوری های جداسازی دشوار است استفاده می شود. زمینه کاربرد آن به طور مداوم در حال گسترش است.

اولترافیلتراسیون غشایی که از اختلاف فشار به عنوان نیروی محرکه استفاده می کند را می توان به سه دسته تقسیم کرد: فیلتراسیون غشایی اولترافیلتراسیون، فیلتراسیون غشایی میکرو متخلخل و فیلتراسیون غشایی اسمز معکوس. آنها بر اساس اندازه یا وزن مولکولی ذرات کوچکی که می توانند توسط لایه غشایی حفظ شوند، متمایز می شوند. هنگامی که محدوده اندازه منافذ نامی غشاء به عنوان استاندارد تمایز استفاده می شود، محدوده اندازه منافذ نامی غشاء متخلخل (MF) 0.02-10μm است. غشای اولترافیلتراسیون (UF) 0.001-0.02μm است. غشای اسمز معکوس (RO) 0.0001-0.001μm است. عوامل زیادی وجود دارند که منافذ را کنترل می کنند. به عنوان مثال، غشاهای اولترافیلتراسیون با اندازه منافذ و توزیع اندازه منافذ متفاوت را می توان با توجه به نوع و غلظت محلول در هنگام آماده سازی غشا، شرایط تبخیر و تراکم و غیره به دست آورد.

نانو فیلتراسیون (NF):

دقت فیلتراسیون بین اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس است و نرخ نمک زدایی کمتر از اسمز معکوس است. یک ضرب المثل رایج در بازار وجود داشت: نانوفیلتراسیون یک اسمز معکوس شل است. در واقع، این یک مفهوم گمراه کننده فنی است.

مفهوم جداسازی واقعی نانوفیلتراسیون یک غشای فیلتری است که اثر دونان را برآورده می‌کند و دارای احتباس انتخابی یون‌ها است. غشایی است که نفوذپذیری کلرید سدیم آن متناسب با غلظت کلرید سدیم و نسبت آن بیشتر از 0.4 است. این عمدتا برای نمک زدایی و غلظت مایعات مختلف خوراک استفاده می شود. نرخ نگهداری 0% NaCl با آزمایش غشای نانوفیلتراسیون تحت شرایط مخلوطی از 30000 ppm NaCl و سایر انواع یون ها به دست می آید. تحت شرایط محلول خالص 30000 ppm NaCl. میزان ماندگاری غشای نانوفیلتراسیون برای NaCl 5% -15% است. زمانی که غلظت NaCl کمتر از 30000ppm یا حتی کمتر باشد، میزان ماندگاری NaCl توسط غشای نانوفیلتراسیون بالای 15 درصد است. نرخ واقعی رد غشاهای نانوفیلتراسیون برای نمک هایی مانند NaCl عمدتاً به ترکیب ورودی و خواص غشا بستگی دارد (شکل را ببینید).

اسمز معکوس (RO):

دقت فیلتراسیون حدود 0.0001 میکرون است. این یک فناوری جداسازی غشایی با دقت فوق العاده بالا با استفاده از اختلاف فشار است که در اوایل دهه 1960 در ایالات متحده توسعه یافت. می تواند تقریباً تمام ناخالصی های موجود در آب (از جمله ناخالصی های مضر و مفید) را فیلتر کند و فقط به مولکول های آب اجازه عبور دهد. به طور کلی در تولید آب خالص، آب فوق خالص صنعتی و آب فوق خالص پزشکی استفاده می شود. فن آوری اسمز معکوس نیاز به فشار و برق دارد.

اصل اسمز معکوس:

ابتدا باید مفهوم اسمز را درک کنیم. اسمز یک پدیده فیزیکی است. هنگامی که دو نوع آب حاوی نمک های مختلف توسط یک غشاء نیمه تراوا از هم جدا می شوند، مشخص می شود که آب سمتی که نمک کمتری دارد، از طریق غشا به داخل آب با محتوای نمک بالاتر نفوذ می کند، در حالی که نمک موجود در آن خواهد بود. نفوذ نکند به این ترتیب غلظت نمک در دو طرف به تدریج در یک سطح یکسان خواهد شد. اما تکمیل این فرآیند که به آن فشار اسمزی نیز می گویند، زمان زیادی می برد.

اما اگر فشاری به سمتی که محتوای نمک بیشتری دارد وارد شود، اسمز فوق را نیز می توان متوقف کرد. فشار در این زمان فشار اسمزی نامیده می شود. اگر فشار بیشتر شود، می توان اسمز را در جهت مخالف ایجاد کرد و نمک باقی می ماند. بنابراین، اصل نمک زدایی اسمز معکوس این است که فشاری بیشتر از فشار اسمزی طبیعی به آب با نمک (مانند آب خام) وارد شود، به طوری که اسمز در جهت مخالف انجام شود و مولکول های آب در آب خام به طرف دیگر غشاء فشار داده می شود تا به آب تمیز تبدیل شود و در نتیجه به هدف حذف ناخالصی ها و نمک موجود در غشا می رسد. آب.