الفرق بين الترشيح الدقيق والترشيح الفائق والترشيح النانوي والتناضح العكسي

الترشيح الدقيق (MF)
تتراوح دقة التصفية بين 0.1 و 50 ميكرون.يتضمن الترشيح الدقيق عناصر مرشح PP مختلفة وعناصر مرشح الكربون المنشط وعناصر مرشح سيراميك وما إلى ذلك.يزيل العناصر الخطرة من الماء ، مثل الكائنات الحية الدقيقة.غالبًا ما يكون عنصر المرشح غير قابل للغسل وهو عبارة عن مادة ترشيح لمرة واحدة يجب استبدالها بشكل منتظم.

قلب قطني PPP: يستخدم بشكل عام فقط للترشيح الخشن بمتطلبات منخفضة لإزالة الجسيمات الكبيرة مثل الرواسب والصدأ في الماء.

② الكربون النشط: يمكنه القضاء على الألوان والروائح المختلفة في الماء ، لكنه لا يستطيع إزالة البكتيريا الموجودة في الماء ، كما أن تأثير إزالة الرواسب والصدأ سيئ للغاية.

عنصر مرشح السيراميك: دقة الترشيح الصغيرة هي 0.1 ميكرون فقط ، ومعدل التدفق عادة ما يكون صغيرًا ، وهو ليس من السهل تنظيفه.

غشاء الترشيح الفائق (UF)
يحتوي غشاء المرشح الصغير الذي يسهل اختراقه على نطاق حجم مسام مصنّف من 0.001-0.02 ميكرون ومعايير متسقة لحجم المسام.الترشيح بالغشاء ذو ​​الترشيح الفائق هو عملية ترشيح غشائية تستخدم غشاء فائق الترشيح مع اختلاف الضغط كقوة دافعة.غالبية أغشية الترشيح الفائق مصنوعة من ألياف خلات أو مواد بوليمر ذات خصائص مماثلة.إنها مناسبة لفصل وتركيز المواد المذابة في محاليل المعالجة ، وغالبًا ما تستخدم أيضًا لفصل المعلقات الغروانية التي يصعب إنهاؤها باستخدام تقنيات الفصل الأخرى ، ومجالات تطبيقها تنمو باستمرار.

يتم تصنيف الترشيح الفائق الغشائي على أساس اختلاف الضغط إلى ثلاثة أنواع: الترشيح الغشائي للترشيح الفائق ، الترشيح الغشائي الصغير الذي يسهل اختراقه ، والترشيح الغشائي بالتناضح العكسي.تتميز بحجم الجسيم الصغير أو الوزن الجزيئي الذي قد تحافظ عليه طبقة الغشاء.عندما يتم استخدام نطاق حجم المسام المقنن للغشاء كمعيار مميز ، فإن الغشاء الصغير الذي يسهل اختراقه (MF) له نطاق حجم مسام مقنن من 0.02-10 م ، وغشاء الترشيح الفائق (UF) له نطاق حجم مسام مصنّف 0.001 -0.02 م ، وغشاء التناضح العكسي (RO) له نطاق حجم مسام مقنن من 0.0001-0.001 م.هناك العديد من عناصر التحكم في المسام ، مثل أغشية الترشيح الفائق ذات أحجام المسام المختلفة ، ويمكن إنشاء توزيعات حجم المسام بناءً على نوع المحلول وتركيزه ، فضلاً عن ظروف التبخر والتخثر أثناء إنتاج الغشاء.

خريطة مادية فائقة الترشيح
عادة ما تكون أغشية الترشيح الفائق عبارة عن أغشية لفصل البوليمر ، مع استخدام مواد البوليمر لأغشية الترشيح الفائق التي تتكون في الغالب من مشتقات السليلوز ، بولي سلفون ، بولي أكريلونيتريل ، بولي أميد ، وبولي كربونات.تُستخدم أغشية الترشيح الفائق على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والغذائية والبيئية ، ويمكن تشكيلها في أغشية مسطحة أو أغشية ملفوفة أو أغشية أنبوبية أو أغشية ليفية مجوفة.

كان غشاء الترشيح الفائق من أوائل أغشية فصل البوليمر التي تم اختراعها ، وصُنعت آلات الترشيح الفائق في الستينيات.تُستخدم أغشية الترشيح الفائق على نطاق واسع في الصناعة وظهرت كوحدة كيميائية جديدة.يتم استخدامه في فصل وتركيز وتنقية المنتجات البيولوجية والسلع الصيدلانية والمواد الغذائية ، بالإضافة إلى أجهزة المعالجة الطرفية في معالجة الدم ومعالجة مياه الصرف الصحي وتحضير الماء عالي النقاوة.

تكون دقة الترشيح بالنانو (NF) بين دقة الترشيح الفائق وتلك الخاصة بالتناضح العكسي ، ومعدل تحلية المياه أقل من معدل التناضح العكسي.في السوق ، كان هناك قول شائع: الترشيح النانوي هو تناضح عكسي قذر.في الواقع ، هذه فكرة تقنية خادعة.
الخريطة الفيزيائية للترشيح بالنانو
في مفهوم الفصل الفعلي ، يعتبر الترشيح النانوي عبارة عن غشاء مرشح يرضي تأثير Daunan وله رفض أيوني انتقائي ، وهو غشاء تتناسب نفاذية كلوريد الصوديوم مع تركيز كلوريد الصوديوم وتزيد عن 0.4.تطبيقاته الأساسية هي تحلية المياه وتركيز سوائل الإدخال المختلفة.0٪ لاحظ رفض كلوريد الصوديوم باستخدام أغشية الترشيح النانوي عند 30000 جزء في المليون من كلوريد الصوديوم مع أيونات أخرى.

التناضح العكسي (RO): تبلغ دقة الترشيح حوالي 0.0001 ميكرون ، وهي طريقة فصل غشاء فائقة الدقة تم تطويرها في الولايات المتحدة في أوائل الستينيات باستخدام الضغط التفاضلي.يمكنه تصفية جميع الملوثات عمليًا (الضارة والمفيدة) في الماء ، تاركًا جزيئات الماء فقط.في معظم الحالات ، يتم استخدامه في إنتاج المياه النقية ، والمياه الصناعية عالية النقاء ، والمياه الطبية عالية النقاء.الضغط والطاقة مطلوبان لتكنولوجيا التناضح العكسي.

RO هو اختصار لغشاء التناضح العكسي في اللغة الإنجليزية.نظرًا لأن حجم مسام غشاء التناضح العكسي هو خمسة ملايين من الشعرة (0.0001 ميكرون) ، فهو غير مرئي بشكل عام للعين المجردة ، والبكتيريا والفيروسات هي 5000 ، لذلك ، جزيئات الماء فقط وبعض الأيونات المعدنية المفيدة لجسم الإنسان يمكن أن تمر ، ويتم تفريغ الشوائب والمعادن الثقيلة الأخرى من أنبوب الصرف الصحي.

مبدأ التناضح العكسي:
أولاً وقبل كل شيء ، يجب أن نفهم فكرة "التناضح".التناضح هو عملية فيزيائية.عندما يتم فصل نوعين من الماء بأملاح مختلفة ، على سبيل المثال بواسطة حاجز شبه منفذ ، فإن الماء الموجود على الجانب الذي يحتوي على كمية أقل من الملح سوف يتخلل.يدخل الغشاء الماء الذي يحتوي على نسبة عالية من الملح ، لكن الملح لا يتخلل ، مما يتسبب في اندماج تركيز الملح على كلا الجانبين تدريجياً حتى يتساوى.ومع ذلك ، يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإكمال هذه العملية ، والتي تُعرف أيضًا باسم الضغط الاسموزي.

التناضح العكسي خريطة البدنية
ومع ذلك ، إذا حاولت الضغط على جانب الماء بمحتوى ملح كبير ، فقد تؤدي النتيجة أيضًا إلى الحد من الاختراق المذكور أعلاه ، ويعرف هذا الضغط باسم الضغط الاسموزي.إذا ارتفع الضغط ، يمكن عكس الترشيح ، وسيبقى الملح.ونتيجة لذلك ، فإن مبدأ تحلية المياه بالتناضح العكسي هو تطبيق ضغط أكبر من الضغط التناضحي الطبيعي في المياه المالحة (مثل الماء الخام) ، بحيث يستمر التناضح في الاتجاه المعاكس ، ويتم ضغط جزيئات الماء في الماء الخام على الجانب الآخر من الغشاء ، مما ينتج عنه مياه نظيفة ، من أجل تحقيق هدف إزالة الشوائب والأملاح من الماء.

أصل التناضح العكسي RO:

اكتشف عالم أمريكي بالصدفة في عام 1950 أن طيور النورس تمتص كمية كبيرة من مياه البحر من سطح البحر عندما تحلق في البحر.لقد تقيأوا قليلا من ماء البحر بعد بضع ثوان ، مما أثار مخاوف لأن الحيوانات على الأرض تتنفس عبر رئتيها.لا يمكن استهلاك المياه عالية الملح.بعد التشريح ، تم اكتشاف أن جسم طائر النورس يحتوي على طبقة رقيقة.الفيلم دقيق حقا.يستنشق طائر النورس الماء المالح ، والذي يتم ضغطه لاحقًا ، وتمر جزيئات الماء عبر الغشاء بسبب تأثير الضغط.

يتم تحويله إلى مياه عذبة ، ويتم بصق الملوثات والملح شديد التركيز في مياه البحر من الفم.هذا هو الأساس النظري الأساسي لعملية التناضح العكسي ، والتي تم تطبيقها لأول مرة على معدات تحلية المياه في عام 1953 من قبل جامعة فلوريدا.تعاون الدكتور S Sidney Lode ، أستاذ بكلية الطب بجامعة UCLA ، مع الدكتور Soirirajan لبدء البحث عن أغشية التناضح العكسي في عام 2009 ، بدعم من مشروع الحكومة الفيدرالية الأمريكية ، واستثمر ما يقرب من 400 مليون دولار أمريكي لكل عام في البحث لتطبيقه على رواد الفضاء.