Microfiltració (MF)
La precisió del filtrat oscil·la entre 0,1 i 50 micres.La microfiltració inclou diferents elements de filtre de PP, elements de filtre de carbó activat, elements de filtre de ceràmica, etc.Elimina elements perillosos de l'aigua, com ara microorganismes.L'element del filtre sovint no es pot rentar i és un material de filtre d'una sola vegada que s'ha de substituir regularment.
①Nucli de cotó PP: generalment només s'utilitza per a la filtració gruixuda amb requisits baixos per eliminar partícules grans com ara sediments i òxid a l'aigua.
②Carbó activat: pot eliminar els diferents colors i olors de l'aigua, però no pot eliminar els bacteris de l'aigua i l'efecte d'eliminació de sediments i òxid també és molt pobre.
③ Element de filtre de ceràmica: la petita precisió de filtració és de només 0,1 micres i el cabal sol ser petit, cosa que no és fàcil de netejar.
Membrana d'ultrafiltració (UF)
Una membrana de filtre microporosa té un rang de mida de porus nominal de 0,001-0,02 micres i estàndards de mida de porus coherents.La filtració de membrana d'ultrafiltració és un procés de filtració de membrana que utilitza una membrana d'ultrafiltració amb diferència de pressió com a força motriu.La majoria de les membranes d'ultrafiltració estan construïdes amb fibres d'acetat o materials polimèrics amb característiques comparables.És adequat per a la separació i concentració de soluts en solucions de tractament, i també s'utilitza sovint per a la separació de suspensions col·loïdals que són difícils d'acabar amb altres tècniques de separació, i els seus dominis d'aplicació creixen contínuament.
La ultrafiltració de membrana basada en la diferència de pressió es classifica en tres tipus: filtració de membrana d'ultrafiltració, filtració de membrana microporosa i filtració de membrana d'osmosi inversa.Es distingeixen per la petita mida de partícula o el pes molecular que pot mantenir la capa de membrana.Quan s'utilitza el rang de mida de porus nominal de la membrana com a estàndard distintiu, la membrana microporosa (MF) té un rang de mida de porus nominal de 0,02-10 m, la membrana d'ultrafiltració (UF) té un rang de mida de porus nominal de 0,001 -0,02 m, i la membrana d'osmosi inversa (RO) té un rang de mida de porus nominal de 0,0001-0,001 m.Hi ha diversos elements de control dels porus, com les membranes d'ultrafiltració amb diferents mides de porus, i es poden generar distribucions de mida de porus en funció del tipus i concentració de la solució, així com de les condicions d'evaporació i coagulació durant la producció de membrana.
Mapa físic d'ultrafiltració
Les membranes d'ultrafiltració solen ser membranes de separació de polímers, i els materials polimèrics utilitzats per a les membranes d'ultrafiltració consisteixen principalment en derivats de cel·lulosa, polisulfona, poliacrilonitril, poliamida i policarbonat.Les membranes d'ultrafiltració s'utilitzen àmpliament a les indústries farmacèutica, alimentària i mediambiental, i es poden formar en membranes planes, membranes en rotlle, membranes tubulars o membranes de fibra buida.
La membrana d'ultrafiltració va ser una de les primeres membranes de separació de polímers que es va inventar, i les màquines d'ultrafiltració es van fabricar als anys 60.Les membranes d'ultrafiltració s'utilitzen àmpliament a la indústria i han sorgit com una nova operació d'unitat química.S'utilitza en la separació, concentració i purificació de productes biològics, productes farmacèutics i aliments, així com dispositius de tractament terminal en tractament de sang, tractament d'aigües residuals i preparació d'aigua ultrapura.
La precisió de filtració de la nanofiltració (NF) es troba entre la de la ultrafiltració i la de l'osmosi inversa, i la taxa de dessalinització és inferior a la de l'osmosi inversa.Al mercat, hi havia una dita molt estesa: la nanofiltració és una osmosi inversa descuidada.De fet, aquesta és una idea tècnica enganyosa.
Mapa físic de la nanofiltració
En el concepte de separació real, la nanofiltració és una membrana de filtre que satisfà l'efecte Daunan i té un rebuig selectiu d'ions, una membrana la permeabilitat del clorur de sodi és proporcional a la concentració de clorur de sodi i és superior a 0,4.Les seves principals aplicacions són la dessalinització i la concentració de diversos líquids d'entrada.Rebuig al 0% de NaCl observat mitjançant membranes de nanofiltració a 30.000 ppm de NaCl combinat amb altres ions.
Osmosi inversa (RO): la precisió de filtració és d'uns 0,0001 micres i és un mètode de separació de membrana d'alta precisió desenvolupat als Estats Units a principis dels anys 60 que utilitza pressió diferencial.Pot filtrar pràcticament tots els contaminants (tant nocius com útils) de l'aigua, deixant només molècules d'aigua.En la majoria dels casos, s'utilitza en la producció d'aigua pura, aigua ultrapura industrial i aigua ultrapura mèdica.La pressurització i l'energia són necessàries per a la tecnologia d'osmosi inversa.
RO és l'abreviatura de membrana d'osmosi inversa en anglès.Com que la mida dels porus de la membrana RO és de cinc milionèsimes de pèl (0,0001 micres), generalment és invisible a simple vista, i els bacteris i els virus són els seus 5000. Per tant, només les molècules d'aigua i alguns ions minerals que són beneficiosos per al cos humà pot passar i altres impureses i metalls pesants es descarreguen de la canonada d'aigües residuals.
Principi de l'osmosi inversa:
En primer lloc, hem d'entendre la idea d'"osmosi".L'osmosi és un procés físic.Quan es separen dos tipus d'aigua amb sals diferents, com per exemple per una barrera semipermeable, es trobarà que l'aigua del costat amb menys sal penetra.La membrana entra a l'aigua amb un alt contingut en sal, però la sal no s'impregna, fent que la concentració de sal per ambdues cares es fusioni progressivament fins a igualar-se.Tanmateix, es necessita molt de temps per completar aquest procés, que també es coneix com a pressió osmòtica.
Mapa físic d'osmosi inversa
Tanmateix, si s'intenta fer una pressió al costat de l'aigua amb un gran contingut de sal, la conseqüència també podria limitar la penetració esmentada anteriorment, i aquesta pressió es coneix com a pressió osmòtica.Si augmenta la pressió, la infiltració es pot invertir i la sal es mantindrà.Com a resultat, el principi de la dessalinització d'osmosi inversa és aplicar una pressió superior a la pressió osmòtica natural a l'aigua salada (com l'aigua bruta), de manera que l'osmosi procedirà en sentit contrari i les molècules d'aigua de l'aigua crua es pressionin. a l'altre costat de la membrana, donant lloc a aigua neta, per tal d'aconseguir l'objectiu d'eliminar impureses i sals de l'aigua.
L'origen de l'osmosi inversa RO:
Un científic nord-americà va trobar per accident l'any 1950 que les gavines xuclaven una gran boca d'aigua de mar de la superfície del mar quan volien al mar.Van vomitar una mica d'aigua de mar després d'uns segons, cosa que va generar preocupació perquè els animals terrestres respiren pels pulmons.No es pot consumir aigua salada alta.Després de la dissecció, es va descobrir que el cos de la gavina té una capa fina.La pel·lícula és realment exacta.La gavina inhala aigua salada, que es comprimeix posteriorment, i les molècules d'aigua travessen la pel·lícula a causa de l'efecte de la pressió.
Es converteix en aigua dolça, i els contaminants i la sal extremadament concentrada de l'aigua del mar s'escupen per la boca.Aquest és el fonament teòric fonamental del procés d'osmosi inversa, que es va aplicar per primera vegada als equips dessalinitzadors l'any 1953 per la Universitat de Florida.El Dr.Sidney Lode, professor de la Facultat de Medicina de la Universitat de la UCLA, va col·laborar amb el Dr.S.Soirirajan per iniciar la investigació sobre membranes d'osmosi inversa el 2009, amb el suport d'un projecte del govern federal dels EUA, i va invertir aproximadament 400 milions de dòlars EUA per cada any en recerca per aplicar-lo als astronautes.
Hora de publicació: 31-mar-2022