Μικροφιλτράρισμα (MF)
Η ακρίβεια φιλτραρίσματος κυμαίνεται μεταξύ 0,1 και 50 microns.Το μικροφίλτρο περιλαμβάνει διαφορετικά στοιχεία φίλτρου PP, στοιχεία φίλτρου ενεργού άνθρακα, κεραμικά στοιχεία φίλτρου κ.λπ.Αφαιρεί επικίνδυνα στοιχεία από το νερό, όπως μικροοργανισμούς.Το στοιχείο φίλτρου συχνά δεν πλένεται και είναι ένα υλικό φίλτρου που πρέπει να αντικαθίσταται σε τακτική βάση.
① PP βαμβακερός πυρήνας: γενικά χρησιμοποιείται μόνο για χονδρό φιλτράρισμα με χαμηλές απαιτήσεις για την αφαίρεση μεγάλων σωματιδίων όπως ιζήματα και σκουριά στο νερό.
②Ενεργός άνθρακας: Μπορεί να εξαλείψει τα διαφορετικά χρώματα και τις μυρωδιές στο νερό, αλλά δεν μπορεί να αφαιρέσει τα βακτήρια στο νερό και η επίδραση αφαίρεσης των ιζημάτων και της σκουριάς είναι επίσης πολύ κακή.
③Κεραμικό στοιχείο φίλτρου: Η μικρή ακρίβεια φιλτραρίσματος είναι μόνο 0,1 micron και ο ρυθμός ροής είναι συνήθως μικρός, το οποίο δεν καθαρίζεται εύκολα.
Μεμβράνη υπερδιήθησης (UF)
Μια μικροπορώδης μεμβράνη φίλτρου έχει ονομαστική περιοχή μεγέθους πόρων 0,001-0,02 microns και σταθερά πρότυπα μεγέθους πόρων.Το φιλτράρισμα με μεμβράνη υπερδιήθησης είναι μια διαδικασία φιλτραρίσματος μεμβράνης που χρησιμοποιεί μια μεμβράνη υπερδιήθησης με διαφορά πίεσης ως κινητήρια δύναμη.Η πλειονότητα των μεμβρανών υπερδιήθησης είναι κατασκευασμένες από οξικές ίνες ή πολυμερή υλικά με συγκρίσιμα χαρακτηριστικά.Είναι κατάλληλο για το διαχωρισμό και τη συγκέντρωση διαλυμένων ουσιών σε διαλύματα επεξεργασίας και επίσης χρησιμοποιείται συχνά για το διαχωρισμό κολλοειδών εναιωρημάτων που είναι δύσκολο να τελειώσουν χρησιμοποιώντας άλλες τεχνικές διαχωρισμού και οι τομείς εφαρμογής του αυξάνονται συνεχώς.
Η υπερδιήθηση μεμβράνης με βάση τη διαφορά πίεσης ταξινομείται σε τρεις τύπους: διήθηση με μεμβράνη υπερδιήθησης, διήθηση με μικροπορώδη μεμβράνη και διήθηση με μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης.Διακρίνονται από το μικροσκοπικό μέγεθος σωματιδίων ή το μοριακό βάρος που μπορεί να διατηρήσει το στρώμα μεμβράνης.Όταν το ονομαστικό εύρος μεγέθους πόρων της μεμβράνης χρησιμοποιείται ως πρότυπο διάκρισης, η μικροπορώδης μεμβράνη (MF) έχει ονομαστική περιοχή μεγέθους πόρων 0,02-10 m, η μεμβράνη υπερδιήθησης (UF) έχει ονομαστική περιοχή μεγέθους πόρων 0,001 -0,02 m και η μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης (RO) έχει ονομαστικό εύρος μεγέθους πόρων 0,0001-0,001 m.Υπάρχουν πολλά στοιχεία ελέγχου για τους πόρους, όπως μεμβράνες υπερδιήθησης με ποικίλα μεγέθη πόρων και μπορεί να δημιουργηθούν κατανομές μεγέθους πόρων με βάση τον τύπο και τη συγκέντρωση του διαλύματος, καθώς και τις συνθήκες εξάτμισης και πήξης κατά την παραγωγή της μεμβράνης.
Φυσικός χάρτης υπερδιήθησης
Οι μεμβράνες υπερδιήθησης είναι συνήθως μεμβράνες διαχωρισμού πολυμερών, με τα πολυμερή υλικά που χρησιμοποιούνται για μεμβράνες υπερδιήθησης να αποτελούνται κυρίως από παράγωγα κυτταρίνης, πολυσουλφόνη, πολυακρυλονιτρίλιο, πολυαμίδιο και πολυανθρακικό.Οι μεμβράνες υπερδιήθησης χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία φαρμάκων, τροφίμων και περιβάλλοντος και μπορούν να διαμορφωθούν σε επίπεδες μεμβράνες, μεμβράνες κυλίνδρων, σωληνοειδείς μεμβράνες ή μεμβράνες κοίλων ινών.
Η μεμβράνη υπερδιήθησης ήταν μια από τις πρώτες μεμβράνες διαχωρισμού πολυμερών που εφευρέθηκαν και οι μηχανές υπερδιήθησης κατασκευάστηκαν τη δεκαετία του 1960.Οι μεμβράνες υπερδιήθησης χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία και έχουν αναδειχθεί ως μια νέα λειτουργία χημικής μονάδας.Χρησιμοποιείται στον διαχωρισμό, τη συγκέντρωση και τον καθαρισμό βιολογικών προϊόντων, φαρμακευτικών προϊόντων και ειδών διατροφής, καθώς και συσκευών τερματικής επεξεργασίας στην επεξεργασία αίματος, την επεξεργασία λυμάτων και την παρασκευή υπερκαθαρού νερού.
Η ακρίβεια διήθησης της νανοδιήθησης (NF) είναι μεταξύ αυτής της υπερδιήθησης και της αντίστροφης όσμωσης και ο ρυθμός αφαλάτωσης είναι χαμηλότερος από εκείνον της αντίστροφης όσμωσης.Στην αγορά, υπήρχε μια ευρέως διαδεδομένη ρήση: η νανοδιήθηση είναι ατημέλητη αντίστροφη όσμωση.Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μια παραπλανητική τεχνική ιδέα.
Φυσικός χάρτης νανοδιήθησης
Στην πραγματική ιδέα του διαχωρισμού, η νανοδιήθηση είναι μια μεμβράνη φίλτρου που ικανοποιεί το φαινόμενο Daunan και έχει επιλεκτική απόρριψη ιόντων, μια μεμβράνη της οποίας η διαπερατότητα χλωριούχου νατρίου είναι ανάλογη με τη συγκέντρωση χλωριούχου νατρίου και είναι μεγαλύτερη από 0,4.Οι κύριες εφαρμογές του είναι η αφαλάτωση και η συγκέντρωση διαφόρων υγρών εισόδου.Απόρριψη 0% NaCl παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας μεμβράνες νανοδιήθησης στα 30.000 ppm NaCl σε συνδυασμό με άλλα ιόντα.
Αντίστροφη όσμωση (RO): Η ακρίβεια διήθησης είναι περίπου 0,0001 microns και είναι μια μέθοδος διαχωρισμού μεμβράνης εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας που αναπτύχθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες στις αρχές της δεκαετίας του 1960 χρησιμοποιώντας διαφορική πίεση.Μπορεί να φιλτράρει σχεδόν όλους τους ρύπους (επιβλαβείς και χρήσιμους) στο νερό, αφήνοντας μόνο μόρια νερού.Στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται για την παραγωγή καθαρού νερού, βιομηχανικού υπερκαθαρού νερού και ιατρικού υπερκαθαρού νερού.Η πίεση και η ενέργεια απαιτούνται για την τεχνολογία αντίστροφης όσμωσης.
Το RO είναι η συντομογραφία της μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης στα αγγλικά.Δεδομένου ότι το μέγεθος των πόρων της μεμβράνης RO είναι πέντε εκατομμυριοστά της τρίχας (0,0001 microns), είναι γενικά αόρατη με γυμνό μάτι και τα βακτήρια και οι ιοί είναι 5000. Επομένως, μόνο μόρια νερού και ορισμένα μεταλλικά ιόντα που είναι ωφέλιμα για το ανθρώπινο σώμα μπορεί να περάσει και άλλες ακαθαρσίες και βαρέα μέταλλα απορρίπτονται από το σωλήνα αποχέτευσης.
Η αρχή της αντίστροφης όσμωσης:
Πρώτα και κύρια, πρέπει να κατανοήσουμε την ιδέα της «όσμωσης».Η όσμωση είναι μια φυσική διαδικασία.Όταν χωρίζονται δύο τύποι νερού με διαφορετικά άλατα, όπως με ένα ημιπερατό φράγμα, το νερό στην πλευρά με λιγότερο αλάτι θα βρεθεί ότι διαπερνά.Η μεμβράνη εισέρχεται στο νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι, αλλά το αλάτι δεν διεισδύει, με αποτέλεσμα η συγκέντρωση αλατιού και στις δύο πλευρές να συγχωνεύεται σταδιακά μέχρι να εξισωθούν.Ωστόσο, χρειάζεται πολύς χρόνος για να ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία, η οποία είναι γνωστή και ως οσμωτική πίεση.
Φυσικός χάρτης αντίστροφης όσμωσης
Ωστόσο, εάν προσπαθήσετε να ασκήσετε πίεση στην πλευρά του νερού με μεγάλη περιεκτικότητα σε αλάτι, η συνέπεια μπορεί επίσης να περιορίσει την προαναφερθείσα διείσδυση και αυτή η πίεση είναι γνωστή ως οσμωτική πίεση.Εάν η πίεση αυξηθεί, η διείσδυση μπορεί να αντιστραφεί και το αλάτι θα παραμείνει.Ως αποτέλεσμα, η αρχή της αφαλάτωσης με αντίστροφη όσμωση είναι η εφαρμογή πίεσης μεγαλύτερης από τη φυσική ωσμωτική πίεση στο αλμυρό νερό (όπως το ακατέργαστο νερό), έτσι ώστε η όσμωση να προχωρά προς την αντίθετη κατεύθυνση και τα μόρια του νερού στο ακατέργαστο νερό να συμπιέζονται στην άλλη πλευρά της μεμβράνης, με αποτέλεσμα καθαρό νερό, προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος της απομάκρυνσης ακαθαρσιών και αλάτων από το νερό.
Η προέλευση της αντίστροφης όσμωσης RO:
Ένας Αμερικανός επιστήμονας, ανακάλυψε τυχαία το 1950 ότι οι γλάροι ρουφούσαν μια τεράστια μπουκιά θαλασσινού νερού από την επιφάνεια της θάλασσας όταν πετούσαν στη θάλασσα.Έκαναν εμετό λίγη μπουκιά θαλασσινό νερό μετά από λίγα δευτερόλεπτα, κάτι που προκάλεσε ανησυχίες επειδή τα ζώα στη στεριά αναπνέουν μέσω των πνευμόνων τους.Δεν μπορεί να καταναλωθεί αλμυρό νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι.Μετά την ανατομή, ανακαλύφθηκε ότι το σώμα του γλάρου έχει ένα λεπτό στρώμα.Η ταινία είναι πραγματικά ακριβής.Ο γλάρος εισπνέει αλμυρό νερό, το οποίο στη συνέχεια συμπιέζεται και τα μόρια του νερού περνούν μέσα από το φιλμ λόγω της επίδρασης της πίεσης.
Μετατρέπεται σε γλυκό νερό και οι ρύποι και το εξαιρετικά συμπυκνωμένο αλάτι στο θαλασσινό νερό φτύνονται από το στόμα.Αυτή είναι η θεμελιώδης θεωρητική βάση της διαδικασίας αντίστροφης όσμωσης, η οποία εφαρμόστηκε για πρώτη φορά σε εξοπλισμό αφαλάτωσης το 1953 από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα.Ο Dr.S.Sidney Lode, καθηγητής Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου UCLA, συνεργάστηκε με τον Dr.S.Soirirajan για να ξεκινήσει έρευνα για μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης το 2009, με την υποστήριξη ενός σχεδίου της ομοσπονδιακής κυβέρνησης των ΗΠΑ, και επένδυσε περίπου 400 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ ανά έτος σε έρευνα για την εφαρμογή του σε αστροναύτες.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-31-2022