Mikrofiltracja (MF)
Dokładność filtrowania waha się od 0,1 do 50 mikronów.Mikrofiltracja obejmuje różne elementy filtrujące PP, elementy filtrujące z węglem aktywnym, elementy filtrujące ceramiczne i tak dalej.Usuwa z wody niebezpieczne elementy, np. mikroorganizmy.Elementu filtrującego często nie można myć i jest jednorazowym materiałem filtracyjnym, który należy regularnie wymieniać.
Rdzeń bawełniany ①PP: zwykle stosowany tylko do filtracji zgrubnej przy niskich wymaganiach dotyczących usuwania dużych cząstek, takich jak osad i rdza w wodzie.
②Węgiel aktywny: może wyeliminować różne kolory i zapachy z wody, ale nie może usunąć bakterii z wody, a efekt usuwania osadów i rdzy jest również bardzo słaby.
③ Ceramiczny element filtrujący: Mała precyzja filtracji wynosi tylko 0,1 mikrona, a natężenie przepływu jest zwykle małe, co nie jest łatwe do czyszczenia.
Membrana ultrafiltracyjna (UF)
Mikroporowata membrana filtracyjna ma znamionowy zakres wielkości porów 0,001-0,02 mikrona i spójne standardy wielkości porów.Filtracja membranowa ultrafiltracyjna to proces filtracji membranowej, który wykorzystuje membranę ultrafiltracyjną z różnicą ciśnień jako siłą napędową.Większość membran ultrafiltracyjnych jest zbudowana z włókien octanowych lub materiałów polimerowych o porównywalnych właściwościach.Jest odpowiedni do separacji i zatężania substancji rozpuszczonych w roztworach uzdatniających, a także jest często używany do separacji zawiesin koloidalnych, które są trudne do wykończenia przy użyciu innych technik separacji, a zakresy jego zastosowań stale rosną.
Ultrafiltracja membranowa oparta na różnicy ciśnień dzieli się na trzy typy: filtracja membranowa ultrafiltracyjna, filtracja membranowa mikroporowata i filtracja membranowa odwróconej osmozy.Wyróżniają się one małym rozmiarem cząstek lub masą cząsteczkową, którą może utrzymać warstwa membrany.Gdy znamionowy zakres wielkości porów membrany jest używany jako standard wyróżniający, membrana mikroporowata (MF) ma znamionowy zakres wielkości porów 0,02-10 m, membrana ultrafiltracyjna (UF) ma znamionowy zakres wielkości porów 0,001 -0,02 µm, a membrana odwróconej osmozy (RO) ma znamionowy zakres wielkości porów 0,0001-0,001 µm.Istnieje kilka elementów kontrolnych dla porów, takich jak membrany ultrafiltracyjne o różnych rozmiarach porów, a rozkłady rozmiarów porów mogą być generowane w oparciu o rodzaj i stężenie roztworu, jak również warunki parowania i koagulacji podczas produkcji membran.
Mapa fizyczna ultrafiltracji
Membrany ultrafiltracyjne to zazwyczaj polimerowe membrany separacyjne, przy czym materiały polimerowe wykorzystywane do membran ultrafiltracyjnych składają się głównie z pochodnych celulozy, polisulfonu, poliakrylonitrylu, poliamidu i poliwęglanu.Membrany ultrafiltracyjne są szeroko stosowane w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i ochrony środowiska i można je formować w membrany płaskie, membrany rolkowe, membrany rurowe lub membrany z włókien kapilarnych.
Membrana do ultrafiltracji była jedną z pierwszych wynalezionych membran do separacji polimerów, a maszyny do ultrafiltracji zostały wyprodukowane w latach 60-tych.Membrany ultrafiltracyjne są szeroko stosowane w przemyśle i pojawiły się jako nowa jednostka chemiczna.Znajduje zastosowanie w separacji, zagęszczaniu i oczyszczaniu produktów biologicznych, farmaceutycznych i spożywczych, a także w końcowych urządzeniach do uzdatniania krwi, oczyszczania ścieków i uzdatniania wody ultraczystej.
Dokładność filtracji nanofiltracji (NF) jest pomiędzy ultrafiltracją a odwróconą osmozą, a stopień odsalania jest niższy niż w przypadku odwróconej osmozy.Na rynku krążyło powszechne powiedzenie: nanofiltracja to niechlujna odwrócona osmoza.Właściwie jest to zwodniczy pomysł techniczny.
Fizyczna mapa nanofiltracji
W rzeczywistej koncepcji separacji nanofiltracja jest membraną filtrującą, która spełnia efekt Daunana i ma selektywne odrzucanie jonów, membraną, której przepuszczalność chlorku sodu jest proporcjonalna do stężenia chlorku sodu i jest większa niż 0,4.Jego główne zastosowania to odsalanie i zagęszczanie różnych cieczy wejściowych.Odrzucenie 0% NaCl zaobserwowano przy użyciu membran nanofiltracyjnych przy 30 000 ppm NaCl w połączeniu z innymi jonami.
Odwrócona osmoza (RO): Dokładność filtracji wynosi około 0,0001 mikrona i jest to ultraprecyzyjna metoda separacji membranowej opracowana w Stanach Zjednoczonych na początku lat 60. XX wieku, wykorzystująca ciśnienie różnicowe.Potrafi odfiltrować praktycznie wszystkie zanieczyszczenia (zarówno szkodliwe, jak i pomocne) w wodzie, pozostawiając tylko cząsteczki wody.W większości przypadków jest wykorzystywany do produkcji czystej wody, ultraczystej wody przemysłowej i ultraczystej wody medycznej.W przypadku technologii odwróconej osmozy wymagane jest ciśnienie i energia.
RO to skrót od membrany odwróconej osmozy w języku angielskim.Ponieważ rozmiar porów membrany RO wynosi pięć milionowych części włosa (0,001 mikrona), jest ona generalnie niewidoczna gołym okiem, a bakterie i wirusy to jej 5000. Dlatego tylko cząsteczki wody i niektóre jony minerałów, które są korzystne dla ludzkiego organizmu może przejść, a inne zanieczyszczenia i metale ciężkie są odprowadzane z rury kanalizacyjnej.
Zasada odwróconej osmozy:
Przede wszystkim musimy zrozumieć ideę „osmozy”.Osmoza to proces fizyczny.Gdy dwa rodzaje wody o różnych solach zostaną oddzielone, na przykład przez półprzepuszczalną barierę, okaże się, że woda po stronie z mniejszą zawartością soli przenika.Membrana wchodzi do wody z dużą zawartością soli, ale sól nie przenika, powodując stopniowe stapianie się soli po obu stronach, aż do wyrównania.Jednak ukończenie tego procesu, znanego również jako ciśnienie osmotyczne, zajmuje dużo czasu.
Mapa fizyczna odwróconej osmozy
Jeśli jednak spróbujesz wywrzeć nacisk po stronie wody o dużej zawartości soli, konsekwencją może być również ograniczenie wspomnianej penetracji, a ciśnienie to nazywane jest ciśnieniem osmotycznym.Jeśli ciśnienie wzrośnie, infiltracja może zostać odwrócona, a sól pozostanie.W rezultacie zasadą odsalania metodą odwróconej osmozy jest zastosowanie ciśnienia wyższego niż naturalne ciśnienie osmotyczne w wodzie słonej (takiej jak woda surowa), dzięki czemu osmoza postępuje w przeciwnym kierunku, a cząsteczki wody w wodzie surowej zostają sprasowane. na drugą stronę membrany, w wyniku czego woda jest czysta, aby osiągnąć cel usunięcia zanieczyszczeń i soli z wody.
Pochodzenie odwróconej osmozy RO:
Amerykański naukowiec, który przypadkowo w 1950 r. odkrył, że mewy podczas lotu na morzu wysysały ogromny kęs morskiej wody z powierzchni morza.Po kilku sekundach zwymiotowały trochę wody morskiej, co wzbudziło obawy, ponieważ zwierzęta na lądzie oddychają przez płuca.Nie wolno spożywać słonej wody o wysokiej zawartości soli.Po sekcji odkryto, że ciało mewy ma cienką warstwę.Film jest naprawdę dokładny.Mewa wdycha słoną wodę, która jest następnie kompresowana, a cząsteczki wody przechodzą przez folię pod wpływem ciśnienia.
Zamienia się go w świeżą wodę, a zanieczyszczenia i niezwykle stężona sól w wodzie morskiej są wypluwane z ust.Jest to podstawowa teoretyczna podstawa procesu odwróconej osmozy, który po raz pierwszy został zastosowany w sprzęcie do odsalania w 1953 r. przez University of Florida.Dr.S.Sidney Lode, profesor UCLA University School of Medicine, współpracował z dr.S.Soirirajanem w celu rozpoczęcia badań nad membranami odwróconej osmozy w 2009 r., przy wsparciu projektu rządu federalnego USA i zainwestował około 400 milionów dolarów w każdy rok w badaniach nad zastosowaniem go do astronautów.
Czas publikacji: 31 marca-2022