Mikrofiltrácia (MF)
Presnosť filtrovania sa pohybuje medzi 0,1 a 50 mikrónov.Mikrofiltrácia zahŕňa rôzne PP filtračné elementy, filtračné elementy s aktívnym uhlím, keramické filtračné elementy a tak ďalej.Odstraňuje z vody nebezpečné prvky, ako sú mikroorganizmy.Filtračný prvok sa často nedá umývať a je to jednorazový filtračný materiál, ktorý sa musí pravidelne vymieňať.
①PP bavlnené jadro: vo všeobecnosti sa používa iba na hrubú filtráciu s nízkymi požiadavkami na odstránenie veľkých častíc, ako sú usadeniny a hrdza vo vode.
②Aktívne uhlie: Môže eliminovať rôzne farby a pachy vo vode, ale nedokáže odstrániť baktérie vo vode a účinok odstraňovania sedimentu a hrdze je tiež veľmi slabý.
③Keramický filtračný prvok: Malá presnosť filtrácie je iba 0,1 mikrónu a prietok je zvyčajne malý, čo sa nedá ľahko čistiť.
Ultrafiltračná membrána (UF)
Mikroporézna filtračná membrána má menovitý rozsah veľkosti pórov 0,001-0,02 mikrónu a konzistentné štandardy veľkosti pórov.Ultrafiltračná membránová filtrácia je proces membránovej filtrácie, ktorý využíva ultrafiltračnú membránu s tlakovým rozdielom ako hnacou silou.Väčšina ultrafiltračných membrán je vyrobená z acetátových vlákien alebo polymérnych materiálov s porovnateľnými vlastnosťami.Je vhodný na separáciu a koncentráciu rozpustených látok v čistiacich roztokoch a často sa používa aj na separáciu koloidných suspenzií, ktoré sa ťažko upravujú inými separačnými technikami a jeho aplikačné oblasti neustále rastú.
Membránová ultrafiltrácia založená na tlakovom rozdiele je rozdelená do troch typov: ultrafiltračná membránová filtrácia, mikroporézna membránová filtrácia a membránová filtrácia s reverznou osmózou.Vyznačujú sa malou veľkosťou častíc alebo molekulovou hmotnosťou, ktorú si membránová vrstva môže zachovať.Keď sa ako rozlišovací štandard použije menovitý rozsah veľkosti pórov membrány, mikroporézna membrána (MF) má menovitý rozsah veľkosti pórov 0,02-10 m, ultrafiltračná membrána (UF) má menovitý rozsah veľkosti pórov 0,001 -0,02 m a membrána s reverznou osmózou (RO) má menovitý rozsah veľkosti pórov 0,0001-0,001 m.Existuje niekoľko riadiacich prvkov pre póry, ako sú ultrafiltračné membrány s rôznymi veľkosťami pórov a distribúcie veľkosti pórov sa môžu vytvárať na základe typu a koncentrácie roztoku, ako aj podmienok vyparovania a koagulácie počas výroby membrány.
Ultrafiltračná fyzická mapa
Ultrafiltračné membrány sú zvyčajne polymérne separačné membrány, pričom polymérne materiály používané na ultrafiltračné membrány väčšinou pozostávajú z derivátov celulózy, polysulfónu, polyakrylonitrilu, polyamidu a polykarbonátu.Ultrafiltračné membrány sú široko používané vo farmaceutickom, potravinárskom a environmentálnom priemysle a môžu byť formované do plochých membrán, rolovacích membrán, rúrkových membrán alebo membrán z dutých vlákien.
Ultrafiltračná membrána bola jednou z prvých polymérnych separačných membrán, ktoré boli vynájdené, a ultrafiltračné stroje boli vyrobené v 60. rokoch 20. storočia.Ultrafiltračné membrány sú široko používané v priemysle a objavili sa ako nová chemická jednotková operácia.Používa sa pri separácii, koncentrácii a čistení biologických produktov, farmaceutického tovaru a potravín, ako aj zariadení na konečnú úpravu krvi, čistenia odpadových vôd a prípravy ultračistej vody.
Presnosť filtrácie pri nanofiltrácii (NF) je medzi ultrafiltráciou a reverznou osmózou a rýchlosť odsoľovania je nižšia ako pri reverznej osmóze.Na trhu bolo rozšírené príslovie: nanofiltrácia je nedbalá reverzná osmóza.V skutočnosti je to klamlivý technický nápad.
Fyzikálna mapa nanofiltrácie
V aktuálnom koncepte separácie je nanofiltrácia filtračná membrána, ktorá spĺňa Daunanov efekt a má selektívne odmietnutie iónov, membrána, ktorej priepustnosť chloridu sodného je úmerná koncentrácii chloridu sodného a je väčšia ako 0,4.Jeho primárnymi aplikáciami sú odsoľovanie a koncentrovanie rôznych vstupných kvapalín.0 % odmietnutie NaCl pozorované s použitím nanofiltračných membrán pri 30 000 ppm NaCl v kombinácii s inými iónmi.
Reverzná osmóza (RO): Presnosť filtrácie je okolo 0,0001 mikrónov a ide o ultra-vysoko presnú membránovú separačnú metódu vyvinutú v Spojených štátoch začiatkom 60-tych rokov minulého storočia využívajúcu rozdielový tlak.Dokáže odfiltrovať prakticky všetky nečistoty (škodlivé aj užitočné) vo vode, pričom zostanú len molekuly vody.Vo väčšine prípadov sa používa pri výrobe čistej vody, priemyselnej ultračistej vody a lekárskej ultračistej vody.Pre technológiu reverznej osmózy je potrebný tlak a energia.
RO je v angličtine skratka pre membránu reverznej osmózy.Keďže veľkosť pórov RO membrány je päť miliónovín vlasu (0,0001 mikrónov), je všeobecne neviditeľná voľným okom a baktérie a vírusy sú jej 5000. Preto sú pre ľudské telo prospešné iba molekuly vody a niektoré minerálne ióny. môžu prechádzať a z potrubia odpadovej vody sa vypúšťajú ďalšie nečistoty a ťažké kovy.
Princíp reverznej osmózy:
V prvom rade musíme pochopiť myšlienku „osmózy“.Osmóza je fyzikálny proces.Keď sú dva typy vody s rôznymi soľami oddelené, napríklad polopriepustnou bariérou, zistí sa, že voda na strane s menším množstvom soli preniká.Membrána vstupuje do vody s vysokým obsahom soli, ale soľ nepreniká, čo spôsobuje, že koncentrácia soli na oboch stranách sa postupne spája, až kým nie sú rovnaké.Dokončenie tohto procesu, ktorý je známy aj ako osmotický tlak, však trvá dlho.
Fyzikálna mapa reverznej osmózy
Ak sa však pokúsite vyvinúť tlak na stranu vody s veľkým obsahom soli, dôsledkom môže byť aj obmedzenie vyššie uvedeného prenikania a tento tlak je známy ako osmotický tlak.Ak sa tlak zvýši, infiltrácia sa môže zvrátiť a soľ zostane.Výsledkom je, že princípom odsoľovania pomocou reverznej osmózy je použitie tlaku vyššieho ako je prirodzený osmotický tlak v slanej vode (ako je surová voda), takže osmóza postupuje opačným smerom a molekuly vody v surovej vode sú stlačené. na druhú stranu membrány, výsledkom čoho je čistá voda, aby sa dosiahol cieľ odstránenia nečistôt a solí z vody.
Pôvod RO reverznej osmózy:
Americký vedec v roku 1950 náhodou zistil, že čajky pri lietaní na mori vysávajú z morskej hladiny obrovské sústo morskej vody.Po niekoľkých sekundách zvracali trochu morskej vody, čo vyvolalo obavy, pretože zvieratá na súši dýchajú pľúcami.Slaná voda s vysokým obsahom soli sa nemôže konzumovať.Po pitve sa zistilo, že telo čajky má tenkú vrstvu.Film je naozaj presný.Čajka vdýchne slanú vodu, ktorá sa následne stlačí a molekuly vody prejdú pôsobením tlaku cez fóliu.
Premieňa sa na sladkú vodu a kontaminanty a extrémne koncentrovaná soľ v morskej vode sa vypľúvajú z úst.Toto je základný teoretický základ procesu reverznej osmózy, ktorý prvýkrát použila na odsoľovacie zariadenie v roku 1953 University of Florida.Dr.S.Sidney Lode, profesor Lekárskej fakulty Univerzity UCLA, spolupracoval s Dr.S.Soirirajanom na začatí výskumu membrán reverznej osmózy v roku 2009 s podporou projektu federálnej vlády USA a investoval približne 400 miliónov USD do každého rok vo výskume, aby ho aplikovali na astronautov.
Čas odoslania: 31. marca 2022