ความแตกต่างระหว่างการกรองแบบไมโคร, การกรองแบบพิเศษ, การกรองแบบนาโนและการกรองแบบรีเวิร์สออสโมซิส

ไมโครฟิลเตอร์ (MF)
ความแม่นยำในการกรองอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 50 ไมครอนการกรองแบบไมโครประกอบด้วยองค์ประกอบตัวกรอง PP ที่แตกต่างกัน องค์ประกอบตัวกรองถ่านกัมมันต์ องค์ประกอบตัวกรองเซรามิก และอื่นๆขจัดสิ่งที่เป็นอันตรายออกจากน้ำ เช่น จุลินทรีย์ไส้กรองมักจะไม่สามารถล้างทำความสะอาดได้และเป็นวัสดุกรองแบบใช้ครั้งเดียวที่ต้องเปลี่ยนเป็นประจำ

①PP แกนฝ้าย: โดยทั่วไปใช้เฉพาะสำหรับการกรองหยาบที่มีความต้องการต่ำเพื่อขจัดอนุภาคขนาดใหญ่ เช่น ตะกอนและสนิมในน้ำ

②ถ่านกัมมันต์: สามารถขจัดสีและกลิ่นต่างๆ ในน้ำได้ แต่ไม่สามารถขจัดแบคทีเรียในน้ำได้ และผลของการกำจัดตะกอนและสนิมก็แย่มากเช่นกัน

③องค์ประกอบตัวกรองเซรามิก: ความแม่นยำในการกรองขนาดเล็กเพียง 0.1 ไมครอน และอัตราการไหลมักจะน้อย ซึ่งทำความสะอาดไม่ง่าย

เมมเบรนกรองพิเศษ (UF)
เมมเบรนกรองพรุนมีช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนด 0.001-0.02 ไมครอนและมาตรฐานขนาดรูพรุนที่สม่ำเสมอการกรองด้วยเยื่อกรองพิเศษเป็นกระบวนการกรองแบบเมมเบรนที่ใช้เมมเบรนกรองแบบพิเศษที่มีค่าความดันต่างกันเป็นแรงผลักดันเยื่อกรองอัลตราฟิลเตรชันส่วนใหญ่สร้างจากเส้นใยอะซิเตทหรือวัสดุพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติเทียบเท่ากันเหมาะสำหรับการแยกสารและความเข้มข้นของตัวถูกละลายในสารละลายบำบัด และยังมักใช้สำหรับการแยกสารแขวนลอยคอลลอยด์ที่ยากต่อการทำให้เสร็จโดยใช้เทคนิคการแยกแบบอื่นๆ และขอบเขตการใช้งานของสารแขวนลอยเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

การกรองด้วยเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชันตามความแตกต่างของความดันแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ การกรองเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชัน การกรองเมมเบรนแบบรูพรุน และการกรองเมมเบรนแบบรีเวิร์สออสโมซิสมีความโดดเด่นด้วยขนาดอนุภาคเล็ก ๆ หรือน้ำหนักโมเลกุลที่ชั้นเมมเบรนอาจรักษาไว้เมื่อใช้ช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนดของเมมเบรนเป็นมาตรฐานแยกแยะ เมมเบรนไมโครพอรัส (MF) มีช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนด 0.02-10 ม. เมมเบรนกรองพิเศษ (UF) มีช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนด 0.001 -0.02 ม. และเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส (RO) มีช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนด 0.0001-0.001 ม.มีองค์ประกอบควบคุมหลายอย่างสำหรับรูพรุน เช่น เยื่อกรองพิเศษที่มีขนาดรูพรุนต่างกัน และการกระจายขนาดรูพรุนอาจถูกสร้างขึ้นตามชนิดและความเข้มข้นของสารละลาย เช่นเดียวกับสภาวะการระเหยและการจับตัวเป็นก้อนระหว่างการผลิตเมมเบรน

แผนที่ทางกายภาพกรองพิเศษ
เมมเบรนกรองพิเศษมักจะเป็นเมมเบรนแยกพอลิเมอร์ โดยวัสดุพอลิเมอร์ที่ใช้สำหรับเยื่อกรองพิเศษส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุพันธ์ของเซลลูโลส โพลีซัลโฟน โพลีอะคริโลไนไตรล์ โพลีเอไมด์ และโพลีคาร์บอเนตเยื่อกรองพิเศษใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา อาหาร และสิ่งแวดล้อม และสามารถขึ้นรูปเป็นเยื่อแบน เยื่อม้วน เยื่อท่อ หรือเยื่อใยกลวง

เมมเบรนกรองพิเศษเป็นหนึ่งในเมมเบรนแยกพอลิเมอร์ตัวแรกที่ถูกประดิษฐ์ขึ้น และเครื่องทำกรองพิเศษถูกผลิตขึ้นในปี 1960เยื่อแผ่นกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและกลายเป็นการทำงานของหน่วยเคมีแบบใหม่ใช้ในการแยก ความเข้มข้น และทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ชีวภาพ สินค้าเภสัชกรรม และอาหาร ตลอดจนอุปกรณ์บำบัดขั้นสุดท้ายในการบำบัดเลือด การบำบัดน้ำเสีย และการเตรียมน้ำบริสุทธิ์พิเศษ

ความแม่นยำในการกรองของนาโนฟิลเทรชัน (NF) อยู่ระหว่างอัลตราฟิลเตรชันกับรีเวิร์สออสโมซิส และอัตราการแยกเกลือออกจากน้ำจะต่ำกว่ารีเวิร์สออสโมซิสในตลาด มีคำกล่าวที่แพร่หลายว่า: นาโนฟิลเทรชันเป็นระบบรีเวิร์สออสโมซิสที่เลอะเทอะอันที่จริง นี่เป็นแนวคิดทางเทคนิคที่หลอกลวง
แผนที่ทางกายภาพของนาโนฟิลเตรชั่น
ตามแนวคิดการแยกจริง นาโนฟิลเตรชันเป็นเมมเบรนกรองที่ตอบสนองผลกระทบของ Daunan และมีการคัดแยกไอออนแบบเลือกเฟ้น ซึ่งเป็นเมมเบรนที่มีการซึมผ่านของโซเดียมคลอไรด์เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์และมากกว่า 0.4การใช้งานหลักคือการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและความเข้มข้นของของเหลวอินพุตต่างๆการปฏิเสธ 0% NaCl สังเกตได้โดยใช้เยื่อกรองนาโนที่ 30,000 ppm NaCl รวมกับไอออนอื่นๆ

รีเวิร์สออสโมซิส (RO): ความแม่นยำในการกรองอยู่ที่ประมาณ 0.0001 ไมครอน และเป็นวิธีการแยกเมมเบรนที่มีความแม่นยำสูงพิเศษที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกาในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โดยใช้แรงดันดิฟเฟอเรนเชียลมันสามารถกรองสารปนเปื้อนเกือบทั้งหมด (ทั้งที่เป็นอันตรายและมีประโยชน์) ในน้ำ เหลือเพียงโมเลกุลของน้ำในกรณีส่วนใหญ่ จะใช้ในการผลิตน้ำบริสุทธิ์ น้ำบริสุทธิ์พิเศษทางอุตสาหกรรม และน้ำบริสุทธิ์พิเศษทางการแพทย์ต้องใช้แรงดันและพลังงานสำหรับเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส

RO เป็นตัวย่อของเมมเบรนระบบ Reverse Osmosis ในภาษาอังกฤษเนื่องจากขนาดรูพรุนของเมมเบรน RO คือหนึ่งในห้าล้านของเส้นผม (0.0001 ไมครอน) จึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าโดยทั่วไป แบคทีเรียและไวรัสมีถึง 5,000 ตัว ดังนั้นเฉพาะโมเลกุลของน้ำและแร่ธาตุบางชนิดที่เป็นประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์ สามารถผ่านเข้าไปได้ และสิ่งสกปรกและโลหะหนักอื่นๆ จะถูกปล่อยออกจากท่อน้ำเสีย

หลักการรีเวิร์สออสโมซิส:
ก่อนอื่น เราต้องเข้าใจแนวคิดเรื่อง "ออสโมซิส"ออสโมซิสเป็นกระบวนการทางกายภาพเมื่อน้ำสองประเภทที่มีเกลือต่างกันแยกจากกัน เช่น โดยกั้นกึ่งซึมผ่านได้ จะพบว่าน้ำที่อยู่ด้านข้างที่มีเกลือน้อยซึมเข้าไปเมมเบรนจะเข้าสู่น้ำที่มีปริมาณเกลือสูง แต่เกลือไม่ซึมผ่าน ทำให้ความเข้มข้นของเกลือทั้งสองข้างหลอมละลายไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะเท่ากันอย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ใช้เวลานาน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าแรงดันออสโมติก

แผนที่ทางกายภาพของออสโมซิสย้อนกลับ
อย่างไรก็ตาม หากคุณพยายามกดดันด้านน้ำที่มีปริมาณเกลือมาก ผลที่ตามมาอาจจำกัดการแทรกซึมดังกล่าว และความดันนี้เรียกว่าแรงดันออสโมติกหากแรงดันเพิ่มขึ้น การแทรกซึมสามารถย้อนกลับได้ และเกลือก็จะคงอยู่ส่งผลให้หลักการของการแยกเกลือออกจากน้ำแบบรีเวิร์สออสโมซิสคือการใช้แรงดันที่มากกว่าแรงดันออสโมติกตามธรรมชาติในน้ำเค็ม (เช่น น้ำดิบ) เพื่อให้ออสโมซิสดำเนินไปในทิศทางตรงกันข้าม และกดโมเลกุลของน้ำในน้ำดิบ ไปอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนทำให้เกิดน้ำสะอาดเพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการกำจัดสิ่งสกปรกและเกลือออกจากน้ำ

ที่มาของ RO รีเวิร์สออสโมซิส:

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ซึ่งค้นพบโดยบังเอิญในปี 1950 ว่านกนางนวลดูดน้ำทะเลจำนวนมหาศาลออกจากผิวน้ำทะเลเมื่อบินในทะเลพวกเขาอาเจียนออกมาเล็กน้อยน้ำทะเลหลังจากนั้นไม่กี่วินาที ซึ่งทำให้เกิดความกังวลเพราะสัตว์บนบกหายใจทางปอดของพวกเขาน้ำเกลือที่มีเกลือสูงไม่สามารถบริโภคได้ภายหลังการผ่าผ่าพบว่าลำตัวของนกนางนวลมีชั้นบางๆภาพยนตร์เรื่องนี้ถูกต้องจริงๆนกนางนวลสูดดมน้ำเค็มซึ่งต่อมาถูกบีบอัด และโมเลกุลของน้ำจะทะลุผ่านแผ่นฟิล์มอันเนื่องมาจากผลของแรงดัน

มันถูกเปลี่ยนเป็นน้ำจืด และสารปนเปื้อนและเกลือที่มีความเข้มข้นสูงในน้ำทะเลจะถูกคายออกจากปากนี่เป็นรากฐานทางทฤษฎีพื้นฐานของกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์แยกเกลือออกจากน้ำทะเลครั้งแรกในปี 1953 โดยมหาวิทยาลัยฟลอริดาDr.S.Sidney Lode ศาสตราจารย์คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัย UCLA ร่วมมือกับ Dr.S.Soirirajan เพื่อเริ่มการวิจัยเกี่ยวกับเยื่อกรองน้ำแบบรีเวิร์สออสโมซิสในปี 2552 โดยได้รับการสนับสนุนจากโครงการของรัฐบาลกลางสหรัฐ และลงทุนประมาณ 400 ล้านเหรียญสหรัฐต่อครั้ง ปีในการวิจัยเพื่อนำไปใช้กับนักบินอวกาศ