Mitä eroa on mikrosuodatuksella, ultrasuodatuksella, nanosuodatuksella ja käänteisosmoosilla?

Mikrosuodatus (MF):

Suodatustarkkuus on yleensä 0,1-50 mikronia. Yleiset PP-suodatinelementit, aktiivihiilisuodatinelementit, keraamiset suodatinelementit jne. kuuluvat kaikki mikrosuodatuksen luokkaan. Niitä käytetään yksinkertaiseen karkeasuodatukseen suodattamaan suuria epäpuhtaushiukkasia, kuten mutaa, ruostetta jne. vedessä, mutta ne eivät voi poistaa vedestä haitallisia aineita, kuten bakteereja. Suodatinelementtiä ei yleensä voi puhdistaa. Se on kertakäyttöinen suodatinmateriaali, ja se on vaihdettava usein. ① PP-puuvillaydin: Käytetään yleensä vain karkeaan suodatukseen, jossa on vähän vaatimuksia suurten hiukkasten, kuten mudan, ruosteen jne. poistamiseksi vedestä. ② Aktiivihiili: Se voi poistaa värin ja hajun vedestä, mutta se ei voi poistaa vedessä olevia bakteereja, ja myös mudan, ruosteen poistovaikutus on huono. ③ Keraaminen suodatinelementti: Pienin suodatustarkkuus on vain 0,1 mikronia, yleensä pienellä virtausnopeudella ja vaikeasti puhdistettavalla.

Ultrasuodatuskalvo (UF):

Mikrohuokoinen suodatinkalvo, jolla on yhdenmukaiset huokoskokovaatimukset ja nimellinen huokoskokoalue 0,001-0,02 mikronia. Kalvosuodatusmenetelmä, jossa käytetään ultrasuodatuskalvoa paine-eron käyttövoimana on ultrasuodatuskalvosuodatus. Ultrasuodatuskalvot valmistetaan useimmiten asetaattikuidusta tai polymeerimateriaaleista, joilla on samanlaiset ominaisuudet. Se soveltuu liuenneiden aineiden erottamiseen ja konsentroimiseen prosessointiliuoksessa, ja sitä käytetään usein myös muiden erotustekniikoiden kanssa vaikeasti toteutettavien kolloidisten suspensioiden erottamiseen. Sen sovellusalue laajenee jatkuvasti.

Kalvo-ultrasuodatus, joka käyttää paine-eroa käyttövoimana, voidaan jakaa kolmeen kategoriaan: ultrasuodatuskalvosuodatus, mikrohuokoinen kalvosuodatus ja käänteisosmoosikalvosuodatus. Ne erotetaan niiden pienten hiukkasten koon tai molekyylipainon perusteella, jotka kalvokerros voi pidättää. Kun kalvon nimellistä huokoskokoaluetta käytetään erotusstandardina, mikrohuokoisen kalvon (MF) nimellishuokoskokoalue on 0,02-10 μm; ultrasuodatuskalvo (UF) on 0,001-0,02 μm; käänteisosmoosikalvo (RO) on 0,0001-0,001 μm. On monia tekijöitä, jotka hallitsevat huokosia. Esimerkiksi ultrasuodatuskalvoja, joilla on erilainen huokoskoko ja huokoskokojakauma, voidaan saada liuoksen tyypin ja pitoisuuden mukaan kalvon valmistuksen, haihdutus- ja kondensaatioolosuhteiden jne. aikana.

Nanosuodatus (NF):

Suodatustarkkuus on ultrasuodatuksen ja käänteisosmoosin välillä, ja suolanpoistonopeus on pienempi kuin käänteisosmoosissa. Markkinoilla oli suosittu sanonta: nanosuodatus on löysää käänteisosmoosia. Itse asiassa tämä on teknisesti harhaanjohtava käsite.

Nanosuodatuksen todellinen erotuskonsepti on suodatinkalvo, joka täyttää Donan-ilmiön ja jolla on selektiivinen ionien retentio. Se on kalvo, jonka natriumkloridin läpäisevyys on verrannollinen natriumkloridipitoisuuteen ja suhde on suurempi kuin 0,4. Sitä käytetään pääasiassa suolanpoistoon ja erilaisten syöttönesteiden tiivistämiseen. 0 %:n NaCl-retentionopeus saadaan nanosuodatuskalvotestauksella 30 000 ppm:n NaCl:n ja muuntyyppisten ionien seoksessa. Puhtaan 30 000 ppm NaCl-liuoksen olosuhteissa. NaCl:n nanosuodatuskalvon retentionopeus on 5-15 %. Kun NaCl:n pitoisuus on alle 30 000 ppm tai jopa pienempi, NaCl:n retentionopeus nanosuodatuskalvolla on yli 15 %. Nanosuodatuskalvojen todellinen hylkäysnopeus suoloille, kuten NaCl:lle, riippuu pääasiassa sisäänvirtaavan aineen koostumuksesta ja kalvon ominaisuuksista (katso kuva).

Käänteisosmoosi (RO):

Suodatustarkkuus on noin 0,0001 mikronia. Se on Yhdysvalloissa 1960-luvun alussa kehitetty erittäin tarkka kalvoerotustekniikka, jossa käytetään paine-eroa. Se voi suodattaa lähes kaikki veden epäpuhtaudet (mukaan lukien haitalliset ja hyödylliset) ja päästää vain vesimolekyylit läpi. Sitä käytetään yleensä puhtaan veden, teollisen ultrapuhtaan veden ja lääketieteellisen ultrapuhtaan veden tuotannossa. Käänteisosmoositeknologia vaatii paineistusta ja sähköä.

Käänteisosmoosin periaate:

Ensinnäkin meidän on ymmärrettävä "osmoosin" käsite. Osmoosi on fyysinen ilmiö. Kun kahta erilaista, eri suoloja sisältävää vettä erotetaan puoliläpäisevällä kalvolla, havaitaan, että vähemmän suolaisen puolen vesi tunkeutuu kalvon läpi korkeamman suolapitoisuuden veteen, kun taas sen sisältämä suola ei tunkeudu. Tällä tavalla suolapitoisuus molemmilla puolilla sulautuu vähitellen samalle tasolle. Tämä prosessi, jota kutsutaan myös osmoottiseksi paineeksi, vie kuitenkin kauan.

Mutta jos painetta kohdistetaan korkeamman suolapitoisuuden puolelle, voidaan myös edellä mainittu osmoosi pysäyttää. Painetta tällä hetkellä kutsutaan osmoottiseksi paineeksi. Jos painetta nostetaan edelleen, osmoosi voidaan tehdä vastakkaiseen suuntaan ja suola jää. Siksi käänteisosmoosisuolanpoiston periaate on kohdistaa veteen suolalla (kuten raakavedellä) luonnollista osmoottista painetta suurempi paine, jolloin osmoosi etenee päinvastaiseen suuntaan ja raakaveden vesimolekyylit ovat puristetaan kalvon toiselle puolelle puhtaaksi vedeksi, jolloin saavutetaan tarkoitus poistaa epäpuhtaudet ja suola vedestä.