Microfiltrazione (MF)
A precisione di filtrazione varieghja trà 0,1 è 50 micron. A microfiltrazione include diversi elementi filtranti in PP, elementi filtranti in carbone attivatu, elementi filtranti in ceramica, ecc. Elimina l'elementi periculosi da l'acqua, cum'è i microorganismi. L'elementu filtrante ùn hè spessu lavabile è hè un materiale filtrante unicu chì deve esse rimpiazzatu regularmente.
①Core di cuttone PP: generalmente adupratu solu per a filtrazione grossolana cù esigenze basse per rimuovere particelle grosse cum'è sedimenti è ruggine in acqua.
②Carbone attivatu: Pò eliminà i sfarenti culori è odori in l'acqua, ma ùn pò micca caccià i batteri in l'acqua, è l'effettu di rimuzione di sedimenti è ruggine hè ancu assai scarsu.
③Elementu filtrante in ceramica: A piccula precisione di filtrazione hè solu 0,1 micron, è a velocità di flussu hè generalmente chjuca, chì ùn hè micca faciule da pulisce.
Membrana di ultrafiltrazione (UF)
Una membrana filtrante microporosa hà una gamma di dimensioni di pori nominali di 0,001-0,02 micron è standard di dimensioni di pori consistenti. A filtrazione à membrana di ultrafiltrazione hè un prucessu di filtrazione à membrana chì impiega una membrana di ultrafiltrazione cù una differenza di pressione cum'è forza motrice. A maiò parte di e membrane di ultrafiltrazione sò custruite cù fibre di acetatu o materiali polimerichi cù caratteristiche paragunabili. Hè adatta per a separazione è a cuncentrazione di suluti in soluzioni di trattamentu, è hè ancu spessu aduprata per a separazione di suspensioni colloidali chì sò difficili da finisce cù altre tecniche di separazione, è i so duminii d'applicazione sò in continua crescita.
L'ultrafiltrazione à membrana basata annantu à a diffarenza di pressione hè classificata in trè tippi: filtrazione à membrana d'ultrafiltrazione, filtrazione à membrana microporosa è filtrazione à membrana d'osmosi inversa. Si distinguenu per a piccula dimensione di e particelle o u pesu moleculare chì u stratu di membrana pò mantene. Quandu l'intervallu di dimensione nominale di i pori di a membrana hè adupratu cum'è standard distintivu, a membrana microporosa (MF) hà un intervallu di dimensione nominale di i pori di 0,02-10 m, a membrana d'ultrafiltrazione (UF) hà un intervallu di dimensione nominale di i pori di 0,001-0,02 m, è a membrana d'osmosi inversa (RO) hà un intervallu di dimensione nominale di i pori di 0,0001-0,001 m. Ci sò parechji elementi di cuntrollu per i pori, cum'è e membrane d'ultrafiltrazione cù diverse dimensioni di i pori, è e distribuzioni di a dimensione di i pori ponu esse generate in basa à u tipu è a cuncentrazione di a suluzione, è ancu à e cundizioni d'evaporazione è di coagulazione durante a pruduzzione di a membrana.
Carta fisica di l'ultrafiltrazione
E membrane d'ultrafiltrazione sò generalmente membrane di separazione polimeriche, cù i materiali polimerichi utilizati per e membrane d'ultrafiltrazione custituiti principalmente da derivati di cellulosa, polisulfone, poliacrilonitrile, poliammide è policarbonatu. E membrane d'ultrafiltrazione sò largamente aduprate in l'industrie farmaceutiche, alimentari è ambientali, è ponu esse furmate in membrane piane, membrane in rotoli, membrane tubulari o membrane in fibre cave.
A membrana d'ultrafiltrazione hè stata una di e prime membrane di separazione di polimeri à esse inventata, è e macchine d'ultrafiltrazione sò state fabbricate in l'anni 1960. E membrane d'ultrafiltrazione sò largamente aduprate in l'industria è sò emerse cum'è una nova operazione unitaria chimica. Hè impiegata in a separazione, a cuncentrazione è a purificazione di prudutti biologichi, prudutti farmaceutici è prudutti alimentari, è ancu in dispositivi di trattamentu terminale in u trattamentu di u sangue, u trattamentu di l'acque reflue è a preparazione di l'acqua ultrapura.
A precisione di filtrazione di a nanofiltrazione (NF) hè trà quella di l'ultrafiltrazione è quella di l'osmosi inversa, è a velocità di desalinizazione hè più bassa chè quella di l'osmosi inversa. In u mercatu, ci era un dettu diffusu: a nanofiltrazione hè una osmosi inversa sciatta. In realtà, questu hè un'idea tecnica ingannevule.
Carta fisica di a nanofiltrazione
In u cuncettu di separazione attuale, a nanofiltrazione hè una membrana filtrante chì suddisfa l'effettu Daunan è hà un rigettu selettivu di ioni, una membrana chì a so permeabilità à u cloruru di sodiu hè proporzionale à a cuncentrazione di cloruru di sodiu è hè più di 0,4. E so applicazioni principali sò a desalinizazione è a cuncentrazione di diversi liquidi d'entrata. Rigettu di NaCl à 0% osservatu aduprendu membrane di nanofiltrazione à 30.000 ppm di NaCl cumminatu cù altri ioni.
Osmosi inversa (RO): A precisione di filtrazione hè intornu à 0,0001 micron, è hè un metudu di separazione di membrana di ultra-alta precisione sviluppatu in i Stati Uniti à l'iniziu di l'anni 1960 chì impiega a pressione differenziale. Pò filtrà praticamente tutti i contaminanti (sia dannosi sia utili) in l'acqua, lascendu solu e molecule d'acqua. In a maiò parte di i casi, hè impiegatu in a pruduzzione d'acqua pura, acqua ultrapura industriale è acqua ultrapura medica. A pressurizazione è l'energia sò necessarie per a tecnulugia di l'osmosi inversa.
RO hè l'abbreviazione di membrana di osmosi inversa in inglese. Siccomu a dimensione di i pori di a membrana RO hè cinque milionesimi di capellu (0,0001 micron), hè generalmente invisibile à l'ochju nudu, è i batteri è i virus sò i so 5000. Dunque, solu e molecule d'acqua è alcuni ioni minerali chì sò benefichi per u corpu umanu ponu passà, è altre impurità è metalli pesanti sò scaricati da u tubu di l'acqua di scaricu.
U principiu di l'osmosi inversa:
Prima di tuttu, duvemu capisce l'idea di "osmosi". L'osmosi hè un prucessu fisicu. Quandu dui tipi d'acqua cù sali diversi sò separati, cum'è da una barriera semipermeabile, l'acqua da u latu cù menu sale serà truvata à permeà. A membrana entra in l'acqua cù un altu cuntenutu di sale, ma u sale ùn permeà micca, ciò chì face chì a cuncentrazione di sale da i dui lati si fundi progressivamente finu à chì sò uguali. Tuttavia, ci vole assai tempu per compie stu prucessu, chì hè ancu cunnisciutu cum'è pressione osmotica.
Carta fisica di l'osmosi inversa
Tuttavia, sè pruvate à mette una pressione da u latu di l'acqua cù un grande cuntenutu di sale, a cunsequenza puderia ancu limità a penetrazione sopra menzionata, è sta pressione hè cunnisciuta cum'è pressione osmotica. Sè a pressione hè aumentata, l'infiltrazione pò esse invertita, è u sale resterà. Di cunsiguenza, u principiu di a desalinizazione per osmosi inversa hè di applicà una pressione più grande di a pressione osmotica naturale in l'acqua salata (cum'è l'acqua cruda), in modu chì l'osmosi proceda in a direzione opposta, è e molecule d'acqua in l'acqua cruda sò pressate da l'altra parte di a membrana, risultendu in acqua pulita, per ottene l'ubbiettivu di rimuovere l'impurità è i sali da l'acqua.
L'origine di l'osmosi inversa RO:
Un scientistu americanu hà scupertu per casu in u 1950 chì i gabbiani succhiavanu una grande boccata d'acqua di mare da a superficia di u mare quandu volavanu in mare. Vomitavanu una piccula boccata d'acqua di mare dopu à uni pochi di secondi, ciò chì suscitava preoccupazioni perchè l'animali in terra respiranu per via di i pulmoni. L'acqua salata assai salata ùn pò esse cunsumata. Dopu a dissezione, hè statu scupertu chì u corpu di u gabbianu hà un stratu finu. U film hè veramente precisu. U gabbianu inala acqua salata, chì hè dopu cumpressa, è e molecule d'acqua passanu per u film per via di l'effettu di a pressione.
Si trasforma in acqua dolce, è i contaminanti è u sale estremamente cuncintratu in l'acqua di mare sò sputati fora di a bocca. Questu hè u fundamentu teoricu fundamentale di u prucessu di osmosi inversa, chì hè statu applicatu per a prima volta à l'attrezzatura di desalinizazione in u 1953 da l'Università di Florida. U duttore S. Sidney Lode, prufessore di a Facultà di Medicina di l'Università UCLA, hà collaboratu cù u duttore S. Soirirajan per inizià a ricerca nantu à e membrane di osmosi inversa in u 2009, cù u sustegnu di un prughjettu di u guvernu federale americanu, è hà investitu circa 400 milioni di dollari americani à l'annu in ricerca per applicalla à l'astronauti.
Data di publicazione: 31 di marzu di u 2022