Mikrofiltrering (MF)
Filtreringspræcisionen varierer mellem 0,1 og 50 mikron. Mikrofiltrering omfatter forskellige PP-filterelementer, aktivt kulfilterelementer, keramiske filterelementer osv. Fjerner farlige elementer fra vandet, såsom mikroorganismer. Filterelementet er ofte ikke vaskbart og er et engangsfiltermateriale, der skal udskiftes regelmæssigt.
①PP-bomuldskerne: bruges generelt kun til grovfiltrering med lave krav til fjernelse af store partikler såsom sediment og rust i vand.
②Aktivt kul: Det kan fjerne forskellige farver og lugte i vandet, men det kan ikke fjerne bakterier i vandet, og fjernelse af sediment og rust er også meget dårlig.
③Keramisk filterelement: Den lille filtreringspræcision er kun 0,1 mikron, og strømningshastigheden er normalt lille, hvilket ikke er let at rengøre.
Ultrafiltreringsmembran (UF)
En mikroporøs filtermembran har et nominelt porestørrelsesområde på 0,001-0,02 mikron og ensartede porestørrelsesstandarder. Ultrafiltreringsmembranfiltrering er en membranfiltreringsproces, der anvender en ultrafiltreringsmembran med trykforskel som drivkraft. Størstedelen af ultrafiltreringsmembraner er konstrueret af acetatfibre eller polymermaterialer med sammenlignelige egenskaber. Den er egnet til separation og koncentrering af opløste stoffer i behandlingsopløsninger, og den bruges også ofte til separation af kolloidale suspensioner, der er vanskelige at færdiggøre ved hjælp af andre separationsteknikker, og dens anvendelsesområder vokser konstant.
Membranultrafiltrering baseret på trykforskel klassificeres i tre typer: ultrafiltreringsmembranfiltrering, mikroporøs membranfiltrering og omvendt osmosemembranfiltrering. De adskiller sig ved den lille partikelstørrelse eller molekylvægt, som membranlaget kan opretholde. Når membranens nominelle porestørrelsesområde bruges som den kendetegnende standard, har den mikroporøse membran (MF) et nominelt porestørrelsesområde på 0,02-10 m, ultrafiltreringsmembranen (UF) har et nominelt porestørrelsesområde på 0,001-0,02 m, og omvendt osmosemembranen (RO) har et nominelt porestørrelsesområde på 0,0001-0,001 m. Der er flere kontrolelementer for porer, såsom ultrafiltreringsmembraner med varierende porestørrelser, og porestørrelsesfordelinger kan genereres baseret på opløsningens type og koncentration, samt fordampnings- og koagulationsforhold under membranproduktion.
Ultrafiltrerings fysisk kort
Ultrafiltreringsmembraner er normalt polymerseparationsmembraner, hvor de polymermaterialer, der anvendes til ultrafiltreringsmembraner, hovedsageligt består af cellulosederivater, polysulfon, polyacrylonitril, polyamid og polycarbonat. Ultrafiltreringsmembraner anvendes i vid udstrækning i den farmaceutiske, fødevare- og miljøindustrien og kan formes til flade membraner, rullemembraner, rørformede membraner eller hule fibermembraner.
Ultrafiltreringsmembranen var en af de første polymerseparationsmembraner, der blev opfundet, og ultrafiltreringsmaskiner blev fremstillet i 1960'erne. Ultrafiltreringsmembraner er meget udbredt i industrien og er opstået som en ny kemisk enhedsoperation. Den anvendes til separation, koncentrering og rensning af biologiske produkter, farmaceutiske varer og fødevarer, samt til terminalbehandlingsanordninger i blodbehandling, spildevandsbehandling og fremstilling af ultrarent vand.
Filtreringspræcisionen ved nanofiltrering (NF) ligger mellem ultrafiltreringspræcisionen og omvendt osmoses, og afsaltningshastigheden er lavere end ved omvendt osmose. På markedet var der et udbredt ordsprog: nanofiltrering er sjusket omvendt osmose. Faktisk er dette en vildledende teknisk idé.
Fysisk kort over nanofiltrering
I det faktiske separationskoncept er nanofiltrering en filtermembran, der opfylder Daunan-effekten og har selektiv ionafvisning, en membran, hvis natriumkloridpermeabilitet er proportional med natriumkloridkoncentrationen og er mere end 0,4. Dens primære anvendelser er afsaltning og koncentrationen af forskellige inputvæsker. 0% NaCl-afvisning observeret ved brug af nanofiltreringsmembraner ved 30.000 ppm NaCl kombineret med andre ioner.
Omvendt osmose (RO): Filtreringsnøjagtigheden er omkring 0,0001 mikron, og det er en ultra-højpræcisions membranseparationsmetode udviklet i USA i begyndelsen af 1960'erne, der anvender differenstryk. Den kan filtrere stort set alle forurenende stoffer (både skadelige og gavnlige) i vand fra, så kun vandmolekyler er tilbage. I de fleste tilfælde anvendes den til produktion af rent vand, industrielt ultrarent vand og medicinsk ultrarent vand. Tryk og energi er påkrævet til omvendt osmose-teknologi.
RO er en forkortelse for Reverse Osmosis membrane på engelsk. Da porestørrelsen på en RO-membran er fem milliontedele af et hårstrå (0,0001 mikron), er den generelt usynlig for det blotte øje, og bakterier og vira er dens 5000. Derfor kan kun vandmolekyler og nogle mineralioner, der er gavnlige for menneskekroppen, passere igennem, og andre urenheder og tungmetaller udledes fra spildevandsrøret.
Princippet for omvendt osmose:
Først og fremmest skal vi forstå begrebet "osmose". Osmose er en fysisk proces. Når to typer vand med forskellige salte adskilles, f.eks. af en semipermeabel barriere, vil vandet på den side med mindst salt trænge igennem. Membranen trænger ind i vandet med et højt saltindhold, men saltet trænger ikke igennem, hvilket får saltkoncentrationen på begge sider til gradvist at smelte sammen, indtil de er lige store. Det tager dog lang tid at fuldføre denne proces, som også kaldes osmotisk tryk.
Omvendt osmose fysisk kort
Men hvis man forsøger at lægge et tryk på vandsiden med et stort saltindhold, kan konsekvensen også begrænse den førnævnte penetration, og dette tryk kaldes osmotisk tryk. Hvis trykket hæves, kan infiltrationen vendes, og saltet vil forblive. Som et resultat er princippet for omvendt osmose-afsaltning at anvende et tryk, der er større end det naturlige osmotiske tryk i saltvand (såsom råvand), så osmosen fortsætter i den modsatte retning, og vandmolekylerne i råvandet presses til den anden side af membranen, hvilket resulterer i rent vand for at opnå målet om at fjerne urenheder og salte fra vandet.
Oprindelsen af RO omvendt osmose:
En amerikansk videnskabsmand opdagede ved et tilfælde i 1950, at måger sugede en enorm mundfuld havvand op af havoverfladen, når de fløj til søs. De kastede en lille mundfuld havvand op efter et par sekunder, hvilket vakte bekymring, da dyr på land trækker vejret via lungerne. Saltvand med højt saltindhold kan ikke indtages. Efter dissektion blev det opdaget, at mågens krop har et tyndt lag. Filmen er virkelig præcis. Mågen inhalerer saltvand, som efterfølgende komprimeres, og vandmolekylerne passerer gennem filmen på grund af trykkets påvirkning.
Det omdannes til ferskvand, og forurenende stoffer og det ekstremt koncentrerede salt i havvandet spyttes ud af munden. Dette er det grundlæggende teoretiske grundlag for omvendt osmose-processen, som først blev anvendt på afsaltningsudstyr i 1953 af University of Florida. Dr. S. Sidney Lode, professor ved UCLA University School of Medicine, samarbejdede med Dr. S. Soirirajan for at påbegynde forskning i omvendt osmose-membraner i 2009 med støtte fra et amerikansk føderalt regeringsprojekt og investerede cirka 400 millioner amerikanske dollars om året i forskning for at anvende den på astronauter.
Opslagstidspunkt: 31. marts 2022