In der Wasseraufbereitungsindustrie kommen verschiedene Membranelemente zum Einsatz, wobei Ultrafiltrations- und Umkehrosmosemembranen zu den gängigsten zählen. Beide Membrantypen sind Verbrauchsmaterialien in Wasseraufbereitungsanlagen. Die Porengröße der Umkehrosmosemembran beträgt nur ein Hundertstel derjenigen der Ultrafiltrationsmembran. Daher können Umkehrosmoseanlagen Schwermetalle, Pestizide, Chloroform und andere chemische Schadstoffe effektiv aus dem Wasser entfernen. Ultrafiltrationsanlagen sind in dieser Hinsicht weniger effektiv. Sie können lediglich partikuläre Schadstoffe und Bakterien entfernen, die auch durch Umkehrosmose beseitigt werden können.
1. Der Unterschied in den Eigenschaften zwischen der Ultrafiltrationsmembran und der Umkehrosmosemembran:
Die Umkehrosmosemembran ist eine künstliche, semipermeable Membran mit bestimmten Eigenschaften, die durch Nachahmung einer biologischen semipermeablen Membran hergestellt wird. Sie besteht in der Regel aus Polymermaterialien. Der Durchmesser der Membranporen liegt üblicherweise zwischen 0,5 und 10 nm, und die Permeabilität hängt von der chemischen Struktur der Membran selbst ab.
Die Ultrafiltrationsmembran ist eine mikroporöse Filtrationsmembran mit einheitlicher Porengröße im Bereich von 0,001–0,02 Mikrometern. Durch Anlegen eines geeigneten Drucks auf einer Seite der Membran lassen sich gelöste Moleküle, die kleiner als die Porengröße sind, herausfiltern und Partikel mit einer Molekülmasse von über 500 Dalton (atomaren Masseneinheiten) und einer Größe von über 10 Nanometern abtrennen. Die Ultrafiltrationsmembran zählt zu den ersten entwickelten Polymermembranen zur Trennung von Stoffen, und die industrielle Fertigung von Ultrafiltrationsanlagen begann in den 1960er Jahren.
2. Vor- und Nachteile von Ultrafiltrationsmembranen und Umkehrosmosemembranen:
Die Vorteile der Ultrafiltration: im Allgemeinen keine Pumpen, kein Stromverbrauch, keine elektrischen Sicherheitsprobleme; weniger Verbindungsstellen, niedriger Wasserdruck, relativ geringe Ausfallrate und geringe Wahrscheinlichkeit von Wasserleckagen; einfache Struktur und niedriger Preis;
Nachteile: geringe Wirksamkeit bei der Entfernung chemischer Schadstoffe aus dem Wasser; geringe Wirksamkeit bei besonderen Vorkommnissen der Wasserversorgung; leicht schlechter Wassergeschmack; Unfähigkeit, die Wasserhärte zu reduzieren, z. B. bei hoher Wasserhärte im Leitungswasser, wodurch sich der Abkochbehälter verschmutzen kann.
Ultrafiltrationsmembranen entfernen Makromoleküle, Kolloide, Proteine, Partikel usw. aus Lösungen und zeichnen sich durch niedrigen Druck, hohe Wasserausbeute und einfache Bedienung aus. Tests der Reinigungsleistung von Hohlfaser-Ultrafiltrationsmembranen zur Tiefenreinigung von Wasser belegen, dass diese Geräte die Sekundärverschmutzung von Wasser im Rohrleitungsnetz effektiv beseitigen und die Wasserqualität weiter verbessern können.
Die Vorteile von Umkehrosmose-Wasseraufbereitungsanlagen: sichere Wasserqualität, kann alle Arten von schädlichen Verunreinigungen im Wasser effektiv entfernen; bessere Wirkung bei besonderen Vorfällen der Wasserversorgung; besserer Wassergeschmack; kann die Wasserhärte effektiv reduzieren und verhindert Kalkablagerungen im Kochwasserbehälter;
Nachteile: Pumpen, hoher Stromverbrauch, Probleme mit der elektrischen Sicherheit; viele Verbindungsstellen, hoher Wasserdruck, relativ hohe Ausfallrate und Wahrscheinlichkeit von Wasserleckagen; komplexe Konstruktion und relativ hoher Preis.
3. Anwendungsbereich von Ultrafiltrationsmembranen und Umkehrosmosemembranen:
Anwendungsbereich der Umkehrosmosemembran
In den Bereichen Elektrizität, Petrochemie, Eisen und Stahl, Elektronik, Medizin, Lebensmittel und Getränke, Kommunalverwaltung und Umweltschutz sowie anderen Gebieten spielt es eine wichtige Rolle bei der Entsalzung von Meer- und Brackwasser, Kesselspeisewasser, industriellem Reinwasser und Reinstwasser in Elektronikqualität, Trinkwasseraufbereitung, Abwasserbehandlung und speziellen Trennverfahren.
Anwendungsbereich der Ultrafiltrationsmembran
Reines Wasser und Reinstwasser werden in der Aufbereitung als Vorbehandlung bei der Umkehrosmose und als Endbehandlung bei der Reinstwasserherstellung eingesetzt; Industriewasser dient der Abtrennung von Bakterien, Wärmequellen, Kolloiden, suspendierten Verunreinigungen und makromolekularen organischen Verbindungen; der Trinkwasser- und Mineralwasseraufbereitung; der Konzentration, Reinigung und Klärung von Fermentations-, Enzym- und pharmazeutischen Produkten; der Saftkonzentration und -trennung; der Trennung, Konzentration und Klärung von Soja-, Milch-, Zucker-, Wein-, Teesaft- und Essigprodukten usw.; der Reinigung und Rückgewinnung von Industrie- und Haushaltsabwasser; sowie der Rückgewinnung von elektrophoretischer Farbe.
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Veröffentlichungsdatum: 24.09.2020