Örsíun (MF)
Síunarnákvæmnin er á bilinu 0,1 til 50 míkron. Örsíun inniheldur mismunandi PP síuþætti, virkjaða kolefnissíuþætti, keramiksíuþætti og svo framvegis. Fjarlægir hættuleg efni úr vatni, eins og örverur. Síuþátturinn er oft ekki þvegjanlegur og er einnota síuefni sem þarf að skipta út reglulega.
①PP bómullarkjarni: almennt aðeins notaður fyrir grófa síun með litlum kröfum um að fjarlægja stórar agnir eins og setlög og ryð í vatni.
②Virkt kolefni: Það getur útrýmt mismunandi litum og lykt í vatninu, en það getur ekki fjarlægt bakteríur í vatninu og fjarlægir setlög og ryð mjög lélega.
③Keramik síuþáttur: Síunarnákvæmnin er aðeins 0,1 míkron og rennslishraðinn er yfirleitt lítill, sem er ekki auðvelt að þrífa.
Örsíunarhimna (UF)
Örporós síuhimna hefur metið porustærðarbil á bilinu 0,001-0,02 míkron og samræmda porustærðarstaðla. Örsíunarhimnu síun er himnusíunarferli sem notar örsíunarhimnu með þrýstingsmun sem drifkraft. Meirihluti örsíunarhimna eru smíðaðar úr asetattrefjum eða fjölliðaefnum með sambærilegum eiginleikum. Hún hentar til aðskilnaðar og þéttingar uppleystra efna í meðhöndlunarlausnum og er einnig oft notuð til aðskilnaðar á kolloidal sviflausnum sem erfitt er að klára með öðrum aðskilnaðaraðferðum og notkunarsvið hennar eru stöðugt að stækka.
Himnuöfgasíun byggð á þrýstingsmismun er flokkuð í þrjár gerðir: öfgasíun himnuöfgasíun, örholótt himnuöfgasíun og öfug himnuöfgasíun. Þær greinast eftir örsmáum agnastærðum eða mólþunga sem himnulagið getur viðhaldið. Þegar metið porustærðarbil himnunnar er notað sem aðgreiningarstaðall, hefur örholótt himna (MF) metið porustærðarbil á bilinu 0,02-10 m, öfgasíun himna (UF) hefur metið porustærðarbil á bilinu 0,001-0,02 m og öfug himna (RO) hefur metið porustærðarbil á bilinu 0,0001-0,001 m. Það eru nokkrir stjórnþættir fyrir porur, svo sem öfgasíun himnur með mismunandi porustærðum, og dreifingu porustærða er hægt að mynda út frá gerð og styrk lausnarinnar, sem og uppgufunar- og storknunarskilyrðum við himnuframleiðslu.
Eðlisfræðilegt kort af öfgasíun
Örsíunarhimnur eru yfirleitt fjölliðuaðskilnaðarhimnur, þar sem fjölliðuefnin sem notuð eru í örsíunarhimnur samanstanda aðallega af sellulósaafleiðum, pólýsúlfóni, pólýakrýlnítríli, pólýamíði og pólýkarbónati. Örsíunarhimnur eru mikið notaðar í lyfja-, matvæla- og umhverfisiðnaði og geta verið mótaðar í flatar himnur, rúlluhimnur, rörlaga himnur eða holþráðahimnur.
Örsíunarhimnan var ein af fyrstu fjölliðuaðskilnaðarhimnunum sem fundin var upp og örsíunarvélar voru framleiddar á sjöunda áratugnum. Örsíunarhimnur eru mikið notaðar í iðnaði og hafa komið fram sem ný efnafræðileg eining. Þær eru notaðar við aðskilnað, þéttingu og hreinsun líffræðilegra vara, lyfja og matvæla, sem og lokahreinsunarbúnaðar í blóðhreinsun, skólphreinsun og undirbúningi örhreins vatns.
Síunarnákvæmni nanósíuns (NF) er á milli þess sem er í öfusíun og öfugri osmósu, og afsöltunarhraðinn er lægri en í öfugri osmósu. Á markaðnum var útbreiddur málsháttur: nanósíun er kærulaus öfug osmósa. Reyndar er þetta villandi tæknileg hugmynd.
Líkamlegt kort af nanósíun
Í raunverulegri aðskilnaðarhugmynd er nanósíun síuhimna sem uppfyllir Daunan-áhrifin og hefur sértæka jónahöfnun, himna þar sem gegndræpi natríumklóríðs er í réttu hlutfalli við natríumklóríðstyrkinn og er meiri en 0,4. Helstu notkunarsvið hennar eru afsöltun og styrkur ýmissa inntaksvökva. 0% NaCl-höfnun sést með notkun nanósíunhimna við 30.000 ppm NaCl ásamt öðrum jónum.
Öfug osmósa (RO): Síunarnákvæmnin er um 0,0001 míkron og þetta er afar nákvæm himnuaðskilnaðaraðferð sem þróuð var í Bandaríkjunum snemma á sjöunda áratugnum með því að nota mismunadreifingu. Hún getur síað út nánast öll mengunarefni (bæði skaðleg og gagnleg) í vatni og aðeins vatnssameindir eru eftir. Í flestum tilfellum er hún notuð við framleiðslu á hreinu vatni, iðnaðarhreinu vatni og læknisfræðilegu vatni. Þrýstingur og orka er nauðsynleg fyrir öfuga osmósutækni.
RO er skammstöfun fyrir Reverse Osmosis membrane á ensku. Þar sem porustærð RO himnunnar er fimm milljónustu hlutar af hári (0,0001 míkron) er hún almennt ósýnileg berum augum og bakteríur og veirur eru 5000 míkron. Þess vegna geta aðeins vatnssameindir og sumar steinefnajónir sem eru gagnlegar fyrir mannslíkamann komist í gegn og önnur óhreinindi og þungmálmar losna úr frárennslislögninni.
Meginreglan um öfuga osmósu:
Fyrst og fremst verðum við að skilja hugmyndina um „osmósu“. Osmósa er eðlisfræðilegt ferli. Þegar tvær gerðir af vatni með mismunandi söltum eru aðskildar, til dæmis með hálfgegndræpum hindrun, mun vatnið á þeirri hlið sem hefur minna salt komast í gegn. Himnan fer inn í vatnið með hátt saltinnihald, en saltið kemst ekki í gegn, sem veldur því að saltstyrkurinn á báðum hliðum rennur smám saman saman þar til þeir eru jafnir. Hins vegar tekur það langan tíma að ljúka þessu ferli, sem einnig er þekkt sem osmósuþrýstingur.
Eðlisfræðilegt kort af öfugri osmósu
Hins vegar, ef þú reynir að setja þrýsting á vatnshliðina með miklu saltinnihaldi, gæti það einnig takmarkað fyrrnefnda gegndræpi, og þessi þrýstingur er þekktur sem osmósuþrýstingur. Ef þrýstingurinn er hækkaður er hægt að snúa við íferðinni og saltið mun haldast. Þar af leiðandi er meginreglan á bak við afsöltun með öfugri osmósu að beita þrýstingi sem er meiri en náttúrulegur osmósuþrýstingur í saltvatni (eins og hrávatni), þannig að osmósan fer í gagnstæða átt og vatnssameindirnar í hrávatninu þrýsta á hina hlið himnunnar, sem leiðir til hreins vatns, til að ná markmiðinu um að fjarlægja óhreinindi og sölt úr vatninu.
Uppruni RO öfugs osmósu:
Bandarískur vísindamaður uppgötvaði fyrir slysni árið 1950 að mávar soga stóran munnfull af sjó af yfirborði sjávar þegar þeir flugu á sjó. Þeir ældu upp smávegis af sjó eftir nokkrar sekúndur, sem vakti áhyggjur þar sem dýr á landi anda með lungunum. Ekki er hægt að neyta saltvatns með miklu saltinnihaldi. Eftir krufningu kom í ljós að mávurinn hefur þunnt lag. Húðin er mjög nákvæm. Mávurinn andar að sér saltvatni, sem síðan þjappast saman og vatnssameindirnar fara í gegnum húðina vegna þrýstingsáhrifa.
Það er breytt í ferskt vatn og mengunarefnin og mjög þétt salt í sjónum eru spýtt út um munninn. Þetta er grundvallarkenningin á bak við öfuga himnulosun, sem var fyrst notuð í afsaltunarbúnaði árið 1953 af Háskólanum í Flórída. Dr. S. Sidney Lode, prófessor við læknadeild UCLA-háskóla, vann með Dr. S. Soirirajan að því að hefja rannsóknir á himnum með öfugri himnulosun árið 2009, með stuðningi verkefnis á vegum bandarískra alríkisstjórna, og fjárfesti um það bil 400 milljónir Bandaríkjadala á ári í rannsóknir til að beita henni á geimfara.
Birtingartími: 31. mars 2022