Nel settore del trattamento delle acque vengono utilizzati vari elementi a membrana, tra cui i più comuni sono le membrane per ultrafiltrazione e le membrane per osmosi inversa. Sia le membrane per ultrafiltrazione che quelle per osmosi inversa sono materiali di consumo nelle apparecchiature per il trattamento delle acque. La dimensione dei pori della membrana per osmosi inversa è solo 1/100 di quella della membrana per ultrafiltrazione, quindi le apparecchiature per il trattamento delle acque a osmosi inversa possono rimuovere efficacemente metalli pesanti, pesticidi, cloroformio e altri inquinanti chimici dalla qualità dell'acqua. I depuratori d'acqua a ultrafiltrazione sono inefficaci. Il depuratore d'acqua a ultrafiltrazione può rimuovere inquinanti particolati e batteri, che possono essere rimossi tramite osmosi inversa.
1. La differenza di proprietà tra la membrana di ultrafiltrazione e la membrana di osmosi inversa:
La membrana a osmosi inversa è una membrana semipermeabile artificiale con determinate caratteristiche, realizzata simulando una membrana semipermeabile biologica. Generalmente è realizzata in materiali polimerici. Il diametro dei pori della membrana è generalmente compreso tra 0,5 e 10 nm e la permeabilità è correlata alla struttura chimica della membrana stessa.
La membrana di ultrafiltrazione è un tipo di membrana filtrante microporosa con le stesse specifiche di dimensione dei pori e un intervallo di dimensione nominale dei pori compreso tra 0,001 e 0,02 micron. Applicando una pressione adeguata su un lato della membrana, è possibile separare molecole di soluto più piccole della dimensione dei pori, separando particelle con un peso molecolare superiore a 500 Dalton (unità di massa atomica) e una dimensione delle particelle superiore a 10 nanometri. La membrana di ultrafiltrazione è una delle prime membrane di separazione polimerica sviluppate e il dispositivo di ultrafiltrazione è stato industrializzato negli anni '60.
2. Vantaggi e svantaggi della membrana di ultrafiltrazione e della membrana di osmosi inversa:
I vantaggi dell'ultrafiltrazione: generalmente nessuna pompa, nessun consumo di energia, nessun problema di sicurezza elettrica; meno giunti, bassa pressione dell'acqua, tasso di guasto relativamente basso e probabilità di perdite d'acqua; struttura semplice e prezzo basso;
Svantaggi: scarsa efficacia nella rimozione degli inquinanti chimici presenti nell'acqua; scarsa efficacia in caso di particolari problemi di approvvigionamento idrico; sapore leggermente sgradevole dell'acqua; impossibilità di ridurre la durezza dell'acqua, come nel caso dell'elevata durezza dell'acqua del rubinetto, il contenitore dell'acqua bollente potrebbe sporcarsi.
La membrana di ultrafiltrazione può rimuovere macromolecole, colloidi, proteine, particelle, ecc. dalla soluzione e presenta le caratteristiche di bassa pressione, elevata produzione d'acqua e facilità d'uso. Testando l'efficacia del trattamento con membrana di ultrafiltrazione a fibra cava per la purificazione profonda dell'acqua, è stato dimostrato che il dispositivo di purificazione dell'acqua a membrana di ultrafiltrazione può eliminare efficacemente l'inquinamento secondario dell'acqua nella rete idrica e migliorarne ulteriormente la qualità.
I vantaggi delle apparecchiature per il trattamento dell'acqua ad osmosi inversa: qualità dell'acqua sicura, in grado di rimuovere efficacemente tutti i tipi di impurità nocive dalla qualità dell'acqua; migliore effetto per incidenti speciali di fornitura idrica; miglior sapore dell'acqua; può ridurre efficacemente la durezza della qualità dell'acqua e il contenitore dell'acqua bollente non è facile da incrostare;
Svantaggi: pompe, consumo energetico, problemi di sicurezza elettrica; molti giunti, elevata pressione dell'acqua, tasso di guasto relativamente elevato e probabilità di perdite d'acqua; struttura complessa e prezzo relativamente elevato.
3. Campo di applicazione della membrana di ultrafiltrazione e della membrana di osmosi inversa:
Campo di applicazione della membrana ad osmosi inversa
Elettricità, petrolchimica, siderurgia, elettronica, medicina, alimenti e bevande, amministrazione comunale e protezione ambientale e altri settori, nella desalinizzazione dell'acqua di mare e salmastra, nell'acqua di alimentazione delle caldaie, nella preparazione di acqua pura industriale e di acqua ultrapura di grado elettronico, nella produzione di acqua potabile pura, nel trattamento delle acque reflue e nel processo di separazione speciale.
Campo di applicazione della membrana di ultrafiltrazione
L'acqua pura e l'acqua ultrapura vengono utilizzate come pretrattamento per osmosi inversa e come trattamento terminale dell'acqua ultrapura nel processo di preparazione; l'acqua industriale viene utilizzata per separare batteri, fonti di calore, colloidi, impurità sospese e sostanze organiche macromolecolari; acqua potabile, purificazione dell'acqua minerale; fermentazione, industria di preparazione degli enzimi e industria farmaceutica, concentrazione, purificazione e chiarificazione; concentrazione e separazione del succo; separazione, concentrazione e chiarificazione di soia, latticini, industria dello zucchero, vino, succo di tè, aceto, ecc.; purificazione e recupero delle acque reflue industriali e domestiche; recupero della vernice elettroforetica.
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Data di pubblicazione: 24 settembre 2020