Микрофильтрация (MF)
Сүзу дәлдігі 0,1 және 50 микрон аралығында болады. Микрофильтрация әртүрлі PP сүзгі элементтерін, белсендірілген көмір сүзгі элементтерін, керамикалық сүзгі элементтерін және т.б. қамтиды. Судан микроорганизмдер сияқты қауіпті элементтерді жояды. Сүзгі элементін жиі жууға болмайды және бір реттік сүзгі материалы болып табылады, оны жүйелі түрде ауыстыру қажет.
①PP мақта өзегі: әдетте судағы шөгінділер мен тот сияқты ірі бөлшектерді кетіру үшін төмен талаптары бар ірі сүзгілеу үшін ғана қолданылады.
②Активтендірілген көмір: ол судағы әртүрлі түстер мен иістерді жоя алады, бірақ ол судағы бактерияларды жоя алмайды, сонымен қатар шөгінділер мен тотты кетіру әсері де өте нашар.
③Керамикалық сүзгі элементі: Шағын сүзу дәлдігі небәрі 0,1 микронды құрайды, ал ағын жылдамдығы әдетте аз, оны тазалау оңай емес.
Ультра фильтрациялық мембрана (UF)
Микрокеуекті сүзгі мембранасы 0,001-0,02 мкм номиналды кеуекті өлшем диапазонына және дәйекті кеуек өлшемінің стандарттарына ие. Ультра фильтрациялық мембраналық фильтрация – қозғаушы күш ретінде қысым айырмашылығы бар ультра-сүзгі мембранасын қолданатын мембраналық сүзу процесі. Ультрафильтрациялық мембраналардың көпшілігі салыстырмалы сипаттамалары бар ацетатты талшықтардан немесе полимерлі материалдардан жасалған. Бұл өңдеу ерітінділеріндегі еріген заттарды бөлу және концентрациялау үшін қолайлы, сонымен қатар ол жиі басқа бөлу әдістерін пайдалана отырып аяқтау қиын коллоидты суспензияларды бөлу үшін қолданылады және оның қолдану аймағы үнемі өсіп келеді.
Қысым айырмашылығына негізделген мембраналық ультрафильтрация үш түрге жіктеледі: ультрафильтрациялық мембраналық фильтрация, микрокеуекті мембраналық фильтрация және кері осмос мембраналық фильтрация. Олар мембраналық қабат сақтай алатын ұсақ бөлшектердің өлшемімен немесе молекулалық салмағымен ерекшеленеді. Айырмашылық стандарт ретінде мембрананың номиналды кеуек өлшемінің диапазоны пайдаланылған кезде, микрокеуекті мембрананың (MF) номиналды кеуек өлшемі диапазоны 0,02-10 м, ультрасүзілу мембранасының (UF) номиналды кеуек өлшемінің диапазоны 0,001-0,02 м, ал кері осмос мембранасының (RO) өлшемінің диапазоны болады. 0,0001-0,001 м. Кеуектерді басқарудың бірнеше элементтері бар, мысалы, әртүрлі кеуектері бар ультра сүзгі мембраналар және тері тесігін бөлу ерітіндінің түрі мен концентрациясына, сондай-ақ мембрана өндіру кезінде булану және коагуляция жағдайларына байланысты жасалуы мүмкін.
Ультра фильтрациялық физикалық карта
Ультра фильтрациялық мембраналар әдетте полимерді бөлетін мембраналар болып табылады, ультра фильтрациялық мембраналар үшін полимерлі материалдар негізінен целлюлоза туындыларынан, полисульфоннан, полиакрилонитрилден, полиамидтен және поликарбонаттан тұрады. Ультра фильтрациялық мембраналар фармацевтикада, тамақ өнеркәсібінде және қоршаған ортаны қорғау салаларында кеңінен қолданылады және жалпақ мембраналар, орамдық мембраналар, құбырлы мембраналар немесе қуыс талшықты мембраналар түрінде құрылуы мүмкін.
Ультра фильтрациялық мембрана ойлап табылған алғашқы полимерді бөлу мембраналарының бірі болды және 1960 жылдары ультра сүзгілеу машиналары жасалды. Ультрафильтрациялық мембраналар өнеркәсіпте кеңінен қолданылады және жаңа химиялық қондырғы жұмысы ретінде пайда болды. Ол биологиялық өнімдерді, фармацевтикалық тауарларды және тамақ өнімдерін, сондай-ақ қан тазарту, ағынды суларды тазарту және өте таза суды дайындауда терминалды тазарту құрылғыларын бөлу, концентрациялау және тазарту үшін қолданылады.
Нанофильтрацияның (NF) сүзу дәлдігі ультрафильтрация мен кері осмостың арасында, ал тұзсыздандыру жылдамдығы кері осмосқа қарағанда төмен. Нарықта кең тараған сөз болды: нанофильтрация - немқұрайлы кері осмос. Шын мәнінде, бұл алдамшы техникалық идея.
Нанофильтрацияның физикалық картасы
Нақты бөлу тұжырымдамасында нанофильтрация - Даунан әсерін қанағаттандыратын және селективті иондарды қабылдамауы бар сүзгі мембранасы, натрий хлоридінің өткізгіштігі натрий хлоридінің концентрациясына пропорционалды және 0,4-тен жоғары мембрана. Оның негізгі қолданулары тұзсыздандыру және әртүрлі кіріс сұйықтықтарының концентрациясы болып табылады. 0% NaCl бас тартуы басқа иондармен біріктірілген 30 000 ppm NaCl кезінде нанофильтрациялық мембраналарды қолдану арқылы байқалды.
Кері осмос (RO): Фильтрация дәлдігі шамамен 0,0001 микронды құрайды және бұл 1960 жылдардың басында Америка Құрама Штаттарында дифференциалды қысымды қолданатын әзірленген өте жоғары дәлдіктегі мембрананы бөлу әдісі. Ол судағы барлық ластаушы заттарды (зиянды да, пайдалы да) сүзіп, тек су молекулаларын қалдыра алады. Көп жағдайда ол таза су, өнеркәсіптік өте таза су және медициналық өте таза су өндірісінде қолданылады. Кері осмос технологиясы үшін қысым мен энергия қажет.
RO – ағылшын тіліндегі кері осмос мембранасының аббревиатурасы. RO мембранасының кеуек мөлшері шаштың бес миллионнан бір бөлігін (0,0001 микрон) құрайтындықтан, ол әдетте жай көзге көрінбейді, ал бактериялар мен вирустар оның 5000 Сондықтан адам ағзасына пайдалы су молекулалары мен кейбір минералды иондар ғана өте алады, ал басқа қоспалар мен ауыр металдар су құбырынан шығарылады.
Кері осмос принципі:
Ең алдымен, біз «осмос» идеясын түсінуіміз керек. Осмос – физикалық процесс. Тұздары әртүрлі судың екі түрін, мысалы, жартылай өткізгіш тосқауылмен бөлгенде, тұзы аз жағындағы судың өтетіні анықталады. Мембрана тұз мөлшері жоғары суға түседі, бірақ тұз өтпейді, бұл екі жақтағы тұз концентрациясы тең болғанша біртіндеп балқытады. Дегенмен, осмостық қысым деп те аталатын бұл процесті аяқтау үшін көп уақыт қажет.
Кері осмостың физикалық картасы
Алайда, егер сіз тұзы көп су жағына қысым жасағыңыз келсе, оның салдары жоғарыда аталған енуді шектеуі мүмкін және бұл қысым осмостық қысым ретінде белгілі. Егер қысым көтерілсе, инфильтрацияны өзгертуге болады, ал тұз қалады. Нәтижесінде кері осмосты тұщыландыру принципі тұзды суға (мысалы, шикі су) табиғи осмостық қысымнан жоғары қысым түсіру болып табылады, осылайша осмос кері бағытта жүреді, ал шикі судағы су молекулалары мембрананың екінші жағына басылады, нәтижесінде таза су пайда болады, мақсатқа жету үшін тұзды суды тазарту және ластанудан тазарту.
RO кері осмостың шығу тегі:
Америкалық ғалым 1950 жылы шағалалардың теңізде ұшып бара жатқанда теңіз бетінен үлкен ауыз суды сорып алатынын кездейсоқ тапты. Олар бірнеше секундтан кейін аздап теңіз суын құсты, бұл алаңдаушылық тудырды, өйткені құрлықтағы жануарлар өкпелері арқылы тыныс алады. Тұздылығы жоғары тұзды суды тұтынуға болмайды. Дисекциядан кейін шағала денесінің жұқа қабаты бар екені анықталды. Фильм шынымен де дәл. Шағала кейіннен қысылған тұзды суды жұтады, қысымның әсерінен су молекулалары пленка арқылы өтеді.
Ол тұщы суға айналады, ал теңіз суындағы ластаушы заттар мен өте шоғырланған тұз ауыздан түкіріп кетеді. Бұл 1953 жылы Флорида университетінде тұщыландыру жабдығына алғаш рет қолданылған кері осмос процесінің іргелі теориялық негізі. Доктор С.Сидни Лоде, UCLA университетінің Медицина мектебінің профессоры, 2009 жылы АҚШ федералды үкіметінің жобасының қолдауымен кері осмос мембраналары бойынша зерттеулерді бастау үшін доктор С.Соирираджанмен бірлесіп жұмыс істеді және оны ғарышкерлерге қолдану үшін зерттеулерге жылына шамамен 400 миллион АҚШ долларын инвестициялады.
Хабарлама уақыты: 31 наурыз 2022 ж