Mikrofiltratioun (MF)
D'Filterpräzisioun läit tëscht 0,1 a 50 Mikrometer. Mikrofiltratioun ëmfaasst verschidden PP-Filterelementer, Aktivkuelefilterelementer, Keramikfilterelementer, asw. Entfernt geféierlech Elementer aus dem Waasser, wéi Mikroorganismen. D'Filterelement ass dacks net wäschbar an ass en Eenzelfiltermaterial, dat reegelméisseg muss ersat ginn.
①PP-Baumwollkär: allgemeng nëmme fir Grobfiltratioun mat niddrege Fuerderungen fir d'Entfernung vu grousse Partikelen wéi Sediment a Rost am Waasser benotzt.
②Aktivkuel: Et kann déi verschidde Faarwen a Geroch am Waasser eliminéieren, awer et kann d'Bakterien am Waasser net ewechhuelen, an den Entfernungseffekt vu Sedimenter a Rost ass och ganz schlecht.
③Keramikfilterelement: Déi kleng Filtratiounspräzisioun ass nëmmen 0,1 Mikron, an d'Duerchflussquote ass normalerweis kleng, wat net einfach ze botzen ass.
Ultrafiltratiounsmembran (UF)
Eng mikroporéis Filtermembran huet e bewäerten Poregréisstberäich vun 0,001-0,02 Mikrometer a konsequent Poregréisststandarden. Ultrafiltratiounsmembranfiltratioun ass e Membranfiltratiounsprozess, deen eng Ultrafiltratiounsmembran mat Drockënnerscheed als Treibkraaft benotzt. Déi meescht Ultrafiltratiounsmembranen si aus Acetatfaseren oder Polymermaterialien mat vergläichbare Charakteristiken hiergestallt. Si ass gëeegent fir d'Trennung a Konzentratioun vu geléisten Substanzen a Behandlungsléisungen, an si gëtt och dacks fir d'Trennung vu kolloidalen Suspensionen benotzt, déi schwéier mat anere Trennungstechniken ze fäerdeg maachen sinn, an hir Uwendungsberäicher wuessen stänneg.
Membran-Ultrafiltratioun baséiert op Drockënnerscheed gëtt an dräi Typen agedeelt: Ultrafiltratiounsmembranfiltratioun, mikroporös Membranfiltratioun a Réckosmos-Membranfiltratioun. Si ënnerscheede sech duerch déi kleng Partikelgréisst oder dat Molekulargewiicht, dat d'Membranschicht behale kann. Wann de bewäertte Poregréisstberäich vun der Membran als Ënnerscheedungsstandard benotzt gëtt, huet déi mikroporös Membran (MF) e bewäertte Poregréisstberäich vun 0,02-10 m, d'Ultrafiltratiounsmembran (UF) e bewäertte Poregréisstberäich vun 0,001-0,02 m, an d'Réckosmos-Membran (RO) e bewäertte Poregréisstberäich vun 0,0001-0,001 m. Et gëtt verschidde Kontrollelementer fir Poren, wéi Ultrafiltratiounsmembranen mat variéierende Poregréissten, a Poregréisstverdeelunge kënnen op Basis vun der Aart a Konzentratioun vun der Léisung, souwéi vun den Verdampfungs- a Koagulatiounsbedingungen während der Membranproduktioun generéiert ginn.
Ultrafiltratiouns-physikalesch Kaart
Ultrafiltratiounsmembranen si meeschtens Polymer-Trennmembranen, woubäi d'Polymermaterialien, déi fir Ultrafiltratiounsmembranen benotzt ginn, meeschtens aus Cellulosederivaten, Polysulfon, Polyacrylnitril, Polyamid a Polycarbonat bestinn. Ultrafiltratiounsmembranen gi wäit verbreet an der Pharmazeutik, Liewensmëttel- an Ëmweltindustrie benotzt a kënnen zu flaache Membranen, Rollmembranen, Réiermembranen oder Hohlfasermembranen geformt ginn.
D'Ultrafiltratiounsmembran war eng vun den éischte Polymerseparatiounsmembranen, déi erfonnt gouf, an Ultrafiltratiounsmaschinne goufen an den 1960er Joren hiergestallt. Ultrafiltratiounsmembranen gi wäit an der Industrie benotzt a si sech als nei chemesch Eenheetsoperatioun erausgestallt. Si gi fir d'Trennung, d'Konzentratioun an d'Reinigung vu biologesche Produkter, pharmazeutesche Wueren a Liewensmëttel, souwéi fir Terminalbehandlungsapparater an der Bluttbehandlung, der Ofwaasserbehandlung an der Virbereedung vun ultrareinem Waasser agesat.
D'Filtratiounspräzisioun vun der Nanofiltratioun (NF) läit tëscht där vun der Ultrafiltratioun an där vun der Osmose ëmgedréint, an d'Entsalzungsquote ass méi niddreg wéi déi vun der Osmose ëmgedréint. Um Maart gouf et e wäit verbreetent Spréchwuert: Nanofiltratioun ass schlampig Osmose ëmgedréint. Tatsächlech ass dat eng täuschend technesch Iddi.
Physikalesch Kaart vun der Nanofiltratioun
Am aktuellen Trennungskonzept ass Nanofiltratioun eng Filtermembran, déi den Daunan-Effekt erfëllt an eng selektiv Ionenofweisung huet, eng Membran, där hir Natriumchlorid-Permeabilitéit proportional zu der Natriumchlorid-Konzentratioun ass a méi wéi 0,4 ass. Seng primär Uwendungen sinn d'Entsalzung an d'Konzentratioun vu verschiddenen Inputflëssegkeeten. 0% NaCl-Ofleenung gouf mat Nanofiltratiounsmembranen bei 30.000 ppm NaCl a Kombinatioun mat aneren Ionen observéiert.
Réckwärtsosmose (RO): D'Filtratiounsgenauegkeet läit bei ongeféier 0,0001 Mikrometer, an et ass eng ultra-héichpräzis Membran-Trennungsmethod, déi an den USA an den fréien 1960er Joren entwéckelt gouf, andeems se en Differenzdrock benotzt. Si kann praktesch all Kontaminanten (souwuel schiedlech wéi och hëllefräich) am Waasser erausfilteren, sou datt nëmme Waassermoleküle bleiwen. An de meeschte Fäll gëtt se bei der Produktioun vu rengem Waasser, industriellem ultrareinem Waasser a medizineschem ultrareinem Waasser agesat. Drock an Energie si fir d'Réckwärtsosmose-Technologie noutwendeg.
RO ass d'Ofkierzung fir Reverse Osmosis Membrane op Englesch. Well d'Poregréisst vun der RO-Membran fënnef Milliounstel vun engem Hoer (0,0001 Mikrometer) ass, ass se meeschtens net mat bloussem A ze gesinn, a Bakterien a Viren sinn hir 5000. Dofir kënnen nëmme Waassermoleküle a verschidde Mineralionen, déi fir de mënschleche Kierper gutt sinn, duerchkommen, an aner Ongereimtheeten a Schwéiermetaller ginn aus dem Ofwaasserréier ofgeleet.
De Prinzip vun der ëmgedréint Osmose:
Als éischt musse mir d'Iddi vun "Osmose" verstoen. Osmose ass e physikalesche Prozess. Wann zwou Zorte vu Waasser mat verschiddene Salzer getrennt sinn, zum Beispill duerch eng semipermeabel Barrière, da permeéiert d'Waasser op der Säit mat manner Salz. D'Membran trëtt an d'Waasser mat engem héije Salzgehalt eran, awer d'Salz permeéiert net, wouduerch d'Salzkonzentratioun op béide Säiten progressiv verschmëlzt, bis se gläich sinn. Et dauert awer laang, bis dëse Prozess, deen och als osmoteschen Drock bekannt ass, ofgeschloss ass.
Physikalesch Kaart vun der ëmgedréinter Osmose
Wann een awer probéiert, en Drock op d'Waassersäit mat engem héije Salzgehalt auszeüben, kéint d'Konsequenz och déi uewe genannte Penetratioun limitéieren, an dësen Drock ass bekannt als osmoteschen Drock. Wann den Drock erhéicht gëtt, kann d'Infiltratioun ëmgedréit ginn, an d'Salz bleift dran. Dofir besteet de Prinzip vun der Entsalzung duerch Réckosmose doran, en Drock auszeüben, deen méi grouss ass wéi den natierlechen osmoteschen Drock a Salzwaasser (wéi z.B. Réiwaasser), sou datt d'Osmose an déi entgéintgesate Richtung ofleeft, an d'Waassermoleküle am Réiwaasser op déi aner Säit vun der Membran gedréckt ginn, wat zu propperem Waasser féiert, fir d'Zil z'erreechen, Ongereinheeten a Salzer aus dem Waasser ze entfernen.
Den Urspronk vun der RO-Osmose ëmgedréint:
En amerikanesche Wëssenschaftler huet 1950 zoufälleg entdeckt, datt Méiwen e risege Mondvoll Mierwaasser vun der Mieruewerfläch gesuckelt hunn, wa se um Mier geflunn sinn. Si hunn no e puer Sekonnen e klenge Mondvoll Mierwaasser erausgekotzt, wat Bedenken ausgeléist huet, well Déieren um Land iwwer hir Longen ootmen. Salzwaasser mat héijem Salzgehalt kann net gedronk ginn. No der Dissektion gouf festgestallt, datt de Kierper vun der Méiw eng dënn Schicht huet. De Film ass wierklech präzis. D'Méiwew inhaléiert Salzwaasser, dat duerno kompriméiert gëtt, an d'Waassermoleküle passéieren duerch de Film wéinst dem Effekt vum Drock.
Et gëtt a Séisswaasser ëmgewandelt, an d'Kontaminanten an dat extrem konzentréiert Salz am Mierwaasser ginn aus dem Mond gespaut. Dëst ass déi fundamental theoretesch Grondlag vum Prozess vun der Osmose ëmgedréint, deen 1953 fir d'éischt vun der University of Florida op Entsalzungsausrüstung ugewannt gouf. Den Dr. S. Sidney Lode, e Professer fir Medizin op der UCLA University, huet mam Dr. S. Soirirajan am Joer 2009 zesummegeschafft, fir mat der Ënnerstëtzung vun engem Projet vun der US-Bundesregierung Fuerschung iwwer Osmose ëmgedréint Membranen unzefänken, an huet ongeféier 400 Milliounen US-Dollar pro Joer an d'Fuerschung investéiert, fir en op Astronauten unzewenden.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. Mäerz 2022