Микрофилтрација (MF)
Прецизноста на филтрирање се движи помеѓу 0,1 и 50 микрони. Микрофилтрацијата вклучува различни PP филтер елементи, филтер елементи со активен јаглен, керамички филтер елементи и така натаму. Ги отстранува опасните елементи од водата, како што се микроорганизмите. Филтерскиот елемент често не може да се пере и е материјал за филтрирање за еднократна употреба што мора редовно да се заменува.
①PP памучно јадро: генерално се користи само за груба филтрација со ниски барања за отстранување на големи честички како што се седименти и 'рѓа во вода.
②Активен јаглен: Може да ги елиминира различните бои и мириси во водата, но не може да ги отстрани бактериите во водата, а ефектот на отстранување на седименти и 'рѓа е исто така многу слаб.
③ Керамички филтер елемент: Малата прецизност на филтрација е само 0,1 микрон, а брзината на проток е обично мала, што не е лесно да се исчисти.
Ултрафилтрациска мембрана (UF)
Микропорозната филтер мембрана има номинален опсег на големина на порите од 0,001-0,02 микрони и конзистентни стандарди за големина на порите. Ултрафилтрациската мембранска филтрација е процес на мембранска филтрација кој користи ултрафилтрациска мембрана со разлика во притисокот како движечка сила. Поголемиот дел од ултрафилтрациските мембрани се изработени од ацетатни влакна или полимерни материјали со споредливи карактеристики. Таа е соодветна за одвојување и концентрација на растворени супстанции во раствори за третман, а често се користи и за одвојување на колоидни суспензии кои тешко се завршуваат со употреба на други техники на одвојување, а нејзините домени на примена постојано растат.
Мембранската ултрафилтрација врз основа на разликата во притисокот е класифицирана во три вида: ултрафилтрациска мембранска филтрација, микропорозна мембранска филтрација и мембранска филтрација со обратна осмоза. Тие се разликуваат по малата големина на честичките или молекуларната тежина што мембранскиот слој може да ја задржи. Кога номиналниот опсег на големина на порите на мембраната се користи како стандард за разликување, микропорозната мембрана (MF) има номинален опсег на големина на порите од 0,02-10 m, ултрафилтрациската мембрана (UF) има номинален опсег на големина на порите од 0,001-0,02 m, а мембраната со обратна осмоза (RO) има номинален опсег на големина на порите од 0,0001-0,001 m. Постојат неколку контролни елементи за порите, како што се ултрафилтрациските мембрани со различни големини на порите, а распределбата на големината на порите може да се генерира врз основа на видот и концентрацијата на растворот, како и условите на испарување и коагулација за време на производството на мембраната.
Физичка мапа на ултрафилтрација
Ултрафилтрационите мембрани се обично полимерни мембрани за сепарација, при што полимерните материјали што се користат за ултрафилтрациони мембрани најчесто се состојат од деривати на целулоза, полисулфон, полиакрилонитрил, полиамид и поликарбонат. Ултрафилтрационите мембрани се широко користени во фармацевтската, прехранбената и еколошката индустрија и можат да се обликуваат во рамни мембрани, ролни мембрани, тубуларни мембрани или мембрани од шупливи влакна.
Ултрафилтрациската мембрана беше една од првите полимерни мембрани за сепарација што беа измислени, а машините за ултрафилтрација беа произведени во 1960-тите. Ултрафилтрациските мембрани се широко користени во индустријата и се појавија како нова хемиска единица. Се користи во сепарацијата, концентрацијата и прочистувањето на биолошки производи, фармацевтски производи и прехранбени производи, како и во уредите за терминален третман при третман на крв, третман на отпадни води и подготовка на ултрачиста вода.
Прецизноста на филтрација со нанофилтрација (NF) е помеѓу онаа на ултрафилтрација и онаа на обратна осмоза, а стапката на десалинација е помала од онаа на обратна осмоза. На пазарот, постоеше широко распространета изрека: нанофилтрацијата е небрежна обратна осмоза. Всушност, ова е измамничка техничка идеја.
Физичка мапа на нанофилтрација
Во самиот концепт на сепарација, нанофилтрацијата е филтер-мембрана која го задоволува Даунановиот ефект и има селективно отфрлање на јони, мембрана чија пропустливост на натриум хлорид е пропорционална на концентрацијата на натриум хлорид и е поголема од 0,4. Нејзини примарни примени се десалинизацијата и концентрацијата на разни влезни течности. Отфрлање од 0% NaCl е забележано со употреба на нанофилтрациски мембрани на 30.000 ppm NaCl во комбинација со други јони.
Обратна осмоза (RO): Точноста на филтрацијата е околу 0,0001 микрони и претставува ултра-високо-прецизен метод на мембранско раздвојување развиен во Соединетите Американски Држави во раните 1960-ти години со употреба на диференцијален притисок. Може да ги филтрира практично сите загадувачи (и штетни и корисни) во водата, оставајќи само молекули на вода. Во повеќето случаи, се користи во производството на чиста вода, индустриска ултрачиста вода и медицинска ултрачиста вода. За технологијата на обратна осмоза се потребни притисок и енергија.
RO е кратенка за обратна осмоза мембрана на англиски јазик. Бидејќи големината на порите на RO мембраната е пет милионити дел од влакно (0,0001 микрони), таа е генерално невидлива за голо око, а бактериите и вирусите се нејзини 5000. Затоа, само молекулите на водата и некои минерални јони кои се корисни за човечкото тело можат да поминат низ неа, а други нечистотии и тешки метали се испуштаат од цевката за отпадни води.
Принципот на обратна осмоза:
Прво и најважно, мора да ја разбереме идејата за „осмоза“. Осмозата е физички процес. Кога два вида вода со различни соли се одделени, како на пример со полупропустлива бариера, водата од страната со помалку сол ќе се открие дека продира. Мембраната влегува во водата со висока содржина на сол, но солта не продира, предизвикувајќи концентрацијата на сол од двете страни прогресивно да се спојува сè додека не се изедначи. Сепак, потребно е долго време за да се заврши овој процес, кој е познат и како осмотски притисок.
Физичка мапа на обратна осмоза
Меѓутоа, ако се обидете да извршите притисок на страната на водата со голема содржина на сол, последицата може да ја ограничи и претходно споменатата пенетрација, а овој притисок е познат како осмотски притисок. Ако притисокот се зголеми, инфилтрацијата може да се поништи, а солта ќе остане. Како резултат на тоа, принципот на десалинизација со обратна осмоза е да се примени притисок поголем од природниот осмотски притисок во солената вода (како што е суровата вода), така што осмозата се одвива во спротивна насока, а молекулите на водата во суровата вода се притиснати на другата страна на мембраната, што резултира со чиста вода, со цел да се постигне целта за отстранување на нечистотиите и солите од водата.
Потеклото на RO обратна осмоза:
Американски научник, случајно открил во 1950 година дека галебите цицаат огромна голтка морска вода од површината на морето кога летаат на море. Тие повратиле малку голтка морска вода по неколку секунди, што предизвикало загриженост бидејќи животните на копно дишат преку белите дробови. Вода со висока содржина на сол не може да се консумира. По дисекцијата, било откриено дека телото на галебот има тенок слој. Филмот е навистина прецизен. Галебот вдишува солена вода, која потоа се компресира, а молекулите на водата минуваат низ филмот поради ефектот на притисок.
Се претвора во свежа вода, а загадувачите и екстремно концентрираната сол во морската вода се исфрлаат од устата. Ова е фундаменталната теоретска основа на процесот на обратна осмоза, кој за прв пат беше применет на опрема за десалинизација во 1953 година од страна на Универзитетот во Флорида. Д-р С. Сидни Лоуд, професор на Медицинскиот факултет на Универзитетот UCLA, соработуваше со д-р С. Соирирајан за да започне истражување на мембрани со обратна осмоза во 2009 година, со поддршка на проект на федералната влада на САД, и инвестираше приближно 400 милиони американски долари годишно во истражување за да го примени кај астронаутите.
Време на објавување: 31 март 2022 година