Mikrofiltrering (MF)
Filtreringspresisjonen varierer mellom 0,1 og 50 mikron. Mikrofiltrering inkluderer forskjellige PP-filterelementer, aktivkullfilterelementer, keramiske filterelementer og så videre. Fjerner farlige elementer fra vann, som mikroorganismer. Filterelementet er ofte ikke vaskbart og er et engangsfiltermateriale som må byttes ut regelmessig.
①PP-bomullskjerne: brukes vanligvis kun til grovfiltrering med lave krav til fjerning av store partikler som sediment og rust i vann.
②Aktivt kull: Det kan eliminere de forskjellige fargene og luktene i vannet, men det kan ikke fjerne bakteriene i vannet, og fjerningseffekten av sediment og rust er også svært dårlig.
③Keramisk filterelement: Den lille filtreringspresisjonen er bare 0,1 mikron, og strømningshastigheten er vanligvis liten, noe som ikke er lett å rengjøre.
Ultrafiltreringsmembran (UF)
En mikroporøs filtermembran har et nominelt porestørrelsesområde på 0,001–0,02 mikron og konsistente porestørrelsesstandarder. Ultrafiltreringsmembranfiltrering er en membranfiltreringsprosess som benytter en ultrafiltreringsmembran med trykkforskjell som drivkraft. De fleste ultrafiltreringsmembraner er konstruert av acetatfibre eller polymermaterialer med sammenlignbare egenskaper. Den er egnet for separasjon og konsentrering av oppløste stoffer i behandlingsløsninger, og den brukes også ofte til separasjon av kolloidale suspensjoner som er vanskelige å ferdigstille ved bruk av andre separasjonsteknikker, og bruksområdene vokser stadig.
Membran-ultrafiltrering basert på trykkforskjell er klassifisert i tre typer: ultrafiltreringsmembranfiltrering, mikroporøs membranfiltrering og omvendt osmosemembranfiltrering. De kjennetegnes av den lille partikkelstørrelsen eller molekylvekten som membranlaget kan opprettholde. Når membranens nominelle porestørrelsesområde brukes som skillestandard, har den mikroporøse membranen (MF) et nominelt porestørrelsesområde på 0,02–10 m, ultrafiltreringsmembranen (UF) har et nominelt porestørrelsesområde på 0,001–0,02 m, og omvendt osmosemembranen (RO) har et nominelt porestørrelsesområde på 0,0001–0,001 m. Det finnes flere kontrollelementer for porer, for eksempel ultrafiltreringsmembraner med varierende porestørrelser, og porestørrelsesfordelinger kan genereres basert på type og konsentrasjon av løsningen, samt fordampnings- og koagulasjonsforhold under membranproduksjon.
Ultrafiltrerings fysisk kart
Ultrafiltreringsmembraner er vanligvis polymerseparasjonsmembraner, hvor polymermaterialene som brukes til ultrafiltreringsmembraner hovedsakelig består av cellulosederivater, polysulfon, polyakrylonitril, polyamid og polykarbonat. Ultrafiltreringsmembraner er mye brukt i farmasøytisk industri, næringsmiddelindustri og miljøindustrien, og kan formes til flate membraner, rullemembraner, rørformede membraner eller hule fibermembraner.
Ultrafiltreringsmembranen var en av de første polymerseparasjonsmembranene som ble oppfunnet, og ultrafiltreringsmaskiner ble produsert på 1960-tallet. Ultrafiltreringsmembraner er mye brukt i industrien og har dukket opp som en ny kjemisk enhetsoperasjon. Den brukes i separasjon, konsentrering og rensing av biologiske produkter, farmasøytiske varer og matvarer, samt terminalbehandlingsenheter i blodbehandling, avløpsrensing og tilberedning av ultrarent vann.
Filtreringspresisjonen til nanofiltrering (NF) ligger mellom ultrafiltrering og omvendt osmose, og avsaltingshastigheten er lavere enn omvendt osmose. Det var et utbredt ordtak på markedet: nanofiltrering er slurvete omvendt osmose. Dette er faktisk en villedende teknisk idé.
Fysisk kart over nanofiltrering
I det faktiske separasjonskonseptet er nanofiltrering en filtermembran som tilfredsstiller Daunan-effekten og har selektiv ionavstøtning, en membran hvis natriumkloridpermeabilitet er proporsjonal med natriumkloridkonsentrasjonen og er mer enn 0,4. Dens primære bruksområder er avsalting og konsentrasjon av forskjellige inngående væsker. 0 % NaCl-avstøtning observert ved bruk av nanofiltreringsmembraner ved 30 000 ppm NaCl kombinert med andre ioner.
Omvendt osmose (RO): Filtreringsnøyaktigheten er rundt 0,0001 mikron, og det er en ultrahøypresisjons membranseparasjonsmetode utviklet i USA tidlig på 1960-tallet som bruker differensialtrykk. Den kan filtrere ut praktisk talt alle forurensninger (både skadelige og nyttige) i vann, slik at bare vannmolekyler blir igjen. I de fleste tilfeller brukes den i produksjon av rent vann, industrielt ultrarent vann og medisinsk ultrarent vann. Trykksetting og energi er nødvendig for omvendt osmoseteknologi.
RO er forkortelsen for Reverse Osmosis membrane på engelsk. Siden porestørrelsen til en RO-membran er fem milliondeler av et hårstrå (0,0001 mikron), er den vanligvis usynlig for det blotte øye, og bakterier og virus er dens 5000. Derfor kan bare vannmolekyler og noen mineralioner som er gunstige for menneskekroppen, passere gjennom, og andre urenheter og tungmetaller slippes ut fra avløpsrøret.
Prinsippet for omvendt osmose:
Først og fremst må vi forstå ideen om «osmose». Osmose er en fysisk prosess. Når to typer vann med forskjellige salter skilles, for eksempel av en semipermeabel barriere, vil vannet på siden med mindre salt penetrere. Membranen kommer inn i vannet med høyt saltinnhold, men saltet penetrerer ikke, noe som fører til at saltkonsentrasjonen på begge sider gradvis smelter sammen til de er like. Det tar imidlertid lang tid å fullføre denne prosessen, som også er kjent som osmotisk trykk.
Omvendt osmose fysisk kart
Men hvis du prøver å legge et trykk på vannsiden med et høyt saltinnhold, kan konsekvensen også begrense den nevnte penetrasjonen, og dette trykket er kjent som osmotisk trykk. Hvis trykket økes, kan infiltrasjonen reverseres, og saltet vil bli værende. Som et resultat er prinsippet for omvendt osmose-avsalting å påføre et trykk som er større enn det naturlige osmotiske trykket i saltvann (som råvann), slik at osmosen går i motsatt retning, og vannmolekylene i råvannet presses til den andre siden av membranen, noe som resulterer i rent vann, for å oppnå målet om å fjerne urenheter og salter fra vannet.
Opprinnelsen til RO omvendt osmose:
En amerikansk forsker oppdaget ved en tilfeldighet i 1950 at måker sugde en stor munnfull sjøvann fra havoverflaten når de fløy til sjøs. De kastet opp en liten munnfull sjøvann etter noen sekunder, noe som skapte bekymring fordi dyr på land puster via lungene. Saltvann med høyt saltinnhold kan ikke drikkes. Etter disseksjon ble det oppdaget at måkens kropp har et tynt lag. Filmen er virkelig nøyaktig. Måken inhalerer saltvann, som deretter komprimeres, og vannmolekylene passerer gjennom filmen på grunn av trykket.
Det blir omgjort til ferskvann, og forurensningene og det ekstremt konsentrerte saltet i sjøvannet spyttes ut av munnen. Dette er det grunnleggende teoretiske grunnlaget for omvendt osmose-prosessen, som først ble brukt på avsaltingsutstyr i 1953 av University of Florida. Dr. S. Sidney Lode, professor ved UCLA University School of Medicine, samarbeidet med Dr. S. Soirirajan for å starte forskning på omvendt osmose-membraner i 2009, med støtte fra et amerikansk føderalt regjeringsprosjekt, og investerte omtrent 400 millioner dollar per år i forskning for å anvende den på astronauter.
Publisert: 31. mars 2022