Mikro filtrasyon (MF)
Filtreleme hassasiyeti 0,1 ila 50 mikron arasındadır. Mikrofiltrasyon, çeşitli PP filtre elemanları, aktif karbon filtre elemanları, seramik filtre elemanları vb. içerir. Mikroorganizmalar gibi tehlikeli elementleri sudan uzaklaştırır. Filtre elemanı genellikle yıkanabilir değildir ve düzenli olarak değiştirilmesi gereken tek kullanımlık bir filtre malzemesidir.
①PP pamuk çekirdeği: genellikle suda tortu ve pas gibi büyük parçacıkları gidermek için düşük gereksinimlere sahip kaba filtrasyon için kullanılır.
②Aktif karbon: Sudaki farklı renkleri ve kokuları ortadan kaldırabilir, ancak sudaki bakterileri gideremez ve tortu ve pasın giderilme etkisi de çok zayıftır.
③Seramik filtre elemanı: Küçük filtrasyon hassasiyeti sadece 0,1 mikrondur ve akış hızı genellikle küçüktür, bu nedenle temizlenmesi kolay değildir.
Ultrafiltrasyon Membranı (UF)
Mikro gözenekli bir filtre membranı, 0,001-0,02 mikron nominal gözenek boyutu aralığına ve tutarlı gözenek boyutu standartlarına sahiptir. Ultrafiltrasyon membran filtrasyonu, itici güç olarak basınç farkı kullanan bir Ultrafiltrasyon membranı kullanan bir membran filtrasyon işlemidir. Ultrafiltrasyon membranlarının çoğu, benzer özelliklere sahip asetat lifleri veya polimer malzemelerden üretilir. Arıtma çözeltilerindeki çözünen maddelerin ayrılması ve yoğunlaştırılması için uygundur ve ayrıca diğer ayırma teknikleriyle işlenmesi zor olan kolloidal süspansiyonların ayrılması için de sıklıkla kullanılır ve uygulama alanları sürekli olarak genişlemektedir.
Basınç farkına dayalı membran ultrafiltrasyonu üç tipte sınıflandırılır: ultrafiltrasyon membran filtrasyonu, mikro gözenekli membran filtrasyonu ve ters ozmoz membran filtrasyonu. Bunlar, membran tabakasının koruyabildiği küçük parçacık boyutu veya molekül ağırlığı ile ayırt edilirler. Membranın nominal gözenek boyutu aralığı ayırt edici standart olarak kullanıldığında, mikro gözenekli membran (MF) 0,02-10 m2 nominal gözenek boyutu aralığına, ultra filtrasyon membranı (UF) 0,001-0,02 m2 nominal gözenek boyutu aralığına ve ters ozmoz membranı (RO) 0,0001-0,001 m2 nominal gözenek boyutu aralığına sahiptir. Gözenekler için çeşitli kontrol elemanları vardır, örneğin değişken gözenek boyutlarına sahip ultra filtrasyon membranları ve gözenek boyutu dağılımları, çözelti türüne ve konsantrasyonuna, ayrıca membran üretimi sırasında buharlaşma ve pıhtılaşma koşullarına bağlı olarak oluşturulabilir.
Ultrafiltrasyon fiziksel haritası
Ultrafiltrasyon membranları genellikle polimer ayırma membranlarıdır ve ultrafiltrasyon membranlarında kullanılan polimer malzemeler çoğunlukla selüloz türevleri, polisülfon, poliakrilonitril, poliamid ve polikarbonattan oluşur. Ultrafiltrasyon membranları ilaç, gıda ve çevre endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır ve düz membranlar, rulo membranlar, boru şeklindeki membranlar veya içi boş elyaf membranlar halinde üretilebilir.
Ultrafiltrasyon membranı, icat edilen ilk polimer ayırma membranlarından biriydi ve ultrafiltrasyon makineleri 1960'larda üretildi. Ultrafiltrasyon membranları endüstride yaygın olarak kullanılmakta ve yeni bir kimyasal işlem ünitesi olarak ortaya çıkmıştır. Biyolojik ürünlerin, farmasötik ürünlerin ve gıda maddelerinin ayrılması, konsantre edilmesi ve saflaştırılmasında ve ayrıca kan arıtımında, atık su arıtımında ve ultra saf su hazırlamada son arıtma cihazlarında kullanılır.
Nanofiltrasyonun (NF) filtrasyon hassasiyeti, ultrafiltrasyon ile ters ozmoz arasında olup, tuzdan arındırma oranı ters ozmozdan daha düşüktür. Piyasada yaygın bir söylem vardı: nanofiltrasyon, özensiz bir ters ozmozdur. Aslında bu aldatıcı bir teknik fikirdir.
Nanofiltrasyonun fiziksel haritası
Gerçek ayırma konseptinde nanofiltrasyon, Daunan etkisini sağlayan ve seçici iyon reddi özelliğine sahip bir filtre membranıdır. Bu membran, sodyum klorür geçirgenliği sodyum klorür konsantrasyonuyla orantılıdır ve 0,4'ten büyüktür. Başlıca uygulamaları tuzdan arındırma ve çeşitli giriş sıvılarının konsantrasyonudur. 30.000 ppm NaCl ve diğer iyonların bir arada bulunduğu nanofiltrasyon membranları kullanıldığında %0 NaCl reddi gözlemlenmiştir.
Ters ozmoz (RO): Filtrasyon hassasiyeti yaklaşık 0,0001 mikrondur ve 1960'ların başında Amerika Birleşik Devletleri'nde geliştirilen, diferansiyel basınç kullanan ultra yüksek hassasiyetli bir membran ayırma yöntemidir. Sudaki neredeyse tüm kirleticileri (hem zararlı hem de faydalı) filtreleyerek geriye sadece su molekülleri bırakır. Çoğu durumda saf su, endüstriyel ultra saf su ve tıbbi ultra saf su üretiminde kullanılır. Ters ozmoz teknolojisi basınçlandırma ve enerji gerektirir.
RO, İngilizce'de Ters Ozmoz membranının kısaltmasıdır. RO membranının gözenek boyutu bir saç telinin beş milyonda biri (0,0001 mikron) olduğundan, genellikle çıplak gözle görülemez ve bakteri ve virüsler 5000 mikrondur. Bu nedenle, yalnızca insan vücudu için faydalı olan su molekülleri ve bazı mineral iyonları geçebilirken, diğer kirlilikler ve ağır metaller atık su borusundan atılır.
Ters ozmoz prensibi:
Her şeyden önce, "ozmoz" kavramını kavramalıyız. Ozmoz fiziksel bir süreçtir. Farklı tuz içeriklerine sahip iki su türü, örneğin yarı geçirgen bir bariyerle ayrıldığında, daha az tuz içeren taraftaki suyun sızdığı görülür. Membran, yüksek tuz içeriğine sahip suya girer, ancak tuz sızmaz ve bu da her iki taraftaki tuz konsantrasyonunun eşitlenene kadar kademeli olarak kaynaşmasına neden olur. Ancak, ozmotik basınç olarak da bilinen bu sürecin tamamlanması uzun zaman alır.
Ters ozmoz fiziksel haritası
Ancak, yüksek tuz içeriğine sahip su tarafına basınç uygulamaya çalışırsanız, sonuç yukarıda bahsedilen penetrasyonu da sınırlayabilir ve bu basınca ozmotik basınç denir. Basınç artırılırsa, sızma tersine çevrilebilir ve tuz kalır. Sonuç olarak, ters ozmoz tuzdan arındırma prensibi, tuzlu sudaki (ham su gibi) doğal ozmotik basınçtan daha büyük bir basınç uygulayarak ozmozun ters yönde ilerlemesini ve ham sudaki su moleküllerinin membranın diğer tarafına doğru itilmesini sağlayarak temiz su elde etmektir. Bu sayede sudaki safsızlıklar ve tuzlar giderilir.
RO ters ozmozun kökeni:
Amerikalı bir bilim insanı, 1950 yılında tesadüfen, martıların denizde uçarken deniz yüzeyinden büyük bir yudum deniz suyu emdiklerini keşfetti. Birkaç saniye sonra az miktarda deniz suyu kustular ve bu durum, karadaki hayvanların akciğerleriyle nefes alması nedeniyle endişelere yol açtı. Yüksek tuzlu su tüketilemez. İnceleme sonucunda, martının vücudunun ince bir tabakadan oluştuğu keşfedildi. Film gerçekten de kusursuz. Martı, daha sonra sıkıştırılan tuzlu suyu içine çeker ve su molekülleri, basınç etkisiyle filmden geçer.
Tatlı suya dönüştürülür ve deniz suyundaki kirletici maddeler ve aşırı yoğun tuz ağızdan tükürülür. Bu, ilk olarak 1953 yılında Florida Üniversitesi tarafından tuzdan arındırma ekipmanlarına uygulanan ters ozmoz işleminin temel teorik temelidir. UCLA Üniversitesi Tıp Fakültesi profesörü Dr. S. Sidney Lode, 2009 yılında ABD federal hükümet projesinin desteğiyle Dr. S. Soirirajan ile iş birliği yaparak ters ozmoz membranları üzerine araştırmalara başladı ve astronotlara uygulamak için yılda yaklaşık 400 milyon ABD doları yatırım yaptı.
Gönderi zamanı: 31 Mart 2022