В чем разница между микрофильтрацией, ультрафильтрацией, нанофильтрацией и обратным осмосом?

Микрофильтрация (МФ):

Точность фильтрации обычно составляет 0,1-50 микрон. Обычные фильтрующие элементы из ПП, фильтрующие элементы с активированным углем, керамические фильтрующие элементы и т. д. относятся к категории микрофильтрации. Они используются для простой грубой фильтрации для фильтрации крупных частиц примесей, таких как грязь, ржавчина и т. д., в воде, но не могут удалять из воды вредные вещества, такие как бактерии. Фильтрующий элемент обычно не подлежит очистке. Это одноразовый фильтрующий материал, который необходимо часто заменять. ① Хлопковая сердцевина из полипропилена: обычно используется только для грубой фильтрации с низкими требованиями к удалению крупных частиц, таких как грязь, ржавчина и т. д., из воды. ② Активированный уголь: он может устранить изменение цвета и запаха воды, но не может удалить бактерии в воде, а эффект удаления грязи и ржавчины также плохой. ③ Керамический фильтрующий элемент: минимальная точность фильтрации составляет всего 0,1 микрон, обычно с небольшой скоростью потока и трудно очищается.

Ультрафильтрационная мембрана (УФ):

Микропористая фильтрующая мембрана с одинаковыми размерами пор и номинальным диапазоном размеров пор 0,001–0,02 микрона. Метод мембранной фильтрации с использованием ультрафильтрационной мембраны с перепадом давления, движущей силой которой является ультрафильтрационная мембранная фильтрация. Мембраны для ультрафильтрации чаще всего изготавливаются из ацетатного волокна или полимерных материалов с аналогичными свойствами. Он подходит для разделения и концентрирования растворенных веществ в обрабатывающем растворе, а также часто используется для разделения коллоидных суспензий, которые трудно выполнить с помощью других технологий разделения. Область его применения постоянно расширяется.

Мембранную ультрафильтрацию, в которой в качестве движущей силы используется разница давлений, можно разделить на три категории: ультрафильтрационная мембранная фильтрация, микропористая мембранная фильтрация и мембранная фильтрация обратного осмоса. Их различают по размеру или молекулярной массе мелких частиц, которые могут удерживаться мембранным слоем. Когда номинальный диапазон размеров пор мембраны используется в качестве стандарта различия, номинальный диапазон размеров пор микропористой мембраны (MF) составляет 0,02-10 мкм; ультрафильтрационная мембрана (УФ) – 0,001-0,02 мкм; мембрана обратного осмоса (ОО) составляет 0,0001-0,001 мкм. Есть много факторов, которые контролируют поры. Например, ультрафильтрационные мембраны с различными размерами пор и распределением пор по размерам могут быть получены в зависимости от типа и концентрации раствора при приготовлении мембраны, условий испарения и конденсации и т. д.

Нанофильтрация (НФ):

Точность фильтрации находится между ультрафильтрацией и обратным осмосом, а скорость опреснения ниже, чем у обратного осмоса. На рынке ходила популярная поговорка: нанофильтрация – это сыпучий обратный осмос. На самом деле это технически вводящая в заблуждение концепция.

Реальная концепция разделения нанофильтрации — это фильтрующая мембрана, которая удовлетворяет эффекту Донана и избирательно удерживает ионы. Это мембрана, проницаемость хлорида натрия которой пропорциональна концентрации хлорида натрия, а соотношение превышает 0,4. В основном используется для опреснения и концентрирования различных питательных жидкостей. Степень удержания 0% NaCl получена путем испытания нанофильтрационной мембраны в условиях смеси 30 000 ppm NaCl и других типов ионов. При условии чистого раствора NaCl с концентрацией 30 000 ppm. Степень удерживания NaCl нанофильтрационной мембраной составляет 5–15%. Когда концентрация NaCl ниже 30 000 ppm или даже ниже, степень удержания NaCl мембраной нанофильтрации превышает 15%. Фактическая степень отторжения нанофильтрационными мембранами таких солей, как NaCl, зависит главным образом от состава поступающей жидкости и свойств мембраны (см. Рисунок).

Обратный осмос (ОО):

Точность фильтрации составляет около 0,0001 микрона. Это сверхвысокоточная технология мембранного разделения с использованием перепада давления, разработанная в США в начале 1960-х годов. Он способен отфильтровывать практически все примеси в воде (в том числе вредные и полезные) и пропускать только молекулы воды. Обычно он используется при производстве чистой воды, промышленной сверхчистой воды и сверхчистой медицинской воды. Технология обратного осмоса требует создания давления и электричества.

Принцип обратного осмоса:

Во-первых, нам нужно понять понятие «осмос». Осмос – это физическое явление. Если два вида воды, содержащие разные соли, разделить полупроницаемой мембраной, то окажется, что вода на стороне с меньшим содержанием соли будет проникать через мембрану в воду с более высоким содержанием соли, а содержащаяся в ней соль будет не проникнуть. Таким образом, концентрация соли с обеих сторон постепенно сольется до одинакового уровня. Однако для завершения этого процесса, который также называется осмотическим давлением, требуется много времени.

Но если приложить давление к стороне с более высоким содержанием соли, вышеупомянутый осмос также можно остановить. Давление в это время называется осмотическим давлением. Если давление увеличить дальше, осмос можно будет сделать в обратном направлении, а соль останется. Следовательно, принцип опреснения обратным осмосом заключается в приложении к воде с солью (например, сырой воде) давления, превышающего естественное осмотическое давление, так что осмос протекает в противоположном направлении, и молекулы воды в сырой воде прижимается к другой стороне мембраны и становится чистой водой, тем самым достигая цели удаления примесей и соли из воды.