Penapisan mikro (MF)
Penapisan mikro boleh memintas zarah antara {{0}}.1 dan 1 mikron. Membran penapisan mikro membolehkan bahan organik molekul besar dan pepejal larut (garam tak organik) melaluinya, tetapi boleh menyekat penembusan bahan terampai, bakteria, beberapa virus dan koloid berskala besar. Perbezaan tekanan operasi (daya penggerak yang berkesan) pada kedua-dua belah membran penapisan mikro biasanya 0.7 bar.
Ultrafiltration (UF)
Penapisan ultra boleh memintas zarah dan kekotoran antara {{0}}.002 dan 0.1 mikron. Membran ultraturasan membenarkan molekul kecil dan pepejal larut (garam tak organik) melaluinya, tetapi akan menyekat koloid, protein, mikroorganisma dan bahan organik makromolekul dengan berkesan. Berat molekul terpotong yang digunakan untuk mencirikan membran ultraturasan biasanya antara 1,000 dan 100,000. Tekanan operasi pada kedua-dua belah membran ultraturasan biasanya 0.2 hingga 7 bar.
Penapisan Nano (NF)
Penapisan nano ialah sejenis membran pemisah khas. Ia dinamakan kerana ia boleh mengekalkan bahan kira-kira 1 nanometer (0.001 mikron). Julat operasi penapisan nano adalah antara penapisan ultra dan osmosis terbalik. Ia mengekalkan bahan organik dengan berat molekul kira-kira 200~400, dan keupayaannya untuk mengekalkan garam larut adalah antara 20~98%. Kadar penyingkiran larutan garam anion monovalen adalah lebih rendah daripada larutan garam anion bervalensi tinggi. Sebagai contoh, kadar penyingkiran natrium klorida dan kalsium klorida ialah 20~80%, manakala kadar penyingkiran magnesium sulfat dan natrium sulfat ialah 90~98%. Membran penapisan nano biasanya digunakan untuk mengeluarkan bahan organik dan warna dari air permukaan, menghilangkan kekerasan dan radium radioaktif dari air perigi, mengeluarkan sebahagian garam larut, menumpukan makanan, dan mengasingkan bahan berguna dalam ubat-ubatan. Tekanan operasi membran penapisan nano biasanya 3.5 ~ 16bar.
Osmosis Songsang (RO)
Osmosis songsang ialah teknologi pemisahan cecair membran yang paling canggih. Ia boleh menyekat hampir semua garam larut dan bahan organik dengan berat molekul lebih daripada 100, tetapi membenarkan molekul air melaluinya. Kadar penyahgaraman membran osmosis terbalik selulosa asetat biasanya lebih besar daripada 95%, dan kadar penyahgaraman membran komposit osmosis songsang secara amnya lebih besar daripada 98%. Ia digunakan secara meluas dalam penyahgaraman air laut dan air payau, air suapan dandang, air tulen industri dan penyediaan air ultratulen gred elektronik, pengeluaran air tulen minum, rawatan air sisa dan proses pengasingan khas. Menggunakan osmosis songsang sebelum pertukaran ion boleh mengurangkan kos operasi dan pelepasan air sisa. Tekanan operasi membran osmosis songsang biasanya lebih besar daripada 5bar apabila air masuk adalah air payau, dan secara amnya kurang daripada 84bar apabila air masuk adalah air laut.
Pengenalan kepada Teknologi Ultrafiltrasi
Ultrafiltration ialah teknologi pemisahan membran yang didorong oleh tekanan. Penapisan didorong oleh perbezaan tekanan pada kedua-dua belah membran dan merupakan proses pemisahan larutan berdasarkan prinsip penapisan mekanikal. Dalam spektrum julat pemisahan daripada osmosis terbalik kepada penapisan mikro, ultraturasan adalah antara penapisan nano (NF) dan penapisan mikro (MF). Apertur penyaringan biasanya antara 2~100nm, dan tekanan operasi biasanya 0.01~0.3 MPa. Pada tahun 1896, Martin membuat membran ultrafiltrasi buatan pertama. Pada tahun 1960-an, konsep berat molekul telah dicadangkan, yang menandakan permulaan ultrafiltrasi moden. 1970-an dan 1980-an adalah tempoh pembangunan yang pesat, dan ia mula matang selepas 1990-an.
Ultrafiltration menggunakan membran separa telap berliang asimetri, iaitu membran ultrafiltrasi, sebagai medium penapisan untuk memintas pelbagai zat terlarut makromolekul, zarah, dan ampaian koloid dalam larutan untuk mencapai tujuan pengasingan dan penulenan. Ultrafiltrasi boleh membuang zarah, koloid, bakteria, sumber haba dan bahan organik dalam air dengan berkesan. Ia sesuai untuk pelbagai proses pengeluaran untuk tujuan pengasingan, penumpuan, dan penulenan. Ia digunakan secara meluas dalam pengasingan, penapisan, dan kepekatan bahan cecair dalam kejuruteraan bio berteknologi tinggi, kejuruteraan farmaseutikal, bahan kimia halus, dan industri lain. Kerana proses penggunaannya yang mudah, tiada pemanasan, dan kecekapan yang tinggi, ia adalah lebih selamat dan lebih cekap daripada kepekatan vakum tradisional, dialisis, pengeringan beku, pemisahan emparan, dan kaedah lain.
Dalam 30 tahun yang lalu, perkembangan teknologi ultrafiltrasi telah sangat pesat. Ia bukan sahaja mempunyai peranan unik dalam pengasingan penyelesaian khas, tetapi juga telah digunakan lebih dan lebih dalam bekalan air perindustrian. Sebagai contoh, dalam penyediaan penyahgaraman air laut, air tebus guna, air tulen dan air ketulenan tinggi, ultrafiltrasi boleh digunakan sebagai peralatan prarawatan untuk memastikan operasi jangka panjang yang selamat dan stabil bagi peralatan berikutnya seperti osmosis terbalik.
Berbanding dengan penapisan tradisional dan teknologi penapisan mikro, kelebihan ultrafiltrasi adalah jelas. Saiz liang saringannya kecil, dan ia hampir boleh memintas semua bakteria, sumber haba, virus, zarah koloid, protein, dan bahan organik makromolekul dalam larutan; keseluruhan proses dijalankan dalam keadaan dinamik, dan tiada kek penapis terbentuk, supaya bahan-bahan yang tidak boleh melalui permukaan membran hanya pengumpulan terhad, dan kadar penapisan boleh mencapai nilai keseimbangan tertentu di bawah keadaan stabil tanpa berterusan. pengecilan. Pemisahan zat terlarut makromolekul oleh membran ultraturasan terutamanya bergantung pada saiz liang membran, iaitu kesan penjerapan, penolakan, penyekatan dan penyaringan membran pada zat terlarut makromolekul. Sama ada pemisahan yang berkesan bukan sahaja bergantung pada saiz liang membran dan saiz, bentuk dan ketegaran serta fleksibiliti zarah terlarut, tetapi juga pada sifat kimia larutan (nilai pH, sifat elektrik), komposisi (sama ada zarah lain wujud), dan struktur, sifat elektrik dan sifat kimia (hydrophobicity, hydrophilicity, dsb.) permukaan lapisan padat membran.