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微濾、超濾、納濾、反滲透……不同的凈水處理設(shè)備通常讓人“傻傻分不清”,那么他們到底有啥區(qū)別?華浦水處理小編來為你解答!
微濾(MF):
過濾精度一般在0.1-50微米,常見的各種PP濾芯,活性碳濾芯,陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇,用于簡單的粗過濾,過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質(zhì),但不能去除水中的細菌等有害物質(zhì)。濾芯通常不能清洗,為一次性過濾材料,需要經(jīng)常更換。① PP棉芯:一般只用于要求不高的粗濾,去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質(zhì)。② 活性碳:可以消除水中的異色和異味,但是不能去除水中的細菌,對泥沙、鐵銹的去除效果也很差。③ 陶瓷濾芯:小過濾精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
超濾膜(UF):
一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃,也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴大。
超濾原理圖
以壓力差為推動力的膜超濾隨時過濾可區(qū)分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm??椎目刂埔蛩剌^多,如根據(jù)制膜時溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。
超濾實物圖
超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。
超濾膜是早開發(fā)的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現(xiàn)了工業(yè)化。超濾膜的工業(yè)應(yīng)用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中;還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草藥的濃縮提純。
納濾(NF):過濾精度介于超濾和反滲透之間,脫鹽率比反滲透低,市場上曾有一種流行的說法:納濾就是一種疏松的反滲透。實際上這是一種技術(shù)概念上的誤導(dǎo)。
真正分離概念上的納濾是滿足道南效應(yīng),并對離子具有選擇截留性的過濾膜,一種氯化鈉透過率與氯化鈉濃度成正比、且該比例大于 0.4 的膜。其主要用于各種料液的脫鹽和濃縮。0% NaCl 截留率在 30,000 ppm 濃度的 NaCl 和其他種類的離子相混合條件下,納濾膜測試得到的。在純30,000 ppm 濃度的 NaCl 溶液條件下。納濾膜對 NaCl 的截留率為 5% -15%。當(dāng) NaCl 的濃度低于30,000ppm甚至更低的,納濾膜 NaCl 的截留率在 15%以上。納濾膜對 NaCl 等鹽類實際截留率主要取決于進水的組成成份和膜屬性(見圖)
納濾膜對不同鹽類的截留率圖
反滲透(RO):過濾精度為0.0001微米左右,是美國60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術(shù)??蔀V除水中的幾乎一切的雜質(zhì)(包括有害的和有益的),只能允許水分子通過。一般用于純凈水、工業(yè)超純水、醫(yī)藥超純水的制造。反滲透技術(shù)需要加壓、加電。
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫,中文意思是(逆滲透),由于RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼無法看到,細菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過,其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出,所有海水淡化的過程,以及太空人廢水回收處理均采用此方法。
反滲透的原理:
首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發(fā)現(xiàn),含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分并不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為滲透壓力。
反滲透實物圖
但如果在含鹽量高的水側(cè),試加一個壓力,其結(jié)果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,而鹽分剩下。因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。
反滲透原理圖
RO反滲透的由來:
1950年美國科學(xué)家DR.S.Sourirajan有一回?zé)o意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水,隔了幾秒后,吐出一小口的海水,而產(chǎn)生疑問,因為陸地上由肺呼吸的動物是無法飲用高鹽份的海水的。經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)有一層薄膜,該薄膜非常精密,海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓,再經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜
轉(zhuǎn)化為淡水,而含有雜質(zhì)及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外,此即往后反滲透法的基本理論架構(gòu);并在1953年由University of Florida應(yīng)用于海水淡化去除鹽份設(shè)備,在1960年經(jīng)美國聯(lián)邦政府專案支助美國U.C.L.A大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜,一年約投入四億美元經(jīng)費研究,以運用于太空人使用,使太空船不用運載大量的飲用水升空,直到1960年投入研究工作的學(xué)者、專家越來越多,使之質(zhì)與量更加精進,從而解決了人類飲用水中的難題!
技術(shù)案例介紹
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