Sự khác biệt giữa vi lọc, siêu lọc, lọc nano và thẩm thấu ngược là gì?

Vi lọc (MF):

Độ chính xác của quá trình lọc thường là 0,1-50 micron. Các phần tử lọc PP thông thường, các phần tử lọc than hoạt tính, các phần tử lọc gốm, v.v ... đều thuộc danh mục vi lọc. Chúng được sử dụng để lọc thô đơn giản để lọc các hạt tạp chất lớn như bùn, rỉ sét, v.v. trong nước, nhưng không thể loại bỏ các chất có hại như vi khuẩn trong nước. Phần tử lọc thường không thể được làm sạch. Nó là vật liệu lọc dùng một lần và cần được thay thế thường xuyên. ① Lõi bông PP: Thường chỉ dùng để lọc thô với yêu cầu thấp để loại bỏ các hạt lớn như bùn, rỉ sét, v.v. trong nước. ② Than hoạt tính: Có thể loại bỏ sự đổi màu và mùi hôi trong nước nhưng không thể loại bỏ vi khuẩn trong nước, đồng thời hiệu quả loại bỏ bùn, rỉ sét cũng kém. ③ Lõi lọc gốm: Độ chính xác lọc tối thiểu chỉ 0,1 micron, thường có tốc độ dòng chảy nhỏ và khó làm sạch.

Màng siêu lọc (UF):

Màng lọc vi mô có thông số kích thước lỗ phù hợp và phạm vi kích thước lỗ định mức là 0,001-0,02 micron. Phương pháp lọc màng sử dụng màng siêu lọc có chênh lệch áp suất làm động lực là màng lọc siêu lọc. Màng siêu lọc chủ yếu được làm bằng sợi axetat hoặc vật liệu polyme có đặc tính tương tự. Nó phù hợp cho việc tách và cô đặc các chất hòa tan trong dung dịch xử lý, đồng thời cũng thường được sử dụng để tách các huyền phù keo khó hoàn thành bằng các công nghệ tách khác. Lĩnh vực ứng dụng của nó không ngừng mở rộng.

Siêu lọc màng, sử dụng chênh lệch áp suất làm động lực, có thể được chia thành ba loại: lọc màng siêu lọc, lọc màng vi mô và lọc màng thẩm thấu ngược. Chúng được phân biệt dựa trên kích thước hoặc trọng lượng phân tử của các hạt nhỏ có thể được lớp màng giữ lại. Khi sử dụng phạm vi kích thước lỗ định mức của màng làm tiêu chuẩn phân biệt, phạm vi kích thước lỗ định mức của màng vi mô (MF) là 0,02-10μm; màng siêu lọc (UF) là 0,001-0,02μm; màng thẩm thấu ngược (RO) là 0,0001-0,001μm. Có nhiều yếu tố kiểm soát lỗ chân lông. Ví dụ, màng siêu lọc có kích thước lỗ khác nhau và sự phân bố kích thước lỗ khác nhau có thể thu được tùy theo loại và nồng độ của dung dịch trong quá trình chuẩn bị màng, điều kiện bay hơi và ngưng tụ, v.v.

Lọc nano (NF):

Độ chính xác của quá trình lọc là giữa siêu lọc và thẩm thấu ngược, tốc độ khử muối thấp hơn so với thẩm thấu ngược. Có một câu nói phổ biến trên thị trường: lọc nano là một phương pháp thẩm thấu ngược lỏng lẻo. Trên thực tế, đây là một khái niệm sai lệch về mặt kỹ thuật.

Khái niệm phân tách thực sự của lọc nano là màng lọc đáp ứng hiệu ứng Donan và có khả năng giữ lại các ion có chọn lọc. Đó là màng có độ thấm natri clorua tỷ lệ thuận với nồng độ natri clorua và tỷ lệ này lớn hơn 0,4. Nó chủ yếu được sử dụng để khử muối và cô đặc các chất lỏng thức ăn khác nhau. Tỷ lệ lưu giữ NaCl 0% thu được bằng thử nghiệm màng lọc nano trong điều kiện hỗn hợp NaCl 30.000 ppm và các loại ion khác. Trong điều kiện dung dịch NaCl tinh khiết 30.000 ppm. Tỷ lệ giữ lại của màng lọc nano đối với NaCl là 5%-15%. Khi nồng độ NaCl thấp hơn 30.000ppm hoặc thậm chí thấp hơn thì tỷ lệ lưu giữ NaCl qua màng lọc nano là trên 15%. Tỷ lệ loại bỏ thực tế của màng lọc nano đối với các muối như NaCl phụ thuộc chủ yếu vào thành phần của dòng chảy vào và tính chất của màng (xem hình).

Thẩm thấu ngược (RO):

Độ chính xác của quá trình lọc là khoảng 0,0001 micron. Đây là công nghệ tách màng có độ chính xác cực cao sử dụng chênh lệch áp suất được phát triển ở Hoa Kỳ vào đầu những năm 1960. Nó có thể lọc gần như tất cả các tạp chất trong nước (kể cả những chất có hại và có lợi) và chỉ cho phép các phân tử nước đi qua. Nó thường được sử dụng trong sản xuất nước tinh khiết, nước siêu tinh khiết công nghiệp và nước siêu tinh khiết y tế. Công nghệ thẩm thấu ngược đòi hỏi điều áp và điện.

Nguyên lý thẩm thấu ngược:

Đầu tiên chúng ta cần hiểu khái niệm “thẩm thấu”. Thẩm thấu là một hiện tượng vật lý. Khi ngăn cách hai loại nước chứa các loại muối khác nhau bằng màng bán thấm, người ta thấy nước ở bên có ít muối hơn sẽ xuyên qua màng vào nước có hàm lượng muối cao hơn, còn muối chứa trong đó sẽ thấm qua màng. không xâm nhập. Bằng cách này, nồng độ muối ở cả hai bên sẽ dần dần hợp nhất về mức bằng nhau. Tuy nhiên, phải mất một thời gian dài để hoàn thành quá trình này, còn được gọi là áp suất thẩm thấu.

Nhưng nếu áp suất tác dụng lên phía có hàm lượng muối cao hơn thì quá trình thẩm thấu trên cũng có thể bị dừng lại. Áp suất lúc này gọi là áp suất thẩm thấu. Nếu áp suất tăng thêm, quá trình thẩm thấu có thể được thực hiện theo hướng ngược lại và muối sẽ vẫn còn. Do đó, nguyên tắc khử muối thẩm thấu ngược là tạo áp suất lớn hơn áp suất thẩm thấu tự nhiên vào nước có muối (chẳng hạn như nước thô), sao cho quá trình thẩm thấu diễn ra theo hướng ngược lại và các phân tử nước trong nước thô được ép sang phía bên kia màng trở thành nước sạch, từ đó đạt được mục đích loại bỏ tạp chất và muối trong nước.