Qual é a diferença entre microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose reversa?

Microfiltração (MF):

A precisão da filtração é geralmente de 0,1-50 mícrons. Elementos filtrantes PP comuns, elementos filtrantes de carvão ativado, elementos filtrantes de cerâmica, etc., todos pertencem à categoria de microfiltração. Eles são usados ​​para filtração grosseira simples para filtrar grandes partículas de impurezas, como lama, ferrugem, etc. na água, mas não podem remover substâncias nocivas, como bactérias, na água. O elemento filtrante geralmente não pode ser limpo. É um material de filtro descartável e precisa ser substituído com frequência. ① Núcleo de algodão PP: Geralmente usado apenas para filtração grossa com baixos requisitos para remover partículas grandes, como lama, ferrugem, etc. ② Carvão ativado: pode eliminar a descoloração e o odor da água, mas não pode remover bactérias da água, e o efeito de remoção da lama e da ferrugem também é ruim. ③ Elemento filtrante de cerâmica: A precisão mínima de filtração é de apenas 0,1 mícron, geralmente com uma vazão pequena e difícil de limpar.

Membrana de ultrafiltração (UF):

Uma membrana de filtração microporosa com especificações de tamanho de poro consistentes e uma faixa de tamanho de poro nominal de 0,001-0,02 mícrons. O método de filtração por membrana usando membrana de ultrafiltração com diferença de pressão como força motriz é a filtração por membrana de ultrafiltração. As membranas de ultrafiltração são feitas principalmente de fibra de acetato ou materiais poliméricos com propriedades semelhantes. É adequado para a separação e concentração de solutos na solução de processamento e também é frequentemente usado para a separação de suspensões coloidais que são difíceis de completar com outras tecnologias de separação. Seu campo de aplicação está em constante expansão.

A ultrafiltração por membrana, que usa a diferença de pressão como força motriz, pode ser dividida em três categorias: filtração por membrana de ultrafiltração, filtração por membrana microporosa e filtração por membrana de osmose reversa. Eles são diferenciados com base no tamanho ou peso molecular de pequenas partículas que podem ser retidas pela camada de membrana. Quando a faixa nominal de tamanho de poro da membrana é usada como padrão de distinção, a faixa nominal de tamanho de poro da membrana microporosa (MF) é de 0,02-10μm; a membrana de ultrafiltração (UF) é 0,001-0,02μm; a membrana de osmose reversa (RO) é 0,0001-0,001μm. Existem muitos fatores que controlam os poros. Por exemplo, membranas de ultrafiltração com diferentes tamanhos de poros e distribuições de tamanhos de poros podem ser obtidas de acordo com o tipo e concentração da solução durante a preparação da membrana, condições de evaporação e condensação, etc.

Nanofiltração (NF):

A precisão da filtração está entre a ultrafiltração e a osmose reversa, e a taxa de dessalinização é menor que a da osmose reversa. Havia um ditado popular no mercado: a nanofiltração é uma osmose reversa solta. Na verdade, este é um conceito técnico enganoso.

O verdadeiro conceito de separação da nanofiltração é uma membrana filtrante que satisfaz o efeito Donan e possui retenção seletiva de íons. É uma membrana cuja permeabilidade ao cloreto de sódio é proporcional à concentração de cloreto de sódio e a proporção é superior a 0,4. É usado principalmente para dessalinização e concentração de vários líquidos de alimentação. A taxa de retenção de 0% de NaCl é obtida por teste de membrana de nanofiltração sob a condição de uma mistura de 30.000 ppm de NaCl e outros tipos de íons. Sob a condição de uma solução pura de NaCl de 30.000 ppm. A taxa de retenção da membrana de nanofiltração para NaCl é de 5% -15%. Quando a concentração de NaCl é inferior a 30.000 ppm ou até inferior, a taxa de retenção de NaCl pela membrana de nanofiltração é superior a 15%. A taxa real de rejeição das membranas de nanofiltração para sais como o NaCl depende principalmente da composição do influente e das propriedades da membrana (ver figura).

Osmose Reversa (RO):

A precisão da filtração é de cerca de 0,0001 mícron. É uma tecnologia de separação por membrana de altíssima precisão usando diferença de pressão desenvolvida nos Estados Unidos no início dos anos 1960. Ele pode filtrar quase todas as impurezas da água (incluindo as prejudiciais e benéficas) e permitir apenas a passagem de moléculas de água. Geralmente é usado na produção de água pura, água ultrapura industrial e água ultrapura médica. A tecnologia de osmose reversa requer pressurização e eletricidade.

O princípio da osmose reversa:

Primeiro, precisamos entender o conceito de “osmose”. A osmose é um fenômeno físico. Quando dois tipos de água contendo sais diferentes são separados por uma membrana semipermeável, verifica-se que a água do lado com menos sal penetrará através da membrana na água com maior teor de sal, enquanto o sal contido nela irá não penetrar. Desta forma, a concentração de sal em ambos os lados irá gradualmente fundir-se até um nível igual. Porém, leva muito tempo para concluir esse processo, também chamado de pressão osmótica.

Mas se for aplicada pressão no lado com maior teor de sal, a osmose acima também pode ser interrompida. A pressão neste momento é chamada de pressão osmótica. Se a pressão aumentar ainda mais, a osmose poderá ser feita no sentido oposto e o sal permanecerá. Portanto, o princípio da dessalinização por osmose reversa é aplicar uma pressão maior do que a pressão osmótica natural à água com sal (como água bruta), de modo que a osmose prossiga na direção oposta, e as moléculas de água na água bruta sejam pressionado para o outro lado da membrana para se tornar água limpa, atingindo assim o objetivo de remover impurezas e sal na água.