อะไรคือความแตกต่างระหว่างไมโครฟิลเตรชัน อัลตราฟิลเตรชัน นาโนฟิลเตรชัน และรีเวิร์สออสโมซิส?

การกรองแบบไมโครฟิลเตรชั่น (MF):

ความแม่นยำในการกรองโดยทั่วไปอยู่ที่ 0.1-50 ไมครอน องค์ประกอบตัวกรอง PP ทั่วไป องค์ประกอบตัวกรองคาร์บอนกัมมันต์ องค์ประกอบตัวกรองเซรามิก ฯลฯ ล้วนอยู่ในหมวดหมู่ของการกรองแบบไมโคร ใช้สำหรับการกรองหยาบแบบธรรมดาเพื่อกรองอนุภาคขนาดใหญ่ของสิ่งสกปรก เช่น โคลน สนิม ฯลฯ ในน้ำ แต่ไม่สามารถกำจัดสารที่เป็นอันตราย เช่น แบคทีเรียในน้ำได้ โดยปกติไม่สามารถทำความสะอาดองค์ประกอบตัวกรองได้ เป็นวัสดุกรองแบบใช้แล้วทิ้งและจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยๆ 1 แกนฝ้าย PP: โดยทั่วไปจะใช้เฉพาะสำหรับการกรองหยาบที่มีความต้องการต่ำเพื่อขจัดอนุภาคขนาดใหญ่ เช่น โคลน สนิม ฯลฯ ในน้ำ 2 ถ่านกัมมันต์: สามารถกำจัดการเปลี่ยนสีและกลิ่นในน้ำได้ แต่ไม่สามารถกำจัดแบคทีเรียในน้ำได้ และผลการกำจัดโคลนและสนิมก็ไม่ดีเช่นกัน 3. องค์ประกอบตัวกรองเซรามิก: ความแม่นยำในการกรองขั้นต่ำเพียง 0.1 ไมครอน โดยปกติจะมีอัตราการไหลน้อยและทำความสะอาดได้ยาก

แผ่นกรองอัลตร้าฟิลเตรชัน (UF):

เมมเบรนกรองพรุนขนาดเล็กที่มีข้อกำหนดขนาดรูพรุนสม่ำเสมอและช่วงขนาดรูพรุนพิกัด 0.001-0.02 ไมครอน วิธีการกรองเมมเบรนโดยใช้เมมเบรนกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันที่มีความแตกต่างของแรงดันเป็นแรงผลักดันคือการกรองเมมเบรนแบบอัลตราฟิลเตรชัน เยื่อกรองแบบอัลตราฟิลเตรชั่นส่วนใหญ่ผลิตจากเส้นใยอะซิเตทหรือวัสดุโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน เหมาะสำหรับการแยกและความเข้มข้นของตัวถูกละลายในสารละลายในกระบวนการผลิต และยังมักใช้สำหรับการแยกสารแขวนลอยคอลลอยด์ที่ยากต่อการทำให้เสร็จสมบูรณ์ด้วยเทคโนโลยีการแยกอื่นๆ ขอบเขตการใช้งานมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันแบบเมมเบรนซึ่งใช้ความแตกต่างของความดันเป็นแรงผลักดัน สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ การกรองแบบเมมเบรนกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน การกรองแบบเมมเบรนที่มีรูพรุนขนาดเล็ก และการกรองแบบเมมเบรนออสโมซิสแบบย้อนกลับ มีความโดดเด่นตามขนาดหรือน้ำหนักโมเลกุลของอนุภาคขนาดเล็กที่สามารถกักเก็บได้โดยชั้นเมมเบรน เมื่อใช้ช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนดของเมมเบรนเป็นมาตรฐานความแตกต่าง ช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนดของเมมเบรนพรุน (MF) คือ 0.02-10μm; เมมเบรนกรองพิเศษ (UF) คือ0.001-0.02μm; เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส (RO) คือ 0.0001-0.001μm มีหลายปัจจัยที่ควบคุมรูขุมขน ตัวอย่างเช่น เมมเบรนอัลตราฟิลเตรชันที่มีขนาดรูพรุนและการกระจายขนาดรูพรุนต่างกันสามารถหาได้ตามชนิดและความเข้มข้นของสารละลายในระหว่างการเตรียมเมมเบรน สภาวะการระเหย และการควบแน่น เป็นต้น

นาโนฟิลเตรชั่น (NF):

ความแม่นยำในการกรองอยู่ระหว่างการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันและรีเวิร์สออสโมซิส และอัตราการแยกเกลือออกจากรีเวิร์สออสโมซิส มีคำพูดที่เป็นที่นิยมในตลาด: นาโนฟิลเตรชันคือการรีเวิร์สออสโมซิสแบบหลวม อันที่จริง นี่เป็นแนวคิดที่ทำให้เข้าใจผิดทางเทคนิค

แนวคิดการแยกที่แท้จริงของการกรองระดับนาโนคือเมมเบรนกรองที่ตอบสนอง Donan Effect และมีการกักเก็บไอออนแบบเลือกสรร เป็นเมมเบรนที่มีการซึมผ่านของโซเดียมคลอไรด์เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของโซเดียมคลอไรด์และอัตราส่วนมากกว่า 0.4 ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและความเข้มข้นของของเหลวป้อนต่างๆ อัตรากักเก็บ NaCl 0% ได้มาจากการทดสอบเมมเบรนกรองนาโนภายใต้เงื่อนไขของส่วนผสม NaCl 30,000 ppm และไอออนประเภทอื่นๆ ภายใต้สภาวะของสารละลาย NaCl บริสุทธิ์ 30,000 ppm อัตราการเก็บรักษาเมมเบรนกรองนาโนสำหรับ NaCl คือ 5% -15% เมื่อความเข้มข้นของ NaCl ต่ำกว่า 30,000 ppm หรือต่ำกว่านั้น อัตรากักเก็บ NaCl โดยเมมเบรนกรองนาโนจะสูงกว่า 15% อัตราการปฏิเสธที่แท้จริงของเมมเบรนกรองนาโนสำหรับเกลือ เช่น NaCl ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารที่ไหลเข้าและคุณสมบัติของเมมเบรนเป็นหลัก (ดูรูป)

รีเวอร์สออสโมซิส (RO):

ความแม่นยำในการกรองประมาณ 0.0001 ไมครอน เป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษโดยใช้ความแตกต่างของแรงดันที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกาในช่วงต้นทศวรรษ 1960 สามารถกรองสิ่งเจือปนในน้ำได้เกือบทั้งหมด (รวมถึงสิ่งที่เป็นอันตรายและเป็นประโยชน์) และปล่อยให้โมเลกุลของน้ำไหลผ่านได้เท่านั้น โดยทั่วไปจะใช้ในการผลิตน้ำบริสุทธิ์ น้ำบริสุทธิ์พิเศษทางอุตสาหกรรม และน้ำบริสุทธิ์พิเศษทางการแพทย์ เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสต้องใช้แรงดันและไฟฟ้า

หลักการรีเวอร์สออสโมซิส:

ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจแนวคิดเรื่อง "ออสโมซิส" ก่อน การออสโมซิสเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพ เมื่อน้ำสองชนิดที่มีเกลือต่างกันถูกแยกออกจากกันด้วยแผ่นเยื่อกึ่งซึมผ่านได้ จะพบว่าน้ำด้านที่มีเกลือน้อยกว่าจะทะลุผ่านแผ่นเมมเบรนลงไปในน้ำที่มีปริมาณเกลือสูงกว่า ส่วนเกลือที่บรรจุอยู่ในนั้นจะ ไม่ทะลุ ด้วยวิธีนี้ความเข้มข้นของเกลือทั้งสองด้านจะค่อยๆ ผสานกัน ให้อยู่ในระดับที่เท่ากัน อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้เรียกว่าแรงดันออสโมติกจะใช้เวลานานจึงจะเสร็จสิ้น

แต่หากมีการกดดันด้านที่มีปริมาณเกลือสูง การออสโมซิสข้างต้นก็สามารถหยุดได้เช่นกัน ความดันในเวลานี้เรียกว่าแรงดันออสโมติก ถ้าความดันเพิ่มขึ้นอีก การออสโมซิสสามารถกระทำไปในทิศทางตรงกันข้าม และเกลือก็จะยังคงอยู่ ดังนั้นหลักการของการแยกเกลือออกจากออสโมซิสแบบย้อนกลับคือการใช้แรงดันที่มากกว่าแรงดันออสโมซิสตามธรรมชาติกับน้ำด้วยเกลือ (เช่นน้ำดิบ) เพื่อให้ออสโมซิสดำเนินไปในทิศทางตรงกันข้ามและโมเลกุลของน้ำในน้ำดิบนั้น กดไปอีกด้านหนึ่งของเมมเบรนเพื่อให้กลายเป็นน้ำสะอาด จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการขจัดสิ่งสกปรกและเกลือในน้ำ