Każdy, kto studiował biologię na poziomie co najmniej szkoły średniej (i zwracał uwagę), zna pojęcie błony, w szczególności błony półprzepuszczalnej. Biologiczne żywe komórki są owinięte w półprzepuszczalne błony, które oddzielają ich funkcje od otaczającego środowiska. Półprzepuszczalny aspekt pozwala tylko niektórym jonom i cząsteczkom organicznym przenikać do lub z komórki. Membrana może być selektywna zarówno pod względem pasywnym, jak i aktywnym. Procesy oczyszczania i mikrofiltracji UF wykorzystują półprzepuszczalną membranę do oddzielania mikrozanieczyszczeń od strumienia wody.

Jaka jest różnica między oczyszczaniem UF a mikrofiltracją? Najpierw wyjaśnimy, jak działają membrany półprzepuszczalne. Następnie wyjaśnimy różnice między procesami oczyszczania UF i mikrofiltracyjnej membrany do oczyszczania wody i ścieków.

Jak działa membrana półprzepuszczalna?

Jednym ze sposobów jest aktywny transport przez powierzchnię membrany, który odbywa się na kilka różnych sposobów. Każdy z tych transportów wymaga, aby komórka zużyła do tego pewną ilość energii. Jednym ze sposobów są kanały transportowe, które odpowiednio wciągają i wydalają składniki odżywcze i odpady metaboliczne. Inną jest endocytoza, w której ściana komórkowa tworzy coś w rodzaju pseudo-jamy ustnej, owijając się wokół zewnętrznego obiektu, a następnie pączkuje w komórce jako pęcherzyk. Przeciwieństwem jest egzocytoza. Pęcherzyki wewnętrzne łączą się z błoną, a jej zawartość jest wydzielana do otaczającego roztworu.

Innym sposobem są pasywne mechanizmy znane jako dyfuzja i osmoza. Dyfuzja to ruch jonów i cząsteczek z obszarów o wysokim stężeniu do obszarów o niskim stężeniu w celu stworzenia stanu równowagi po obu stronach błony. Gdy jony te poruszają się, tworzą różnicę ciśnienia osmotycznego. Osmoza działa przeciwnie do dyfuzji, dążąc do stworzenia równowagi poprzez przeniesienie płynu rozpuszczalnika (zazwyczaj wody) do obszaru o wyższym stężeniu.

Proces biernej dyfuzji / osmozy to mechanizm, który można łatwo odtworzyć na znacznie większą skalę. Istnieje wiele potencjalnych zastosowań takiej technologii, ale w szczególności jest to przydatność w oczyszczaniu wody i ścieków. Oczyszczanie mikro i ultrafiltracyjne to dwie takie technologie membranowe. Są to bardzo podobne procesy filtracji / separacji z tą różnicą, że każda z nich jest idealna do własnych, konkretnych zastosowań.

Zasadniczo podobny

Mikrofiltracja i oczyszczanie UF są bardziej podobne niż są różne. Jak wspomniano we wstępie, są to technologie pasywne, oparte na membranie, separacyjne. Te procesy systemowe działają poprzez zastosowanie różnicy ciśnień na półprzepuszczalnej membranie, która to siła przepycha wodę i małe cząstki stałe przez pory membrany, podczas gdy większe ciała stałe są zatrzymywane po drugiej stronie.

Oba te procesy zapewniają również korzystne etapy wstępnego leczenia odwróconej osmozy. Membrany wymagają dużo staranności, aby mogły trwać tak długo, jak to możliwe bez wymiany. Wstępna obróbka filtra zmniejsza stężenie większych cząstek stałych i zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia membrany.

Membrany do tych systemów mikrofiltracji i oczyszczania UF są również dostępne w tych samych konfiguracjach. Możliwymi opcjami są płyta i rama, rurowe, puste w środku włókna i spiralne uzwojenie. Te różne konfiguracje mają swoje zalety i wady. Istnieją również różne materiały, z których mogą być wykonane membrany, a mianowicie polimery i ceramika.

Podobne korzyści:

• Bez chemikaliów

• Stała jakość produktu niezależnie od jakości paszy

• Kompaktowy

Podobne koszty:

• Zakup / sprzedaż sprzętu

  • zbiorniki, pompy, płozy, sterowanie itp.

• Materiały budowlane

• Charakterystyka wody

  • To, co znajduje się w wodzie / ściekach, decyduje o tym, co należy zrobić, aby właściwie ją uzdatnić. Bardziej złożone kompozycje lub wysokie stężenia zanieczyszczeń będą wymagały etapów obróbki wstępnej lub bardziej energochłonnych procesów lub bardziej sprężystych membran, aby poradzić sobie z tymi warunkami. Niskie stężenia i proste kompozycje zanieczyszczeń zwykle wymagają mniejszej obróbki wstępnej, a zatem obniżają koszty operacyjne.

• Natężenia przepływu

  • Wyższe natężenia przepływu wiążą się z wyższymi kosztami kapitałowymi i operacyjnymi

• Planowanie

• wymagania dotyczące miejsca

• Instalacja

  • Systemy paczkowane a niezmontowane

• Opłaty za wysyłkę

• Koszty operacyjne

Różnice

Wszystko sprowadza się do wielkości porów. W skali separacji membranowej mikro i ultrafiltracja są grubsze niż nanofiltracja i odwrócona osmoza, ale wciąż są drobniejsze niż filtracja mediów. Pory mikrofiltrów mieszczą się w zakresie od mikronów 0.1 do 10, a pory membran ultrafiltracyjnych w mikronach 0.01 do 0.1. Metoda wybrana dla systemu oczyszczania opiera się na wielkości najmniejszych cząstek, które mają być zatrzymywane w wodzie zasilającej. Różnica wielkości porów decyduje o zastosowaniach, dla których proces oczyszczania ultrafiltracji lub mikrofiltracji byłby najbardziej odpowiedni do zastosowania w konkretnym zastosowaniu.

Usuwanie

W oparciu o zakres wielkości porów tych dwóch technologii separacji poniżej znajduje się lista niektórych najmniejszych zanieczyszczeń, które każda technologia jest w stanie usunąć lub zredukować ze strumieni surowej wody.

Mikrofiltracja (MF)

• Glony

• Bakteria

• Patogenne pierwotniaki (Giardia lamblia i Crypotosporidium)

• Osad (piasek, glina, niektóre złożone metale / cząstki)

Ultrafiltracja

Wszystkie zanieczyszczenia MF można usunąć oraz:

• Endotoksyny

• Tworzywa sztuczne

• Silica

• Muł

• Wirusy

Konsultacje

Zarówno mikrofiltracja, jak i oczyszczanie UF są przydatne do oczyszczania wody / ścieków w szerokim zakresie warunków przemysłowych i handlowych. Obejmuje to przetwarzanie wielu rodzajów produktów końcowych. Poniżej znajduje się tylko kilka z wielu możliwych zastosowań dla każdego procesu filtra membranowego.

Mikrofiltracja

• Zimna sterylizacja napojów i środków farmaceutycznych

• Oddzielanie bakterii od wody

• Wyjaśnianie soków owocowych, wina lub piwa

• Rafinacja ropy naftowej

Ultrafiltracja

• Zmniejszenie wskaźnika gęstości mułu w odwróconej osmozie

• Usuwanie wirusów z wody

• Oddzielne emulsje olej / woda

• Usuwanie patogenów z mleka

• Zastosowania medyczne

Czy masz jakieś pytania dotyczące procesów oczyszczania mikro lub UF dla konkretnego zastosowania w leczeniu?

Skontaktuj się z ekspertami ds. Uzdatniania wody w Genesis Water Technologies, Inc. w 1-877-267-3699 lub skontaktuj się z nami przez e-mail na customersupport@genesiswatertech.com w celu omówienia problemów związanych z leczeniem i odpowiedniego rozwiązania, które zaspokoi Twoje konkretne potrzeby.