01 Mis on nanofiltratsioon?
Nanofiltratsioon (NF) on membraanide eraldamise tehnoloogia, mis paikneb ultrafiltratsiooni (UF) ja pöördosmoosi (RO) vahel. Kontseptsioon tekkis 1970. aastatel. Varajases staadiumis nimetati NF-membraane mõnikord "lahtiseks RO-membraanideks", kuna neil on RO-ga võrreldes väiksem soolade hülgamine, ja "pehmendavateks membraanideks", kuna neil on kahevalentsete ioonide, näiteks kaltsiumi ja magneesiumi, eemaldamise tõhusus. 1990. aastateks hakati terminit "nanofiltratsioonimembraan" (NF) laialdaselt aktsepteerima, tõstes esile selle nanomeetri{5}skaala pooride suurust (1–3 nm).
02 Peamised erinevused NF ja RO membraanide vahel
- Pooride suurus: NF-membraanidel on tavaliselt poorid 1–3 nm, samas kui RO-membraanid on palju tihedamad 0, 2–0, 8 nm juures.
- Eraldusvõime: NF-membraanide molekulmassi piirväärtus on umbes 200–2000 Da, mis ületab jõudluse lõhe UF ja RO vahel.
- Materjali mitmekesisus: RO-membraanid on peamiselt valmistatud aromaatsetest polüamiidist, samas kui NF-membraanides kasutatakse laiemat valikut materjale, sealhulgas polüamiidi, polü-piperasiini ja sulfoonitud polüeetersulfooni, mis võimaldavad erinevaid eraldusomadusi.
- Töörõhk: NF-süsteemid nõuavad RO-ga võrreldes oluliselt madalamat töörõhku, mis vähendab energiatarbimist.
- Eraldusmehhanism: RO tugineb peamiselt lahendus-difusioonimehhanismile, NF aga ühendab "sõelumisefekti" "Donnani efektiga". Selle tulemusena eemaldavad NF-membraanid mitmevalentsed soolad (nt MgSO₄) efektiivsusega üle 98%, kuid nende tagasilükkamise määr monovalentsete soolade, nagu NaCl, puhul jääb tavaliselt vahemikku 40–60%.
03 NF membraanide kasutusvõimalused
- Tööstuslikud rakendused: NF membraane kasutatakse laialdaselt eraldamise ja kontsentreerimise protsessides. Veetöötluses eemaldavad need tõhusalt sulfaate, karedust, värvi, lõhna, desinfitseerivaid tooteid, pestitsiide, sünteetilisi pesuaineid ja lahustunud orgaanilisi aineid.
- Elamurakendused: NF-membraanid sobivad joogivee tootmiseks, mida kasutatakse majapidamises kasutatavates veepuhastusseadmetes, mineraalsetes-joogiseadmetes ja ülikoolilinnaku veesüsteemides, pakkudes nii ohutust kui ka paremat maitset.
