Pöördosmoos (RO) ja nanofiltratsioon (NF)on laialdaselt tunnustatud kõige tõhusamate ja ökonoomsemate eraldusprotsesside hulka. Kui RO -membraanid on laialdaselt rakendatud nii tööstusliku kui ka kodumaise veepuhastuse korral, siis NF -membraanid on paljud kasutajad vähem mõistlikud. Millised on peamised erinevused nende vahel?
I. Tööpõhimõte
1. pöördosmoosi (RO) membraan
RO -s rakendatakse töösurvet söödavee (kontsentreeritud lahuse) poolele, et ületada loodusliku osmootse rõhu. Kui rakendatud rõhk ületab osmootse rõhu, pööratakse vee loomulik voolu suund. Veemolekulid läbivad membraani lahjendatud küljele, saades puhastatud vett, samas kui soolad lükatakse suures osas tagasi. Ideaalne RO membraan tagab kõrge veevoolu, hoides samal ajal ära soola läbipääsu.
2. nanofiltratsioon (NF) membraan
NF -membraanid esindavad spetsiaalset ja paljutõotavat eraldusmembraanide klassi. Varem nimetati NF -i mõnikord "lahtiseks RO", kuid see on tehniline eksiarvamus. Tõelised NF -membraanid tegutsevad Donnani efekti all ja nende ioonide valikulise tagasilükkamise korral. Tavaliselt iseloomustab NF -membraani naatriumkloriidi läbilaskvus, mis on proportsionaalne sööda kontsentratsiooniga, suhe on suurem kui 0,4.
Ii. Filtreerimise täpsus
1. RO membraan
RO on kõige täpsem membraan - põhineb vedeliku eraldamise tehnoloogia. See lükkab tagasi praktiliselt kõik lahustunud soolad ja orgaanilised molekulid, mille molekulmass on üle 100 DA, võimaldades samal ajal ainult veemolekulidel läbida. Tselluloosatsetaadi RO membraanide soola tagasilükkamine ületab tavaliselt 95%, samas kui õhukese -} kile komposiit -RO membraanid ületavad tavaliselt 98%.
2. NF membraan
NF -membraanidel on RO ja Ultrafiltration (UF) vahel eraldumise täpsus. Tavaliselt lükkavad nad orgaanilised molekulid vahemikus 200–400 DA. Nende soola tagasilükkamine on vahemikus 20–98%. NF -membraanid eemaldavad monovalentsed anioonsoolad (nt NaCl, Cacl₂) suhteliselt madala tagasilükkamisega 20–80%, samas kui diivalentsed või multivalentsed soolad (nt MGSO₄, Na₂SO₄) eemaldatakse palju kõrgema kiirusega 90–98%.
Iii. Töörõhk
1. RO membraan
RO -membraanide vajalik töörõhk sõltub söödavee soolsusest. Tumevee jaoks ületab rõhud tavaliselt 5 baari, merevee jaoks aga on rõhk tavaliselt alla 84 baari.
2. NF membraan
Kuna NF -membraanid võimaldavad monovalentsetel sooladel vabalt mööduda, on osmootne rõhk membraanil RO -ga võrreldes palju madalam. Selle tulemusel nõuab NF märkimisväärselt madalamat töörõhku, tavaliselt vahemikus 3,5 kuni 16 baari.
IV. Rakendused
1. RO membraan
RO -membraane kasutatakse laialdaselt merevee ja riimvee magestamiseks, katla söödavee, tööstusliku puhta vee ja ülipuurvee tootmiseks elektroonikatööstuses. Neid rakendatakse ka joogivee puhastamisel, reoveepuhastusel ja mitmesugustel erilistel eraldustel. Kombineerituna ioonvahetusega saab RO oluliselt vähendada tegevuskulusid ja reovee tühjenemist.
2. NF membraan
NF -membraane kasutatakse tavaliselt vee puhastamiseks ja pehmendamiseks, selektiivseks soola eemaldamiseks ja orgaaniliste või bioloogiliselt aktiivsete ainete kontsentratsiooniks. Need on efektiivsed trihalometaani (THM) eellaste eemaldamisel, erineva molekulmassiga orgaaniliste ühendite eraldamisel ja kontsentreerimisel, reovee värvustamises, põhjavee kõvaduse ja radioaktiivse raadiumi vähendamisel, toiduainete kontsentreerimisel ning väärtuslike ainete taastamisel farmatseutides.
