食品機(jī)械設(shè)備網(wǎng)
技術(shù)文章
微濾、超濾、納濾、反滲透的區(qū)別
閱讀：354 發(fā)布時(shí)間：2022-5-28膜處理名稱 | 微濾 | 超濾 | 納濾 | 反滲透 |
膜處理簡(jiǎn)稱 | MF | UF | NF | RO |
膜過濾口徑 | 0.1μm | 10nm | 1nm | 0.1nm |
膜的材質(zhì) | 聚丙烯 | 中空纖維、聚砜、陶瓷膜 | 聚酰胺 | 聚丙烯酰胺 |
膜類型 | 對(duì)稱膜 | 非對(duì)稱膜 | 非對(duì)稱膜 | 非對(duì)稱膜 |
操作壓力 | - | - | 0.7Mpa為0.3Mpa | 10.5Mpa |
應(yīng)用 | 乳清、脫脂牛奶 | 乳清、牛奶鹽鹵 | 咸乳清脫鹽、脫糖 | 超濾乳清透過液的濃縮 |
通量/[L/(m2.h)] | - | - | - | 6~10 |
水分 | - | 1 | 1 | 1 |
乳糖 | - | 0.8~0.9 | 0.02~0.15 | 0.001~0.002 |
Cl- | - | 1.0 | 0.25~0.9 | 0.02~0.06 |
灰分、K+、Na+ | - | 0.9~0.97 | 0.15~0.5 | 0.01~0.025 |
P | - | 0.8~0.95 | 0.04~0.25 | 0.0007~0.0025 |
Ca2+、Mg2+ | - | 0.8~0.9 | 0.03~0.2 | 0.0005~0.0015 |
原理 | - | 超濾原理是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動(dòng)力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對(duì)較高的物質(zhì),而水和小的溶質(zhì)顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量大的物質(zhì)。 | a.溶解、擴(kuò)散原理：滲透物溶解在膜中，并沿著它的推動(dòng)力梯度擴(kuò)散傳遞，在納濾膜的表面形成物相之間的化學(xué)平衡。b.電效應(yīng)：納濾膜與電解質(zhì)離子間形成靜電作用，電解質(zhì)鹽離子的電荷強(qiáng)度不同，造成膜對(duì)離子的截留率有差異，在含有不同價(jià)態(tài)離子的多元體系中，由于道南(DONNAN)效應(yīng)，使得膜對(duì)不同離子的選擇性不一樣，不同的離子通過膜的比例也不相同。 納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在納濾膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán)，它們通過靜電互相作用，阻礙多價(jià)離子的滲透。納濾膜可能的荷電密度為0.5～2meq/g。 納濾膜介于RO與UF膜之間。 | 就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。實(shí)質(zhì)是脫水技術(shù)。 |
超濾(UF)：
過濾精度在0.001-0.1微米，屬于二十一世紀(jì)*之一。是一種利用壓差的膜法分離技術(shù)，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細(xì)菌、大分子有機(jī)物等有害物質(zhì)，并能保留對(duì)人體有益的一些礦物質(zhì)元素。
是礦泉水、山泉水生產(chǎn)工藝中的核心部件。
超濾工藝中水的回收率高達(dá)95%以上，并且可方便的實(shí)現(xiàn)沖洗與反沖洗，不易堵塞，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。
超濾不需要加電加壓，僅依靠自來水壓力就可進(jìn)行過濾，流量大，使用成本低廉，較適合家庭飲用水的全面凈化。
因此未來生活飲用水的凈化將以超濾技術(shù)為主，并結(jié)合其他的過濾材料，以達(dá)到較寬的處理范圍，更全面地消除水中的污染物質(zhì)。
納濾(NF)：
過濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術(shù)，水的回收率較低。
也就是說用納濾膜制水的過程中，一定會(huì)浪費(fèi)將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用于工業(yè)純水制造。
微濾（MF）：
過濾精度一般在0.1-50微米，常見的各種PP濾芯，活性碳濾芯，陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇，用于簡(jiǎn)單的粗過濾，過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質(zhì)，但不能去除水中的細(xì)菌等有害物質(zhì)。
濾芯通常不能清洗，為一次性過濾材料，需要經(jīng)常更換。
1 .PP棉芯：一般只用于要求不高的粗濾，去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質(zhì)。
2. 活性碳：可以消除水中的異色和異味，但是不能去除水中的細(xì)菌，對(duì)泥沙、鐵銹的去除效果也很差。
3. 陶瓷濾芯：最小過濾精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
反滲透膜（RO膜）：
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是（逆滲透），一般水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由于 RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無法看到，細(xì)菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟。
什么是反滲透？
反滲透是60年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過程.反滲透的英文全名是REVERSE OSMOSIS",縮寫為“RO"。
反滲透的原理：
首先要了解“滲透"的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會(huì)發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水分會(huì)透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而，要完成這一過程需要很長(zhǎng)時(shí)間，這一過程也稱為滲透壓力。
但如果在含鹽量高的水側(cè)，試加一個(gè)壓力，其結(jié)果也可以使上述滲透停止，這時(shí)的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向相反方向滲透，而鹽分剩下。
因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。
RO反滲透的由來：
1950年美國(guó)科學(xué)家DR.S.Sourirajan有一回?zé)o意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時(shí)從海面啜起一大口海水，隔了幾秒后，吐出一小口的海水，而產(chǎn)生疑問，因?yàn)殛懙厣嫌煞魏粑膭?dòng)物是無法飲用高鹽份的海水的。
經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)有一層薄膜，該薄膜非常精密，海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓，再經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜轉(zhuǎn)化為淡水，而含有雜質(zhì)及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外，此即往后反滲透法的基本理論架構(gòu)；并在1953年由University of Florida應(yīng)用于海水淡化去除鹽份設(shè)備，在1960年經(jīng)美國(guó)聯(lián)邦政府專案支助美國(guó)U.C.L.A大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜，一年約投入四億美元經(jīng)費(fèi)研究，以運(yùn)用于太空人使用，使太空船不用運(yùn)載大量的飲用水升空，直到1960年投入研究工作的學(xué)者、專家越來越多，使之質(zhì)與量更加精進(jìn)，從而解決了人類飲用水中的難題。