تفاوت بین غشاء UF و غشا NF چیست؟

در زمینه همیشه در حال تکامل تصفیه آب، فیلتراسیون غشایی به عنوان یک فناوری سنگ بنای تولید آب تمیز و ایمن ظاهر شده است. در حالی که انواع مختلفی از غشاها وجود دارد، دو مورد از رایج ترین آنها مورد بحث قرار می گیرند اولترافیلتراسیون (UF) و نانو فیلتراسیون (NF) . اگرچه هر دو فرآیندهای تحت فشار هستند که از یک مانع نیمه تراوا برای جداسازی آلاینده ها از سیال استفاده می کنند، اما برای اهداف بسیار متفاوتی طراحی شده اند. تمایز اساسی بین آنها در یک عامل مهم نهفته است: اندازه منافذ .

غشاهای اولترافیلتراسیون (UF). : الک خوب

اولترافیلتراسیون یک فرآیند غشایی است که در درجه اول بر اساس اصل عمل می کند حذف اندازه ، مانند یک غربال بسیار ریز عمل می کند. غشاهای UF دارای اندازه منافذ معمولی هستند 0.01 تا 0.1 میکرون ، یا 10 تا 100 نانومتر. این ساختار منافذ در مسدود کردن فیزیکی طیف وسیعی از ذرات بزرگتر و میکروارگانیسم ها بسیار موثر است.

آلاینده های اولیه ای که غشاهای UF برای حذف طراحی شده اند عبارتند از:

• جامدات معلق و کلوئیدها که باعث کدورت می شوند

• باکتری ها و تک یاخته ها ، مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم .

• ویروس ها (بیشتر انواع، اگرچه برخی از ویروس های کوچکتر ممکن است از آن عبور کنند).

• وزن مولکولی بالا ترکیبات آلی و macromolecules.

از آنجایی که غشاهای UF دارای منافذ نسبتاً بزرگی در مقایسه با سایر فناوری های غشایی مانند NF یا اسمز معکوس (RO) هستند، به آنها نیاز است. فشارهای عملیاتی کمتر ، معمولاً در محدوده 15 تا 100 psi (1 تا 7 بار). این امر باعث می‌شود که سیستم‌های UF برای کاربردهایی که هدف اصلی حذف ذرات معلق و میکروارگانیسم‌ها است، از نظر انرژی کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر باشند. کاربردهای متداول شامل تصفیه آب آشامیدنی، بازیافت فاضلاب و به عنوان یک امر حیاتی است مرحله قبل از درمان برای سیستم های غشایی پیشرفته تر مانند RO، که غشاهای پایین دست را از رسوب محافظت می کند.

غشاهای نانو فیلتراسیون (NF) : فراتر از غربال

غشاهای نانوفیلتراسیون اغلب به عنوان غشاهای RO "شل" شناخته می شوند زیرا اندازه منافذ آنها بین UF و RO قرار دارد. غشاهای NF دارای اندازه منافذ بسیار ظریف تری هستند، معمولاً در محدوده ای از 0.001 تا 0.01 میکرون ، یا 1 تا 10 نانومتر. این اندازه منافذ بسیار کوچکتر به NF اجازه می دهد تا آلاینده های بسیار کوچکتری را که به راحتی از غشای UF عبور می کنند جدا کند.

فراتر از حذف اندازه ساده، غشاهای NF نیز متکی هستند دفع بار ، یا اثر دانان. اکثر غشاهای NF دارای بار منفی اندکی بر روی سطح خود هستند که به دفع یون های دارای بار منفی کمک می کند. این مکانیسم دوگانه به NF اجازه می دهد تا نه تنها آلاینده های فهرست شده برای UF را حذف کند، بلکه:

• یون های دو ظرفیتی مثل کلسیم ( $سی{الف}^2$ ) و منیزیم ( $مg^2$ ) که علت اصلی سختی آب هستند.

• معین یون های تک ظرفیتی (به عنوان مثال، سدیم، کلرید)، اگرچه با نرخ رد کمتر از RO.

• مولکول های آلی کوچکتر مانند آفت کش ها و علف کش ها .

سیستم های NF به دلیل منافذ کوچکتر و نیاز به غلبه بر فشار اسمزی نیاز دارند فشارهای عملیاتی بالاتر نسبت به UF، معمولا بین 50 تا 200 psi (3.5 تا 14 بار) متغیر است. این فشار بالاتر به معنای مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی بالاتر است. با این حال، قابلیت‌های منحصربه‌فرد NF، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای برنامه‌های کاربردی خاص تبدیل می‌کند نرم شدن آب ، حذف رنگ ، and نمک زدایی جزئی برای منابع آب شور

نگاه مقایسه ای: UF در مقابل NF