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微濾、超濾、納濾、反滲透設(shè)備到底有啥區(qū)別？

2022-03-25 16:16

微濾、超濾、納濾、反滲透……不同的凈水處理設(shè)備通常讓人“傻傻分不清”，那么他們到底有啥區(qū)別？華浦水處理小編來(lái)為你解答！

微濾（MF）：

過(guò)濾精度一般在0.1-50微米，常見(jiàn)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(guò)濾，過(guò)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(guò)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：小過(guò)濾精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。

微濾實(shí)物圖

超濾膜（UF）：

一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過(guò)濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾方法為超濾膜過(guò)濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類(lèi)似的高分子材料制得。適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。

超濾原理圖

以壓力差為推動(dòng)力的膜超濾隨時(shí)過(guò)濾可區(qū)分為超濾膜過(guò)濾、微孔膜過(guò)濾和逆滲透膜過(guò)濾三類(lèi)。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm?？椎目刂埔蛩剌^多，如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類(lèi)和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。

超濾實(shí)物圖

超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。

超濾膜是早開(kāi)發(fā)的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。超濾膜的工業(yè)應(yīng)用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國(guó)已成功地利用超濾膜進(jìn)行了中草藥的濃縮提純。

納濾(NF)：過(guò)濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，市場(chǎng)上曾有一種流行的說(shuō)法：納濾就是一種疏松的反滲透。實(shí)際上這是一種技術(shù)概念上的誤導(dǎo)。

真正分離概念上的納濾是滿(mǎn)足道南效應(yīng)，并對(duì)離子具有選擇截留性的過(guò)濾膜，一種氯化鈉透過(guò)率與氯化鈉濃度成正比、且該比例大于 0.4 的膜。其主要用于各種料液的脫鹽和濃縮。0％ NaCl 截留率在 30,000 ppm 濃度的 NaCl 和其他種類(lèi)的離子相混合條件下，納濾膜測(cè)試得到的。在純30,000 ppm 濃度的 NaCl 溶液條件下。納濾膜對(duì) NaCl 的截留率為 5％ -15％。當(dāng) NaCl 的濃度低于30,000ppm甚至更低的，納濾膜 NaCl 的截留率在 15％以上。納濾膜對(duì) NaCl 等鹽類(lèi)實(shí)際截留率主要取決于進(jìn)水的組成成份和膜屬性(見(jiàn)圖)

納濾膜對(duì)不同鹽類(lèi)的截留率圖

反滲透(RO)：過(guò)濾精度為0.0001微米左右，是美國(guó)60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術(shù)。可濾除水中的幾乎一切的雜質(zhì)(包括有害的和有益的)，只能允許水分子通過(guò)。一般用于純凈水、工業(yè)超純水、醫(yī)藥超純水的制造。反滲透技術(shù)需要加壓、加電。

RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫(xiě)，中文意思是(逆滲透)，由于RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼無(wú)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(guò)，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過(guò)程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法。

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(lèi)的水，如用一張半滲透性的薄膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水分會(huì)透過(guò)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(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，這一過(guò)程也稱(chēng)為滲透壓力。

反滲透實(shí)物圖

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(chēng)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。

反滲透原理圖

RO反滲透的由來(lái)：

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(wèn)，因?yàn)殛懙厣嫌煞魏粑膭?dòng)物是無(wú)法飲用高鹽份的海水的。經(jīng)過(guò)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(guò)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(zhuān)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(zhuān)家越來(lái)越多，使之質(zhì)與量更加精進(jìn)，從而解決了人類(lèi)飲用水中的難題！