Forskjellen mellom ultrafiltrering og omvendt osmose

Nøkkel Forskjell - Ultrafiltrering mot omvendt osmose
 

Vannrensing er en viktig prosess for å gi rent vann til samfunnet. Det er mange trinn involvert i vannrensingsprosessen som inkluderer biologiske, kjemiske og fysiske prosedyrer. Ultrafiltrering er prosessen der vann filtreres gjennom et membranfilter for å skille ut molekyler tilstede i vannprøven som har en molekylvekt mellom 103-106 Da. Omvendt osmose er en prosedyre der vann ledes gjennom en semi-permeabel membran mot en konsentrasjonsgradient. Omvendt osmosemembranen kan avvise partikler som har en molekylvekt> 300 Da. De nøkkelforskjell mellom de to prosedyrene er størrelsen på partiklene filtrert fra de to membranene. Ultrafiltrering filtrerer mindre molekyler med lav molekylvekt, mens omvendt osmose kan filtrere ut større molekyler med høyere molekylvekt.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er ultrafiltrering
3. Hva er omvendt osmose
4. Likheter mellom ultrafiltrering og omvendt osmose
5. Side ved side-sammenligning - Ultrafiltrering mot omvendt osmose i tabellform
6. Sammendrag

Hva er ultrafiltrering?

Ultrafiltrering (UF) er en type membranfiltrering. Den bruker hydrostatisk trykk for å tvinge væske - vannprøve over den semipermeable membranen. Membranen er sammensatt av nitrocellulose med en liten porestørrelse på ca. 0,22 μm eller 0,45 um. Ultrafiltrering brukes hovedsakelig til å fjerne bakterier og andre organismer i prøven. Det brukes også til å fjerne små ioner, lavmolekylære partikler og organisk materiale som gir farge, smak og lukt til vann.

Figur 01: Ultrafiltrering

Ultrafiltreringsoppsettet bruker en hul lang fiber bestående av et membranmateriale. Fôrvannet strømmer enten inne i cellen eller i fiberens lumen. Strømmen av vann gjennom porene i membranfilteret vil tillate at suspenderte oppløsninger og partikler beholder. Det filtrerte vannet og partikler med lav molekylvekt passerer gjennom membranen. Utløpsvannet gjennomgår deretter andre nedstrømsrensingsprosedyrer som inkluderer kjemiske behandlingsprosedyrer.

Ultrafiltreringsprosessen er ideelt brukt for rensing og konsentrering av makromolekylære (103-106 Da) løsninger, spesielt proteinløsninger. Den primære prinsippet om separasjon er basert på størrelsen. Materialet der membranen fremstilles, kan også noen ganger påvirke filtreringshastigheten og effektiviteten.

De viktigste fordelene ved ultrafiltrering er;

• Det bruker ikke kjemikalier til å rense.
• Den er basert på den enkle prosessen med størrelsesseparasjon.
• Det kan brukes til å fjerne både partikler og mikroorganismer.
• Det kan automatiseres.

Hva er omvendt osmose?

Omvendt osmose er prosessen der et trykk som er større enn det hydrauliske trykket påføres systemet for å tillate bevegelse av vann gjennom en semipermeabel membran. Bevegelsen foregår mot en konsentrasjonsgradient. Membranene som brukes i omvendt osmose betegnes som omvendt osmose (RO) membraner. Materialene som vanligvis brukes til å fremstille kommersielle RO-membraner, er polyamid tynnfilmkompositter (TFC), celluloseacetat (CA) og cellulose-triacetat (CTA). Avhengig av typen membranmateriale, endres teknikkens effektivitet og hastighet.

Figur 02: Omvendt osmose

Omvendt osmoseoppsettet består av en hulfiber med membranmaterialet som spiralviklet rundt fiberen. Disse fibrene er bundet sammen for å øke overflaten for omvendt osmose. Når det strømmende vannet blir utsatt for høyt trykk, passerer vannet og små molekyler gjennom den halvgennemtrængelige membranen. Dette beholder de store partiklene og resten av uønskede partikler. Det filtrerte vannet blir deretter passert for nedstrøms behandling.

RO membraner kan filtrere ut nesten alle partikler, inkludert bakterier, organisk materiale, ioner og andre partikler. Filtrering av store molekyler opp til en molekylvekt på> 300 Da er mulig med omvendt osmoseteknikk.

Fordelene med omvendt osmose i vannrensing er,

• Kostnadseffektivitet.
• Kan filtrere ut nesten alle partiklene, inkludert ioner og tungmetaller.
• Kan brukes til å eliminere radioaktive partikler fra vannprøver.
• Kjemisk bruk minimeres.

Hva er likhetene mellom ultrafiltrering og omvendt osmose?

• Begge er vannrensingsteknikker basert på fysisk separasjon / filtrering.
• Begge bruker membraner i filtreringsprosedyren.
• Begge systemoppsettene er fremstilt i en hulfiber belagt med membranen.
• I begge prosedyrer filtreres partikulært materiale, inkludert organiske, uorganiske stoffer, ioner, mikrober og små støv eller kimpartikler, og holdes tilbake.
• Membranene som brukes i begge teknikkene er laget av et cellulosemateriale eller et syntetisk karbonmateriale.

Hva er forskjellen mellom ultrafiltrering og omvendt osmose?

Ultrafiltrering mot omvendt osmose
Ultrafiltrering er prosessen der vann filtreres gjennom et membranfilter for å skille ut molekyler tilstede i vannprøven.	Omvendt osmose er prosessen der vannet ledes gjennom en halvpermeabel membran mot konsentrasjonsgradienten som lettes ved høyt trykk.
Molekylvekt av separerte partikler
103 -106 Da	> 300 Da
Fordeler
Det bruker ikke kjemikalier til å rense. Den er basert på den enkle prosessen med størrelsesseparasjon. Det kan brukes til å fjerne både partikler og mikroorganismer. Det kan automatiseres.	Kostnadseffektivitet. Kan filtrere ut nesten alle partiklene, inkludert ioner og tungmetaller. Kan brukes til å eliminere radioaktive partikler fra vannprøver. Kjemisk bruk minimeres.

Sammendrag - Ultrafiltrering mot omvendt osmose 

Teknikkene ultrafiltrering og omvendt osmose brukes i nedstrøms behandling av drikkevann. Hovedformålet med begge disse teknikkene er å gi trygt drikkevann til det offentlige. Ultrafiltrering bruker et membranfilter for å filtrere ut meget små partikler og spesielt mikroorganismer. Omvendt osmose kan filtrere ut store molekyler og er derfor mer kostnadseffektiv og effektiv.

Last ned PDF-versjonen av ultrafiltrering vs omvendt osmose

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til off-line formål som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom ultrafiltrering og omvendt osmose

Henvisning:

1. "Miljøvennlig bredt spektrumbiocid (hydrogenperoksid og sølv)." Tilgang 4 oktober 2017. Tilgjengelig her
2. Technologies, AXEON Water. "Ultrafiltrering VS Reverse Osmosis." Omvendt osmose vannbehandling, rensing, filtreringssystemer, 14. oktober 2016. Tilgang 4. oktober 2017. Tilgjengelig her 
3. "Hva er ultrafiltrering (UF) når det gjelder membranfilterteknologi?" Vannkvalitetsinformasjon - Hva er ultrafiltrering (UF) når det gjelder membranfilterteknologi? | APEC Vann. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. 'Ultrafiltrering Grundmühle' Av W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. via Commons Wikimedia
2. 'Reverse Osmosis System' Av Mas mufti  (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia