Klíčový rozdíl - ultrafiltrace vs. reverzní osmóza
 

Čištění vody je důležitým procesem při poskytování čisté vody pro komunitu. Do procesu čištění vody je zapojeno mnoho kroků, které zahrnují biologické, chemické a fyzikální postupy. Ultrafiltrace je proces, při kterém se voda filtruje přes membránový filtr, aby se oddělily molekuly přítomné ve vzorku vody, který má molekulovou hmotnost mezi 103 - 106 Da. Reverzní osmóza je postup, při kterém voda prochází polopropustnou membránou proti koncentračnímu gradientu. Membrána pro reverzní osmózu je schopna odvádět částice, které mají molekulovou hmotnost> 300 Da. Klíčovým rozdílem mezi těmito dvěma postupy je velikost částic filtrovaných ze dvou membrán. Ultrafiltrace filtruje menší molekuly s nízkou molekulovou hmotností, zatímco reverzní osmóza může odfiltrovat větší molekuly s vyšší molekulovou hmotností.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je ultrafiltrace
3. Co je reverzní osmóza
4. Podobnosti mezi ultrafiltrací a reverzní osmózou
5. Srovnání bok po boku - ultrafiltrace vs. reverzní osmóza v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to ultrafiltrace?

Ultrafiltrace (UF) je typ membránové filtrace. Používá hydrostatický tlak k vynucení vzorku kapalina - voda přes polopropustnou membránu. Membrána je složena z nitrocelulózy s malou velikostí pórů asi 0,22 um nebo 0,45 um. Ultrafiltrace se používá hlavně k odstranění bakterií a jiných organismů ve vzorku. Používá se také k odstranění malých iontů, částic s nízkou molekulovou hmotností a organických látek, které dodávají vodě barvu, chuť a zápach.

Ultrafiltrační sestava využívá duté dlouhé vlákno složené z membránového materiálu. Přiváděná voda proudí buď uvnitř článku nebo v lumen vlákna. Tok vody přes póry membránového filtru umožní suspendovaným solutům a částicím zadržet se. Filtrovaná voda a částice o nízké molekulové hmotnosti procházejí membránou. Vypouštěná voda pak podléhá dalším postupům čištění, které zahrnují chemické čištění.

Proces ultrafiltrace se ideálně používá pro čištění a koncentraci makromolekulárních (103 - 106 Da) roztoků, zejména proteinových roztoků. Primární princip separace je založen na velikosti. Materiál, ve kterém je membrána připravena, může mít někdy také vliv na rychlost a účinnost filtrace.

Hlavní výhody ultrafiltrace jsou;


  • K čištění nepoužívá chemikálie.
    Je založen na jednoduchém procesu separace velikosti.
    Může být použit k odstranění jak částic, tak mikroorganismů.
    Lze jej automatizovat.

Co je reverzní osmóza?

Reverzní osmóza je proces, při kterém je na systém aplikován tlak vyšší než hydraulický, aby se umožnil pohyb vody polopropustnou membránou. Pohyb probíhá proti koncentračnímu gradientu. Membrány, které se používají při reverzní osmóze, se nazývají membrány reverzní osmózy (RO). Materiály, které se běžně používají k přípravě komerčních RO membrán, jsou polyamidové tenkovrstvé kompozity (TFC), acetát celulózy (CA) a triacetát celulózy (CTA). V závislosti na typu membránového materiálu se mění účinnost a rychlost techniky.

Sestava reverzní osmózy se skládá z dutého vlákna, přičemž materiál membrány je spirálovitě ovinut kolem vlákna. Tato vlákna jsou spojena, aby se zvýšila povrchová plocha pro reverzní osmózu. Jakmile je tekoucí voda vystavena vysokému tlaku, voda a malé molekuly procházejí polopropustnou membránou. To zadržuje velké částice a zbytek nežádoucích částic. Zfiltrovaná voda se pak vede pro následné zpracování.

RO membrány mohou odfiltrovat prakticky všechny částice včetně bakterií, organických látek, iontů a dalších částic. Filtrace velkých molekul až do molekulové hmotnosti> 300 Da je možná technikou reverzní osmózy.

Výhody reverzní osmózy při čištění vody jsou:


  • Efektivita nákladů.
    Může odfiltrovat téměř všechny částice včetně iontů a těžkých kovů.
    Lze použít k odstranění radioaktivních částic ze vzorků vody.
    Chemické použití je minimalizováno.

Jaké jsou podobnosti mezi ultrafiltrací a reverzní osmózou?


  • Oba jsou techniky čištění vody založené na fyzické separaci / filtraci.
    Oba využívají membrány při filtraci.
    Obě nastavení systému jsou připravena v dutém vláknu potaženém membránou.
    V obou postupech se částice obsahující organické, anorganické látky, ionty, mikroby a malé částice prachu nebo klíčků odfiltrují a zadržují.
    Membrány použité v obou technikách jsou vyrobeny z celulózového materiálu nebo ze syntetického uhlíkového materiálu.

Jaký je rozdíl mezi ultrafiltrací a reverzní osmózou?

Shrnutí - Ultrafiltrace vs. reverzní osmóza

Při následném zpracování pitné vody se používají ultrafiltrace a reverzní osmóza. Hlavním účelem obou těchto technik je zajistit bezpečnou pitnou vodu pro veřejnost. Ultrafiltrace používá membránový filtr k odfiltrování velmi nepatrných částic a zejména mikroorganismů. Reverzní osmóza může odfiltrovat velké molekuly, a proto je nákladově efektivnější a efektivnější.

Stáhněte si PDF verzi ultrafiltrace versus reverzní osmóza

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi ultrafiltrací a reverzní osmózou

Odkaz:


  1. „Co je to ultrafiltrace (UF) z hlediska technologie membránového filtru?“ Informace o kvalitě vody - Co je to ultrafiltrace (UF) z hlediska technologie membránového filtru? | APEC Voda. K dispozici zde

Obrázek se svolením:


  1. „Ultrafiltrační Grundmühle“ od W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. přes Commons Wikimedia
    "Systém reverzní osmózy" od Mas mufti (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia