Forskellen mellem ultrafiltrering og omvendt osmose
Share
Nøgle Forskel - ultrafiltrering vs omvendt osmose
Vandrensning er en vigtig proces til levering af rent vand til samfundet. Der er mange trin involveret i vandrensningsprocessen, som inkluderer biologiske, kemiske og fysiske procedurer. Ultrafiltrering er den proces, hvor vand filtreres gennem et membranfilter for at adskille molekyler, der er til stede i vandprøven, og som har en molekylvægt mellem 103 - 106 Da. Omvendt osmose er en procedure, hvor vand ledes gennem en semipermeabel membran mod en koncentrationsgradient. Den omvendte osmosemembran er i stand til at afvise partikler, der har en molekylvægt> 300 Da. Det vigtigste forskel mellem de to procedurer er størrelsen på partiklerne filtreret fra de to membraner. Ultrafiltrering filtrerer mindre molekyler med lav molekylvægt, mens omvendt osmose kan filtrere ud større molekyler med højere molekylvægt.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Ultrafiltration
3. Hvad er omvendt osmose
4. Ligheder mellem ultrafiltrering og omvendt osmose
5. Sammenligning side ved side - Ultrafiltration vs omvendt osmose i tabelform
6. Resume
Hvad er Ultrafiltration?
Ultrafiltration (UF) er en type membranfiltrering. Det bruger hydrostatisk tryk til at tvinge væske - vandprøve over den semipermeable membran. Membranen er sammensat af nitrocellulose med en lille porestørrelse på ca. 0,22 um eller 0,45 um. Ultrafiltrering bruges hovedsageligt til at fjerne bakterier og andre organismer i prøven. Det bruges også til at fjerne små ioner, partikler med lav molekylvægt og organisk stof, der giver farve, smag og lugt til vand.
Figur 01: Ultrafiltration
Ultrafiltrationsopsætningen anvender en hul lang fiber, der er sammensat af et membranøst materiale. Fødevandet strømmer enten inde i cellen eller i fiberens lumen. Vandstrømmen gennem porerne i membranfilteret tillader, at de suspenderede opløste stoffer og partikler fastholdes. Det filtrerede vand og partikler med lav molekylvægt passerer gennem membranen. Udløbsvandet gennemgår derefter andre nedstrøms rensningsprocedurer, der inkluderer kemiske behandlingsprocedurer.
Ultrafiltreringsprocessen bruges ideelt til oprensning og koncentrering af makromolekylære (103 - 106 Da) opløsninger, især proteinopløsninger. Den primære princip for adskillelse er baseret på størrelsen. Det materiale, som membranen fremstilles i, kan også undertiden have en indvirkning på filtreringshastigheden og effektiviteten.
De største fordele ved Ultrafiltration er;
- Det bruger ikke kemikalier til at rense.
- Det er baseret på den enkle fremgangsmåde til størrelsesadskillelse.
- Det kan bruges til at fjerne både partikler og mikroorganismer.
- Det kan automatiseres.
Hvad er omvendt osmose?
Omvendt osmose er processen, hvor et tryk, der er større end det hydrauliske tryk, påføres systemet for at muliggøre bevægelse af vand gennem en semi-permeabel membran. Bevægelsen finder sted mod en koncentrationsgradient. Membranerne, der anvendes i omvendt osmose, betegnes som omvendt osmose (RO) membraner. Materialerne, der almindeligvis anvendes til fremstilling af kommercielle RO-membraner, er polyamid-tyndfilmkompositter (TFC), celluloseacetat (CA) og cellulosetriacetat (CTA). Afhængigt af typen af membranmateriale ændres effektiviteten og hastigheden af teknikken.
Figur 02: Omvendt osmose
Den omvendte osmoseopsætning er sammensat af en hul fiber, hvor membranmaterialet er spiralt viklet omkring fiberen. Disse fibre er bundet sammen for at øge overfladearealet til omvendt osmose. Når det strømmende vand udsættes for højt tryk, passerer vandet og de små molekyler gennem den semi-permeable membran. Dette bevarer de store partikler og resten af de uønskede partikler. Det filtrerede vand ledes derefter til nedstrøms forarbejdning.
RO-membraner kan filtrere stort set alle partikler, herunder kim, organisk stof, ioner og andet partikelformigt stof. Filtrering af store molekyler op til en molekylvægt på> 300 Da er mulig med omvendt osmoseteknik.
Fordelene ved omvendt osmose i vandrensning er,
- Omkostningseffektivitet.
- Kan filtrere næsten alle partikler inklusive ioner og tungmetaller.
- Kan bruges til at eliminere radioaktive partikler fra vandprøver.
- Kemisk anvendelse minimeres.
Hvad er ligheden mellem ultrafiltrering og omvendt osmose?
- Begge er vandrensningsteknikker baseret på fysisk adskillelse / filtrering.
- Begge anvender membraner i filtreringsproceduren.
- Begge systemopsætninger fremstilles i en hul fiber belagt med membranen.
- Ved begge procedurer filtreres partikler, herunder organiske, uorganiske stoffer, ioner, mikrober og små støv- eller kimpartikler og tilbageholdes.
- Membranerne anvendt i begge teknikker er lavet af et cellulosemateriale eller et syntetisk carbonmateriale.
Hvad er forskellen mellem ultrafiltrering og omvendt osmose?
Ultrafiltrering vs omvendt osmose | |
| Ultrafiltrering er den proces, hvor vand filtreres gennem et membranfilter for at adskille molekyler, der findes i vandprøven. | Omvendt osmose er processen, hvor vandet ledes gennem en semi-permeabel membran mod koncentrationsgradienten, der letter ved højt tryk. |
| Molekylvægt af separate partikler | |
| 103 -106 Da | > 300 Da |
| Fordele | |
|
|
Resume - Ultrafiltration vs omvendt osmose
Teknikkerne ultrafiltrering og omvendt osmose anvendes til nedstrøms behandling af drikkevand. Hovedformålet med begge disse teknikker er at tilvejebringe sikkert drikkevand til den offentlige. Ultrafiltrering bruger et membranfilter til at filtrere meget små partikler og især mikroorganismer. Omvendt osmose kan filtrere ud store molekyler og er derfor mere omkostningseffektivt og effektivt.
Download PDF-versionen af Ultrafiltration vs Reverse Osmosis
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem ultrafiltrering og omvendt osmose
Reference:
- "Hvad er ultrafiltrering (UF) med hensyn til membranfilterteknologi?" Oplysninger om vandkvalitet - Hvad er ultrafiltrering (UF) med hensyn til membranfilterteknologi? | APEC Vand. Tilgængelig her
Billede høflighed:
- 'Ultrafiltration Grundmühle' af W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. via Commons Wikimedia
- 'Reverse Osmosis System' af Mas mufti (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
