Skillnad mellan ultrafiltrering och omvänd osmos

Nyckel Skillnad - ultra~~POS=TRUNC mot omvänd osmos
 

Vattenrening är en viktig process för att ge rent vatten till samhället. Det finns många steg som är involverade i vattenreningsprocessen som innefattar biologiska, kemiska och fysiska förfaranden. Ultrafiltrering är processen där vatten filtreras genom ett membranfilter för att separera ut molekyler närvarande i vattenprovet som har en molekylvikt mellan 103-106 Da. Omvänd osmos är ett förfarande där vatten passerar genom ett halvpermeabelt membran mot en koncentrationsgradient. Det omvända osmosmembranet kan avvisa partiklar som har en molekylvikt> 300 Da. De nyckelskillnad mellan de två förfarandena är partikelstorleken filtrerad från de två membranen. Ultrafiltrering filtrerar mindre molekyler med låg molekylvikt medan omvänd osmos kan filtrera ut större molekyler med högre molekylvikt.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är ultrafiltrering
3. Vad är omvänd osmos
4. Likheter mellan ultrafiltrering och omvänd osmos
5. Jämförelse vid sida vid sida - Ultrafiltrering mot omvänd osmos i tabellform
6. Sammanfattning

Vad är ultrafiltrering?

Ultrafiltrering (UF) är en typ av membranfiltrering. Den använder hydrostatiskt tryck för att tvinga vätskevattenprov över det halvpermeabla membranet. Membranet består av nitrocellulosa med en liten porstorlek av omkring 0,22 | im eller 0,45 | im. Ultrafiltrering används huvudsakligen för att avlägsna bakterier och andra organismer i provet. Det används också för att avlägsna små joner, partiklar med låg molekylvikt och organisk material som ger färg, smak och lukt till vatten.

Figur 01: Ultrafiltrering

Ultrafiltreringsinstallationen använder en ihålig lång fiber bestående av ett membranmaterial. Matarvattnet strömmar antingen inuti cellen eller i fiberns lumen. Vattenflödet genom membranfilterets porer tillåter att de suspenderade lösta ämnena och partiklarna behåller. Det filtrerade vattnet och partiklar med låg molekylvikt passerar genom membranet. Utloppsvattnet genomgår sedan andra nedströmsreningsprocesser som innefattar kemiska behandlingsförfaranden.

Processen med ultrafiltrering används idealiskt för att rena och koncentrera makromolekylära (103-106 Da) lösningar, speciellt proteinlösningar. Den primära principen för separation är baserad på storleken. Materialet i vilket membranet framställs kan också ibland ha en effekt på filtreringshastigheten och effektiviteten.

De främsta fördelarna med ultrafiltrering är;

• Det använder inte kemikalier för att rena.
• Den är baserad på den enkla processen med storleksseparation.
• Det kan användas för att avlägsna både partiklar och mikroorganismer.
• Det kan automatiseras.

Vad är omvänd osmos?

Omvänd osmos är processen där ett tryck som är större än det hydrauliska trycket appliceras på systemet för att tillåta rörelse av vatten genom ett halvpermeabelt membran. Förflyttningen sker mot en koncentrationsgradient. Membranerna som används i omvänd osmos kallas reverserade osmos (RO) membran. De material som vanligen används för att framställa kommersiella RO-membran är polyamidtunna filmkompositer (TFC), cellulosaacetat (CA) och cellulosa-triacetat (CTA). Beroende på typen av membranmaterial ändras teknikens effektivitet och hastighet.

Figur 02: Omvänd osmos

Omvänd osmosinställningen består av en ihålig fiber med membranmaterialet som spiralslindas runt fibern. Dessa fibrer är bundna ihop för att öka ytan för omvänd osmos. När det strömmande vattnet utsätts för högt tryck, passerar vattnet och de små molekylerna genom det halvpermeabla membranet. Detta bibehåller de stora partiklarna och resten av de oönskade partiklarna. Det filtrerade vattnet passeras därefter för nedströms bearbetning.

RO-membran kan filtrera bort praktiskt taget alla partiklar, inklusive bakterier, organiska ämnen, joner och andra partiklar. Filtrering av stora molekyler upp till en molekylvikt av> 300 Da är möjlig med omvänd osmos teknik.

Fördelarna med omvänd osmos vid vattenrening är,

• Kostnadseffektivitet.
• Kan filtrera ut nästan alla partiklar, inklusive joner och tungmetaller.
• Kan användas för att eliminera radioaktiva partiklar från vattenprover.
• Kemisk användning minimeras.

Vad är likheterna mellan ultrafiltrering och omvänd osmos?

• Båda är vattenreningstekniker baserade på fysisk separation / filtrering.
• Båda använder membran i filtreringsförfarandet.
• Båda systemuppsättningarna framställs i en ihålig fiber belagd med membranet.
• I båda förfarandena filtreras partikelformiga material, inklusive organiska, oorganiska substanser, joner, mikrober och små damm- eller bakteriepartiklar, och behålls.
• Membranerna som används i båda teknikerna är gjorda av ett cellulosamaterial eller ett syntetiskt kolmaterial.

Vad är skillnaden mellan ultrafiltrering och omvänd osmos?

Ultrafiltrering mot omvänd osmos
Ultrafiltrering är processen där vatten filtreras genom ett membranfilter för att separera ut molekyler närvarande i vattenprovet.	Omvänd osmos är processen där vattnet passerar genom ett halvpermeabelt membran mot koncentrationsgradienten som underlättas genom högt tryck.
Molekylvikt av separerade partiklar
103 -106 Da	> 300 Da
fördelar
Det använder inte kemikalier för att rena. Den är baserad på den enkla processen med storleksseparation. Det kan användas för att avlägsna både partiklar och mikroorganismer. Det kan automatiseras.	Kostnadseffektivitet. Kan filtrera ut nästan alla partiklar, inklusive joner och tungmetaller. Kan användas för att eliminera radioaktiva partiklar från vattenprover. Kemisk användning minimeras.

Sammanfattning - Ultrafiltrering mot omvänd osmos 

Teknikens ultrafiltrering och omvänd osmos används vid nedströms bearbetning av dricksvatten. Huvudsyftet med båda dessa tekniker är att tillhandahålla säkert, dricksvatten för allmänheten. Ultrafiltrering använder ett membranfilter för att filtrera bort mycket små partiklar och speciellt mikroorganismer. Omvänd osmos kan filtrera ut stora molekyler och är därför mer kostnadseffektiv och effektiv.

Ladda ner PDF-versionen av Ultrafiltration vs Reverse Osmosis

Du kan hämta PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citationsnotat. Vänligen ladda ner PDF-version här Skillnaden mellan ultrafiltrering och omvänd osmos

Referens:

1. "Miljövänligt bredspektrumbiocid (väteperoxid och silver)." Tillträde 4 oktober 2017. Tillgänglig här
2. Technologies, AXEON Water. "Ultrafiltrering VS Reverse Osmosis." Omvänd osmosvattenbehandling, rening, filtreringssystem, 14 okt 2016. Tillträde 4 oktober 2017. Tillgänglig här 
3. "Vad är ultrafiltrering (UF) när det gäller membranfilterteknik?" Vattenkvalitetsinformation - Vad är ultrafiltrering (UF) när det gäller membranfilterteknik? | APEC Vatten. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1. 'Ultrafiltration 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