ما الفرق بين الترشيح الدقيق والترشيح الفائق والترشيح النانوي والتناضح العكسي؟

الترشيح الدقيق (MF):

دقة الترشيح بشكل عام هي 0.1-50 ميكرون. تنتمي عناصر مرشح PP الشائعة وعناصر مرشح الكربون المنشط وعناصر مرشح السيراميك وما إلى ذلك إلى فئة الترشيح الدقيق. يتم استخدامها للترشيح الخشن البسيط لتصفية جزيئات كبيرة من الشوائب مثل الطين والصدأ وما إلى ذلك في الماء، ولكنها لا تستطيع إزالة المواد الضارة مثل البكتيريا الموجودة في الماء. لا يمكن عادةً تنظيف عنصر الفلتر. إنها مادة مرشح يمكن التخلص منها ويجب استبدالها بشكل متكرر. ① قلب قطن PP: يستخدم بشكل عام فقط للترشيح الخشن بمتطلبات منخفضة لإزالة الجزيئات الكبيرة مثل الطين والصدأ وما إلى ذلك في الماء. ② الكربون المنشط: يمكنه القضاء على تغير اللون والرائحة في الماء، لكنه لا يستطيع إزالة البكتيريا الموجودة في الماء، كما أن تأثير إزالة الطين والصدأ ضعيف أيضًا. ③ عنصر الفلتر الخزفي: الحد الأدنى لدقة الترشيح هو 0.1 ميكرون فقط، وعادةً ما يكون معدل التدفق صغيرًا ويصعب تنظيفه.

غشاء الترشيح الفائق (UF):

غشاء ترشيح صغير المسام بمواصفات متسقة لحجم المسام ونطاق حجم مسام مقدر يتراوح بين 0.001-0.02 ميكرون. طريقة الترشيح الغشائي تستخدم غشاء الترشيح الفائق مع اختلاف الضغط حيث أن القوة الدافعة هي الترشيح الغشائي الفائق. تصنع أغشية الترشيح الفائق في الغالب من ألياف الأسيتات أو مواد البوليمر ذات الخصائص المماثلة. إنها مناسبة لفصل وتركيز المواد المذابة في محلول المعالجة، وغالبًا ما تستخدم أيضًا لفصل المعلقات الغروية التي يصعب إكمالها باستخدام تقنيات الفصل الأخرى. مجال تطبيقه يتوسع باستمرار.

يمكن تقسيم الترشيح الفائق الغشائي، الذي يستخدم فرق الضغط كقوة دافعة، إلى ثلاث فئات: الترشيح الغشائي الفائق، والترشيح الغشائي الصغير المسامي، والترشيح الغشائي بالتناضح العكسي. ويتم تمييزها بناءً على الحجم أو الوزن الجزيئي للجزيئات الصغيرة التي يمكن الاحتفاظ بها بواسطة طبقة الغشاء. عندما يتم استخدام نطاق حجم المسام المقدر للغشاء كمعيار للتمييز، فإن نطاق حجم المسام المقدر للغشاء الصغير المسامي (MF) هو 0.02-10μm؛ غشاء الترشيح الفائق (UF) هو 0.001-0.02μm؛ غشاء التناضح العكسي (RO) هو 0.0001-0.001μm. هناك العديد من العوامل التي تتحكم في المسام. على سبيل المثال، يمكن الحصول على أغشية الترشيح الفائق ذات أحجام المسام المختلفة وتوزيعات حجم المسام وفقًا لنوع وتركيز المحلول أثناء تحضير الغشاء، وظروف التبخر والتكثيف، وما إلى ذلك.

الترشيح النانوي (NF):

دقة الترشيح تقع بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي، ومعدل تحلية المياه أقل من التناضح العكسي. كان هناك مقولة شائعة في السوق: الترشيح النانوي عبارة عن تناضح عكسي فضفاض. في الواقع، هذا مفهوم تقني مضلل.

إن مفهوم الفصل الحقيقي للترشيح النانوي هو غشاء مرشح يرضي تأثير دونان وله احتفاظ انتقائي للأيونات. وهو غشاء تتناسب نفاذية كلوريد الصوديوم فيه مع تركيز كلوريد الصوديوم وتكون النسبة أكبر من 0.4. يتم استخدامه بشكل رئيسي لتحلية وتركيز سوائل التغذية المختلفة. يتم الحصول على معدل الاحتفاظ بكلوريد الصوديوم بنسبة 0% عن طريق اختبار غشاء الترشيح النانوي في حالة خليط مكون من 30000 جزء في المليون من كلوريد الصوديوم وأنواع أخرى من الأيونات. تحت شرط محلول كلوريد الصوديوم النقي 30000 جزء في المليون. معدل الاحتفاظ بغشاء الترشيح النانوي لـ NaCl هو 5% -15%. عندما يكون تركيز NaCl أقل من 30.000 جزء في المليون أو حتى أقل، فإن معدل الاحتفاظ بـ NaCl بواسطة غشاء الترشيح النانوي يكون أعلى من 15%. يعتمد معدل الرفض الفعلي لأغشية الترشيح النانوي للأملاح مثل كلوريد الصوديوم بشكل أساسي على تركيبة المادة المؤثرة وخصائص الغشاء (انظر الشكل).

التناضح العكسي (RO):

دقة الترشيح حوالي 0.0001 ميكرون. إنها تقنية فصل غشائي فائقة الدقة باستخدام فرق الضغط، تم تطويرها في الولايات المتحدة في أوائل الستينيات. يمكنه تصفية جميع الشوائب الموجودة في الماء تقريبًا (بما في ذلك الشوائب الضارة والمفيدة) ويسمح فقط لجزيئات الماء بالمرور. يتم استخدامه بشكل عام في إنتاج الماء النقي، والمياه الصناعية فائقة النقاء، والمياه الطبية فائقة النقاء. تتطلب تكنولوجيا التناضح العكسي الضغط والكهرباء.

مبدأ التناضح العكسي:

أولا، علينا أن نفهم مفهوم "التناضح". التناضح هو ظاهرة فيزيائية. عندما يتم فصل نوعين من الماء يحتويان على أملاح مختلفة بواسطة غشاء شبه منفذ، نجد أن الماء الموجود في الجانب الأقل ملوحة سوف يخترق الغشاء إلى الماء ذي المحتوى العالي من الملح، في حين أن الملح الموجود فيه سوف يخترق الغشاء. لا تخترق. بهذه الطريقة، سيندمج تركيز الملح على كلا الجانبين تدريجيًا إلى مستوى متساوٍ. ومع ذلك، يستغرق إكمال هذه العملية وقتًا طويلاً، والتي تسمى أيضًا الضغط الاسموزي.

ولكن إذا تم تطبيق الضغط على الجانب الذي يحتوي على نسبة أعلى من الملح، فيمكن أيضًا إيقاف التناضح أعلاه. ويسمى الضغط في هذا الوقت الضغط الاسموزي. إذا تم زيادة الضغط أكثر، يمكن إجراء التناضح في الاتجاه المعاكس، وسيبقى الملح. ولذلك فإن مبدأ تحلية المياه بالتناضح العكسي هو تطبيق ضغط أكبر من الضغط الأسموزي الطبيعي على الماء المالح (مثل الماء الخام)، بحيث يسير التناضح في الاتجاه المعاكس، وتتحرك جزيئات الماء الموجودة في الماء الخام. ضغطها على الجانب الآخر من الغشاء ليصبح ماءً نظيفاً، وبذلك يتحقق الغرض من إزالة الشوائب والأملاح الموجودة في الماء.