Fő különbség – Ultraszűrés és fordított ozmózis
A víztisztítás fontos folyamat a közösség tiszta vízzel való ellátásában. A víztisztítási folyamat számos lépést tartalmaz, amelyek biológiai, kémiai és fizikai eljárásokat is tartalmaznak. Az ultraszűrés az a folyamat, amelynek során a vizet egy membránszűrőn szűrik át, hogy elkülönítsék a vízmintában lévő, 103-106 Da közötti molekulatömegű molekulákat. A fordított ozmózis egy olyan eljárás, amelynek során a vizet egy félig áteresztő membránon engedik át koncentrációgradiens ellenében. A fordított ozmózisos membrán képes a >300 Da molekulatömegű részecskék kilökésére. A legfontosabb különbség a két eljárás között a két membránból kiszűrt részecskék mérete. Az ultraszűrés kiszűri az alacsony molekulatömegű kisebb molekulákat, míg a fordított ozmózis a nagyobb molekulatömegű molekulákat képes kiszűrni.
Mi az Ultrafiltration?
Az ultraszűrő (UF) a membránszűrés egy fajtája. Hidrosztatikus nyomást használ, hogy a folyadék-víz mintát a féligáteresztő membránon keresztül kényszerítse. A membrán nitrocellulózból áll, kis pórusmérettel, körülbelül 0,22 µm vagy 0,45 µm. Az ultraszűrést elsősorban a baktériumok és más organizmusok eltávolítására használják a mintában. Kis ionok, kis molekulatömegű részecskék és szerves anyagok eltávolítására is használják, amelyek színt, ízt és szagot kölcsönöznek a víznek.
01. ábra: Ultraszűrés
Az Ultrafiltration beállítás üreges hosszú szálat használ, amely membrán anyagból áll. A tápvíz vagy a sejt belsejében, vagy a szál lumenében áramlik. A membránszűrő pórusain átáramló víz lehetővé teszi a lebegő oldott anyagok és részecskék visszatartását. A szűrt víz és a kis molekulatömegű részecskék áthaladnak a membránon. A kilépő víz ezután további tisztítási eljárásokon megy keresztül, amelyek magukban foglalják a kémiai kezelési eljárásokat is.
Az ultraszűrési eljárás ideálisan alkalmazható makromolekuláris (103–106 Da) oldatok, különösen fehérjeoldatok tisztítására és koncentrálására. Az elválasztás elsődleges elve a méreten alapul. Az anyag, amelyben a membránt elkészítik, néha hatással lehet a szűrési sebességre és hatékonyságra.
Az ultraszűrés fő előnyei:
- Nem használ vegyszereket a tisztításhoz.
- A méret szerinti szétválasztás egyszerű folyamatán alapul.
- Használható részecskék és mikroorganizmusok eltávolítására egyaránt.
- Automatizálható.
Mi az a fordított ozmózis?
A fordított ozmózis az a folyamat, ahol a hidraulikus nyomásnál nagyobb nyomást fejtenek ki a rendszerre, hogy lehetővé tegyék a víz áthaladását egy félig áteresztő membránon. A mozgás koncentráció-gradiens ellenében történik. A fordított ozmózisban használt membránokat fordított ozmózis (RO) membránoknak nevezik. A kereskedelmi forgalomban lévő RO membránok előállításához általánosan használt anyagok a poliamid vékonyréteg-kompozitok (TFC), a cellulóz-acetát (CA) és a cellulóz-triacetát (CTA). A membránanyag típusától függően változik a technika hatékonysága és sebessége.
02. ábra: Fordított ozmózis
A fordított ozmózis rendszer egy üreges szálból áll, a membránanyag pedig spirálisan van feltekerve a szál köré. Ezeket a szálakat összekapcsolják, hogy növeljék a fordított ozmózis felületét. Miután az áramló vizet nagy nyomás alá helyezték, a víz és a kis molekulák áthaladnak a féligáteresztő membránon. Ez megtartja a nagy részecskéket és a többi nem kívánt részecskét. A szűrt vizet ezután továbbítják a feldolgozáshoz.
Az RO membránok gyakorlatilag minden részecskét kiszűrnek, beleértve a baktériumokat, szerves anyagokat, ionokat és egyéb részecskéket. Nagy molekulák szűrése >300 Da molekulatömegig lehetséges fordított ozmózisos technikával.
A fordított ozmózis előnyei a víztisztításban:
- Költséghatékonyság.
- Szinte az összes részecskét ki tudja szűrni, beleértve az ionokat és a nehézfémeket is.
- Használható radioaktív részecskék eltávolítására a vízmintákból.
- A vegyszerhasználat minimális.
Milyen hasonlóságok vannak az ultraszűrés és a fordított ozmózis között?
- Mindkettő fizikai elválasztáson/szűrésen alapuló víztisztítási technika.
- Mindkettő membránt használ a szűrési eljárásban.
- Mindkét rendszerbeállítás membránnal bevont üreges szálból készült.
- Mindkét eljárás során kiszűrik és visszatartják a részecskéket, beleértve a szerves, szervetlen anyagokat, ionokat, mikrobákat, valamint az apró por- vagy csírarészecskéket.
- A mindkét technikában használt membránok cellulózból vagy szintetikus szénből készülnek.
Mi a különbség az ultraszűrés és a fordított ozmózis között?
Ultraszűrés vs fordított ozmózis |
|
| Az ultraszűrés az a folyamat, amelynek során a vizet egy membránszűrőn keresztül szűrik a vízmintában jelenlévő molekulák elkülönítésére. | A fordított ozmózis az a folyamat, ahol a vizet egy félig áteresztő membránon vezetik át a koncentrációgradiens ellenében, amelyet a nagy nyomás elősegít. |
| Elválasztott részecskék molekulatömege | |
| 103 -106 Da | >300 Da |
| Előnyök | |
|
|
Összefoglaló – Ultraszűrés vs fordított ozmózis
Az ultraszűrés és a fordított ozmózis technikákat az ivóvíz feldolgozásakor alkalmazzák. Mindkét technika fő célja biztonságos, ivóvíz biztosítása a lakosság számára. Az ultraszűrés membránszűrőt használ a nagyon apró részecskék és különösen a mikroorganizmusok kiszűrésére. A fordított ozmózis kiszűrheti a nagy molekulákat, ezért költséghatékonyabb és hatékonyabb.
Töltse le az Ultrafiltration vs Reverse Osmosis PDF verzióját
Letöltheti ennek a cikknek a PDF-verzióját, és offline célokra használhatja az idézet jegyzetének megfelelően. Kérjük, töltse le a PDF verziót innen: Különbség az ultraszűrés és a fordított ozmózis között
