Apakah perbezaan antara membran UF dan membran NF?

Dalam bidang rawatan air yang sentiasa berubah, penapisan membran telah muncul sebagai teknologi asas untuk menghasilkan air yang bersih dan selamat. Walaupun terdapat banyak jenis membran, dua yang paling sering dibincangkan adalah ultrafiltrasi (uf) dan nanofiltrasi (NF) . Walaupun kedua-duanya adalah proses yang didorong oleh tekanan yang menggunakan halangan separa telap untuk memisahkan bahan cemar dari cecair, mereka direka untuk tujuan yang jauh berbeza. Perbezaan asas di antara mereka terletak pada satu faktor kritikal: saiz liang .

Membran Ultrafiltrasi (UF) : Penapis halus

Ultrafiltration adalah proses membran yang beroperasi terutamanya berdasarkan prinsip Pengecualian saiz , bertindak seperti penapis yang sangat baik. Membran UF mempunyai saiz liang biasa dari 0.01 hingga 0.1 mikron , atau 10 hingga 100 nanometer. Struktur liang ini sangat berkesan secara fizikal menyekat pelbagai zarah dan mikroorganisma yang lebih besar.

Pencemaran utama yang membran UF direka untuk dikeluarkan termasuk:

• Pepejal yang digantung dan koloid yang menyebabkan kekeruhan.

• Bakteria dan protozoa , seperti Giardia dan Cryptosporidium .

• Virus (Kebanyakan jenis, walaupun sesetengah virus yang lebih kecil boleh melalui).

• Berat molekul yang tinggi sebatian organik dan macromolecules.

Kerana membran UF mempunyai liang yang agak besar berbdaning dengan teknologi membran lain seperti NF atau osmosis terbalik (RO), mereka memerlukan tekanan operasi yang lebih rendah , biasanya dalam julat 15 hingga 100 psi (1 hingga 7 bar). Ini menjadikan sistem UF lebih cekap tenaga dan kos efektif untuk aplikasi di mana matlamat utama adalah penyingkiran bahan partikulat dan mikroorganisma. Aplikasi biasa termasuk pembersihan air minuman, kitar semula air sisa, dan sebagai penting langkah pra-rawatan Untuk sistem membran yang lebih maju seperti RO, yang melindungi membran hiliran dari fouling.

Membran nanofiltrasi (NF) : Di luar penapis

Membran nanofiltrasi sering dirujuk sebagai membran "longgar" kerana saiz liang mereka jatuh antara UF dan RO. Membran NF mempunyai saiz liang yang lebih halus, biasanya dalam julat 0.001 hingga 0.01 mikron , atau 1 hingga 10 nanometer. Saiz liang yang lebih kecil ini membolehkan NF memisahkan bahan cemar yang lebih kecil yang mudah melalui membran UF.

Di luar pengecualian saiz mudah, membran NF juga bergantung pada penolakan caj , atau kesan Donnan. Kebanyakan membran NF mempunyai sedikit caj negatif di permukaan mereka, yang membantu menangkis ion yang dikenakan secara negatif. Mekanisme dwi ini membolehkan NF mengeluarkan bukan sahaja bahan cemar yang disenaraikan untuk UF, tetapi juga:

• Ion divalen seperti kalsium ( $C{a}^2$ ) dan magnesium ( $M{g}^2$ ), yang merupakan punca utama kekerasan air.

• Pasti ion monovalen (mis., Natrium, klorida), walaupun dengan kadar penolakan yang lebih rendah daripada RO.

• Molekul organik yang lebih kecil seperti racun perosak dan Herbisida .

Kerana liang yang lebih kecil dan keperluan untuk mengatasi tekanan osmotik, sistem NF memerlukan tekanan operasi yang lebih tinggi daripada UF, biasanya antara 50 hingga 200 psi (3.5 hingga 14 bar). Tekanan yang lebih tinggi ini diterjemahkan kepada penggunaan tenaga yang lebih tinggi dan kos operasi. Walau bagaimanapun, keupayaan unik NF menjadikannya pilihan yang ideal untuk aplikasi tertentu, terutamanya melembutkan air , penyingkiran warna , dan penyahgaraman separa untuk sumber air payau.

Pandangan Perbandingan: UF vs NF