Kot ena izmed temeljnih tehnologij na področju sodobne čiščenja vode ima tehnologija ločevanja membrane pomembno vlogo pri čiščenju pitne vode, industrijskem čiščenju odpadne vode, razsoljevanju morske vode in drugih poljih s prednosti visoke učinkovitosti, varčevanja z energijo in varstvom okolja.
I. Mikrofiltracija (MF): Fizična filtracija osnovnih ovir
Obseg velikosti pore mikrofiltracijske membrane je {0}}. Razlika v delovnem tlaku je običajno 0,7 bara, z nizko porabo energije, kar je primerno kot postopek predhodne obdelave.
Učinkovitost zadrževanja: Mikrofiltracija lahko ohrani več kot 99% delcev z velikostjo delcev> 0. 1 mikron, vendar ima omejeno zadrževalno sposobnost za viruse (na primer {{3} nm norovirus).
Scenariji uporabe: mikrofiltracija lahko zmanjša motnost na manj kot 0. 1NTU pri obdelavi pitne vode, stopnja odstranjevanja bakterij pa presega 95%; Če se uporablja za razjasnitev soka v prehrambeni industriji, lahko obdrži več kot 90% okusnih snovi.
Omejitve: Ni mogoče odstraniti raztopljene organske snovi (DOM) in ionskih onesnaževal (na primer kalcijevih in magnezijevih ionov) in za doseganje globokega čiščenja potrebujejo nadaljnje procese.
Ii. Ultrafiltracija (UF): Natančna ločitev makromolekularnih snovi
Velikost por ultrafiltracijske membrane je zmanjšana na 0. 002-0. 1 mikronov (ki ustreza molekulski masi 1000-100000 daltonov), in beljakovine, koloidi in nekateri virusi se prestrežejo s pomočjo fizičnega presejanja in površinskega adsoripcije. Njegova razlika v delovnem tlaku se poveča na 1-7 bar, ki zahteva večjo porabo energije.
Učinkovitost zadrževanja: stopnja zadrževanja makromolekularne organske snovi z molekulsko maso> 10kDa (kot je huminska kislina) presega 90%, vendar skoraj nima zadrževalnega učinka na monovalentne ione (Na⁺, CL⁻).
Ekonomska učinkovitost: Stroški ultrafiltracijskega sistema za zdravljenje tone vode v komunalni oskrbi z vodo so približno 0. 3-0. 5 juan, ki je 20% nižji od tradicionalnega postopka filtracije peska.
Tipična uporaba: Zdravljenje z medicinsko odpadno vodo lahko odstrani več kot 90% patogenih mikroorganizmov, kar ustreza "standardom praznjenja za onesnaževala vode v medicinskih ustanovah". Ko je predhodno obdelavo morske vode kombinirana z reverzno osmozo, lahko življenjsko dobo membrane podaljšamo za 30%-40%.
Iii. Nanofiltracija (NF): večnamenska membrana za selektivno ločitev
Velikost por nanofiltracijske membrane je približno 1nm (kar ustreza molekulski masi 200-400 da), ki ima tako presejalne kot nabojene učinke. Stopnja zadrževanja dvovalentnih ionov (na primer CA²⁺, SO₄²⁻) je do 90%-98%, vendar je stopnja odstranjevanja monovalentnih ionov (na primer Na⁺) le 20%-80%. Operacijski tlak se poveča na 3. 5-16 bar, ki zahteva srednji in visokotlačni pogon.
Učinkovitost razsoljevanja: Stopnja zadrževanja magnezijevega sulfata (MGSO₄) lahko doseže več kot 95%, medtem ko je natrijevi klorid (NACL) le 40%-70%. Zaradi te funkcije je izjemno ugodna pri mehčanju trde vode.
Primerjava porabe energije: Poraba energije nanofiltracije je približno 50% -70% od reverzne osmoze. Na primer, pri zdravljenju bočeve vode je poraba električne energije nanofiltracije na tono vode 1. 2-2.
Odstranjevanje kroma: Ko je površinska vodna rastlina sprejela nanofiltracijo, smo kromo zmanjšali s 30 pt-co na pod 5 pt-CO in dodali kemičnega oksidanta ni bilo.
Radioaktivni material: stopnja zadrževanja radija (RA²⁺) je presegla 98%, kar je znatno zmanjšalo tveganje za radioaktivnost podzemne vode.
Iv. Reverzna osmoza (RO): izjemno natančna tehnologija razsoljevanja
Velikost por membrane povratne osmoze je<0.1nm, which only allows water molecules to pass through, and almost completely blocks soluble salts (salinity rejection rate>95%) and organic matter with a molecular weight>100da. Njen delovni tlak se razlikuje glede na slanost dovodne vode. Za obdelavo bočeve vode je potrebna 5-20 bar, razsoljevanje morske vode pa je tako visoka kot 50-84 bar.
Zmogljivost za razsoljevanje: Kompozitna RO membrana lahko razsodi 99,7% morske vode (TDS 35000mg\/L) in proizvedene vodne TDS<500mg/L, meeting the WHO drinking water standard.
Analiza stroškov: Pri globalnih projektih za razsoljevanje morske vode je RO tehnologija več kot 65%, stroški na tono vode pa so padli na 3. 5-6 juan, ki je 60% nižji od metode destilacije.