Mikrofiltratsiya (MF)
Mikrofiltratsiya {0}},1 va 1 mikron oralig'idagi zarrachalarni ushlab turishi mumkin. Mikrofiltratsiya membranasi katta molekulyar organik moddalar va eruvchan qattiq moddalar (noorganik tuzlar) o'tishiga imkon beradi, lekin to'xtatilgan moddalar, bakteriyalar, ba'zi viruslar va katta hajmdagi kolloidlarning kirib borishini bloklashi mumkin. Mikrofiltratsiya membranasining har ikki tomonidagi ish bosimi farqi (samarali harakatlantiruvchi kuch) odatda 0,7 bar.
Ultrafiltratsiya (UF)
Ultrafiltratsiya {0}}.002 va 0,1 mikron oralig'idagi zarralar va aralashmalarni ushlab turishi mumkin. Ultrafiltratsiya membranasi kichik molekulalar va eruvchan qattiq moddalar (noorganik tuzlar) o'tishiga imkon beradi, lekin kolloidlarni, oqsillarni, mikroorganizmlarni va makromolekulyar organik moddalarni samarali ravishda blokirovka qiladi. Ultrafiltratsiya membranasini tavsiflash uchun kesilgan molekulyar og'irlik odatda 1,000 va 100,000 orasida bo'ladi. Ultrafiltratsiya membranasining har ikki tomonidagi ish bosimi odatda 0,2 dan 7 bargacha.
Nanofiltratsiya (NF)
Nanofiltratsiya ajratuvchi membrananing maxsus turi hisoblanadi. Taxminan 1 nanometr (0.001 mikron) boʻlgan moddalarni saqlay olgani uchun uning nomi berilgan. Nanofiltratsiyaning ishlash diapazoni ultrafiltratsiya va teskari osmoz o'rtasida. Taxminan 200 ~ 400 molekulyar og'irlikdagi organik moddalarni saqlaydi va eruvchan tuzlarni ushlab turish qobiliyati 20 ~ 98% gacha. Bir valentli anion tuzi eritmasini olib tashlash darajasi yuqori valentli anion tuzi eritmasidan past. Misol uchun, natriy xlorid va kaltsiy xloridni olib tashlash darajasi 20 ~ 80%, magniy sulfat va natriy sulfatni olib tashlash darajasi esa 90 ~ 98% ni tashkil qiladi. Nanofiltratsiya membranalari odatda er usti suvlaridan organik moddalar va rangni olib tashlash, quduq suvidan qattiqlik va radioaktiv radiyni olib tashlash, eruvchan tuzlarni qisman olib tashlash, oziq-ovqat mahsulotlarini konsentratsiyalash va dori-darmonlardagi foydali moddalarni ajratish uchun ishlatiladi. Nanofiltratsiya membranalarining ish bosimi odatda 3,5 ~ 16 bar.
Teskari osmos (RO)
Teskari osmos - bu membranani suyuqlikni ajratishning eng murakkab texnologiyasi. Molekulyar og'irligi 100 dan ortiq bo'lgan deyarli barcha eruvchan tuzlar va organik moddalarni to'sib qo'yishi mumkin, ammo suv molekulalarining o'tishiga imkon beradi. Tsellyuloza asetat teskari osmoz membranasining tuzsizlanish darajasi odatda 95% dan yuqori va teskari osmoz kompozit membranasining tuzsizlanish darajasi odatda 98% dan yuqori. Ular dengiz suvi va sho'r suvlarni tuzsizlantirish, qozonli suv, sanoat toza suv va elektron darajadagi ultra toza suv tayyorlash, ichimlik toza suv ishlab chiqarish, oqava suvlarni tozalash va maxsus ajratish jarayonlarida keng qo'llaniladi. Ion almashinuvidan oldin teskari osmosdan foydalanish operatsion xarajatlarni va chiqindi suvlarni chiqarishni sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Teskari osmoz membranasining ish bosimi, odatda, kirish suvi sho'r suv bo'lsa, 5 bardan yuqori va kirish suvi dengiz suvi bo'lsa, odatda 84 bardan kam bo'ladi.
Ultrafiltratsiya texnologiyasiga kirish
Ultrafiltratsiya - bosim bilan boshqariladigan membranani ajratish texnologiyasi. Filtrlash membrananing har ikki tomonidagi bosim farqi bilan boshqariladi va mexanik skrining printsipiga asoslangan eritmani ajratish jarayonidir. Teskari osmozdan mikrofiltratsiyagacha bo'lgan ajratish spektrida ultrafiltratsiya nanofiltratsiya (NF) va mikrofiltratsiya (MF) o'rtasida bo'ladi. Elakdan o'tkazish teshigi odatda 2~100nm oralig'ida va ish bosimi odatda 0,01 ~ 0,3 MPa. 1896 yilda Martin birinchi sun'iy ultrafiltratsiya membranasini yaratdi. 1960-yillarda molekulyar og'irlik tushunchasi taklif qilindi, bu zamonaviy ultrafiltratsiyaning boshlanishini belgiladi. 1970—1980-yillar jadal rivojlanish davri boʻlib, 1990-yillardan keyin kamolotga erisha boshladi.
Ultrafiltratsiya assimetrik gözenekli yarim o'tkazuvchan membranani, ya'ni ultrafiltratsiya membranasini ajratish va tozalash maqsadiga erishish uchun eritmadagi turli makromolekulyar eritmalar, zarralar va kolloid suspenziyalarni ushlab turish uchun filtrlash vositasi sifatida ishlatadi. Ultrafiltratsiya suvdagi zarralarni, kolloidlarni, bakteriyalarni, issiqlik manbalarini va organik moddalarni samarali ravishda olib tashlashi mumkin. Ajratish, konsentratsiyalash va tozalash maqsadida turli ishlab chiqarish jarayonlari uchun javob beradi. U yuqori texnologiyali bioinjeneriya, farmatsevtika muhandisligi, nozik kimyo va boshqa sohalarda suyuq materiallarni ajratish, tozalash va kontsentratsiyalashda keng qo'llaniladi. Oddiy foydalanish jarayoni, isitishning yo'qligi va yuqori samaradorligi tufayli an'anaviy vakuum kontsentratsiyasi, dializ, muzlatish quritish, markazdan qochma ajratish va boshqa usullardan ko'ra xavfsizroq va samaraliroq.
So'nggi 30 yil ichida ultrafiltratsiya texnologiyasining rivojlanishi juda tez bo'ldi. U nafaqat maxsus echimlarni ajratishda o'ziga xos rolga ega, balki sanoat suv ta'minotida ham tobora ko'proq foydalanilmoqda. Masalan, dengiz suvini tuzsizlantirish, qayta ishlangan suv, toza suv va yuqori toza suvni tayyorlashda ultrafiltratsiya teskari osmos kabi keyingi uskunalarning uzoq muddatli xavfsiz va barqaror ishlashini ta'minlash uchun oldindan tozalash uskunasi sifatida ishlatilishi mumkin.
An'anaviy filtrlash va mikrofiltratsiya texnologiyalari bilan taqqoslaganda, ultrafiltratsiyaning afzalliklari aniq. Uning skrining gözenek hajmi kichik va u eritmadagi barcha bakteriyalarni, issiqlik manbalarini, viruslarni, kolloid zarralarni, oqsillarni va makromolekulyar organik moddalarni deyarli ushlab turishi mumkin; butun jarayon dinamik holatda amalga oshiriladi va hech qanday filtr keki hosil bo'lmaydi, shuning uchun membrana yuzasidan o'ta olmaydigan moddalar faqat cheklangan to'planishdir va filtratsiya tezligi barqaror holatda doimiy ravishda ma'lum bir muvozanat qiymatiga erishishi mumkin. susaytirish. Makromolekulyar eritmalarning ultrafiltratsion membranalar orqali ajralishi asosan membrananing g’ovak hajmiga, ya’ni membrananing makromolekulyar eritmalarga adsorbsion, rad etish, blokirovkalash va skrining ta’siriga bog’liq. Samarali ajralish nafaqat membrananing g'ovak o'lchamiga va erigan zarrachalarning o'lchamiga, shakli va qattiqligi va egiluvchanligiga, balki eritmaning kimyoviy xossalariga (pH qiymati, elektr xususiyatlari), tarkibiga (boshqa zarrachalar mavjudligiga) bog'liqmi? va membrananing zich qatlami yuzasining tuzilishi, elektr xossalari va kimyoviy xossalari (gidrofobiklik, gidrofillik va boshqalar).