Perbandingan dan analisis aplikasi elektrodialisis, membran osmosis terbalik, membran ultrafiltrasi dan membran nanofiltrasi

Perbandingan dan analisis aplikasi elektrodialisis, membran osmosis terbalik, membran ultrafiltrasi dan membran nanofiltrasi

Kaedah pemisahan membran seperti elektrodialisis, osmosis terbalik, ultrafiltrasi dan nanofiltrasi boleh digunakan untuk rawatan air. Elektrodialisis berkesan boleh mengeluarkan komponen ionik dari air, dan terutamanya digunakan untuk penyahgaraman dan perindustrian air melembutkan air laut dan air payau. Mikrofiltrasi boleh memisahkan komponen dengan diameter 0.03 ~ 10μm dalam air, yang digunakan terutamanya untuk menghilangkan bakteria, bahan yang digantung dan kekeruhan di dalam air. Ultrafiltration boleh memisahkan sebatian makromolekul dan koloid dengan diameter 0.05 ~ 10μm dan berat molekul lebih besar daripada 500, yang boleh menghapuskan pepejal terampai, koloid, virus, bakteria, dan beberapa bahan organik di dalam air. Tekanan rendah disebabkan oleh ultrafiltrasi (0.1 ~ 0.6MPa)), pengeluaran air adalah besar (2.4 ~ 12m3 / m2 / d), mudah untuk digunakan, jadi ia digunakan secara meluas dalam rawatan air dan pembangunan adalah agak cepat. Walau bagaimanapun, mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi mempunyai kadar penyingkiran bahan organik yang rendah dengan berat molekul yang rendah (di bawah 300 hingga 400) kerana saiz liangnya yang besar. Sebahagian besar bahan organik di dalam air semula jadi adalah bahan organik larut berat yang rendah. Sekiranya kaedah ultrafiltrasi digunakan, kadar penyingkiran bahan organik adalah rendah. Oleh itu, ultrafiltrasi sering digunakan sebagai unit rawatan selepas dalam sistem rawatan air, yang telah digunakan secara meluas. Di samping itu, osmosis songsang boleh memisahkan molekul larut dengan berat molekul di bawah 500, jadi ia mempunyai kadar penyingkiran tinggi garam organik dan bukan organik dalam air. Ini adalah teknologi pemisahan yang berkesan dalam rawatan penulenan dalam air dan air sisa, dan digunakan secara meluas. Termasuk peranti osmosis terbalik untuk menghasilkan air tulen. Membran osmosis terbalik mempunyai tekanan tinggi (1 ~ 10MPa), pengeluaran air rendah (0.4 ~ 1.8m3 / m2 / d), dan kadar pemulihan air hanya 75% ~ 80%, jadi kos operasi tinggi. Kaedah pemisahan membran nanofiltrasi berkesan dapat menghilangkan bahan-bahan penting dalam air sambil mengekalkan kebanyakan ion bukan organik yang diperlukan oleh tubuh manusia, dan nilai pH efluen tidak banyak berubah. Membran nanofiltrasi telah dibangunkan selepas kemunculan membran komposit osmosis terbalik tipikal pada awal tahun 1980-an. Ia sering dipanggil membran osmosis songsang longgar di peringkat awal. Ia berkesan dapat menghilangkan komponen larut dengan berat molekul di atas 200 dan saiz molekul kira-kira 1 nm. Kadar penyingkiran TOC oleh membran nanofiltrasi mencapai 93.9%, kadar penyingkiran mutant adalah 85.5%, dan kadar penolakan garam tak organik adalah 40%. Membran membran dan membran nanofiltrasi terbalik mempunyai saiz pori kecil (membran nanofiltrasi dan membran osmosis terbalik yang berkesan dapat menghapuskan bahan organik dengan berat molekul lebih tinggi dari 200 dan kurang daripada 200), jadi secara teori, mereka mempunyai kadar penyingkiran bahan organik yang tinggi . Walau bagaimanapun, mereka memerlukan pretreatment yang ketat terhadap air yang berpengaruh, jika tidak membran akan tercemar atau rosak, dengan itu membataskan penggunaan membran nanofiltrasi yang luas dan osmosis terbalik dalam rawatan air sedikit sebanyak. Berbanding dengan membran osmosis terbalik, membran nanofiltrasi memerlukan pretreatment kurang daripada membran osmosis terbalik. Oleh itu, nanofiltration mempunyai nilai yang lebih praktikal dari perspektif penghapusan bahan organik dan penyahgaraman. Dalam aplikasi praktikal, mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi juga boleh digunakan sebagai unit pretreatment untuk membran nanofiltrasi dan membran osmosis terbalik.