Nøgleforskel - Ultrafiltrering vs omvendt osmose
Vandrensning er en vigtig proces i at levere rent vand til samfundet. Der er mange trin involveret i vandrensningsprocessen, som inkluderer biologiske, kemiske og fysiske procedurer. Ultrafiltrering er den proces, hvor vand filtreres gennem et membranfilter for at adskille molekyler, der er til stede i vandprøven, som har en molekylvægt mellem 103 - 106 Da. Omvendt osmose er en procedure, hvor vand ledes gennem en semipermeabel membran mod en koncentrationsgradient. Reverse osmosis-membranen er i stand til at afvise partikler, der har en molekylvægt> 300 Da. Hovedforskellen mellem de to procedurer er størrelsen på de partikler, der er filtreret fra de to membraner. Ultrafiltrering filtrerer mindre molekyler med lav molekylvægt, mens omvendt osmose kan filtrere ud større molekyler med højere molekylvægt.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er ultrafiltrering
3. Hvad er omvendt osmose
4. Ligheder mellem ultrafiltrering og omvendt osmose
5. Sammenligning side om side - Ultrafiltrering vs omvendt osmose i tabelform
6. Resumé
Hvad er ultrafiltrering?
Ultrafiltrering (UF) er en type membranfiltrering. Det bruger hydrostatisk tryk til at tvinge væske - vandprøve hen over den semipermeable membran. Membranen er sammensat af nitrocellulose med en lille porestørrelse på ca. 0,22 µm eller 0,45 µm. Ultrafiltrering bruges hovedsageligt til at fjerne bakterier og andre organismer i prøven. Det bruges også til at fjerne små ioner, partikler med lav molekylvægt og organisk stof, som giver farve, smag og lugt til vand.
Figur 01: ultrafiltrering
Ultrafiltreringsopsætningen anvender en hul lang fiber sammensat af et membranmateriale. Fødevandet strømmer enten inde i cellen eller i fiberens lumen. Strømmen af vand gennem porerne i membranfilteret tillader, at de suspenderede opløste stoffer og partikler bibeholdes. Det filtrerede vand og partikler med lav molekylvægt passerer gennem membranen. Udløbsvandet gennemgår derefter andre nedstrøms oprensningsprocedurer, der inkluderer kemiske behandlingsprocedurer.
Processen med ultrafiltrering anvendes ideelt til oprensning og koncentrering af makromolekylære (103 - 106 Da) opløsninger, især proteinopløsninger. Adskillelsens primære princip er baseret på størrelsen. Det materiale, hvori membranen fremstilles, kan også undertiden have en indvirkning på filtreringshastigheden og effektiviteten.
De største fordele ved ultrafiltrering er;
- Det bruger ikke kemikalier til at rense.
- Det er baseret på den enkle proces med størrelsesadskillelse.
- Det kan bruges til at fjerne både partikler og mikroorganismer.
- Det kan automatiseres.
Hvad er omvendt osmose?
Omvendt osmose er den proces, hvor et tryk større end det hydrauliske tryk påføres systemet for at tillade bevægelse af vand gennem en semi-permeabel membran. Bevægelsen finder sted mod en koncentrationsgradient. Membranerne, der anvendes i omvendt osmose, betegnes som omvendte osmose (RO) membraner. Materialerne, der almindeligvis anvendes til fremstilling af kommercielle RO-membraner, er tyndfilmkompositter af polyamid (TFC), celluloseacetat (CA) og cellulosetriacetat (CTA). Afhængig af typen af membranmateriale ændres effektiviteten og hastigheden af teknikken.
Figur 02: Omvendt osmose
Opsætningen af omvendt osmose er sammensat af en hul fiber, hvor membranmaterialet er spiralformet viklet rundt om fiberen. Disse fibre er bundet sammen for at øge overfladearealet til omvendt osmose. Når det strømmende vand er udsat for højt tryk, passerer vandet og de små molekyler gennem den semipermeable membran. Dette bevarer de store partikler og resten af de uønskede partikler. Det filtrerede vand ledes derefter til forarbejdning nedstrøms.
RO-membraner kan filtrere næsten alle partikler, herunder bakterier, organisk stof, ioner og andet partikler. Filtrering af store molekyler op til en molekylvægt på> 300 Da er mulig med omvendt osmoseteknik.
Fordelene ved omvendt osmose i vandrensning er,
- Omkostningseffektivitet.
- Kan filtrere næsten alle partikler, inklusive ioner og tungmetaller, ud.
- Kan bruges til at fjerne radioaktive partikler fra vandprøver.
- Kemisk anvendelse minimeres.
Hvad er ligheden mellem ultrafiltrering og omvendt osmose?
- Begge er vandrensningsteknikker baseret på fysisk adskillelse / filtrering.
- Begge anvender membraner i filtreringsproceduren.
- Begge systemopsætninger fremstilles i en hul fiber belagt med membranen.
- I begge procedurer filtreres partikler, herunder organiske, uorganiske stoffer, ioner, mikrober og små støv- eller kimpartikler, og tilbageholdes.
- Membranerne anvendt i begge teknikker er fremstillet af et cellulosemateriale eller et syntetisk carbonmateriale.
Hvad er forskellen mellem ultrafiltrering og omvendt osmose?
Diff artikel midt foran bordet
Ultrafiltrering vs omvendt osmose |
|
| Ultrafiltrering er den proces, hvor vand filtreres gennem et membranfilter for at adskille molekyler, der er til stede i vandprøven. | Omvendt osmose er den proces, hvor vandet ledes gennem en semipermeabel membran mod koncentrationsgradienten, som letter ved højt tryk. |
| Molekylvægt af adskilte partikler | |
| 103 -106 Da | > 300 Da |
| Fordele | |
|
|
Resumé - Ultrafiltrering vs omvendt osmose
Teknikkerne ultrafiltrering og omvendt osmose anvendes i nedstrøms behandling af drikkevand. Hovedformålet med begge disse teknikker er at give offentligt sikkert drikkevand. Ultrafiltrering bruger et membranfilter til at filtrere meget små partikler og især mikroorganismer ud. Omvendt osmose kan filtrere store molekyler ud og er derfor mere omkostningseffektiv og effektiv.
Download PDF-versionen af ultrafiltrering vs omvendt osmose
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnote. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem ultrafiltrering og omvendt osmose
