Sự khác biệt chính - Siêu lọc và Thẩm thấu ngược
Lọc nước là một quá trình quan trọng trong việc cung cấp nước sạch cho cộng đồng. Có nhiều bước liên quan đến quá trình lọc nước bao gồm các quy trình sinh học, hóa học và vật lý. Siêu lọc là quá trình nước được lọc qua màng lọc để tách các phân tử có trong mẫu nước có trọng lượng phân tử từ 103 - 106 Da. Thẩm thấu ngược là một quy trình trong đó nước được đi qua một màng bán thấm dựa trên một gradient nồng độ. Màng thẩm thấu ngược có khả năng loại bỏ các hạt có trọng lượng phân tử >300 Da. Sự khác biệt chính giữa hai quy trình là kích thước của các hạt được lọc từ hai màng. Siêu lọc lọc các phân tử nhỏ hơn có trọng lượng phân tử thấp trong khi Thẩm thấu ngược có thể lọc ra các phân tử lớn hơn với trọng lượng phân tử cao hơn.
Siêu lọc là gì?
Siêu lọc (UF) là một loại lọc màng. Nó sử dụng áp suất thủy tĩnh để ép mẫu nước - chất lỏng qua màng bán thấm. Màng được cấu tạo bởi nitrocellulose với kích thước lỗ nhỏ khoảng 0,22µm hoặc 0,45µm. Siêu lọc được sử dụng chủ yếu để loại bỏ vi khuẩn và các sinh vật khác trong mẫu. Nó cũng được sử dụng để loại bỏ các ion nhỏ, các hạt có trọng lượng phân tử thấp và chất hữu cơ truyền màu, vị và mùi cho nước.
Hình 01: Siêu lọc
Thiết lập Siêu lọc sử dụng một sợi dài rỗng bao gồm vật liệu màng. Nước cấp chảy vào bên trong tế bào hoặc trong lòng của sợi. Dòng nước qua các lỗ của màng lọc sẽ cho phép giữ lại các chất hòa tan và các hạt lơ lửng. Nước được lọc và các phần tử có trọng lượng phân tử thấp đi qua màng. Nước đầu ra sau đó trải qua các quy trình làm sạch hạ nguồn khác bao gồm các quy trình xử lý hóa học.
Quá trình Siêu lọc được sử dụng lý tưởng để làm sạch và cô đặc các dung dịch cao phân tử (103 - 106 Da), đặc biệt là các dung dịch protein. Nguyên tắc chính của sự phân tách dựa trên kích thước. Vật liệu làm màng được chuẩn bị đôi khi cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu quả lọc.
Ưu điểm chính của Siêu lọc là;
- Không sử dụng hóa chất để tẩy rửa.
- Nó dựa trên quá trình phân tách kích thước đơn giản.
- Nó có thể được sử dụng để loại bỏ cả các hạt và vi sinh vật.
- Nó có thể được tự động hóa.
Thẩm thấu ngược là gì?
Thẩm thấu ngược là quá trình áp dụng một áp suất lớn hơn áp suất thủy lực vào hệ thống để cho phép nước di chuyển qua màng bán thấm. Chuyển động diễn ra dựa trên một gradient nồng độ. Các màng được sử dụng trong thẩm thấu ngược được gọi là Màng thẩm thấu ngược (RO). Các vật liệu thường được sử dụng để chế tạo màng RO thương mại là vật liệu tổng hợp màng mỏng polyamide (TFC), cellulose acetate (CA) và cellulose triacetate (CTA). Tùy thuộc vào loại vật liệu màng mà hiệu quả và tốc độ của kỹ thuật được thay đổi.
Hình 02: Thẩm thấu ngược
Thiết lập thẩm thấu ngược bao gồm một sợi rỗng với vật liệu màng được quấn theo hình xoắn ốc xung quanh sợi. Các sợi này liên kết với nhau để tăng diện tích bề mặt cho quá trình thẩm thấu ngược. Một khi nước chảy phải chịu áp lực cao, nước và các phân tử nhỏ sẽ đi qua màng bán thấm. Điều này giữ lại các hạt lớn và phần còn lại của các hạt không mong muốn. Nước lọc sau đó được đưa qua để xử lý ở hạ lưu.
Màng lọc RO có thể lọc hầu như tất cả các phần tử bao gồm vi trùng, chất hữu cơ, ion và các chất dạng hạt khác. Có thể lọc các phân tử lớn có trọng lượng phân tử lên tới >300 Da bằng kỹ thuật thẩm thấu ngược.
Ưu điểm của thẩm thấu ngược trong lọc nước là,
- Tiết kiệm chi phí.
- Có thể lọc ra hầu hết tất cả các hạt bao gồm cả ion và kim loại nặng.
- Có thể được sử dụng để loại bỏ các hạt phóng xạ khỏi mẫu nước.
- Giảm thiểu việc sử dụng hóa chất.
Điểm giống nhau giữa siêu lọc và thẩm thấu ngược là gì?
- Cả hai đều là kỹ thuật lọc nước dựa trên quá trình tách / lọc vật lý.
- Cả hai đều sử dụng màng lọc trong quy trình lọc.
- Cả hai thiết lập hệ thống đều được chuẩn bị trong một sợi rỗng có phủ màng.
- Trong cả hai quy trình, các chất dạng hạt bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ, ion, vi khuẩn và bụi nhỏ hoặc các hạt mầm được lọc ra và giữ lại.
- Màng được sử dụng trong cả hai kỹ thuật đều được làm bằng vật liệu xenlulo hoặc vật liệu carbon tổng hợp.
Sự khác biệt giữa siêu lọc và thẩm thấu ngược là gì?
Siêu lọc so với Thẩm thấu ngược |
|
| Siêu lọc là quá trình nước được lọc qua màng lọc để tách các phân tử có trong mẫu nước. | Thẩm thấu ngược là quá trình nước được đi qua màng bán thấm chống lại độ dốc nồng độ được tạo điều kiện bởi áp suất cao. |
| Trọng lượng phân tử của các hạt được phân tách | |
| 103 -106 Da | >300 Da |
| Ưu điểm | |
|
|
Tóm tắt - Siêu lọc và Thẩm thấu ngược
Các kỹ thuật siêu lọc và thẩm thấu ngược được sử dụng trong quá trình xử lý nước uống ở hạ lưu. Mục đích chính của cả hai kỹ thuật này là cung cấp nước uống an toàn cho cộng đồng. Siêu lọc sử dụng màng lọc để lọc ra các hạt rất nhỏ và đặc biệt là vi sinh vật. Thẩm thấu ngược có thể lọc ra các phân tử lớn và do đó, tiết kiệm chi phí và hiệu quả hơn.
Tải xuống phiên bản PDF của Siêu lọc và Thẩm thấu ngược
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa siêu lọc và thẩm thấu ngược
