อะไรคือความแตกต่างระหว่างเมมเบรน UF และเมมเบรน NF?

ในด้านการบำบัดน้ำที่มีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลา การกรองแบบเมมเบรนได้กลายเป็นเทคโนโลยีหลักสำคัญในการผลิตน้ำที่สะอาดและปลอดภัย แม้ว่าเมมเบรนจะมีหลายประเภท แต่มีสองประเภทที่กล่าวถึงกันมากที่สุดคือ การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF) และ นาโนฟิลเตรชัน (NF) - แม้ว่าทั้งสองกระบวนการจะเป็นกระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันซึ่งใช้แผงกั้นแบบกึ่งซึมผ่านได้เพื่อแยกสารปนเปื้อนออกจากของเหลว แต่กระบวนการทั้งสองนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันอย่างมาก ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างพวกเขาอยู่ในปัจจัยสำคัญประการหนึ่ง: ขนาดรูขุมขน .

เมมเบรนกรองแสงอัลตราฟิลเตรชั่น (UF) : ตะแกรงละเอียด

Ultrกfilteration เป็นกระบวนการเมมเบรนที่ทำงานบนหลักการของ การยกเว้นขนาด ทำหน้าที่เหมือนตะแกรงที่ละเอียดมาก เมมเบรน UF มีขนาดรูพรุนทั่วไปตั้งแต่ 0.01 ถึง 0.1 ไมครอน หรือ 10 ถึง 100 นาโนเมตร โครงสร้างรูพรุนนี้มีประสิทธิภาพสูงในการปิดกั้นอนุภาคและจุลินทรีย์ขนาดใหญ่หลายชนิดทางกายภาพ

สิ่งปนเปื้อนหลักที่เมมเบรน UF ได้รับการออกแบบมาเพื่อกำจัด ได้แก่:

• ของแข็งแขวนลอย และ คอลลอยด์ ที่ทำให้เกิดความขุ่น

• แบคทีเรีย และ โปรโตซัว - เช่น จาร์เดีย และ คริปโตสปอริเดียม .

• ไวรัส (ประเภทส่วนใหญ่ถึงแม้ไวรัสขนาดเล็กบางตัวอาจทะลุผ่านได้)

• น้ำหนักโมเลกุลสูง สารประกอบอินทรีย์ และ macromolecules.

เนื่องจากเมมเบรน UF มีรูพรุนค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเมมเบรนอื่นๆ เช่น NF หรือรีเวอร์สออสโมซิส (RO) จึงจำเป็นต้องมี แรงกดดันในการทำงานลดลง โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 15 ถึง 100 psi (1 ถึง 7 บาร์) สิ่งนี้ทำให้ระบบ UF ประหยัดพลังงานและคุ้มต้นทุนมากขึ้นสำหรับการใช้งานโดยมีเป้าหมายหลักคือการกำจัดอนุภาคและจุลินทรีย์ การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ การรีไซเคิลน้ำเสีย และที่สำคัญ ขั้นตอนก่อนการรักษา สำหรับระบบเมมเบรนขั้นสูง เช่น RO ซึ่งช่วยปกป้องเมมเบรนปลายน้ำจากการเปรอะเปื้อน

เมมเบรนกรองนาโน (NF) : เหนือตะแกรง

เมมเบรนกรองนาโนมักเรียกกันว่าเมมเบรน RO "หลวม" เนื่องจากขนาดรูพรุนอยู่ระหว่าง UF และ RO เมมเบรน NF มีขนาดรูพรุนที่ละเอียดกว่ามาก ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 0.001 ถึง 0.01 ไมครอน หรือ 1 ถึง 10 นาโนเมตร ขนาดรูพรุนที่เล็กลงอย่างมากช่วยให้ NF สามารถแยกสิ่งปนเปื้อนที่มีขนาดเล็กกว่ามากซึ่งสามารถผ่านเมมเบรน UF ได้อย่างง่ายดาย

นอกเหนือจากการแยกขนาดอย่างง่ายแล้ว เมมเบรน NF ยังพึ่งพาอีกด้วย การขับไล่ประจุ หรือเอฟเฟกต์ดอนแนน เมมเบรน NF ส่วนใหญ่มีประจุลบเล็กน้อยบนพื้นผิว ซึ่งช่วยขับไล่ไอออนที่มีประจุลบ กลไกแบบคู่นี้ช่วยให้ NF สามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนไม่เพียงแต่ในรายการ UF เท่านั้น แต่ยังรวมถึง:

• ไอออนไดเวเลนต์ เหมือนแคลเซียม ( $คa^2$ ) และแมกนีเซียม ( $ม{ก}^2$ ) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของความกระด้างของน้ำ

• แน่ใจ ไอออนโมโนวาเลนต์ (เช่น โซเดียม คลอไรด์) แม้ว่าจะมีอัตราการปฏิเสธต่ำกว่า RO ก็ตาม

• โมเลกุลอินทรีย์ที่มีขนาดเล็กกว่า เช่น ยาฆ่าแมลง และ สารกำจัดวัชพืช .

เนื่องจากรูพรุนที่เล็กกว่าและความจำเป็นในการเอาชนะแรงดันออสโมติก ระบบ NF จึงต้องการ แรงกดดันในการทำงานที่สูงขึ้น กว่า UF โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 50 ถึง 200 psi (3.5 ถึง 14 บาร์) ความกดดันที่สูงขึ้นนี้ส่งผลให้มีการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ความสามารถเฉพาะตัวของ NF ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะอย่างที่โดดเด่นที่สุด น้ำอ่อนตัว , การกำจัดสี , และ การแยกเกลือออกจากบางส่วน สำหรับแหล่งน้ำกร่อย

รูปลักษณ์เปรียบเทียบ: UF กับ NF