Koja je razlika između UF membrane i NF membrane?

U stalnom razvoju područja obrade vode, membranska filtracija se pojavila kao temeljna tehnologija za proizvodnju čiste, sigurne vode. Iako postoji mnogo vrsta membrana, dvije su najčešće o kojima se raspravlja ultrafiltracija (UF) i nanofiltracija (NF) . Iako su oba procesa pokretana pritiskom koji koriste polupropusnu barijeru za odvajanje kontaminanata iz tekućine, dizajnirani su za potpuno različite svrhe. Temeljna razlika između njih leži u jednom kritičnom čimbeniku: veličina pora .

Ultrafiltracijske (UF) membrane : Sitno sito

Ultrafiltracija je membranski proces koji prvenstveno funkcionira na principu isključenje veličine , djelujući kao vrlo fino sito. UF membrane imaju tipičnu veličinu pora u rasponu od 0,01 do 0,1 mikrona , odnosno 10 do 100 nanometara. Ova struktura pora vrlo je učinkovita u fizičkom blokiranju širokog spektra većih čestica i mikroorganizama.

Primarni kontaminanti za čije uklanjanje su dizajnirane UF membrane uključuju:

• Suspendirane tvari i koloidi koji uzrokuju zamućenje.

• Bakterije i protozoa , kao što je Giardia i Cryptosporidium .

• Virusi (većina vrsta, iako neki manji virusi mogu proći).

• Visoka molekularna težina organski spojevi i macromolecules.

Budući da UF membrane imaju relativno velike pore u usporedbi s drugim membranskim tehnologijama poput NF ili reverzne osmoze (RO), zahtijevaju niži radni pritisci , obično u rasponu od 15 do 100 psi (1 do 7 bara). To čini UF sustave energetski učinkovitijima i isplativijima za primjene u kojima je primarni cilj uklanjanje čestica i mikroorganizama. Uobičajene primjene uključuju pročišćavanje pitke vode, recikliranje otpadnih voda i kao ključnu korak predtretmana za naprednije membranske sustave kao što je RO, koji štiti nizvodne membrane od onečišćenja.

Nanofiltracijske (NF) membrane : S onu stranu sita

Nanofiltracijske membrane često se nazivaju "labavim" RO membranama jer je njihova veličina pora između veličine UF i RO. NF membrane imaju mnogo sitnije veličine pora, obično u rasponu od 0,001 do 0,01 mikrona , odnosno 1 do 10 nanometara. Ova znatno manja veličina pora omogućuje NF-u odvajanje puno manjih kontaminanata koji bi lako prošli kroz UF membranu.

Osim jednostavnog isključivanja veličine, NF membrane se također oslanjaju na odbijanje naboja ili Donnanov efekt. Većina NF membrana ima blagi negativni naboj na svojoj površini, što pomaže u odbijanju negativno nabijenih iona. Ovaj dvostruki mehanizam omogućuje NF da ukloni ne samo kontaminante navedene za UF, već i:

• Dvovalentni ioni poput kalcija ( $C{a}^2$ ) i magnezij ( $M{g}^2$ ), koji su primarni uzrok tvrdoće vode.

• Određeno jednovalentni ioni (npr. natrij, klorid), iako s nižom stopom odbijanja od RO.

• Manje organske molekule kao npr pesticida i herbicidi .

Zbog manjih pora i potrebe za svladavanjem osmotskog tlaka, NF sustavi zahtijevaju viši radni pritisci nego UF, općenito u rasponu od 50 do 200 psi (3,5 do 14 bara). Ovaj viši tlak dovodi do veće potrošnje energije i operativnih troškova. Međutim, jedinstvene mogućnosti NF-a čine ga idealnim izborom za specifične primjene, prije svega omekšavanje vode , uklanjanje boje , i djelomična desalinizacija za izvore slane vode.

Usporedni pogled: UF protiv NF