It-teknoloġija tas-separazzjoni tal-membrana tista 'tiġi kklassifikata b'modi differenti skont il-metodu ta' kejl.
(1) Klassifikazzjoni skond l-Estratt
Ibbażat fuq il-prodotti differenti li għandhom jiġu separati, il-proċessi ta 'separazzjoni tal-membrana jistgħu jinqasmu f'erba' kategoriji: purifikazzjoni, konċentrazzjoni, separazzjoni u estrazzjoni. Proċessi ta 'separazzjoni tal-membrana fit-trattament tal-ilma, fejn il-permeat huwa l-prodott, jissejħu purifikazzjoni; dawk fejn ir-retentat huwa l-prodott jissejħu konċentrazzjoni; dawk fejn kemm il-permeat kif ukoll ir-retentat huma prodotti jissejħu separazzjoni; u dawk li jużaw taħlita ta 'proċessi ta' separazzjoni tal-membrana b'żewġ cutoffs ta 'retentat differenti biex jiksbu sustanzi bejn iż-żewġ cutoffs jissejħu estrazzjoni.
(2) Klassifikazzjoni mill-Materjal tal-Membrana
Ibbażat fuq il-materjal tal-membrana, membrani semipermeabbli jistgħu jinqasmu f'membrani organiċi u inorganiċi. Materjali organiċi tal-membrana prinċipalment jinkludu diversi materjali polimeri bħal polysulfone, polypropylene, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyethersulfone, aċetat taċ-ċelluloża, sulfonated polysulfone, u polyamide aromatiku;
Materjali tal-membrana inorganiċi huma aktar maqsuma f'membrani inorganiċi bbażati fuq il-metall-bħaċ-ċeramika u l-ħġieġ.
Il-membrani organiċi huma sempliċi biex jippreparaw, għandhom proporzjonijiet ta 'volum ta' element ta 'membrana għolja, huma rħas, u joperaw fi pressjonijiet baxxi, iżda jbatu minn stabbiltà kimika fqira, reżistenza għat-temperatura, saħħa mekkanika u reżistenza għat-tindif; membrani inorganiċi, min-naħa l-oħra, huma l-oppost.
Kemm it-teknoloġiji tal-membrana organiċi kif ukoll dawk inorganiċi qed itejbu kontinwament il-prestazzjoni tagħhom ibbażati fuq il-vantaġġi rispettivi tagħhom, u jistinkaw biex jaqbżu s-saħħiet ta 'xulxin. Bħalissa, il-poliamidi aromatiċi biss fost il-materjali tal-membrana tar-reverse osmosis laħqu skala ta 'produzzjoni industrijali, filwaqt li l-materjali tal-membrana ta' ultrafiltrazzjoni għandhom varjetà konsiderevoli.
(3) Klassifikazzjoni bi Preċiżjoni ta' Separazzjoni
Ibbażat fuq preċiżjoni ta 'separazzjoni differenti, proċessi ta' separazzjoni tal-membrana tat-trattament tal-ilma jistgħu jiġu kklassifikati f'filtrazzjoni fina, mikrofiltrazzjoni, ultrafiltrazzjoni, nanofiltrazzjoni, elettrodijaliżi, reverse osmosis, elettrodijaliżi tas-sodda tar-reżina (magħrufa wkoll bħala EDI jew elettrodejonizzazzjoni), u distillazzjoni tal-membrana. Mikrofiltrazzjoni, ultrafiltrazzjoni, nanofiltrazzjoni, u reverse osmosis huma kollha mmexxija mid-differenza tal-pressjoni madwar il-membrana, filwaqt li l-elettrodijalisi u l-elettrodijalisi tas-sodda tar-reżina huma mmexxija mid-differenza potenzjali. Il-membrani tal-mikrofiltrazzjoni għandhom cutoff tal-piż molekulari ta '0.1-1.0 μm u pressjoni operattiva ta' 0.1-0.2 MPa; membrani ta 'ultrafiltrazzjoni għandhom cutoff tal-piż molekulari ta' 5000-200000 Da u pressjoni operattiva ta '0.1-0.3 MPa; membrani tan-nanofiltrazzjoni għandhom rata ta 'desalinizzazzjoni ta' 0-95% u pressjoni operattiva ta '0.3-0.6 MPa; Il-membrani ta 'l-osmosis inversa għandhom rata ta' desalinizzazzjoni ta '95.0%-99.9%, salinità minima ta' permeat ta 'madwar 1 mg/L, u pressjoni operattiva ta' 0.7-7.0 MPa.
L-elettrodijalisi tipproduċi ilma desalinizzat li ma jidħolx fil-membrana. Is-salinità minima tal-permeat hija qrib dik tar-reverse osmosis, u l-pressjoni operattiva hija 0.1-0.2 MPa. Ir-rata tad-desalinizzazzjoni tista 'tiġi aġġustata fil-medda ta' 0-98% skont it-tul tal-mogħdija tal-fluss u l-intensità tal-kurrent operattiv.
Il-mili tal-mogħdija tal-fluss ta 'l-ilma desalinizzat ta' l-elettrodijalisi b'reżini ta 'skambju ta' anjoni u katjoni jifforma sistema ta 'elettrodijalisi tas-sodda tar-reżina. Meta s-salinità influwenti tkun fil-medda ta '2-5 mg/L, il-konduttività tal-permeat tal-elettrodijalisi tas-sodda tar-reżina tista' tinżamm fil-livell ta '10-15 MΩ.
(4) Klassifikazzjoni skond l-Istruttura tal-Membrana
Ibbażat fuq id-differenza bejn strutturi tal-membrana porużi u mhux-porużi, membrani ta 'separazzjoni jistgħu jinqasmu f'membrani porużi u membrani densi. Il-membrani porużi għandhom numru kbir ta 'pori permeabbli, filwaqt li membrani densi m'għandhomx pori permeabbli.
Ibbażat fuq l-uniformità tal-istruttura tal-membrana, membrani porużi u membrani densi jistgħu jinqasmu kull wieħed aktar f'membrani omoġenji u membrani eteroġenji. L-istruttura tal-membrana ta 'membrana omoġenja hija uniformi fid-direzzjoni vertikali tal-wiċċ tal-membrana, filwaqt li l-istruttura tal-membrana ta' membrana eteroġenja mhix -uniformi fid-direzzjoni vertikali tal-wiċċ tal-membrana.
Il-membrani tal-mikrofiltrazzjoni huma membrani eteroġenji porużi. Id-daqs tal-pori jinbidel b'mod irregolari meta jinxtered il-membrana, u l-effiċjenza tar-ritenzjoni hija ddeterminata prinċipalment mid-daqs medju tal-pori u l-porożità.
Il-membrani tal-ultrafiltrazzjoni huma membrani porużi u eteroġenji. In-naħa tal-ilma tal-għalf tal-membrana għandha saff dens, li jirriżulta f'daqsijiet iżgħar tal-pori fuq in-naħa tal-ilma tal-għalf u daqsijiet tal-pori akbar fuq in-naħa tal-ilma purifikat, li jiffaċilita l-permeabilità tal-ilma. Membrana omoġenja densa tipika hija membrana ta 'skambju joniku użata fl-elettrodijalisi, b'permeabilità limitata ta' l-ilma iżda permeabilità estremament għolja għal joni pożittivi jew negattivi.
Il-membrani komposti tal-polyamide reverse osmosis aromatiċi huma membrani densi eteroġenji tipiċi. Din il-membrana tikkonsisti minn membrana ta 'appoġġ eħxen,-veloċità għolja, poruża laminata b'saff kompost estremament irqiq ta' permeabilità ta'-veloċità għolja, li tikseb kemm permeabilità għolja kif ukoll proporzjon ta 'permeabilità għolja fl-istess ħin.
Membrani omoġenji densi għandhom struttura uniformi fid-direzzjonijiet kollha u jippossjedu proporzjonijiet ta 'permeabilità għolja, iżda minħabba l-permeabilità baxxa tagħhom, ġeneralment mhumiex iffurmati b'mod indipendenti u ħafna drabi huma s-saff dens ta' membrani komposti.
(5) Klassifikazzjoni skont l-Istruttura tal-Element
Element tal-membrana huwa unità ta' ħidma tal-membrana ffurmata billi tgħaqqad membrani tal-folja-simili jew filamentożi ma' komponenti strutturali korrispondenti. Ibbażat fuq differenzi strutturali, l-elementi tal-membrana jistgħu jiġu kklassifikati f'forom strutturali differenti bħal pjanċa, ippjegat, tubulari, vojta minn ġewwa u ferita spirali.
Diversi strutturi tal-membrana għandhom il-vantaġġi u l-iżvantaġġi tagħhom stess f'termini ta 'żona volumetrika, mudell tal-fluss, appoġġ tal-pressjoni, u kundizzjonijiet tat-tindif.
Filtrazzjoni fina, mikrofiltrazzjoni, u membrani ta 'ultrafiltrazzjoni jistgħu jiġu rranġati fi strutturi tal-pjanċa għall-użu fil-filtri tal-pjanċa u l-qafas. Għalkemm il-filtri tal-pjanċa u l-qafas għandhom żona volumetrika żgħira u jeħtieġu sostituzzjoni frekwenti tal-materjal tal-membrana, li jippermettu biss tħaddim intermittenti, il-materjali strutturali għall-appoġġ tal-membrana u l-konduzzjoni tal-ilma mhumiex jintremew, li jirriżultaw fl-inqas spiża materjali meta tissostitwixxi l-membrani.
Il-filtrazzjoni fina u l-membrani tal-mikrofiltrazzjoni jistgħu wkoll jiġu rranġati fi strutturi ippjegati biex jiffurmaw filtri ippjegat. Dawn jiddependu fuq l-istruttura ippjegata biex iżidu ż-żona volumetrika u jużaw il-membrana nnifisha biex jiffurmaw appoġġ ta 'pressjoni ta' wara u kanali ta 'konduzzjoni ta' l-ilma. Madankollu, is-sostituzzjoni tal-membrani ippjegat iżid l-ispiża tal-materjali strutturali.
Kemm il-pjanċa kif ukoll il-membrani ippjegati jaqsmu l-karatteristika ta' tħaddim ta'-fluss sħiħ. L-iżvantaġġi komuni tagħhom jinkludu l-inabbiltà li jiġu prodotti kontinwament fuq skala kbira u l-inabbiltà li jitnaddfu. Minħabba t-tagħmir sempliċi tagħhom u t-tħaddim konvenjenti, huma l-aktar użati f'ambjenti ta' trattament tal-ilma terminali ta' proċessi ta' tniġġis ta'-skala żgħira-baxx.
Membrani tubulari jistgħu jkunu mikrofiltrazzjoni, ultrafiltrazzjoni, nanofiltrazzjoni, jew saħansitra membrani reverse osmosis, li joperaw taħt pressjoni interna b'dijametru ta 'ġewwa ta' 10-15 mm. Il-membrani tubulari ma jistgħux jinħaslu b'lura, għandhom żona volumetrika żgħira, spiża għolja tat-tagħmir, u effiċjenza baxxa tat-tagħmir; madankollu, jistgħu jinħaslu sew 'il quddiem-, li jagħmluhom adattati għat-trattament ta' likwidi ta'-viskożità, ta' turbidità għolja- u struttura ta 'membrana eċċellenti għal konċentrazzjoni speċjali ta' għalf u trattament ta 'ilma mormi industrijali.
Membrani ta 'filtrazzjoni vojta jistgħu jkunu mikrofiltrazzjoni, ultrafiltrazzjoni, nanofiltrazzjoni, jew reverse osmosis, b'dijametri ta' ġewwa li jvarjaw minn 25 sa 1200 μm u dijametri ta 'barra minn 50 sa 2000 μm.
Membrani ta 'filtrazzjoni vojta minn ġewwa jistgħu jiġu kklassifikati fi tipi ta' pressjoni interna u pressjoni esterna skond id-direzzjoni tal-pressjoni. Il-membrani tal-pressjoni interna għandhom erja volumetrika iżgħar u kapaċità ta' żamma tal-ħmieġ-aktar baxxa, huma faċli biex titlaħlaħ b'mod idrawliku, u għandhom rekwiżiti għoljin għall-kwalità tal-ilma tal-għalf. Jistgħu joperaw f'modi ta' fluss-inkroċjat jew ta'-fluss sħiħ. Il-membrani tal-pressjoni esterna għandhom żona volumetrika akbar u kapaċità ta 'żamma tal-ħmieġ-ogħla, mhumiex faċli biex titlaħlaħ b'mod idrawliku, għandhom rekwiżiti aktar baxxi għall-kwalità tal-ilma tal-għalf, u l-aktar joperaw f'mod ta' fluss sħiħ-, li jagħmilha diffiċli biex tifforma fluss-cross.
Membrani ta 'filtrazzjoni vojta minn ġewwa jista' jkollhom żoni volumetriċi estremament għoljin, mhux imqabbla minn strutturi oħra tal-membrana, u jippossjedu prestazzjoni eċċellenti ta 'quddiem u backwashing.
Minħabba s-saħħa mekkanika limitata tal-fibri tal-membrana vojta minn ġewwa, il-ksur tal-fibra huwa problema kbira, u r-rata ta 'ksur tal-fibra f'perjodu ta' tħaddim speċifiku ssir indikatur importanti tal-ħajja tal-membrana.
L-istrutturi tal-membrana roll-up jintużaw prinċipalment għal membrani tan-nanofiltrazzjoni u reverse osmosis, u f'dawn l-aħħar snin, ħarġu wkoll membrani tal-ultrafiltrazzjoni spiral-up. Din l-istruttura għandha żona volumetrika moderata u vantaġġi bħal reżistenza għall-pressjoni operattiva għolja, rekwiżiti baxxi ta 'kwalità ta' ilma ta 'l-għalf, kapaċità kbira ta' fouling, cross-flow faċli, u l-abbiltà li twettaq fwawar 'il quddiem.
Il--sezzjoni trasversali tal-kanal tal-fluss tal-ilma tal-għalf f'membrana spirali-'l fuq tista' titqies bħala kanal dritta ta 'għoli uniformi. Din l-istruttura tippermetti fouling lokalizzat u għandha kapaċità għolja ta 'fouling; madankollu, mhuwiex faċli li jinkisbu effetti ta 'flushing tajbin f'kull qasam, li jagħmilha suxxettibbli għal fouling lokalizzat.
Barra minn hekk, membrani komposti spirali-up ma jistgħux jinħaslu b'lura, u dan jirriżulta f'effetti ħżiena ta' tindif. Id-degradazzjoni tal-prestazzjoni minħabba l-fouling tal-membrana hija problema kbira għal strutturi spirali-up, u l-grad ta 'degradazzjoni tal-prestazzjoni f'perjodu ta' tħaddim speċifiku jsir indikatur importanti tal-ħajja tal-membrana.