Bħala waħda mit-teknoloġiji ewlenin fil-qasam tat-trattament modern tal-ilma, it-teknoloġija tas-separazzjoni tal-membrana għandha rwol importanti fil-purifikazzjoni tal-ilma tax-xorb, trattament tad-drenaġġ industrijali, desalinizzazzjoni tal-ilma baħar u oqsma oħra bil-vantaġġi tagħha ta 'effiċjenza għolja, iffrankar ta' enerġija u protezzjoni ambjentali.
I. Mikrofiltrazzjoni (MF): Filtrazzjoni Fiżika ta 'Ostakoli Bażiċi
Il-firxa tad-daqs tal-pori tal-membrana tal-mikrofiltrazzjoni hija {{0}}. 1-10 mikron, u tiddependi prinċipalment fuq il-mekkaniżmu ta 'skrining biex tinterċetta l-materja sospiża, batterji (bħal Escherichia coli, eċċ.) U kollojdi kbar ta' partikuli. Id-differenza tal-pressjoni operattiva tagħha hija ġeneralment 0.7 bar, b'konsum ta 'enerġija baxxa, li huwa adattat bħala proċess ta' trattament minn qabel.
Effiċjenza taż-Żamma: Il-mikrofiltrazzjoni tista 'żżomm aktar minn 99% ta' partiċelli b'daqs ta 'partiċella> 0. 1 mikron, iżda għandha kapaċità ta' żamma limitata għall-viruses (bħal {20-300 nm norovirus).
Xenarji ta 'applikazzjoni: Il-mikrofiltrazzjoni tista' tnaqqas it-turbidità għal inqas minn 0. 1NTU fit-trattament tal-ilma tax-xorb, u r-rata ta 'tneħħija tal-batterja taqbeż il-95%; Meta tintuża għall-kjarifika tal-meraq fl-industrija tal-ikel, tista 'żżomm aktar minn 90% tas-sustanzi tat-togħma.
Limitazzjonijiet: Mhux possibbli li tneħħi l-materja organika maħlula (DOM) u sustanzi li jniġġsu joniċi (bħal joni tal-kalċju u tal-manjeżju), u teħtieġ proċessi sussegwenti biex tinkiseb purifikazzjoni fil-fond.
II. Ultrafiltrazzjoni (UF): Separazzjoni preċiża ta 'sustanzi makromolekulari
Id-daqs tal-pori tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni huwa mnaqqas għal 0. 002-0. 1 mikron (li jikkorrispondi għal piż molekulari ta '1000-100000 Daltons), u proteini, kollojdi u xi viruses huma interċettati permezz tal-effetti doppji ta' l-iskrinjar fiżiku u l-adsorbiment tal-wiċċ. Id-differenza tal-pressjoni operattiva tagħha tiżdied għal 1-7 bar, li teħtieġ konsum ogħla ta 'enerġija.
Prestazzjoni taż-żamma: Ir-rata ta 'żamma ta' materja organika makromolekulari b'piż molekulari> 10KDa (bħall-aċidu umiku) taqbeż id-90%, iżda kważi m'għandha l-ebda effett ta 'żamma fuq joni monovalenti (Na⁺, CL⁻).
Effiċjenza Ekonomika: L-ispiża tas-sistema ta 'ultrafiltrazzjoni għat-trattament ta' tunnellata ta 'ilma fil-provvista ta' ilma muniċipali hija ta 'madwar 0. 3-0. 5 wan, li huwa 20% inqas minn dak tal-proċess tradizzjonali ta' filtrazzjoni tar-ramel.
Applikazzjoni tipika: It-trattament mediku tad-drenaġġ jista 'jneħħi aktar minn 90% tal-mikro-organiżmi patoġeniċi, li jissodisfa l- "istandards ta' kwittanza għal sustanzi li jniġġsu fl-ilma f'istituzzjonijiet mediċi". Meta t-trattament minn qabel tal-ilma baħar huwa kkombinat ma 'osmosis b'lura, il-ħajja tal-membrana RO tista' tiġi estiża bi 30% -40%.
Iii. Nanofiltrazzjoni (NF): Membrana multifunzjonali għal separazzjoni selettiva
Id-daqs tal-pori tal-membrana tan-nanoofiltrazzjoni huwa ta 'madwar 1nm (li jikkorrispondi għal piż molekulari ta' 200-400 DA), li għandu kemm effetti ta 'skrining kif ukoll ta' ħlas ta 'repulsjoni. Ir-rata ta 'żamma ta' joni divalenti (bħal ca²⁺, so₄²⁻) hija għolja daqs 90% -98%, iżda r-rata ta 'tneħħija ta' joni monovalenti (bħal Na⁺) hija biss 20% {-80%. Il-pressjoni operattiva tiżdied għal 3. 5-16 bar, li teħtieġ drive ta 'pressjoni medja u għolja.
Effiċjenza ta 'desalinizzazzjoni: Ir-rata ta' żamma ta 'sulfat tal-manjeżju (MGSO₄) tista' tilħaq aktar minn 95%, filwaqt li dik tal-klorur tas-sodju (NaCl) hija biss 40% {-70%. Din il-karatteristika tagħmilha estremament vantaġġjuża fit-trattib tal-ilma iebes.
Tqabbil tal-Konsum tal-Enerġija: Il-konsum tal-enerġija tan-nanoofiltrazzjoni huwa ta 'madwar 50% -70% ta' dak ta 'l-osmosis reverse. Pereżempju, meta tittratta l-ilma brackish, il-konsum tal-elettriku ta 'nanofiltrazzjoni għal kull tunnellata ta' ilma huwa 1. {2-2. 5kwh, filwaqt li l-osmosis reverse teħtieġ 2. {5-4 kWh.
Tneħħija tal-kroma: Wara impjant tal-ilma tal-wiċċ adottat nanoofiltrazzjoni, il-kroma tnaqqset minn 30 pt-CO għal taħt il-5 pt-CO, u ma ġie miżjud l-ebda ossidant kimiku.
Trattament ta 'materjal radjuattiv: Ir-rata ta' żamma ta 'radju (RA²⁺) qabżet 98%, billi tnaqqas b'mod sinifikanti r-riskju ta' radjuattività ta 'l-ilma ta' taħt l-art.
Iv. Osmosis Reverse (RO): Teknoloġija ta 'Desalinizzazzjoni Estremament Preċiża
Id-daqs tal-pori tal-membrana tal-osmosis inversa huwa<0.1nm, which only allows water molecules to pass through, and almost completely blocks soluble salts (salinity rejection rate>95%) and organic matter with a molecular weight>100Da. Il-pressjoni operattiva tagħha tvarja bis-salinità tal-ilma tad-dħul. It-trattament ta 'ilma brackish jeħtieġ 5-20 bar, u d-desalinizzazzjoni ta' l-ilma baħar hija għolja daqs 50-84 bar.
Kapaċità ta 'desalinizzazzjoni: Il-membrana RO kompost tista' desalinat 99.7% ta 'l-ilma baħar (TDS 35000mg \/ L), u l-ilma prodott TDS<500mg/L, meeting the WHO drinking water standard.
Analiżi tal-ispejjeż: Fi proġetti globali ta 'desalinizzazzjoni tal-ilma baħar, it-teknoloġija RO tirrappreżenta aktar minn 65%, u l-ispiża għal kull tunnellata ta' ilma naqset għal 3. 5-6 wan, li huwa 60% inqas mill-metodu ta 'distillazzjoni.