¿Cuál es la diferencia entre microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa?

Microfiltración (MF):

La precisión de la filtración es generalmente de 0,1 a 50 micras. Los elementos filtrantes de PP comunes, los elementos filtrantes de carbón activado, los elementos filtrantes de cerámica, etc. pertenecen a la categoría de microfiltración. Se utilizan para una filtración gruesa simple para filtrar partículas grandes de impurezas como barro, óxido, etc. en el agua, pero no pueden eliminar sustancias nocivas como las bacterias en el agua. Por lo general, el elemento filtrante no se puede limpiar. Es un material filtrante desechable y debe reemplazarse con frecuencia. ① Núcleo de algodón PP: generalmente solo se usa para filtración gruesa con bajos requisitos para eliminar partículas grandes como barro, óxido, etc. en el agua. ② Carbón activado: puede eliminar la decoloración y el olor del agua, pero no puede eliminar las bacterias del agua y el efecto de eliminación del barro y el óxido también es deficiente. ③ Elemento filtrante cerámico: la precisión mínima de filtración es de solo 0,1 micrones, generalmente con un caudal pequeño y difícil de limpiar.

Membrana de ultrafiltración (UF):

Una membrana de filtración microporosa con especificaciones de tamaño de poro consistentes y un rango de tamaño de poro nominal de 0,001 a 0,02 micrones. El método de filtración por membrana que utiliza una membrana de ultrafiltración con diferencia de presión como fuerza impulsora es la filtración por membrana de ultrafiltración. Las membranas de ultrafiltración están hechas principalmente de fibra de acetato o materiales poliméricos con propiedades similares. Es adecuado para la separación y concentración de solutos en la solución de procesamiento y también se utiliza a menudo para la separación de suspensiones coloidales que son difíciles de completar con otras tecnologías de separación. Su campo de aplicación está en constante expansión.

La ultrafiltración por membrana, que utiliza la diferencia de presión como fuerza impulsora, se puede dividir en tres categorías: filtración por membrana de ultrafiltración, filtración por membrana microporosa y filtración por membrana de ósmosis inversa. Se distinguen según el tamaño o el peso molecular de las pequeñas partículas que pueden ser retenidas por la capa de membrana. Cuando se utiliza el rango de tamaño de poro nominal de la membrana como estándar de distinción, el rango de tamaño de poro nominal de la membrana microporosa (MF) es de 0,02 a 10 μm; la membrana de ultrafiltración (UF) es de 0,001-0,02 μm; la membrana de ósmosis inversa (RO) es de 0,0001-0,001 μm. Hay muchos factores que controlan los poros. Por ejemplo, se pueden obtener membranas de ultrafiltración con diferentes tamaños de poro y distribuciones de tamaño de poro según el tipo y concentración de la solución durante la preparación de la membrana, las condiciones de evaporación y condensación, etc.

Nanofiltración (NF):

La precisión de la filtración está entre la ultrafiltración y la ósmosis inversa, y la tasa de desalinización es menor que la de la ósmosis inversa. Había un dicho popular en el mercado: la nanofiltración es una ósmosis inversa flexible. De hecho, este es un concepto técnico engañoso.

El verdadero concepto de separación de la nanofiltración es una membrana filtrante que satisface el efecto Donan y tiene retención selectiva de iones. Es una membrana cuya permeabilidad al cloruro de sodio es proporcional a la concentración de cloruro de sodio y la relación es superior a 0,4. Se utiliza principalmente para la desalinización y concentración de diversos líquidos de alimentación. La tasa de retención de NaCl del 0% se obtiene mediante pruebas de membrana de nanofiltración bajo la condición de una mezcla de 30.000 ppm de NaCl y otros tipos de iones. Bajo la condición de una solución pura de NaCl de 30.000 ppm. La tasa de retención de la membrana de nanofiltración para NaCl es del 5% al ​​15%. Cuando la concentración de NaCl es inferior a 30.000 ppm o incluso inferior, la tasa de retención de NaCl mediante la membrana de nanofiltración es superior al 15%. La tasa de rechazo real de las membranas de nanofiltración para sales como NaCl depende principalmente de la composición del afluente y de las propiedades de la membrana (ver figura).

Ósmosis Inversa (RO):

La precisión de la filtración es de aproximadamente 0,0001 micras. Es una tecnología de separación por membrana de ultra alta precisión que utiliza diferencia de presión desarrollada en los Estados Unidos a principios de la década de 1960. Puede filtrar casi todas las impurezas del agua (incluidas las dañinas y beneficiosas) y solo permitir el paso de las moléculas de agua. Generalmente se utiliza en la producción de agua pura, agua ultrapura industrial y agua ultrapura médica. La tecnología de ósmosis inversa requiere presurización y electricidad.

El principio de la ósmosis inversa:

Primero, debemos entender el concepto de "ósmosis". La ósmosis es un fenómeno físico. Cuando dos tipos de agua que contienen diferentes sales se separan mediante una membrana semipermeable, se encontrará que el agua del lado con menos sal penetrará a través de la membrana hacia el agua con mayor contenido de sal, mientras que la sal contenida en ella no penetrará. De esta manera, la concentración de sal en ambos lados se fusionará gradualmente hasta alcanzar el mismo nivel. Sin embargo, lleva mucho tiempo completar este proceso, que también se llama presión osmótica.

Pero si se aplica presión en el lado con mayor contenido de sal, también se puede detener la ósmosis anterior. La presión en este momento se llama presión osmótica. Si se aumenta más la presión, la ósmosis se puede hacer en la dirección opuesta y la sal permanecerá. Por lo tanto, el principio de la desalinización por ósmosis inversa es aplicar una presión mayor que la presión osmótica natural al agua con sal (como el agua cruda), de modo que la ósmosis avance en la dirección opuesta y las moléculas de agua en el agua cruda se presionen hacia el otro lado de la membrana para convertirse en agua limpia, logrando así el propósito de eliminar las impurezas y la sal del agua.