Verschil tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose

Sleutel Verschil - ultrafiltratie versus omgekeerde osmose
 

Waterzuivering is een belangrijk proces voor het leveren van schoon water aan de gemeenschap. Er zijn veel stappen nodig in het waterzuiveringsproces dat biologische, chemische en fysieke procedures omvat. Ultrafiltratie is het proces waarbij water wordt gefilterd door een membraanfilter om moleculen af ​​te scheiden die aanwezig zijn in het watermonster met een molecuulgewicht tussen 103 - 106 Da. Omgekeerde osmose is een procedure waarbij water door een semipermeabel membraan wordt gevoerd tegen een concentratiegradiënt. Het membraan met omgekeerde osmose kan deeltjes met een molecuulgewicht> 300 Da afwijzen. De belangrijk verschil tussen de twee procedures is de grootte van de deeltjes gefilterd van de twee membranen. Ultrafiltratie filtert kleinere moleculen met een laag moleculair gewicht, terwijl omgekeerde osmose grotere moleculen met een hoger molecuulgewicht kan filteren.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is ultrafiltratie
3. Wat is omgekeerde osmose
4. Overeenkomsten tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose
5. Vergelijking zij aan zij - Ultrafiltratie versus omgekeerde osmose in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is ultrafiltratie?

Ultrafiltratie (UF) is een type membraanfiltratie. Het maakt gebruik van hydrostatische druk om vloeistof - watermonster over het semi-permeabele membraan te forceren. Het membraan is samengesteld uit nitrocellulose met een kleine poriegrootte van ongeveer 0,22 μm of 0,45 μm. Ultrafiltratie wordt voornamelijk gebruikt om bacteriën en andere organismen in het monster te verwijderen. Het wordt ook gebruikt om kleine ionen, deeltjes met een laag moleculair gewicht en organisch materiaal te verwijderen die kleur, smaak en geur aan water geven.

Figuur 01: Ultrafiltratie

De Ultrafiltration-opstelling maakt gebruik van een holle lange vezel die is samengesteld uit membraanachtig materiaal. Het voedingswater stroomt ofwel in de cel of in het lumen van de vezel. De stroming van water door de poriën van het membraanfilter zal het mogelijk maken dat de opgeloste opgeloste stoffen en deeltjes blijven vastzitten. Het gefilterde water en de deeltjes met laag molecuulgewicht passeren door het membraan. Het uitlaatwater ondergaat vervolgens andere stroomafwaartse zuiveringsprocedures die chemische behandelingsprocedures omvatten.

Het proces van ultrafiltratie wordt idealiter gebruikt voor het zuiveren en concentreren van macromoleculaire (103 - 106 Da) oplossingen, vooral eiwitoplossingen. Het primaire principe van scheiding is gebaseerd op de grootte. Het materiaal waarin het membraan wordt bereid, kan soms ook een effect hebben op de filtratiesnelheid en -efficiëntie.

De belangrijkste voordelen van Ultrafiltratie zijn;

• Het gebruikt geen chemicaliën om te zuiveren.
• Het is gebaseerd op het eenvoudige proces van maatscheiding.
• Het kan worden gebruikt om zowel deeltjes als micro-organismen te verwijderen.
• Het kan worden geautomatiseerd.

Wat is omgekeerde osmose?

Omgekeerde osmose is het proces waarbij een druk groter dan de hydraulische druk op het systeem wordt uitgeoefend om beweging van water door een semipermeabel membraan mogelijk te maken. De beweging vindt plaats tegen een concentratiegradiënt. De membranen die worden gebruikt in omgekeerde osmose worden aangeduid als omgekeerde osmose (RO) membranen. De materialen die gewoonlijk worden gebruikt om commerciële RO-membranen te bereiden zijn polyamide-dunnefilmcomposieten (TFC), celluloseacetaat (CA) en cellulosetriacetaat (CTA). Afhankelijk van het type membraanmateriaal wordt de efficiëntie en de snelheid van de techniek veranderd.

Figuur 02: Omgekeerde osmose

De opstelling voor omgekeerde osmose bestaat uit een holle vezel waarbij het membraanmateriaal spiraalvormig om de vezel wordt gewikkeld. Deze vezels worden samengebonden om het oppervlak voor omgekeerde osmose te vergroten. Als het stromende water eenmaal onder hoge druk staat, passeren het water en de kleine moleculen het semipermeabele membraan. Dit houdt de grote deeltjes en de rest van de ongewenste deeltjes tegen. Het gefilterde water wordt vervolgens doorgegeven voor stroomafwaartse verwerking.

RO-membranen kunnen vrijwel alle deeltjes, inclusief kiemen, organische stof, ionen en andere deeltjes, filteren. Filtratie van grote moleculen tot een molecuulgewicht van> 300 Da is mogelijk met omgekeerde osmose-techniek.

De voordelen van omgekeerde osmose bij waterzuivering zijn,

• Kosten efficiëntie.
• Kan bijna alle deeltjes filteren, inclusief ionen en zware metalen.
• Kan worden gebruikt om radioactieve deeltjes uit watermonsters te verwijderen.
• Chemisch gebruik is geminimaliseerd.

Wat zijn de overeenkomsten tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose?

• Beide zijn waterzuiveringstechnieken gebaseerd op fysische scheiding / filtratie.
• Beide maken gebruik van membranen in de filtratieprocedure.
• Beide systeemopstellingen worden voorbereid in een holle vezel bekleed met het membraan.
• In beide procedures worden vaste deeltjes, waaronder organische, anorganische stoffen, ionen, microben en kleine stofdeeltjes of kiemdeeltjes uitgefilterd en behouden.
• De membranen die in beide technieken worden gebruikt, zijn gemaakt van een cellulosemateriaal of een synthetisch koolstofmateriaal.

Wat is het verschil tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose?

Ultrafiltratie versus omgekeerde osmose
Ultrafiltratie is het proces waarbij water door een membraanfilter wordt gefilterd om moleculen die in het watermonster aanwezig zijn af te scheiden.	Omgekeerde osmose is het proces waarbij het water door een semi-permeabel membraan wordt gevoerd tegen de concentratiegradiënt die wordt bevorderd door hoge druk.
Molecuulgewicht van gescheiden deeltjes
103-106 Da	> 300 Da
voordelen
Het gebruikt geen chemicaliën om te zuiveren. Het is gebaseerd op het eenvoudige proces van maatscheiding. Het kan worden gebruikt om zowel deeltjes als micro-organismen te verwijderen. Het kan worden geautomatiseerd.	Kosten efficiëntie. Kan bijna alle deeltjes filteren, inclusief ionen en zware metalen. Kan worden gebruikt om radioactieve deeltjes uit watermonsters te verwijderen. Chemisch gebruik is geminimaliseerd.

Samenvatting - Ultrafiltratie versus omgekeerde osmose 

De technieken ultrafiltratie en omgekeerde osmose worden toegepast bij de stroomafwaartse verwerking van drinkwater. Het belangrijkste doel van deze beide technieken is om veilig drinkwater voor de overheid te bieden. Ultrafiltratie maakt gebruik van een membraanfilter om zeer kleine deeltjes en vooral micro-organismen uit te filteren. Omgekeerde osmose kan grote moleculen filteren en is daarom kosteneffectiever en efficiënter.

Download de PDF-versie van Ultrafiltration vs Reverse Osmosis

U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose

Referentie:

1. "Eco-vriendelijke breedspectrumbiocide (waterstofperoxide en zilver)." Toegang tot 4 oktober 2017. Beschikbaar Hier
2. Technologieën, AXEON Water. "Ultrafiltratie VS omgekeerde osmose." Omgekeerde osmose Waterbehandeling, zuivering, filtratiesystemen, 14 oktober 2016. Betreden 4 oktober 2017. Beschikbaar Hier 
3. "Wat is ultrafiltratie (UF) in termen van membraanfiltertechnologie?" Waterkwaliteitsinformatie - Wat is ultrafiltratie (UF) op het gebied van membraanfiltertechnologie? | APEC Water. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. 'Ultrafiltration Grundmühle' door W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. via Commons Wikimedia
2. 'Reverse Osmosis System' door Mas mufti  (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia