Reverzna osmoza (RO) i nanofiltracija (NF)su široko prepoznati kao među najučinkovitijim i ekonomičnijim procesima razdvajanja. Iako su membrane RO -a opsežno primijenjene i u industrijskom i u tijeku za liječenje vode, mnogi korisnici manje razumiju NF membrane. Dakle, koje su ključne razlike među njima?
I. Princip rada
1. membrana reverzne osmoze (RO)
U RO se na stranu dovodne vode (koncentrirana otopina) primjenjuje radni tlak kako bi se prevladao prirodni osmotski tlak. Kad primijenjeni tlak premaši osmotski tlak, prirodni smjer protoka vode se preokreće. Molekule vode prolaze kroz membranu do razrijeđene strane, stvarajući pročišćenu vodu, dok se soli u velikoj mjeri odbacuju. Idealna RO membrana pruža visok tok vode, a potpuno sprečava prolazak soli.
2. nanofiltracija (NF) membrana
NF membrane predstavljaju posebnu i obećavajuću klasu membrana za razdvajanje. U prošlosti se NF ponekad nazivao "labavim ro", ali ovo je tehnička zabluda. Prave NF membrane djeluju pod Donnanovim efektom i pokazuju selektivno odbacivanje iona. Obično, NF membranu karakterizira propusnost natrijevog klorida proporcionalnom koncentraciji hrane, s omjerom većim od 0,4.
Ii. Preciznost filtracije
1. RO membrana
RO je najpreciznija tehnologija razdvajanja tekućine na bazi membrane. Odbacuje gotovo sve otopljene soli i organske molekule s molekularnom težinom iznad 100 Da, dok dopuštaju samo molekule vode. Odbacivanje soli celuloznih acetata RO membrane uglavnom prelazi 95%, dok one tanko-film kompozitnih RO membrana obično prelazi 98%.
2. NF membrana
NF membrane imaju preciznost razdvajanja između RO i ultrafiltracije (UF). Obično odbacuju organske molekule u rasponu od 200 do 400 DA. Njihovo odbacivanje soli je između 20% i 98%. NF membrane uklanjaju monuvalentne anionske soli (npr. NaCl, CaCl₂) s relativno niskim odbacivanjem od 20–80%, dok se dvovalentne ili multivalentne soli (npr. MgSO₄, Na₂so₄) uklanjaju po mnogo većim stopama od 90–98%.
Iii. Radni pritisak
1. RO membrana
Potrebni radni tlak za RO membrane ovisi o slanosti dovodne vode. Za bočastu vodu, pritisci obično prelaze 5 bara, dok su za morsku vodu pritisci obično ispod 84 bara.
2. NF membrana
Budući da NF membrane omogućuju slobodno prolaze monuvalentne soli, osmotski tlak preko membrane mnogo je niži u usporedbi s RO. Kao rezultat, NF zahtijeva značajno niži radni tlak, obično se kreće od 3,5 do 16 bara.
Iv. Prijava
1. RO membrana
RO membrane se široko koriste za morsku vodu i bočastu desalinizaciju vode, dovodnu vodu kotla, industrijsku čistu vodu i ultračistu proizvodnju vode u elektroničkoj industriji. Oni se također primjenjuju u pročišćavanju pitke vode, pročišćavanju otpadnih voda i različitim posebnim razdvajanjima. U kombinaciji s ionskom razmjenom, RO može u velikoj mjeri smanjiti operativne troškove i otpuštanje otpadnih voda.
2. NF membrana
NF membrane obično se koriste za pročišćavanje pitke vode i omekšavanje, selektivno uklanjanje soli i koncentraciju organskih ili biološki aktivnih tvari. Učinkoviti su u uklanjanju prekursora trihalometana (THM), odvajanju i koncentriranju organskih spojeva različitih molekularnih težina, dekolorizaciji otpadnih voda, smanjenju tvrdoće podzemne vode i radioaktivnog radija, koncentracije prehrambenih proizvoda i oporavka vrijednih tvari u lijekovima.