Belangrijkste verschil - Ultrafiltratie versus omgekeerde osmose
Waterzuivering is een belangrijk proces om de gemeenschap van schoon water te voorzien. Er zijn veel stappen betrokken bij het waterzuiveringsproces, waaronder biologische, chemische en fysische procedures. Ultrafiltratie is het proces waarbij water door een membraanfilter wordt gefilterd om de in het watermonster aanwezige moleculen met een molecuulgewicht tussen 103 - 106 Da af te scheiden. Omgekeerde osmose is een procedure waarbij water tegen een concentratiegradiënt door een semi-permeabel membraan wordt geleid. Het omgekeerde osmosemembraan kan deeltjes met een molecuulgewicht> 300 Da afstoten. Het belangrijkste verschil tussen de twee procedures is de grootte van de deeltjes die uit de twee membranen worden gefilterd. Ultrafiltratie filtert kleinere moleculen met een laag molecuulgewicht, 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 soort membraanfiltratie. Het gebruikt hydrostatische druk om vloeistof - watermonster over het semi-permeabele membraan te dwingen. 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 uit het monster te verwijderen. Het wordt ook gebruikt om kleine ionen, deeltjes met een laag molecuulgewicht en organisch materiaal te verwijderen die kleur, smaak en geur aan water geven.
Figuur 01: Ultrafiltratie
De ultrafiltratie-opstelling maakt gebruik van een holle lange vezel die is samengesteld uit een membraanachtig materiaal. Het voedingswater stroomt ofwel in de cel ofwel in het lumen van de vezel. Door de waterstroom door de poriën van het membraanfilter kunnen de gesuspendeerde opgeloste stoffen en deeltjes worden vastgehouden. Het gefilterde water en de deeltjes met een laag molecuulgewicht passeren het membraan. Het uitlaatwater ondergaat vervolgens andere stroomafwaartse zuiveringsprocedures, waaronder chemische behandelingsprocedures.
Het ultrafiltratieproces wordt bij uitstek gebruikt voor het zuiveren en concentreren van macromoleculaire (103 - 106 Da) oplossingen, vooral eiwitoplossingen. Het belangrijkste principe van scheiding is gebaseerd op de grootte. Het materiaal waarin het membraan is vervaardigd kan soms ook invloed 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 scheiding op maat.
- 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 semi-permeabel membraan mogelijk te maken. De beweging vindt plaats tegen een concentratiegradiënt in. De membranen die worden gebruikt bij omgekeerde osmose worden omgekeerde osmose (RO) -membranen genoemd. De materialen die gewoonlijk worden gebruikt om commerciële RO-membranen te bereiden, zijn polyamide dunne film composieten (TFC), celluloseacetaat (CA) en cellulosetriacetaat (CTA). Afhankelijk van het type membraanmateriaal wordt de efficiëntie en de snelheid van de techniek gewijzigd.
Figuur 02: Omgekeerde osmose
De omgekeerde osmose-opstelling bestaat uit een holle vezel waarbij het membraanmateriaal spiraalvormig om de vezel wordt gewikkeld. Deze vezels zijn aan elkaar gebonden om het oppervlak voor omgekeerde osmose te vergroten. Zodra het stromende water onder hoge druk staat, passeren het water en de kleine moleculen het semi-permeabele membraan. Dit houdt de grote deeltjes en de rest van de ongewenste deeltjes vast. Het gefilterde water wordt vervolgens doorgelaten voor verdere verwerking.
RO-membranen kunnen vrijwel alle deeltjes filteren, inclusief ziektekiemen, organisch materiaal, ionen en ander fijnstof. 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.
- Het gebruik van chemicaliën wordt tot een minimum beperkt.
Wat zijn de overeenkomsten tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose?
- Beide zijn waterzuiveringstechnieken gebaseerd op fysieke scheiding / filtratie.
- Beide maken gebruik van membranen bij de filtratieprocedure.
- Beide systeemopstellingen zijn voorbereid in een holle vezel gecoat met het membraan.
- Bij beide procedures worden fijnstof, waaronder organische, anorganische stoffen, ionen, microben en kleine stof- of kiemdeeltjes, uitgefilterd en vastgehouden.
- 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?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Ultrafiltratie versus omgekeerde osmose |
|
| Ultrafiltratie is het proces waarbij water door een membraanfilter wordt gefilterd om de aanwezige moleculen in het watermonster te scheiden. | Omgekeerde osmose is het proces waarbij het water door een semi-permeabel membraan wordt geleid tegen de concentratiegradiënt in die wordt vergemakkelijkt door hoge druk. |
| Molecuulgewicht van gescheiden deeltjes | |
| 103-106 Da | > 300 Da |
| Voordelen | |
|
|
Samenvatting - Ultrafiltratie versus omgekeerde osmose
De technieken ultrafiltratie en omgekeerde osmose worden toegepast bij de stroomafwaartse verwerking van drinkwater. Het belangrijkste doel van beide technieken is om het publiek veilig drinkwater te bieden. Ultrafiltratie maakt gebruik van een membraanfilter om zeer kleine deeltjes en vooral micro-organismen eruit te filteren. Omgekeerde osmose kan grote moleculen filteren en is daarom kosteneffectiever en efficiënter.
Download de pdf-versie van ultrafiltratie versus omgekeerde osmose
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen ultrafiltratie en omgekeerde osmose
