ความแตกต่างที่สำคัญ – การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันกับระบบ Reverse Osmosis
การทำน้ำให้บริสุทธิ์เป็นกระบวนการสำคัญในการจัดหาน้ำสะอาดให้กับชุมชน มีหลายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ซึ่งรวมถึงกระบวนการทางชีวภาพ ทางเคมี และทางกายภาพ Ultrafiltration เป็นกระบวนการที่น้ำถูกกรองผ่านตัวกรองแบบเมมเบรนเพื่อแยกโมเลกุลที่มีอยู่ในตัวอย่างน้ำซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุลระหว่าง 103 – 106 Da รีเวิร์สออสโมซิสเป็นขั้นตอนที่น้ำไหลผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ด้วยการไล่ระดับความเข้มข้น เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสสามารถปฏิเสธอนุภาคที่มีน้ำหนักโมเลกุล >300 Daความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองขั้นตอนคือขนาดของอนุภาคที่กรองจากเยื่อหุ้มทั้งสอง อัลตราฟิลเตรชั่นกรองโมเลกุลขนาดเล็กที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ในขณะที่รีเวิร์สออสโมซิสสามารถกรองโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงกว่าได้
การกรองแบบพิเศษคืออะไร
Ultrafiltration (UF) เป็นการกรองแบบเมมเบรนชนิดหนึ่ง ใช้แรงดันไฮโดรสแตติกเพื่อบังคับตัวอย่างของเหลว – น้ำผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ เมมเบรนประกอบด้วยไนโตรเซลลูโลสที่มีรูพรุนขนาดเล็กประมาณ 0.22µm หรือ 0.45µm ตัวกรองอัลตราฟิลเตรชันส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำจัดแบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในตัวอย่าง นอกจากนี้ยังใช้เพื่อกำจัดไอออนขนาดเล็ก อนุภาคน้ำหนักโมเลกุลต่ำ และอินทรียวัตถุซึ่งให้สี รสชาติ และกลิ่นแก่น้ำ
รูปที่ 01: Ultrafiltration
การติดตั้งแบบอัลตราฟิลเตรชั่นใช้เส้นใยยาวกลวงที่ประกอบด้วยวัสดุที่เป็นเยื่อบาง น้ำป้อนจะไหลภายในเซลล์หรือในรูของเส้นใย การไหลของน้ำผ่านรูพรุนของตัวกรองเมมเบรนจะช่วยให้ตัวถูกละลายและอนุภาคที่ถูกระงับ น้ำกรองและอนุภาคที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจะผ่านเมมเบรน จากนั้นน้ำที่ระบายออกจะผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ปลายน้ำอื่นๆ ซึ่งรวมถึงขั้นตอนการบำบัดด้วยสารเคมี
กระบวนการอัลตราฟิลเตรชั่นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำสารละลายโมเลกุลขนาดใหญ่ให้บริสุทธิ์และเข้มข้น (103 – 106 Da) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารละลายโปรตีน หลักการหลักของการแยกขึ้นอยู่กับขนาด วัสดุที่ใช้ทำเมมเบรนบางครั้งอาจส่งผลต่อความเร็วและประสิทธิภาพของการกรอง
ข้อดีหลักของการกรองแบบพิเศษคือ;
- ไม่ใช้สารเคมีในการชำระล้าง
- ขึ้นอยู่กับกระบวนการแยกขนาดอย่างง่าย
- ใช้ได้ทั้งอนุภาคและจุลินทรีย์
- อัตโนมัติได้
ระบบ Reverse Osmosis คืออะไร
Reverse Osmosis เป็นกระบวนการที่ใช้แรงดันมากกว่าแรงดันไฮดรอลิกกับระบบเพื่อให้น้ำเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ การเคลื่อนไหวเกิดขึ้นจากการไล่ระดับความเข้มข้น เมมเบรนที่ใช้ในการรีเวิร์สออสโมซิสเรียกว่าเมมเบรนแบบรีเวิร์สออสโมซิส (RO) วัสดุที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมเยื่อ RO เชิงพาณิชย์ ได้แก่ คอมโพสิตฟิล์มบางโพลีอะไมด์ (TFC) เซลลูโลสอะซิเตต (CA) และเซลลูโลสไตรอะซิเตต (CTA) ประสิทธิภาพและความเร็วของเทคนิคขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุเมมเบรน
รูปที่ 02: รีเวิร์สออสโมซิส
ระบบรีเวิร์สออสโมซิสประกอบด้วยเส้นใยกลวงที่มีวัสดุเมมเบรนพันรอบเส้นใย เส้นใยเหล่านี้ถูกมัดเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับรีเวิร์สออสโมซิส เมื่อน้ำไหลผ่านแรงดันสูง น้ำและโมเลกุลขนาดเล็กจะผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ สิ่งนี้จะเก็บอนุภาคขนาดใหญ่และส่วนที่เหลือของอนุภาคที่ไม่ต้องการ จากนั้นน้ำที่กรองแล้วจะถูกส่งไปยังกระบวนการปลายน้ำ
เมมเบรน RO สามารถกรองอนุภาคได้เกือบทั้งหมด รวมทั้งเชื้อโรค อินทรียวัตถุ ไอออน และอนุภาคอื่นๆ การกรองโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักโมเลกุลไม่เกิน >300 Da เป็นไปได้ด้วยเทคนิคการรีเวิร์สออสโมซิส
ข้อดีของรีเวิร์สออสโมซิสในการทำน้ำให้บริสุทธิ์คือ
- ความคุ้มค่า
- กรองอนุภาคได้เกือบทั้งหมด รวมทั้งไอออนและโลหะหนัก
- ใช้กำจัดอนุภาคกัมมันตภาพรังสีจากตัวอย่างน้ำได้
- ลดการใช้สารเคมี
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันกับการรีเวิร์สออสโมซิสคืออะไร
- ทั้งสองเป็นเทคนิคการทำน้ำให้บริสุทธิ์ตามการแยก / การกรองทางกายภาพ
- ทั้งสองใช้เยื่อกรองในกระบวนการกรอง
- ทั้งการตั้งค่าระบบเตรียมด้วยใยกลวงที่เคลือบด้วยเมมเบรน
- ในทั้งสองขั้นตอน อนุภาครวมถึงสารอินทรีย์ สารอนินทรีย์ ไอออน จุลินทรีย์ และอนุภาคฝุ่นหรือเชื้อโรคขนาดเล็กจะถูกกรองและเก็บรักษา
- เยื่อที่ใช้ในเทคนิคทั้งสองนี้ทำจากวัสดุเซลลูโลสหรือวัสดุคาร์บอนสังเคราะห์
การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันและรีเวิร์สออสโมซิสต่างกันอย่างไร
อัลตราฟิลเตรชั่น vs รีเวิร์สออสโมซิส |
|
| อัลตราฟิลเตรชั่นเป็นกระบวนการที่น้ำถูกกรองผ่านแผ่นกรองเมมเบรนเพื่อแยกโมเลกุลที่มีอยู่ในตัวอย่างน้ำ | รีเวิร์สออสโมซิสเป็นกระบวนการที่น้ำไหลผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้กับระดับความเข้มข้นที่ความดันสูงเอื้ออำนวย |
| น้ำหนักโมเลกุลของอนุภาคแยก | |
| 103 -106 ดา | >300 ดา |
| ข้อดี | |
|
|
สรุป – อัลตร้าฟิลเตรชั่น vs รีเวิร์สออสโมซิส
เทคนิคการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันและรีเวิร์สออสโมซิสถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตน้ำดื่มปลายน้ำ วัตถุประสงค์หลักของทั้งสองเทคนิคนี้คือการจัดหาน้ำดื่มที่ปลอดภัยให้กับประชาชน Ultrafiltration ใช้แผ่นกรองเมมเบรนเพื่อกรองอนุภาคขนาดเล็กมากโดยเฉพาะจุลินทรีย์ รีเวิร์สออสโมซิสสามารถกรองโมเลกุลขนาดใหญ่ออกได้ ดังนั้นจึงคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของ Ultrafiltration vs Reverse Osmosis
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามบันทึกการอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ ความแตกต่างระหว่าง Ultrafiltration และ Reverse Osmosis