【水處理】微濾、超濾、納濾、反滲透有什么區(qū)別？

    超濾(UF)：
    過(guò)濾精度在0.001-0.1微米，屬于二十一世紀(jì)高新技術(shù)之一。是一種利用壓差的膜法分離技術(shù)，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細(xì)菌、大分子有機(jī)物等有害物質(zhì)，并能保留對(duì)人體有益的一些礦物質(zhì)元素。是礦泉水、山泉水生產(chǎn)工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達(dá)95%以上，并且可方便的實(shí)現(xiàn)沖洗與反沖洗，不易堵塞，使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。超濾不需要加電加壓，僅依靠自來(lái)水壓力就可進(jìn)行過(guò)濾，流量大，使用成本低廉，較適合家庭飲用水的全面凈化。因此未來(lái)生活飲用水的凈化將以超濾技術(shù)為主，并結(jié)合其他的過(guò)濾材料，以達(dá)到較寬的處理范圍，更全面地消除水中的污染物質(zhì)。
    納濾(NF)：
    過(guò)濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術(shù)，水的回收率較低。也就是說(shuō)用納濾膜制水的過(guò)程中，一定會(huì)浪費(fèi)將近30%的自來(lái)水。這是一般家庭不能接受的。一般用于工業(yè)純水制造。
    反滲透(RO)：
    過(guò)濾精度為0.0001微米左右，是美國(guó)60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術(shù)?？蔀V除水中的幾乎一切的雜質(zhì)（包括有害的和有益的），只能允許水分子通過(guò)。也就是說(shuō)用反滲膜制水的過(guò)程中，一定會(huì)浪費(fèi)將近50%以上的自來(lái)水。這是一般家庭不能接受的。一般用于純凈水、工業(yè)超純水、醫(yī)藥超純水的制造。反滲透技術(shù)需要加壓、加電，流量小，水的利用率低，不適合大量生活飲用水的凈化。
    微濾（MF）：
    過(guò)濾精度一般在0.1-50微米，常見的各種PP濾芯，活性碳濾芯，陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇，用于簡(jiǎn)單的粗過(guò)濾，過(guò)濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質(zhì)，但不能去除水中的細(xì)菌等有害物質(zhì)。濾芯通常不能清洗，為一次性過(guò)濾材料，需要經(jīng)常更換。①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗濾，去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質(zhì)。②活性碳：可以消除水中的異色和異味，但是不能去除水中的細(xì)菌，對(duì)泥沙、鐵銹的去除效果也很差。③陶瓷濾芯：最小過(guò)濾精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
    反滲透膜（RO膜）：
    RO是英文ReverseOsmosismembrane的縮寫，中文意思是（逆滲透），一般水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由于RO膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之五（0.0001微米）,一般肉眼無(wú)法看到，細(xì)菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過(guò)，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過(guò)程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此RO膜又稱體外的高科技人工腎臟。
    什么是反滲透?
    反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透的英文全名是REVERSEOSMOSIS”,縮寫為“RO”。
    反滲透的原理：
    首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會(huì)發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水分會(huì)透過(guò)膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而，要完成這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，這一過(guò)程也稱為滲透壓力。但如果在含鹽量高的水側(cè)，試加一個(gè)壓力，其結(jié)果也可以使上述滲透停止，這時(shí)的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向相反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。
    RO反滲透的由來(lái)：
    1950年美國(guó)科學(xué)家DR.S.Sourirajan有一回?zé)o意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時(shí)從海面啜起一大口海水，隔了幾秒后，吐出一小口的海水，而產(chǎn)生疑問(wèn)，因?yàn)殛懙厣嫌煞魏粑膭?dòng)物是絕對(duì)無(wú)法飲用高鹽份的海水的。經(jīng)過(guò)解剖發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)有一層薄膜，該薄膜非常精密，海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓，再經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過(guò)薄膜轉(zhuǎn)化為淡水，而含有雜質(zhì)及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外，此即往后反滲透法的基本理論架構(gòu)；并在1953年由UniversityofFlorida應(yīng)用于海水淡化去除鹽份設(shè)備，在1960年經(jīng)美國(guó)聯(lián)邦政府專案支助美國(guó)U.C.L.A大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Dr.S.SidneyLode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜，一年約投入四億美元經(jīng)費(fèi)研究，以運(yùn)用于太空人使用，使太空船不用運(yùn)載大量的飲用水升空，直到1960年投入研究工作的學(xué)者、專家越來(lái)越多，使之質(zhì)與量更加精進(jìn)，從而解決了人類飲用水中的難題。
    超濾膜（UF）：
    一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過(guò)濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾方法為超濾膜過(guò)濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。
    以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾可區(qū)分為超濾膜過(guò)濾、微孔膜過(guò)濾和逆滲透膜過(guò)濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，或采用其他分離技術(shù)所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術(shù)，即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。
    我們都知道篩子是用來(lái)篩東西的，它能將細(xì)小物體放行，而將個(gè)頭較大的截留下來(lái)?？墒牵犝f(shuō)過(guò)能篩分子的篩子嗎？超濾膜－－這種超級(jí)篩子能將尺寸不等的分子篩分開來(lái)！那么，到底什么是超濾膜呢？
    超濾膜是一種具有超級(jí)“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說(shuō)只有一根頭發(fā)絲的1‰！在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力，就能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。超濾膜的結(jié)構(gòu)有對(duì)稱和非對(duì)稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過(guò)濾；后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過(guò)濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對(duì)稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
    超濾膜是最早開發(fā)的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。超濾膜的工業(yè)應(yīng)用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國(guó)已成功地利用超濾膜進(jìn)行了中草藥的濃縮提純。超濾膜隨著技術(shù)的進(jìn)步，其篩選功能必將得到改進(jìn)和加強(qiáng)，對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)也將越來(lái)越大。