Sleutelverskil – Ultrafiltrasie vs omgekeerde osmose
Watersuiwering is 'n belangrike proses om skoon water aan die gemeenskap te verskaf. Daar is baie stappe betrokke by die watersuiweringsproses wat biologiese, chemiese en fisiese prosedures insluit. Ultrafiltrasie is die proses waarin water deur 'n membraanfilter gefiltreer word om molekules wat teenwoordig is in die watermonster wat 'n molekulêre gewig tussen 103 – 106 Da het, uit te skei. Omgekeerde osmose is 'n prosedure waarin water deur 'n semi-deurlaatbare membraan gevoer word teen 'n konsentrasiegradiënt. Die tru-osmosemembraan is in staat om deeltjies wat 'n molekulêre gewig van >300 Da het, te verwerp. Die belangrikste verskil tussen die twee prosedures is die grootte van die deeltjies wat uit die twee membrane gefiltreer word. Ultrafiltrasie filtreer kleiner molekules met 'n lae molekulêre gewig, terwyl tru-osmose groter molekules met 'n hoër molekulêre gewig kan uitfiltreer.
Wat is ultrafiltrasie?
Ultrafiltrasie (UF) is 'n tipe membraanfiltrasie. Dit gebruik hidrostatiese druk om vloeistof-watermonster oor die semi-deurlaatbare membraan te dwing. Die membraan is saamgestel uit nitrosellulose met 'n klein poriegrootte van ongeveer 0.22µm of 0.45µm. Ultrafiltrasie word hoofsaaklik gebruik om bakterieë en ander organismes in die monster te verwyder. Dit word ook gebruik om klein ione, lae molekulêre gewig deeltjies en organiese materiaal te verwyder wat kleur, smaak en reuk aan water gee.
Figuur 01: Ultrafiltrasie
Die ultrafiltrasie-opstelling gebruik 'n hol lang vesel wat uit 'n membraanagtige materiaal bestaan. Die voerwater vloei óf binne die sel óf in die lumen van die vesel. Die vloei van water deur die porieë van die membraanfilter sal die gesuspendeerde opgeloste stowwe en deeltjies toelaat om te behou. Die gefiltreerde water en die lae molekulêre gewig deeltjies gaan deur die membraan. Die uitlaatwater ondergaan dan ander stroomaf suiweringsprosedures wat chemiese behandelingsprosedures insluit.
Die proses van Ultrafiltrasie word ideaal gebruik vir die suiwering en konsentreer van makromolekulêre (103 – 106 Da) oplossings, veral proteïenoplossings. Die primêre beginsel van skeiding is gebaseer op die grootte. Die materiaal waarin die membraan voorberei word, kan ook soms 'n effek hê op die filtrasiespoed en doeltreffendheid.
Die belangrikste voordele van ultrafiltrasie is;
- Dit gebruik nie chemikalieë om te suiwer nie.
- Dit is gebaseer op die eenvoudige proses van grootteskeiding.
- Dit kan gebruik word om beide deeltjies en mikroörganismes te verwyder.
- Dit kan geoutomatiseer word.
Wat is omgekeerde osmose?
Omgekeerde osmose is die proses waar 'n druk groter as die hidrouliese druk op die stelsel toegepas word om die beweging van water deur 'n semi-deurlaatbare membraan moontlik te maak. Die beweging vind plaas teen 'n konsentrasiegradiënt. Die membrane wat in tru-osmose gebruik word, word omgekeerde osmose (RO)-membrane genoem. Die materiale wat algemeen gebruik word om kommersiële RO-membrane voor te berei, is poliamied-dunfilm-komposiete (TFC), sellulose-asetaat (CA) en sellulosetriasetaat (CTA). Afhangende van die tipe membraanmateriaal word die doeltreffendheid en die spoed van die tegniek verander.
Figuur 02: Tru-osmose
Die tru-osmose-opstelling is saamgestel uit 'n hol vesel met die membraanmateriaal wat spiraalvormig om die vesel gewikkel word. Hierdie vesels word saamgebind om die oppervlakte vir tru-osmose te vergroot. Sodra die vloeiende water aan hoë druk onderwerp word, gaan die water en klein molekules deur die semi-deurlaatbare membraan. Dit behou die groot deeltjies en die res van die ongewenste deeltjies. Die gefiltreerde water word dan deurgegee vir stroomaf verwerking.
RO-membrane kan feitlik alle deeltjies uitfiltreer, insluitend kieme, organiese materiaal, ione en ander deeltjies. Filtrering van groot molekules tot 'n molekulêre gewig van >300 Da is moontlik met tru-osmose tegniek.
Die voordele van tru-osmose in watersuiwering is,
- Kostedoeltreffendheid.
- Kan byna al die deeltjies uitfiltreer, insluitend ione en swaar metale.
- Kan gebruik word om radioaktiewe deeltjies uit watermonsters te elimineer.
- Chemiese gebruik word tot die minimum beperk.
Wat is die ooreenkomste tussen ultrafiltrasie en omgekeerde osmose?
- Albei is watersuiweringstegnieke gebaseer op fisiese skeiding / filtrasie.
- Albei gebruik membrane in die filtrasieprosedure.
- Albei stelselopstellings word voorberei in 'n hol vesel wat met die membraan bedek is.
- In beide prosedures word deeltjies, insluitend organiese, anorganiese stowwe, ione, mikrobes en klein stof- of kiemdeeltjies, uitgefiltreer en behou.
- Die membrane wat in beide tegnieke gebruik word, is gemaak van 'n sellulose materiaal of 'n sintetiese koolstofmateriaal.
Wat is die verskil tussen ultrafiltrasie en tru-osmose?
Ultrafiltrasie vs omgekeerde osmose |
|
| Ultrafiltrasie is die proses waarin water deur 'n membraanfilter gefiltreer word om molekules wat in die watermonster teenwoordig is, uit te skei. | Omgekeerde osmose is die proses waar die water deur 'n semi-deurlaatbare membraan gevoer word teen die konsentrasiegradiënt wat deur hoë druk vergemaklik word. |
| Molekulêre gewig van geskeide deeltjies | |
| 103 -106 Da | >300 Da |
| Voordele | |
|
|
Opsomming – Ultrafiltrasie vs omgekeerde osmose
Die tegnieke ultrafiltrasie en tru-osmose word gebruik in die stroomaf verwerking van drinkwater. Die hoofdoel van beide hierdie tegnieke is om veilige drinkwater vir die publiek te voorsien. Ultrafiltrasie gebruik 'n membraanfilter om baie klein deeltjies en veral mikroörganismes uit te filtreer. Omgekeerde osmose kan groot molekules uitfiltreer en is dus meer koste-effektief en doeltreffend.
Laai die PDF-weergawe van Ultrafiltration vs Reverse Osmosis af
Jy kan die PDF-weergawe van hierdie artikel aflaai en dit vir vanlyn doeleindes gebruik soos per aanhalingsnota. Laai asseblief PDF-weergawe hier af Verskil tussen ultrafiltrasie en omgekeerde osmose
