微滤、超滤、纳滤、反渗透区别
项目 | 微滤(MF) | 超滤(UF) | 纳滤(NF) | 反渗透(RO) |
|---|---|---|---|---|
膜过滤口径 | 0.1μm | 10nm | 1nm | 0.1nm |
膜的材质 | 聚丙烯 | 中空纤维、聚砜、陶瓷膜 | 聚酰胺 | 聚丙烯酰胺 |
膜类型 | 对称膜 | 非对称膜 | 非对称膜 | 非对称膜 |
操作压力 | — | — | 0.3～0.7MPa | 约10.5MPa |
应用 | 乳清、脱脂牛奶 | 乳清、牛奶盐卤 | 咸乳清脱盐、脱糖 | 超滤乳清透过液的浓缩 |
通量[L/(m²·h)] | — | — | — | 6～10 |
水分截留率 | — | 1 | 1 | 1 |
乳糖 | — | 0.8～0.9 | 0.02～0.15 | 0.001～0.002 |
Cl⁻ | — | 1.0 | 0.25～0.9 | 0.02～0.06 |
灰分、K⁺、Na⁺ | — | 0.9～0.97 | 0.15～0.5 | 0.01～0.025 |
P | — | 0.8～0.95 | 0.04～0.25 | 0.0007～0.0025 |
Ca²⁺、Mg²⁺ | — | 0.8～0.9 | 0.03～0.2 | 0.0005～0.0015 |
原理说明：
超滤原理：是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力（压力）作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量大的物质。过滤精度在0.001～0.1微米，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
纳滤原理：a. 溶解、扩散原理——渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在纳滤膜的表面形成物相之间的化学平衡。b. 电效应——纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（Donnan）效应，使得膜对不同离子的选择性不一样。纳滤膜可能的荷电密度为0.5～2 meq/g。纳滤膜介于RO与UF膜之间，过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低（一般浪费近30%自来水），一般用于工业纯水制造。
反渗透原理（RO）：就是在有盐分的水中（如原水），施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中杂质、盐分的目的。实质是脱水技术。RO膜的孔径约为0.0001微米（头发丝的一百万分之五），细菌、病毒是其5000倍，因此只有水分子及部分有益人体的微量矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出。所有海水淡化过程及太空人废水回收处理均采用此方法。反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，1950年代由观察海鸥喉部薄膜启发研究，1960年代经美国U.C.L.A等机构研究完善，解决了人类饮用水提纯难题。
微滤（MF）：过滤精度一般在0.1～50微米，常见的PP滤芯、活性炭滤芯、陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需经常更换。PP棉芯一般只用于要求不高的粗滤；活性炭可消除水中异色异味，但不能去除细菌；陶瓷滤芯最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小、不易清洗。
