ძირითადი განსხვავება - ულტრაფილტრაცია უკუ ოსმოსის წინააღმდეგ
წყლის გაწმენდა მნიშვნელოვანი პროცესია საზოგადოებისთვის სუფთა წყლის მიწოდებისთვის. წყლის გაწმენდის პროცესში ჩართულია მრავალი ეტაპი, რომელიც მოიცავს ბიოლოგიურ, ქიმიურ და ფიზიკურ პროცედურებს. ულტრაფილტრაცია არის პროცესი, რომლის დროსაც წყალი იფილტრება მემბრანული ფილტრის მეშვეობით წყლის ნიმუშში არსებული მოლეკულების გამოსაყოფად, რომელსაც აქვს მოლეკულური წონა 103 – 106 Da. საპირისპირო ოსმოზი არის პროცედურა, რომლის დროსაც წყალი გადის ნახევრად გამტარ მემბრანაში კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ. საპირისპირო ოსმოსის მემბრანას შეუძლია უარყოს ნაწილაკები, რომელთა მოლეკულური წონაა >300 Da.ამ ორ პროცედურას შორის მთავარი განსხვავებაა ორი მემბრანისგან გაფილტრული ნაწილაკების ზომა. ულტრაფილტრაცია ფილტრავს მცირე მოლეკულებს დაბალი მოლეკულური მასით, ხოლო საპირისპირო ოსმოსს შეუძლია გაფილტროს უფრო დიდი მოლეკულები უფრო მაღალი მოლეკულური მასით.
რა არის ულტრაფილტრაცია?
ულტრაფილტრაცია (UF) არის მემბრანული ფილტრაციის ტიპი. იგი იყენებს ჰიდროსტატიკურ წნევას, რათა აიძულოს თხევადი წყლის ნიმუში ნახევრად გამტარ მემბრანაზე. მემბრანა შედგება ნიტროცელულოზისგან, რომლის ფორების მცირე ზომაა დაახლოებით 0,22 μm ან 0,45 μm. ულტრაფილტრაცია ძირითადად გამოიყენება ნიმუშში არსებული ბაქტერიების და სხვა ორგანიზმების მოსაშორებლად. იგი ასევე გამოიყენება მცირე იონების, დაბალმოლეკულური წონის ნაწილაკებისა და ორგანული ნივთიერებების მოსაშორებლად, რომლებიც წყალს ფერს, გემოსა და სუნს ანიჭებენ.
სურათი 01: ულტრაფილტრაცია
ულტრაფილტრაციის კონფიგურაცია იყენებს ღრუ გრძელ ბოჭკოს, რომელიც შედგება მემბრანული მასალისგან. საკვების წყალი მიედინება უჯრედის შიგნით ან ბოჭკოს სანათურში. მემბრანული ფილტრის ფორებში წყლის ნაკადი საშუალებას მისცემს შეჩერებულ ხსნარებსა და ნაწილაკებს შეინარჩუნონ. გაფილტრული წყალი და დაბალი მოლეკულური წონის ნაწილაკები გადის მემბრანაში. გამომავალი წყალი შემდეგ გადის სხვა გაწმენდის პროცედურებს, რომლებიც მოიცავს ქიმიურ დამუშავების პროცედურებს.
ულტრაფილტრაციის პროცესი იდეალურად გამოიყენება მაკრომოლეკულური (103 – 106 Da) ხსნარების, განსაკუთრებით ცილოვანი ხსნარების გასაწმენდად და კონცენტრირებისთვის. განცალკევების ძირითადი პრინციპი ემყარება ზომას. მასალა, რომელშიც მემბრანა მზადდება, ზოგჯერ შეიძლება ასევე იმოქმედოს ფილტრაციის სიჩქარეზე და ეფექტურობაზე.
ულტრაფილტრაციის მთავარი უპირატესობებია;
- ის არ იყენებს ქიმიურ საშუალებებს გასაწმენდად.
- ის დაფუძნებულია ზომის გამოყოფის მარტივ პროცესზე.
- ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ნაწილაკების, ასევე მიკროორგანიზმების მოსაშორებლად.
- შეიძლება იყოს ავტომატიზირებული.
რა არის საპირისპირო ოსმოზი?
უკუ ოსმოზი არის პროცესი, როდესაც სისტემაზე ჰიდრავლიკურ წნევაზე მეტი წნევა გამოიყენება, რათა მოხდეს წყლის მოძრაობა ნახევრად გამტარ მემბრანაში. მოძრაობა ხდება კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ. მემბრანებს, რომლებიც გამოიყენება საპირისპირო ოსმოსში, უწოდებენ უკუ ოსმოსის (RO) მემბრანებს. მასალები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება კომერციული RO მემბრანების მოსამზადებლად, არის პოლიამიდური თხელი ფირის კომპოზიტები (TFC), ცელულოზის აცეტატი (CA) და ცელულოზის ტრიაცეტატი (CTA). მემბრანული მასალის ტიპებიდან გამომდინარე, ტექნიკის ეფექტურობა და სიჩქარე იცვლება.
სურათი 02: საპირისპირო ოსმოზი
საპირისპირო ოსმოსის დაყენება შედგება ღრუ ბოჭკოსგან, რომლის მემბრანის მასალა სპირალურად არის შემოხვეული ბოჭკოს გარშემო. ეს ბოჭკოები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, რათა გაზარდონ ზედაპირის ფართობი საპირისპირო ოსმოსისთვის. მას შემდეგ, რაც მიედინება წყალი ექვემდებარება მაღალ წნევას, წყალი და მცირე მოლეკულები გადის ნახევრად გამტარ მემბრანაში. ეს ინარჩუნებს დიდ ნაწილაკებს და დანარჩენ არასასურველ ნაწილაკებს. შემდეგ გაფილტრული წყალი გადაეცემა ქვედა დინებაში დასამუშავებლად.
RO მემბრანებს შეუძლიათ გაფილტრონ პრაქტიკულად ყველა ნაწილაკი, მათ შორის მიკრობები, ორგანული ნივთიერებები, იონები და სხვა ნაწილაკები. დიდი მოლეკულების ფილტრაცია >300 Da მოლეკულურ წონამდე შესაძლებელია საპირისპირო ოსმოსის ტექნიკით.
უკუ ოსმოსის უპირატესობები წყლის გაწმენდაში არის,
- დანახარჯების ეფექტურობა.
- შეუძლია გაფილტროს თითქმის ყველა ნაწილაკი, მათ შორის იონები და მძიმე ლითონები.
- შეიძლება გამოყენებულ იქნას წყლის ნიმუშებიდან რადიოაქტიური ნაწილაკების აღმოსაფხვრელად.
- ქიმიური ნივთიერებების გამოყენება მინიმუმამდეა დაყვანილი.
რა მსგავსებაა ულტრაფილტრაციასა და უკუ ოსმოსს შორის?
- ორივე არის წყლის გაწმენდის ტექნიკა, რომელიც დაფუძნებულია ფიზიკურ გამოყოფაზე/ფილტრაციაზე.
- ორივე იყენებს მემბრანას ფილტრაციის პროცედურაში.
- ორივე სისტემის დაყენება მომზადებულია მემბრანით დაფარული ღრუ ბოჭკოში.
- ორივე პროცედურაში ნაწილაკების ჩათვლით ორგანული, არაორგანული ნივთიერებები, იონები, მიკრობები და მცირე მტვრის ან ჩანასახის ნაწილაკები გაფილტრული და შენარჩუნებულია.
- მემბრანები, რომლებიც გამოიყენება ორივე ტექნიკაში, დამზადებულია ცელულოზის მასალისგან ან სინთეზური ნახშირბადის მასალისგან.
რა განსხვავებაა ულტრაფილტრაციასა და უკუ ოსმოსს შორის?
ულტრაფილტრაცია უკუ ოსმოსის წინააღმდეგ |
|
| ულტრაფილტრაცია არის პროცესი, რომლის დროსაც წყალი იფილტრება მემბრანული ფილტრის მეშვეობით წყლის ნიმუშში არსებული მოლეკულების გამოსაყოფად. | უკუ ოსმოზი არის პროცესი, როდესაც წყალი გადის ნახევრად გამტარ მემბრანაში კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ, რასაც ხელს უწყობს მაღალი წნევა. |
| გამოყოფილი ნაწილაკების მოლეკულური წონა | |
| 103 -106 Da | >300 და |
| უპირატესობები | |
|
|
რეზიუმე – ულტრაფილტრაცია უკუ ოსმოსის წინააღმდეგ
ტექნიკები ულტრაფილტრაცია და საპირისპირო ოსმოსი გამოიყენება სასმელი წყლის ქვედა დინების გადამუშავებაში. ორივე ამ ტექნიკის მთავარი მიზანია უზრუნველყოს უსაფრთხო, სასმელი წყალი საზოგადოებისთვის. ულტრაფილტრაცია იყენებს მემბრანულ ფილტრს ძალიან მცირე ნაწილაკების და განსაკუთრებით მიკროორგანიზმების გასაფილტრად. საპირისპირო ოსმოსს შეუძლია დიდი მოლეკულების გაფილტვრა და, შესაბამისად, უფრო ეკონომიური და ეფექტურია.
ჩამოტვირთეთ ულტრაფილტრაციის PDF ვერსია უკუ ოსმოსის წინააღმდეგ
შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ სტატიის PDF ვერსია და გამოიყენოთ იგი ოფლაინ მიზნებისთვის ციტირების შენიშვნის მიხედვით. გთხოვთ გადმოწეროთ PDF ვერსია აქ განსხვავება ულტრაფილტრაციასა და უკუ ოსმოსს შორის
