現代の水処理の分野におけるコアテクノロジーの1つとして、膜分離技術は、飲料浄水、産業廃水処理、海水淡水化、および高効率、省エネ、環境保護の利点を備えたその他の分野で重要な役割を果たします。
I.マイクロフィルトレーション(MF):基本的な障壁の物理的ろ過
マイクロフィルトレーション膜の細孔サイズ範囲は{{{0}}}その動作圧力差は通常0.7 barで、低エネルギー消費量は低く、これは前処理プロセスとして適しています。
保持効率:微小ろ過は、粒子サイズ> 0 1ミクロンの粒子の99%以上を保持できますが、ウイルスの保持能力は限られています(20-300 nmノロウイルスなど)。
アプリケーションシナリオ:マイクロフィルトレーションは、飲料水処理で濁度を0。食品業界でジュースの説明に使用すると、フレーバー物質の90%以上を保持できます。
制限:溶解した有機物(DOM)およびイオン性汚染物質(カルシウムイオンやマグネシウムイオンなど)を除去できず、深い精製を達成するためにその後のプロセスが必要です。
ii。限外ろ過(UF):高分子物質の正確な分離
限外ろ過膜の細孔サイズは、{0}。002-0}。その動作圧力差は1-7バーに増加し、より高いエネルギー消費が必要です。
保持性能:10kDaを> 10kDa(フミン酸など)の高分子有機物の保持速度は90%を超えますが、単独のイオン(Na⁺、Cl⁻)に保持効果はほとんどありません。
経済効率:地方自治体の水供給に大量の水を処理するための限外ろ過システムのコストは、0。3-0。
典型的な応用:医療廃水治療は、「医療機関における水汚染物質の退院基準」を満たす病原性微生物の90%以上を除去できます。海水前処理が逆浸透と組み合わされると、RO膜の寿命は30%-40%延長できます。
iii。ナノフィルトレーション(NF):選択的分離のための多機能膜
ナノフィルトレーション膜の細孔サイズは約1nm(200-400 daの分子量に対応しています)は、スクリーニングと電荷の両方の反発効果の両方を備えています。二価イオンの保持速度(ca²⁺、so₄²⁻など)は90%-98%にもなりますが、単独のイオンの除去速度(na⁺など)はわずか20%-80%です。動作圧力は3。5-16バーに増加し、中程度と高圧駆動が必要です。
淡水化効率:硫酸マグネシウム(MGSO₄)の保持速度は95%以上に達することがありますが、塩化ナトリウム(NaCl)の保持率は40%-70%です。この機能により、硬水軟化において非常に有利になります。
エネルギー消費の比較:ナノフィルトレーションのエネルギー消費量は、逆浸透のエネルギー消費量の約50%-70%です。たとえば、汽水を処理する場合、水1トンあたりのナノフィルトレーションの電力消費量は1。2-2。
クロマの除去:地表水プラントがナノフィルトレーションを採用した後、クロマは30 pt-Coから5 pt-Co未満に減少し、化学酸化剤は追加されませんでした。
放射性物質処理:ラジウムの保持速度(Ra²⁺)は98%を超え、地下水放射能のリスクを大幅に減らしました。
IV。逆浸透(RO):非常に正確な淡水化技術
逆浸透膜の細孔サイズはです<0.1nm, which only allows water molecules to pass through, and almost completely blocks soluble salts (salinity rejection rate>95%) and organic matter with a molecular weight>100DA。その動作圧力は、入口水の塩分によって異なります。汽水の処理には5-20バーが必要であり、海水の淡水化は50-84バーと同じくらい高くなっています。
淡水化能力:複合RO膜は、海水の99.7%(TDS 35000mg\/L)、および生成された水TDSを淡水化できます<500mg/L, meeting the WHO drinking water standard.
コスト分析:世界の海水淡水化プロジェクトでは、ROテクノロジーは65%以上を占めており、1トンあたりのコストは3。5-6 Yuanに低下しました。これは蒸留方法よりも60%低いです。
