Unterschied zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose

Schlüssel Unterschied - Ultrafiltration vs Umkehrosmose
 

Die Wasseraufbereitung ist ein wichtiger Prozess bei der Versorgung der Gemeinde mit sauberem Wasser. Der Wasserreinigungsprozess umfasst viele Schritte, einschließlich biologischer, chemischer und physikalischer Verfahren. Ultrafiltration ist der Prozess, bei dem Wasser durch einen Membranfilter gefiltert wird, um in der Wasserprobe vorhandene Moleküle mit einem Molekulargewicht zwischen 103 und 106 Da abzutrennen. Die Umkehrosmose ist ein Verfahren, bei dem Wasser gegen einen Konzentrationsgradienten durch eine semipermeable Membran geleitet wird. Die Umkehrosmosemembran kann Partikel mit einem Molekulargewicht von> 300 Da abstoßen. Das Hauptunterschied Zwischen den beiden Verfahren ist die Größe der aus den beiden Membranen gefilterten Partikel. Die Ultrafiltration filtert kleinere Moleküle mit niedrigem Molekulargewicht, während die Umkehrosmose größere Moleküle mit höherem Molekulargewicht ausfiltern kann.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Ultrafiltration?
3. Was ist Umkehrosmose?
4. Ähnlichkeiten zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose
5. Side-by-Side-Vergleich - Ultrafiltration vs. Umkehrosmose in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist Ultrafiltration??

Ultrafiltration (UF) ist eine Art Membranfiltration. Es verwendet hydrostatischen Druck, um die Wasserprobe über die semipermeable Membran zu drücken. Die Membran besteht aus Nitrocellulose mit einer kleinen Porengröße von etwa 0,22 um oder 0,45 um. Ultrafiltration wird hauptsächlich zum Entfernen von Bakterien und anderen Organismen in der Probe verwendet. Es wird auch verwendet, um kleine Ionen, niedermolekulare Partikel und organische Substanzen zu entfernen, die Wasser Farbe, Geschmack und Geruch verleihen.

Abbildung 01: Ultrafiltration

Der Ultrafiltrationsaufbau verwendet eine hohle lange Faser, die aus einem Membranmaterial besteht. Das Speisewasser fließt entweder in die Zelle oder in das Lumen der Faser. Der Wasserstrom durch die Poren des Membranfilters ermöglicht es den suspendierten gelösten Stoffen und Partikeln, zurückzuhalten. Das gefilterte Wasser und die niedermolekularen Teilchen passieren die Membran. Das Auslasswasser wird dann anderen nachgeschalteten Reinigungsverfahren unterzogen, die chemische Behandlungsverfahren umfassen.

Das Verfahren der Ultrafiltration wird idealerweise zum Reinigen und Konzentrieren von makromolekularen (103 - 106 Da) Lösungen, insbesondere Proteinlösungen, verwendet. Das Hauptprinzip der Trennung basiert auf der Größe. Das Material, in dem die Membran hergestellt wird, kann sich manchmal auch auf die Filtrationsgeschwindigkeit und -effizienz auswirken.

Die Hauptvorteile der Ultrafiltration sind:

• Es verwendet keine Chemikalien zur Reinigung.
• Es basiert auf dem einfachen Prozess der Größentrennung.
• Es kann verwendet werden, um sowohl Partikel als auch Mikroorganismen zu entfernen.
• Es kann automatisiert werden.

Was ist Umkehrosmose??

Umkehrosmose ist der Prozess, bei dem ein Druck größer als der Hydraulikdruck auf das System ausgeübt wird, um die Bewegung von Wasser durch eine semipermeable Membran zu ermöglichen. Die Bewegung erfolgt gegen einen Konzentrationsgradienten. Die Membranen, die bei der Umkehrosmose verwendet werden, werden als Umkehrosmose (RO) -Membranen bezeichnet. Die Materialien, die üblicherweise zur Herstellung kommerzieller RO-Membranen verwendet werden, sind Polyamid-Dünnfilmverbundstoffe (TFC), Celluloseacetat (CA) und Cellulosetriacetat (CTA). Je nach Art des Membranmaterials werden die Effizienz und die Geschwindigkeit der Technik verändert.

Abbildung 02: Umkehrosmose

Die Umkehrosmoseanordnung besteht aus einer Hohlfaser, wobei das Membranmaterial spiralförmig um die Faser gewickelt ist. Diese Fasern sind miteinander verbunden, um die Oberfläche für die Umkehrosmose zu vergrößern. Sobald das fließende Wasser einem hohen Druck ausgesetzt ist, passieren Wasser und kleine Moleküle die semipermeable Membran. Dadurch bleiben die großen Teilchen und der Rest der unerwünschten Teilchen erhalten. Das gefilterte Wasser wird dann zur Weiterverarbeitung geleitet.

RO-Membranen können praktisch alle Partikel herausfiltern, einschließlich Keimen, organischer Materie, Ionen und anderer Partikel. Mit der Umkehrosmose-Technik ist die Filtration großer Moleküle bis zu einem Molekulargewicht von> 300 Da möglich.

Die Vorteile der Umkehrosmose bei der Wasseraufbereitung sind,

• Kosteneffektivität.
• Kann fast alle Partikel einschließlich Ionen und Schwermetalle herausfiltern.
• Kann verwendet werden, um radioaktive Partikel aus Wasserproben zu entfernen.
• Der Chemikalienverbrauch wird minimiert.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose??

• Beide sind Wasserreinigungsverfahren, die auf physikalischer Trennung / Filtration basieren.
• Beide verwenden Membranen im Filtrationsverfahren.
• Beide Systemaufbauten werden in einer mit der Membran beschichteten Hohlfaser hergestellt.
• Bei beiden Verfahren werden Feststoffe, darunter organische, anorganische Substanzen, Ionen, Mikroben und kleine Staub- oder Keimpartikel, herausgefiltert und zurückgehalten.
• Die in beiden Verfahren verwendeten Membranen bestehen aus einem Cellulosematerial oder einem synthetischen Kohlenstoffmaterial.

Was ist der Unterschied zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose??

Ultrafiltration gegen Umkehrosmose
Ultrafiltration ist der Prozess, bei dem Wasser durch einen Membranfilter filtriert wird, um in der Wasserprobe vorhandene Moleküle abzutrennen.	Umkehrosmose ist der Prozess, bei dem das Wasser durch eine semipermeable Membran gegen den Konzentrationsgradienten geleitet wird, der durch hohen Druck erleichtert wird.
Molekulargewicht der getrennten Teilchen
103 -106 Da	> 300 Da
Vorteile
Es verwendet keine Chemikalien zur Reinigung. Es basiert auf dem einfachen Prozess der Größentrennung. Es kann verwendet werden, um sowohl Partikel als auch Mikroorganismen zu entfernen. Es kann automatisiert werden.	Kosteneffektivität. Kann fast alle Partikel einschließlich Ionen und Schwermetalle herausfiltern. Kann verwendet werden, um radioaktive Partikel aus Wasserproben zu entfernen. Der Chemikalienverbrauch wird minimiert.

Zusammenfassung - Ultrafiltration vs Umkehrosmose 

Die Techniken Ultrafiltration und Umkehrosmose werden in der Weiterverarbeitung von Trinkwasser eingesetzt. Der Hauptzweck dieser beiden Techniken besteht darin, sicheres Trinkwasser für die Öffentlichkeit bereitzustellen. Die Ultrafiltration verwendet einen Membranfilter, um sehr kleine Partikel und insbesondere Mikroorganismen herauszufiltern. Die Umkehrosmose kann große Moleküle herausfiltern und ist daher kostengünstiger und effizienter.

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Referenz:

1. „Umweltfreundliches Breitband-Biozid (Wasserstoffperoxid & Silber).“ Zugang am 4. Oktober 2017. Hier verfügbar
2. Technologies, AXEON Wasser. "Ultrafiltration VS Umkehrosmose." Umkehrosmose Wasseraufbereitung, Reinigung, Filtrationssysteme, 14. Oktober 2016. Abgerufen am 4. Oktober 2017. Hier verfügbar 
3. "Was ist Ultrafiltration (UF) in Bezug auf Membranfiltertechnologie?" Informationen zur Wasserqualität - Was ist Ultrafiltration (UF) in Bezug auf Membranfiltertechnologie? | APEC-Wasser. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. 'Ultrafiltration Grundmühle' Von W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. über Commons Wikimedia
2. "Umkehrosmoseanlage" von Mas Mufti  (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia