Nanofiltrasyon (NF) Membranı:
-
Nanometre ölçeğinde (0,001 mikron) maddeleri yakalayabilir.
-
Ultrafiltrasyon (UF) ve Ters Ozmoz (RO) arasında bir aralıkta çalışır.
-
Yaklaşık 200-800 Dalton molekül ağırlığına sahip organik molekülleri reddeder.
-
Çözünmüş tuzların %20-%98'ini reddedebilir, çok değerlikli iyonlara kıyasla tek değerlikli iyonlar için daha düşük giderme oranlarına sahiptir.
-
Öncelikle yüzey suyundan organik maddeleri ve rengi, yeraltı suyundan sertliği ve radyum'u gidermek ve çözünmüş tuzları kısmen gidermek için kullanılır.
-
Gıda ve ilaç üretiminde değerli maddelerin ekstraksiyonu ve konsantrasyonu için kullanılır.
-
Çalışma basıncı tipik olarak 3,5 ila 30 bar arasında değişir.
Ters Ozmoz (RO) Membranı:
-
En ince membran ayırma ürünü; su moleküllerinin geçişine izin verirken, 100 Dalton'dan büyük molekül ağırlığına sahip tüm çözünmüş tuzları ve organik maddeleri etkili bir şekilde reddeder.
-
Deniz suyu ve acı su arıtımında, kazan besleme suyu takviyesinde, endüstriyel saf su ve elektronik sınıfı ultra saf su üretiminde, içme suyu arıtımında, atık su arıtımında ve özel ayırma işlemlerinde yaygın olarak uygulanır.
Ultrafiltrasyon (UF) Membranı:
-
1-20 nanometre boyutları arasındaki makromolekülleri ve proteinleri yakalayabilir.
-
Küçük moleküllerin ve çözünmüş katıların (inorganik tuzlar) geçişine izin verirken, kolloidleri, proteinleri, mikroorganizmaları ve büyük organik molekülleri reddeder.
-
Çalışma basıncı tipik olarak 1 ila 5 bar arasında değişir.
UF, NF ve RO Membranları Arasındaki Farklar:
-
Ultrafiltrasyon (UF): Basınçlı bir membran ayırma teknolojisidir. Basınç altında, küçük çözünen moleküller ve çözücü, belirli gözenek boyutlarına sahip bir membrandan geçerken, daha büyük çözünen moleküller tutulur ve çözelti kısmen saflaştırılır.
-
Nanofiltrasyon (NF): UF ve RO arasında çalışır. Öncelikli olarak belediye veya endüstriyel arıtma için kullanılır. %90'ın üzerinde tuz reddi sağlar. RO %99'un üzerinde reddetme sağlarken, en yüksek su saflığına kesin olarak ihtiyaç duyulmuyorsa NF önemli maliyet tasarrufu sağlar.
-
Ters Ozmoz (RO): Basınç farkını itici güç olarak kullanan bir membran ayırma filtrasyon teknolojisidir. Araştırma, tıp, yiyecek ve içecek, deniz suyu arıtımı vb. alanlarda yaygın olarak kullanılır. Uygulamalar şunları içerir: uzay suyu, arıtılmış su, damıtılmış su üretimi; alkol üretiminde içecek seyreltimi için su; ilaç ve elektronik endüstrilerinde su için ön arıtma; kimyasal işlemlerde konsantrasyon, ayırma, saflaştırma ve çözelti hazırlama; kazan besleme suyu için arıtma/yumuşatma; deniz suyu/acı su arıtımı; kağıt, elektrokaplama, baskı ve boyama endüstrileri için su temini ve atık su arıtımı.
RO ve UF Membranlarının Karşılaştırması:
-
RO membran gözenekleri, UF membran gözeneklerinin yaklaşık 1/100'ü boyutundadır. Sonuç olarak, RO ekipmanı, UF arıtıcıların gideremediği ağır metaller, böcek ilaçları ve kloroform gibi kimyasal kirleticileri sudan etkili bir şekilde giderebilir. UF, RO'nun da etkili bir şekilde giderdiği partikül kirleticileri ve bakterileri giderebilir.
-
Hem RO hem de UF sistemleri, temel bileşenleri olarak membran elemanları kullanır. Temel farklılıklar:
-
Su Kalitesi ve Düzenleyici Standartlar: Örneğin, deşarj için bakteri sayısı standardı: "Genel Su Arıtıcıları" altındaki UF sistemleri 100 CFU/mL'ye kadar izin verir; RO sistemleri daha katıdır ve yalnızca 20 CFU/mL'ye izin verir. RO deşarj kalitesi önemli ölçüde daha üstündür.
-
Su Kullanım Felsefesi: RO sistemleri bölünmüş akış çıkışı sağlar: içme için arıtılmış su/yıkama için konsantre. UF çıkışı genellikle yıkama için kullanılır, ancak besleme suyu kalitesi mükemmel ise içme için de kullanılabilir. (Not: Bu, kaynak suyu kalitesine ve belirli UF sistemi yeteneğine büyük ölçüde bağlıdır).
-
Ultrafiltrasyonun (UF) Avantajları:
-
Genellikle bir pompa gerektirmez, elektrik tüketmez, elektrik güvenliği endişelerini ortadan kaldırır.
-
Daha az bağlantı, daha düşük su basıncı gereksinimleri, bu da daha düşük arıza ve sızıntı oranları ile sonuçlanır.
-
Basit yapı, daha düşük maliyet.
-
Kolay kullanım, düşük işletme maliyetleri, kimyasal katkı maddesi gerektirmez.
-
Hafif koşullar altında çalışır (faz değişimi yok, minimum sıcaklık/pH değişimi), biyolojik makromoleküllerin aktivitesini korur.
-
Öncelikle biyolojik makromoleküllerin tuzdan arındırılması, dehidrasyonu ve konsantrasyonu için kullanılır.
Ters Ozmoz (RO) Sistemlerinin Avantajları:
-
Yüksek su güvenliği; çeşitli zararlı safsızlıkları etkili bir şekilde giderir.
-
Su temini acil durumlarında iyi performans gösterir (ön arıtmanın yeterli olduğu varsayılarak).
-
Geliştirilmiş su tadı.
-
Su sertliğini etkili bir şekilde azaltır, su ısıtma kaplarında kireç oluşumunu en aza indirir.
Su Arıtımında Farklı Membranların Uygulamaları:
-
Nanofiltrasyon (NF): İçme suyu hazırlama ve gelişmiş arıtma; atık su arıtımı (belediye atık suyu, tekstil/boyama atık suyu, tabakhane atık suyu, elektrokaplama atık suyu, kağıt hamuru atık suyu).
-
İleri Ozmoz (FO): Deniz suyu arıtımı, endüstriyel atık su arıtımı, katı atık sızıntı suyu arıtımı.
-
Ters Ozmoz (RO): Geleneksel su arıtımı, belediye atık su arıtımı, ağır metal atık su arıtımı, yağlı atık su arıtımı vb.
Su Arıtma Membran Teknolojisi: İlkeler ve Proses Akışları
Arıtma hedeflerine ulaşmak için ön arıtma ve diğer ekipmanlarla desteklenen temel filtrasyon yöntemi olarak membran teknolojisini kullanır.
İki Aşamalı RO Arıtılmış Su Prosesi:
Ham Su → Kuvars Kumu Filtresi → Aktif Karbon Filtresi → Güvenlik Filtresi → Çok kademeli Pompa → Birincil RO Membranı (Konsantre Geri Kazanımı) → Çok kademeli Pompa → İkincil RO Membranı (Konsantre Geri Kazanımı) → Arıtılmış Su
Tek Aşamalı RO Arıtılmış Su Prosesi:
Ham Su → Kuvars Kumu Filtresi → Aktif Karbon Filtresi → Güvenlik Filtresi → Çok kademeli Pompa → Birincil RO Membranı (Konsantre Geri Kazanımı) → Arıtılmış Su
Mineral Su / Dağ Kaynak Suyu / Arıtılmış Su Prosesi:
Ham Su → Kuvars Kumu Filtresi → Aktif Karbon Filtresi → Güvenlik Filtresi → Ultrafiltrasyon (UF) Membranı → Mineral Su / Dağ Kaynak Suyu / Arıtılmış Su
Ultra Saf Su / Deiyonize Su Prosesi:
Ham Su → Kuvars Kumu Filtresi → Aktif Karbon Filtresi → Güvenlik Filtresi → Çok kademeli Pompa → Birincil RO Membranı (Konsantre Geri Kazanımı) (veya İki Aşamalı RO kullanın) → Birincil Karışık Yatak (MB) Ünitesi → İkincil Karışık Yatak (MB) Ünitesi → Ultra Saf Su