الفرق الرئيسي - الترشيح الفائق مقابل التناضح العكسي
تنقية المياه عملية مهمة في توفير المياه النظيفة للمجتمع. هناك العديد من الخطوات المتضمنة في عملية تنقية المياه والتي تشمل الإجراءات البيولوجية والكيميائية والفيزيائية. الترشيح الفائق هو العملية التي يتم فيها تصفية الماء من خلال مرشح غشائي لفصل الجزيئات الموجودة في عينة الماء التي لها وزن جزيئي بين 103-106 دا. التناضح العكسي هو إجراء يتم فيه تمرير الماء عبر غشاء شبه منفذ مقابل تدرج تركيز. غشاء التناضح العكسي قادر على رفض الجزيئات التي لها وزن جزيئي >300 Da.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الإجراءين في حجم الجسيمات التي يتم ترشيحها من الغشاءين. يقوم الترشيح الفائق بتصفية الجزيئات الأصغر ذات الوزن الجزيئي المنخفض بينما يمكن للتناضح العكسي تصفية الجزيئات الأكبر ذات الوزن الجزيئي الأعلى.
ما هو الترشيح الفائق؟
الترشيح الفائق (UF) هو نوع من الترشيح الغشائي. يستخدم الضغط الهيدروستاتيكي لإجبار عينة الماء السائل عبر الغشاء شبه المنفذ. يتكون الغشاء من نيتروسليلوز بحجم مسام صغير يبلغ حوالي 0.22 ميكرومتر أو 0.45 ميكرومتر. يستخدم الترشيح الفائق بشكل أساسي لإزالة البكتيريا والكائنات الحية الأخرى في العينة. كما أنها تستخدم لإزالة الأيونات الصغيرة والجزيئات منخفضة الوزن الجزيئي والمواد العضوية التي تنقل اللون والطعم والرائحة إلى الماء.
الشكل 01: الترشيح الفائق
يستخدم إعداد الترشيح الفائق ألياف طويلة مجوفة تتكون من مادة غشائية. تتدفق مياه التغذية إما داخل الخلية أو في تجويف الألياف. سيسمح تدفق الماء عبر مسام مرشح الغشاء بالاحتفاظ بالمواد المذابة والجزيئات. يمر الماء المصفى والجزيئات ذات الوزن الجزيئي المنخفض عبر الغشاء. ثم يخضع الماء الخارج لإجراءات تنقية أخرى في اتجاه مجرى النهر والتي تشمل إجراءات المعالجة الكيميائية.
تُستخدم عملية الترشيح الفائق بشكل مثالي لتنقية وتركيز المحاليل الجزيئية (103-106 Da) ، وخاصة المحاليل البروتينية. يعتمد المبدأ الأساسي للفصل على الحجم. يمكن أن يكون للمادة التي يتم فيها تحضير الغشاء أحيانًا تأثير على سرعة وكفاءة الترشيح.
المزايا الرئيسية للترشيح الفائق هي ؛
- لا تستخدم المواد الكيميائية لتنقية
- يعتمد على عملية بسيطة لفصل الحجم.
- يمكن استخدامه لإزالة كل من الجسيمات والكائنات الحية الدقيقة.
- يمكن أن تكون مؤتمتة.
ما هو التناضح العكسي؟
التناضح العكسي هو العملية التي يتم فيها تطبيق ضغط أكبر من الضغط الهيدروليكي على النظام للسماح بحركة الماء عبر غشاء شبه منفذ. تتم الحركة مقابل تدرج تركيز. الأغشية التي تستخدم في التناضح العكسي تسمى أغشية التناضح العكسي (RO). المواد المستخدمة بشكل شائع لتحضير أغشية التناضح العكسي التجارية هي مركبات الأغشية الرقيقة من مادة البولي أميد (TFC) وخلات السليلوز (CA) وثلاثي أسيتات السليلوز (CTA). اعتمادًا على نوع مادة الغشاء ، يتم تغيير كفاءة وسرعة التقنية.
الشكل 02: التناضح العكسي
يتكون إعداد التناضح العكسي من ألياف مجوفة مع التفاف مادة الغشاء حلزونيًا حول الألياف. ترتبط هذه الألياف معًا لزيادة مساحة السطح للتناضح العكسي. بمجرد تعرض المياه المتدفقة لضغط عالٍ ، يمر الماء والجزيئات الصغيرة عبر الغشاء شبه المنفذ. هذا يحتفظ بالجزيئات الكبيرة وبقية الجسيمات غير المرغوب فيها. ثم يتم تمرير المياه المفلترة للمعالجة النهائية.
يمكن لأغشية التناضح العكسي تصفية جميع الجسيمات تقريبًا بما في ذلك الجراثيم والمواد العضوية والأيونات والمواد الجسيمية الأخرى. يمكن ترشيح الجزيئات الكبيرة حتى الوزن الجزيئي >300 Da بتقنية التناضح العكسي.
مزايا التناضح العكسي في تنقية المياه
- فعالية التكلفة
- يمكنه تصفية جميع الجزيئات تقريبًا بما في ذلك الأيونات والمعادن الثقيلة.
- يمكن استخدامها لإزالة الجسيمات المشعة من عينات المياه.
- تقليل استخدام المواد الكيميائية.
ما هي أوجه التشابه بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي؟
- كلاهما تقنيات تنقية المياه على أساس الفصل المادي / الترشيح.
- كلاهما يستخدم الأغشية في إجراء الترشيح.
- تم إعداد كلا النظامين في ألياف مجوفة مغطاة بالغشاء.
- في كلا الإجراءين ، يتم ترشيح الجسيمات والاحتفاظ بها ، بما في ذلك المواد العضوية وغير العضوية والأيونات والميكروبات وجزيئات الغبار أو الجراثيم الصغيرة.
- الأغشية المستخدمة في كلا التقنيتين مصنوعة من مادة السليلوز أو مادة الكربون الاصطناعية.
ما هو الفرق بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي؟
الترشيح الفائق مقابل التناضح العكسي |
|
| الترشيح الفائق هو العملية التي يتم فيها تصفية الماء من خلال مرشح غشائي لفصل الجزيئات الموجودة في عينة الماء. | التناضح العكسي هو العملية التي يتم فيها تمرير الماء من خلال غشاء شبه منفذ مقابل تدرج التركيز الذي يسهله الضغط العالي. |
| الوزن الجزيئي للجسيمات المنفصلة | |
| 103-106 دا | >300 دا |
| مزايا | |
|
|
ملخص - الترشيح الفائق مقابل التناضح العكسي
يتم استخدام تقنيات الترشيح الفائق والتناضح العكسي في المعالجة النهائية لمياه الشرب. الغرض الرئيسي من هاتين التقنيتين هو توفير مياه شرب آمنة للجمهور. يستخدم الترشيح الفائق مرشحًا غشائيًا لتصفية الجسيمات الدقيقة جدًا وخاصة الكائنات الحية الدقيقة. يمكن أن يؤدي التناضح العكسي إلى تصفية الجزيئات الكبيرة ، وبالتالي فهو أكثر فعالية من حيث التكلفة والكفاءة.
قم بتنزيل نسخة PDF من الترشيح الفائق مقابل التناضح العكسي
يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تنزيل نسخة PDF هنا الفرق بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي
