01 Mikä on nanosuodatus?
Nanosuodatus (NF) on kalvoerotustekniikka, joka on sijoitettu ultrasuodatuksen (UF) ja käänteisosmoosin (RO) väliin. Konsepti syntyi 1970-luvulla. Varhaisessa vaiheessa NF-kalvoja kutsuttiin joskus "löysäksi RO-kalvoiksi" niiden alhaisemman suolan hylkimiskyvyn vuoksi kuin RO, ja "pehmennyskalvoiksi", koska ne poistavat suuren tehokkuuden kaksiarvoisille ioneille, kuten kalsiumille ja magnesiumille. 1990-luvulle mennessä termi "nanosuodatuskalvo" (NF) hyväksyttiin laajalti, mikä korosti sen nanometrin mittakaavassa olevaa huokoskokoa (1–3 nm).
02 Tärkeimmät erot NF- ja RO-kalvojen välillä
- Huokosten koko: NF-kalvojen huokoset ovat tyypillisesti 1–3 nm, kun taas RO-kalvot ovat paljon tiiviimpiä 0,2–0,8 nm:ssä.
- Erotuskyky: NF-kalvojen molekyylipainoraja on noin 200–2000 Da, mikä ylittää UF:n ja RO:n välisen suorituskykyeron.
- Materiaalien monimuotoisuus: RO-kalvot valmistetaan pääasiassa aromaattisesta polyamidista, kun taas NF-kalvoissa käytetään laajempaa materiaalivalikoimaa, mukaan lukien polyamidi, poly-piperatsiini ja sulfonoitu polyeetterisulfoni, mikä mahdollistaa erilaiset erotusominaisuudet.
- Käyttöpaine: NF-järjestelmät vaativat huomattavasti alhaisemman käyttöpaineen kuin RO, mikä vähentää energiankulutusta.
- Erotusmekanismi: RO luottaa ensisijaisesti "ratkaisu-diffuusiomekanismiin", kun taas NF yhdistää "seulontavaikutelman" "Donnanin efektiin". Tämän seurauksena NF-kalvot poistavat moniarvoisia suoloja (esim. MgSO₂) yli 98 %:n tehokkuudella, mutta niiden yksiarvoisten suolojen, kuten NaCl:n, hylkäysaste on yleensä 40–60 %.
03 NF-kalvojen käyttömahdollisuudet
- Teolliset sovellukset: NF-kalvoja käytetään laajasti erotus- ja konsentrointiprosesseissa. Vedenkäsittelyssä ne poistavat tehokkaasti sulfaatteja, kovuutta, väriä, hajua, sivutuotteiden desinfiointia, torjunta-aineita, synteettisiä pesuaineita ja liuenneita orgaanisia aineita.
- Asuinrakentamisen sovellukset: NF-kalvot soveltuvat juomaveden tuottamiseen. Niitä käytetään kotitalouksien vedenpuhdistuslaitteissa, mineraalisuora{0}}juomakoneissa ja kampuksen vesijärjestelmissä, mikä tarjoaa sekä turvallisuuden että paremman maun.
