نانو فیلتراسیون چیست آرشیو مقالات

نانوفیلتراسیون یک فرایند فیلتراسیون غشایی است که اخیرا مطرح شده است. این فرایند برای آبی که دارای مواد جامد حل شده کم باشد، نظیر آب های سطحی و آب های زیرزمینی، مورد استفاده قرار می گیرد.

هدف از این فرایند رسیدن به آب نرم (حذف کاتیون چند قطبی polyvalent cation) و حذف ضدعفونی کننده ها به وسیله محصولات جانبی جدیدی مانند مواد آلی طبیعی و مصنوعی می باشد. نانوفیلتراسیون همچنین در دستگاه های پردازشگر غذا مانند خالص سازی شربت ها و نوشیدنی ها جهت انجام همزمان عملیات تغلیظ و عملیات کانی زدایی نسبی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

در نانو فیلتراسیون از غشاءهایی که دارای منافذ لوله ای شکل با ابعاد نانومتر و عمود (90 درجه) بر سطح غشاء هستند، استفاده می شود. منافذ غشاء های نانوفیلتراسیون بین 1 تا 10 نانومتر است که در مقایسه با منافذ غشاءهای میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون کوچکتر هستند. اما غشاء ها عمدتا از فیلم های نازک پلیمری ساخته می شوند. موادی که عموما استفاده میشوند شامل پلی اتیلین تری فتالات یا فلزاتی نظیر آلومنیوم می باشند.

ابعاد منافذ از طریق pH ، دما و زمان شکل گیری کنترل می شود. تراکم منافذ در گسترهای بین 1 تا 106 منفذ در هر سانتی متر مربع (cm2) می باشد. غشاءهای تولید شده از پلی اتیلین تری فتالات و یا دیگر مواد مشابه بعد از ایجاد منافذ بر روی آنها، غشاءهای"track-etch"  نامیده می شوند.

tracking شامل بمباران کردن فیلم نازیک پلیمری با ذرات دارای انرژی بالا است. غشاءهایی که از فلزات ساخته می شوند مانند غشاءهای آلومینیومی که یک لایه نازک اکسید آلومینیوم است و طی یک فرایند الکتروشیمیایی در محیط اسیدی از فلز آلومینیوم تهیه می شود.

گستره کاربردها

از لحاظ تاریخی، نانو فیلتراسیون و دیگر تکنولوژی های غشایی جهت جداسازی مولکولی در سیستم های آبی مورد استفاده قرار میگرفته است. هدف اصلی از به کارگیری نانو فیلتراسیون تصفیه آب و نرم کردن آب های خاص بود. نانوفیلتراسیون از طریق باز نگهداشتن یون های دو ظرفیتی هیدرات نظیر Ca+2 و Mg+2 و عبور دادن یون های تک ظرفیتی هیدرات که کوچکتر هستند، قادر به نرم تر کردن آب می باشد. 

در سال های اخیر، نانو فیلتراسیون در صنایع دیگر نظیر شیر و تولیدات آبمیوه نیز به کار گرفته شده است. تحقیق و توسعه بر روی غشاء های حلال پایدار این امکان را فراهم ساخته تا غشاء های نانو فیلتراسیون در صنایع جدید نظیر داروسازی، شیمی آلی و عطر سازی به کار گرفته شود.

توسعه تکنولوژی نانوفیلتراسیون حلال آلی و تجاری کردن غشاء ها این زمینه را فراهم می سازد تا در گستره متنوعی از حلال های آلی اعم از غیر قطبی تا قطبی و قطبی آپروتیک به کار گرفته شود.

مزایا و معایب نانوفیلتراسیون :

• مزیت اصلی و دلیل اینکه چرا نانو فیلتراسیون به عنوان یک روش اولیه مناسب جهت نرم کردن آب استفاده می شود، این است که در طی این فرایند یون های کلسیم و منیزیم در پشت غشاء جا مانده و یون های تک ظرفیتی هیدراته که کوچکتر هستند از غشاء عبور می کنند. لذا در این روش نیازی به اضافه کردن یون های سدیم اضافی به آب نیست، در حالی که در روش تبادل یونی چنین نیازی وجود دارد. 
• بسیاری از روش های جداسازی در دمای اتاق قابل اجرا نیستند (مانند تقطیر) لذا هزینه انجام فرایند به مقدار زیادی افزایش می یابد. روش جداسازی آرام و مداوم مولکولی در سیستم های نانوفیلتراسیون انجام می شود که معمولا در دیگر روش های جداسازی نظیر سانتریفیوژ استفاده نمی گردد و این مزیت دوم روش نانوفیلتراسیون است. 
• مزیت مطلوب دیگر نانوفیلتراسیون این است که برای حجم های بالا و جریان های تولید مداوم، قابل اجرا است. نانو فیلتراسیون برای جداسازی ذرات کوچکتر ، از روش اسمز معکوس و برای ذرات بزرگتر از روش اولترا فیلتراسیون استفاده می کند.
• یکی از اصلی ترین معایب استفاده از نانوتکنولوژی (تکنولوژی فیلتر غشایی) قیمت و هزینه تعمیر و نگهداری غشاء می باشد. غشاء های نانوفیلتراسیون یک بخش گران قیمت در انجام فرایند هستند. تعمیر و یا تعویض غشاء به مقدار کل مواد حل شده، سرعت جریان و اجزاء موجود در سیال عبور داده شده از غشاء ، بستگی دارد. به خاطر تنوع در صنایعی که از نانو فیلتراسیون استفاده می کنند، بازه زمانی تعویض ها را میتوان فقط تخمین زد. به همین دلیل نانوفیلترها در فاصله کوتاهی قبل یا بعد از زمان در نظر گرفته برای استفاده شان، تعویض می شوند.

در صورت هرگونه سوال و یا سفارش تلفنی می توانید از طریق شماره تلگرام تصفیه آب 09129418377  و یا ایمیل info@wfiltration.com با کارشناسان تصفیه آب بهاب در ارتباط باشید.