在水處理系統領域,逆滲透(RO)和超濾(UF)技術都被廣泛應用。許多人在選擇RO系統還是UF系統時感到困惑,因為兩者各有優勢。
從技術角度來看,這兩種技術完全不同,它們的設計基礎是進水水質和所需的「水」規格。錯誤的選擇不僅會增加廢水處理和能源消耗的成本,還會導致系統出現許多故障,例如薄膜污染和水質差。
在決定用於商業和工業用途的過濾器之前,我們先來看看每種過濾器的工作原理。它們各有什麼優缺點?因為正確的選擇需要付出相應的代價。讓我們來看看應該選擇哪種過濾器以及原因。
逆滲透(RO)幾乎能產出純淨水。產品流中除了水(H₂O)之外,不含任何其他物質。聽起來不可思議?對吧?逆滲透膜的孔徑在0.0001微米到0.00001微米之間。如此小的濾孔尺寸,任何物質都無法通過,甚至連水中的溶解性固體也無法通過。這使得它成為處理鹽水的理想選擇。因此,逆滲透產出的是不含任何礦物質、溶解性固體或微生物的純淨水。
滲透是指水從低鹽濃度溶液流向高鹽濃度溶液的過程。但是,在逆滲透(RO)中,施加高水力壓力使進水流過超細逆滲透膜,從而生產出純度大於99%的純水,同時產生高濃度鹽水作為廢水。
這就是為什麼它被稱為逆滲透,因為水從高濃度鹽水流向低濃度鹽水流。
水泵根據進水流中的鹽含量提供工作壓力。工作壓力可能在 100 psi 到 800 psi 之間,這使得逆滲透成為昂貴的選擇。
進水分為兩股。一股產品流經逆滲透膜後不含總溶解固體(TDS)和微生物,另一股是廢水流,其中鹽分和其他殘留物的濃度較高。這股廢水流會將鹽分從過濾器沖走,防止結垢和污染。每生產1公升純水,就會產生2-3公升廢水。
由於膜片尺寸極小,即使水中僅含有鎂鹽和鈣鹽,也極易形成水垢和污垢,因此維護成本較高。需要定期進行化學清洗。採取所有預防措施並定期清洗後,這些過濾器仍可使用2-3年。
超濾膜可以看作是一種機械篩,用於將大分子從水中分離出來。超濾膜的孔徑介於 0.01 至 0.001 微米之間。
超濾的工作原理類似機械篩。水流經中空纖維管。這些纖維管可以截留各種微生物、蛋白質或高分子量有機化合物。但這些纖維管的孔徑夠大,可以讓溶解的固體和礦物質通過。
由於水在常壓或市政壓力下通過過濾器,因此能耗非常低。所以,超濾技術在節省能源成本方面非常有效。
管道攔截污染物,所有水都流經過濾器。大約98%的進水轉化為產品流。由於過濾器攔截了污染物,只需定期清洗過濾器即可清除所有附著的污染物。這種極低的廢水產生量使得超濾技術更適合永續發展。
由於超濾纖維是為分離大分子物質而設計的,因此它們由聚偏二氟乙烯(PVDF)等堅固耐用的材料製成。這種材料甚至能夠承受高濃度氯和化學清洗,使其使用壽命更長,維護成本更低。
我們已經討論了在為系統選擇過濾器時需要考慮的許多參數。下表比較了各項功能,以幫助您更清楚地理解。
特徵 | 超濾(UF) | 逆滲透(RO) |
過濾器尺寸 | 0.01微米 – 0.001微米 | 0.0001微米 – 0.00001微米 |
TDS去除 | 保留天然礦物質 | 去除大部分礦物質 |
濾芯壽命 | 更長的壽命 | 需要更頻繁的保養 |
能源需求 | 在正常壓力下工作 | 更高的能源消耗 |
廢水 | 不產生廢水 | 每生產1公升清水,就會產生2-3公升廢水。 |
鹽度處理 | 不適用於鹽水 | 有效去除水中的鹽分 |
RO 在海水處理方面勝出,而 UF 則在能耗方面更勝一籌。
當只需要移除大分子而不影響總溶解固體(TDS)時,例如:
1) 冷卻水塔補水流
2) 當總溶解固體(TDS)含量在安全範圍內時,對市政自來水進行過濾。
在總溶解固體可能損害製程的敏感情況下
1) 鍋爐給水需避免溶解性固體在高溫高壓下造成腐蝕。
2) 工業或醫療用途
3) 用於高鹽度居民區飲用水
在某些情況下,兩種類型的過濾器會串聯使用,以節省能源、延長過濾器壽命並降低鹽度。在眾多水處理系統製造商中, QILEE提供從污水處理到工業水處理的各種過濾器,並可根據您的具體情況提供適當的指導。 QILEE就是一個很好的例子。容器化在設定方面,我們提出將所有過濾器安裝在一個單元中,以提高效率。
簡而言之,如果您需要處理鹽分或最終產品是“純水”,逆滲透 (RO) 是正確的選擇,但由於其高壓運行,能耗更高,維護也更複雜。而超濾 (UF) 則更經濟實惠,維護成本更低,但僅適用於不需要去除鹽分的情況。
無論您選擇逆滲透 (RO) 還是超濾 (UF) 水處理系統,都應基於能源效率、產水需求和運作成本等關鍵因素做出決定。 QILEE 會根據您的預算、現場條件、進水水質和所需規格,為每個專案量身定制解決方案。
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