Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng microfiltration ultrafiltration at nanofiltration ay ang laki ng mga pores sa kanilang mga lamad. Ang microfiltration ay gumagamit ng mga lamad na may microscale size na mga pores, habang ang ultrafiltration ay gumagamit ng mga lamad na may microscale pore size, ngunit ang pore size ay idinisenyo sa paraang ang isang pore ay humigit-kumulang isang ikasampu ng laki ng particle. Ang nanofiltration, sa kabilang banda, ay gumagamit ng mga lamad na may nanoscale pores.
Lahat ng microfiltration, ultrafiltration at nanofiltration ay mga uri ng mga diskarte sa pagsusuri ng membrane filtration na kapaki-pakinabang sa mga proseso ng paghihiwalay. Ang mga paraang ito ay pangunahing kapaki-pakinabang bilang mga hakbang sa paglilinis sa proseso.
Ano ang Microfiltration?
Ang Microfiltration ay isang analytical technique na kapaki-pakinabang para sa filtration. Ang isang kontaminadong likido ay maaaring dumaan sa isang lamad na may mga microscale pores upang paghiwalayin ang mga mikroorganismo at mga nasuspinde na particle mula sa likidong ito. Ang analytical technique na ito ay karaniwang ginagamit kasabay ng iba't ibang proseso ng paghihiwalay, kabilang ang ultrafiltration at reverse osmosis. Nagbibigay ito ng stream ng produkto na walang anumang hindi gustong mga contaminant.
Figure 01: Isang Microfiltration System
Karaniwan, ang microfiltration ay nagsisilbing paraan ng pre-treatment na mahalaga sa mga diskarte sa paghihiwalay gaya ng ultrafiltration. Bukod dito, magagamit natin ito bilang isang hakbang pagkatapos ng paggamot para sa mga proseso ng pagsasala ng butil na media. Karaniwan, ang laki ng butas para sa microfiltration ay mula 0.1 hanggang 10 micrometers. Ang mga lamad na ginamit para sa pagsasala na ito ay partikular na idinisenyo upang maiwasan ang pagdaan ng mga sediment, algae, protozoa, at malalaking bakterya. Higit pa rito, ang mga filter na ito ay may posibilidad na payagan ang pagpasa ng mga ionic na materyales gaya ng mga molekula ng tubig, mga monovalent na species gaya ng sodium at chloride ions, natural na organikong bagay na natutunaw sa likido, maliliit na colloid, at mga virus.
Sa ganitong paraan ng proseso ng microfiltration, kailangan nating ipasa ang fluid sa lamad na may mataas na bilis (mga 1-3m/s). Dito, maaari tayong gumamit ng mababa hanggang katamtamang presyon na parallel o tangential sa semi-permeable membrane. Ang lamad ay karaniwang nasa isang sheet form o isang tabular form. Maaari tayong gumamit ng bomba upang payagan ang likido na dumaan sa filter ng lamad. Ang pump na ito ay maaaring maging pressure-driven o vacuum.
Mayroong ilang application ng microfiltration, kabilang ang water treatment para maalis ang mga pathogen gaya ng protozoa, alisin ang labo, atbp. sterilization, petroleum refining, dairy processing, clarification at purification ng cell broth, clarification of dextrose, atbp.
Ano ang Ultrafiltration?
Ang Ultrafiltration ay isang analytical technique kung saan ang puwersa gaya ng pressure o concentration gradient ay ginagamit para sa paghihiwalay sa pamamagitan ng semi-permeable membrane. Sa pamamaraang ito, ang mga nasuspinde na solid na may mataas na molekular na timbang ay hindi makakadaan sa lamad habang ang tubig at mga mababang molekular na solute ay maaaring dumaan. Ang nalalabi na hindi makadaan sa lamad ay kilala bilang retentate, samantalang ang bahagi na maaaring dumaan sa filter ay kilala bilang ang permeate o filtrate. Ang pamamaraang ito ay kapaki-pakinabang sa paglilinis at pag-concentrate ng mga hakbang.
Figure 02: Isang Cross-Flow Technique
Sa pangkalahatan, ang ultrafiltration ay katulad ng microfiltration dahil ang parehong mga diskarteng ito ay gumaganap ng paghihiwalay ayon sa pagbubukod ng laki o paraan ng pagkuha ng particle. Gayunpaman, sa panimula ito ay naiiba sa membrane gas separation dahil ang huli ay nagsasangkot ng paghihiwalay gamit ang absorption techniques at diffusion.
Sa pangkalahatan, ang laki ng butas ng butas ng lamad na ginamit sa ultrafiltration ay dapat isang ikasampu ng laki ng butil na ihihiwalay. Samakatuwid, nililimitahan nito ang pagpasok ng malalaking particle sa pamamagitan ng lamad. Gayunpaman, nililimitahan din nito ang pagpasok ng maliliit na particle sa pamamagitan ng mga pores at pag-adsorb ng mga ito sa ibabaw ng butas. Maaari nilang harangan ang pasukan, kaya kailangan namin ng mga simpleng pagsasaayos ng cross-flow velocity para maalis ang mga particle.
Ano ang Nanofiltration?
Ang Nanofiltration ay isang analytical technique na gumagamit ng membrane filtration pangunahin upang lumambot at disimpektahin ang tubig. Ito ay isang uri ng paraan ng pagsasala ng lamad gamit ang laki ng butas sa nanoscale. Ang laki ng butas ay mula 1-10nm. Ang laki ng butas na ito ay mas maliit kaysa sa mga laki ng butas sa microfiltration at ultrafiltration. Ngunit ang laki ng butas ay medyo mas malaki kaysa sa laki ng butas sa reverse osmosis.
Figure 03: Nanofiltration para sa Desalination
Karaniwan, ang mga lamad na magagamit natin para sa paghahanda ng mga lamad na ginagamit sa nanofiltration ay mga polymer thin film. Maaari tayong gumamit ng mga materyales tulad ng polyethylene terephthalate o mga metal tulad ng aluminyo upang ihanda ang ganitong uri ng membrane film. Makokontrol din natin ang mga sukat ng butas ng butas ng mga lamad na ito sa pamamagitan ng pagkontrol sa pH, temperatura at oras na kailangan para sa pagbuo ng mga butas.
Maraming iba't ibang gamit ng nanofiltration techniques, kabilang ang fine chemistry at pharmaceuticals, oil at petroleum chemistry, bulk chemistry, gamot, produksyon ng natural na essential oils at mga katulad na produkto, atbp.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Microfiltration Ultrafiltration at Nanofiltration?
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng microfiltration ultrafiltration at nanofiltration ay ang laki ng mga pores sa kanilang mga lamad. Ang microfiltration ay gumagamit ng mga lamad na may microscale size na mga pores, habang ang ultrafiltration ay gumagamit ng mga lamad na may microscale pore size, ngunit ang pore size ay idinisenyo sa paraang ang isang pore ay humigit-kumulang isang ikasampu ng laki ng particle. Ang nanofiltration, sa kabilang banda, ay gumagamit ng mga lamad na may nanoscale pores.
Inililista ng infographic sa ibaba ang mga pagkakaiba sa pagitan ng microfiltration ultrafiltration at nanofiltration sa tabular form para sa magkatabi na paghahambing.
Buod – Microfiltration vs Ultrafiltration vs Nanofiltration
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng microfiltration ultrafiltration at nanofiltration ay ang laki ng mga pores sa kanilang mga lamad. Ang microfiltration ay gumagamit ng mga lamad na may microscale size na mga pores, habang ang ultrafiltration ay gumagamit ng mga lamad na may microscale pore size, ngunit ang pore size ay idinisenyo sa paraang ang isang pore ay humigit-kumulang isang ikasampu ng laki ng particle. Ang nanofiltration, sa kabilang banda, ay gumagamit ng mga lamad na may nanoscale pores.
