Mae Technoleg Gwahanu Pilenni yn ddull datblygedig ac effeithlon sy'n defnyddio athreiddedd dethol pilenni lled-hydraidd i wahanu, puro a chanolbwyntio gwahanol gydrannau o fewn cymysgedd, gan gyflawni gwahaniad penodol o sylweddau penodol. Dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, mae'r dechnoleg hon wedi datblygu'n gyflym ac wedi dod yn broses graidd mewn trin dŵr, prosesu bwyd, biofeddygaeth, a chynhyrchu cemegol. Mae hefyd yn dechnoleg allweddol sy'n cefnogi cadwraeth ynni ac ailgylchu adnoddau yn y diwydiant diogelu'r amgylchedd modern.
I. Diffiniad ac Egwyddor Technoleg Gwahanu Pilenni
Mae "pilen" yn cyfeirio at haen ddeunydd tenau gyda athreiddedd detholus sy'n caniatáu i sylweddau penodol basio drwodd wrth rwystro eraill, o dan ddylanwad grymoedd gyrru megis gwahaniaeth pwysau, graddiant crynodiad, maes trydan, neu wahaniaeth tymheredd.
Mae egwyddor sylfaenol gwahanu pilen yn gorwedd yn y gwahaniaethau mewn maint, hydoddedd, gwefr, neu bolaredd ymhlith moleciwlau, ïonau, neu ronynnau, sy'n arwain at gyfraddau mudo gwahanol ar draws y bilen-gan sicrhau gwahaniad neu grynodiad.
Ym maes trin dŵr, mae gwahanu bilen yn dibynnu'n bennaf arhidlo corfforol, gan ddileu solidau crog, colloidau, llygryddion organig, ïonau a micro-organebau yn effeithiol. Mae'n cyflawni puro effeithlonrwydd uchel heb gyflwyno adweithyddion cemegol ac mae'n cynnig manteision eithriadol megis detholusrwydd uchel, defnydd isel o ynni, a chynaliadwyedd.
Mae'r mecanwaith craidd o wahanu bilen yn seiliedig ar yathreiddedd detholo bilenni-y gallu i ganiatáu i sylweddau penodol basio drwodd tra'n gwrthod eraill, fel y dangosir yn Ffigur 1.
II. Dosbarthiad Technolegau Gwahanu Pilenni
Gellir categoreiddio technolegau gwahanu bilen yn ôl maint mandwll pilen a mecanwaith gwahanu i'r prif fathau canlynol:
1. Microhidlo (MF)
Gyda meintiau mandwll o tua 0.1-10 μm, mae pilenni MF yn bennaf yn tynnu gronynnau crog, bacteria, ac organig macromoleciwlaidd o ddŵr. Mae deunyddiau cyffredin yn cynnwys polypropylen (PP) a fflworid polyvinylidene (PVDF). Mae systemau MF yn cynnwys fflwcs uchel a phwysau gweithredu isel ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn puro dŵr yfed a phrosesu bwyd.
2. Ultrafiltration (UF)
Gyda meintiau mandwll o gwmpas 0.01-0.1 μm, gall pilenni UF gadw firysau, colloidau, a chyfansoddion organig macromoleciwlaidd. Fe'u cymhwysir yn gyffredin mewn systemau biofferyllol, trin dŵr gwastraff diwydiannol, a systemau bio-adweithydd pilen (MBR).
3. Nanofiltration (NF)
Gyda meintiau mandwll yn amrywio o 1-10 nm, mae pilenni NF yn disgyn rhwng UF ac RO mewn perfformiad. Maent yn cael gwared ar ïonau deufalent a moleciwlau organig bach yn effeithiol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer meddalu dŵr yfed, ailddefnyddio dŵr gwastraff diwydiannol, ac fel rhag-driniaeth ar gyfer systemau RO.
4. Osmosis Gwrthdroi (RO)
Gyda meintiau mandwll yn llai nag 1 nm, RO yw'r dechnoleg gwahanu pilen orau sydd ar gael. Gall gael gwared ar bron pob sylwedd toddedig mewn dŵr, gan gynnwys halwynau, metelau trwm, a halogion organig bach.
Mae'r bilen RO (Reverse Osmosis Membrane) yn gwasanaethu fel yr elfen graidd mewn dihalwyno dŵr môr, cynhyrchu dŵr purdeb uchel, a systemau dŵr pur.
Yn ogystal, mae ffurflenni arbenigol megisElectrodialysis (ED), Dialysis (DS), Gwahanu Nwy (GS), aTreiddiad (PV)wedi ehangu ymhellach gwmpas a photensial cymhwyso technolegau gwahanu pilenni.
