01 מהי ננופילטרציה?
ננופילטרציה (NF) היא טכנולוגיית הפרדת ממברנות הממוקמת בין Ultrafiltration (UF) לבין אוסמוזה הפוכה (RO). מקור הרעיון בשנות ה-70. בשלב המוקדם שלה, קרומי NF כונו לעתים כ"ממברנות RO רופפות" בשל דחיית המלח הנמוכה יותר בהשוואה ל-RO, ו"ממברנות ריכוך" בגלל יעילות ההסרה הגבוהה שלהן עבור יונים דו ערכיים כגון סידן ומגנזיום. בשנות ה-90, המונח "ממברנה ננופילטרציה" (NF) הפך למקובל באופן נרחב, והדגיש את גודל הנקבוביות בקנה מידה ננומטרי (1-3 ננומטר).
02 הבדלים מרכזיים בין ממברנות NF ו-RO
- גודל נקבוביות: לממברנות NF יש בדרך כלל נקבוביות של 1-3 ננומטר, בעוד שממברנות RO חזקות הרבה יותר ב-0.2-0.8 ננומטר.
- יכולת הפרדה: ממברנות NF מציגות חתך משקל מולקולרי של כ-200-2000 Da, המגשר על פער הביצועים בין UF ל-RO.
- גיוון חומרי: ממברנות RO עשויות בעיקר מפוליאמיד ארומטי, ואילו ממברנות NF משתמשות במגוון רחב יותר של חומרים, כולל פוליאמיד, פולי-פיפרזין ופוליאתתרסולפון סולפפני, המאפשרים מאפייני הפרדה מגוונים.
- לחץ הפעלה: מערכות NF דורשות לחץ הפעלה נמוך משמעותית בהשוואה ל-RO, מה שמוביל לצריכת אנרגיה מופחתת.
- מנגנון הפרדה: RO מסתמך בעיקר על מנגנון ה"פתרון-דיפוזיה", בעוד ש-NF משלב "אפקט מסננת" עם "אפקט דונן". כתוצאה מכך, ממברנות NF מסירות מלחים רב ערכיים (למשל, MgSO₄) ביעילות מעל 98%, אך שיעור הדחייה שלהם עבור מלחים חד ערכיים כגון NaCl נע בדרך כלל בין 40-60%.
03 סיכויי יישום של ממברנות NF
- יישומים תעשייתיים: ממברנות NF נמצאות בשימוש נרחב בתהליכי הפרדה וריכוז. בטיפול במים, הם יעילים בהסרת סולפטים, קשיות, צבע, ריח, חיטוי על ידי-מוצרים, חומרי הדברה, חומרי ניקוי סינתטיים וחומרים אורגניים מומסים.
- יישומים למגורים: ממברנות NF מתאימות לייצור מי שתייה, המיושמות במטהרי מים ביתיים, במכונות שתייה ישירה-מינרלים ומערכות מים בקמפוס, ומציעות גם בטיחות וגם טעם משופר.
