در سیستم فناوری جداسازی غشا،-غشاهای پرفشار به دلیل موقعیتیابی عملکرد خاص و سناریوهای کاربردی، از بسیاری جنبهها با غشاهای معمولی با فشار کم{{1} تفاوت اساسی دارند. این تفاوتها نه تنها در پارامترهای عملیاتی و قابلیتهای جداسازی، بلکه در انتخاب مواد، طراحی ساختاری و زمینههای کاربردی نیز منعکس میشوند. روشن شدن این تفاوت ها به انتخاب دقیق و بهینه سازی فرآیند کمک می کند.
تفاوت اصلی در محدوده فشار عملیاتی نهفته است. غشاهای فشار بالا معمولاً در فشارهای چند مگاپاسکال یا حتی بیشتر برای غلبه بر فشار اسمزی بالا یا دستیابی به احتباس تقریباً کامل املاح عمل می کنند و معمولاً در فرآیندهای اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون فشار بالا استفاده می شوند. در حالی که غشاهای کم فشار عمدتاً در محدوده 0.1-0.5 مگاپاسکال کار می کنند، مناسب برای میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون معمولی، یا جداسازی درشت محلول های با غلظت پایین{7}. درایو فشار بالا به غشاها اجازه میدهد تا محلولهای خوراک با محتوای نمک بسیار بالا یا غلظت املاح بالا را کنترل کنند، در حالی که غشاهای فشار پایین برای برنامههای با ویسکوزیته کم{12} و بار رسوب{12} پایین مناسبتر هستند.
تفاوت در مواد و ساختار به همان اندازه قابل توجه است. غشاهای با فشار بالا معمولاً از پلی آمیدهای معطر بسیار متقاطع{{2} یا لایههای مرکب برای لایههای جداسازی خود استفاده میکنند که منجر به ساختار متراکم و استحکام مکانیکی بالا میشود که با یک لایه پشتیبانی برای مقاومت در برابر تغییر شکل فشار بالا تقویت میشود. از سوی دیگر، غشاهای کم فشار معمولاً از موادی با اندازه منافذ بزرگتر مانند استات سلولز و پلی سولفون با ساختار پشتیبانی نسبتاً ساده استفاده می کنند. ساختار ترکیبی غشاهای فشار بالا، پایداری را تحت فشار بالا و خوردگی شیمیایی مداوم تضمین میکند، در حالی که غشاهای فشار پایین- بر کاهش هزینه و افزایش شار تمرکز میکنند.
دقت جداسازی و عملکرد حفظ نیز تمایز واضحی را تشکیل می دهد. غشاهای فشار بالا میتوانند به نرخ دفع یون بیش از 99% دست یابند که قابلیت مسدود کردن بسیار قوی را برای یونهای چند ظرفیتی، ماکرومولکولها و میکروارگانیسمها نشان میدهند. غشاهای کم-فشار عمدتاً به الک فیزیکی متکی هستند، با وزن مولکولی بریده شده از هزاران تا صدها هزار دالتون، که آنها را برای نمکزدایی بالا یا نیازهای{4}}خلوص بالا نامناسب میکند.
این منجر به تفاوت در سناریوهای برنامه می شود. غشاهای فشار بالا، فناوری انتخابی اولیه برای نمکزدایی آب دریا، تخلیه صفر-پساب با شوری بالا، و تصفیه-دارویی بالا هستند. غشاهای کم فشار- بیشتر برای پیش تصفیه آب آشامیدنی، فیلتراسیون اولیه در تصفیه فاضلاب و شفاف سازی و غلظت در تولید مواد غذایی و نوشیدنی استفاده می شوند.
علاوه بر این، غشاهای{0}فشار بالا الزامات سخت گیرانه تری در مورد مقاومت در برابر رسوب و قابلیت شستشو دارند، زیرا محیط فشار بالا، خطر نفوذ آلاینده ها در منافذ غشا را تشدید می کند. بنابراین استراتژی های نگهداری و چرخه های تمیز کردن متفاوت است.
به طور خلاصه، غشاهای{0}فشار بالا و غشاهای فشار پایین-به وضوح از نظر درجه فشار، ساختار مواد، دقت جداسازی و محدوده کاربرد متمایز هستند. این تمایز مکمل بودن و تخصص آنها را در فرآیندهای مختلف صنعتی تعیین می کند و پشتیبانی فنی چند سطحی برای مهندسی جداسازی ارائه می کند.
