Úvod do pracovného princípu membrány reverznej osmózy (RO):
RO je v angličtine skratka pre reverznú osmózu a v čínštine znamená anti-osmóza.Vo všeobecnosti sa molekuly vody pohybujú od nízkej koncentrácie po vysokú koncentráciu.Keď sa však na vstupnú stranu aplikuje tlak, smer pohybu molekúl vody sa obráti z vysokej koncentrácie na nízku, preto sa nazýva reverzná osmóza.
Princíp RO membrány: RO membrána, tiež známa ako membrána reverznej osmózy, je technológia, ktorá oddeľuje kvapaliny väčšie ako je veľkosť pórov membrány prostredníctvom tlakového rozdielu ako hnacej sily.Kvapalina prechádzajúca membránovou filtráciou je vystavená tlaku.Keď tlak prekročí osmotický tlak RO membrány, kvapalina bude prenikať v opačnom smere.Kvapalina menšia ako veľkosť pórov bude vypúšťaná počas procesu permeácie, zatiaľ čo kvapalina s vyššou koncentráciou, ako je veľkosť pórov, bude blokovaná membránou a odvedená cez koncentrovaný vodný kanál.Tieto činnosti slúžia na čistenie, oddelenie a koncentrovanie pôvodnej kvapaliny.
Kľúčovými výkonnostnými ukazovateľmi RO membrány sú rýchlosť odsoľovania, prietok vody a rýchlosť regenerácie.Rýchlosť odsoľovania sa vzťahuje na stupeň čistoty, v ktorom membrána zachytáva ióny, pričom vyššia miera odsoľovania sa dosahuje, keď zachytáva ióny efektívnejšie.Ďalším kľúčovým ukazovateľom výkonu je tok, ktorý sa týka množstva molekúl vody, ktoré môžu preniknúť cez jednotku plochy membrány.Čím väčší je tok, tým lepšia je výkonnosť membrány.Na druhej strane miera regenerácie sa vzťahuje na pomer sladkej vody ku koncentrátu, keď je membrána v prevádzke, pričom vyšší pomer naznačuje lepší výkon membrány.
Vďaka týmto trom kľúčovým charakteristikám RO membrán bol vývoj RO membrán vedený k dosiahnutiu prielomov vo vysokej rýchlosti odsoľovania, veľkej produkcii vody a vysokej rýchlosti regenerácie, z ktorých každá by mohla priniesť významné ekonomické výhody.
V prípade membránových prvkov reverznej osmózy sa vo väčšine prípadov vodný zdroj nemôže dostať priamo do prvkov, pretože obsiahnuté nečistoty môžu kontaminovať membránu a ovplyvniť stabilnú prevádzku systému a životnosť membránového prvku.Predúprava je proces úpravy surovej vody podľa charakteristík nečistôt v nej, vhodnými procesmi tak, aby spĺňala požiadavky na vstup do membránových prvkov reverznej osmózy.Pretože sa nachádza pred reverznou osmózou v celom procese úpravy vody, nazýva sa predúprava.
Účelom predúpravy v systémoch reverznej osmózy je: 1) zabrániť kontaminácii povrchu membrány, tj zabrániť prichyteniu suspendovaných nečistôt, mikroorganizmov, koloidných látok atď. na povrch membrány alebo upchatiu kanála prietoku vody membránového prvku;2) zabraňuje usadzovaniu vodného kameňa na povrchu membrány.Počas prevádzky zariadenia na reverznú osmózu sa môžu v dôsledku koncentrácie vody na povrchu membrány usadzovať niektoré ťažko rozpustné soli ako CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2, preto je potrebné predchádzať vzniku týchto ťažko rozpustných solí. na rozpustenie solí;
3) zabezpečiť, aby membrána nebola vystavená mechanickému alebo chemickému poškodeniu, aby mala dobrý výkon a dostatočnú životnosť.
Výber procesov predúpravy pre systémy reverznej osmózy je nasledovný:
1) Pre povrchovú vodu s obsahom nerozpustených látok nižším ako 50 mg/l možno použiť metódu priamej koagulačnej filtrácie;
2) Pre povrchové vody s obsahom nerozpustných látok viac ako 50 mg/l možno použiť metódu koagulácie, čírenia, filtrácie;
3) Pre podzemnú vodu s obsahom železa menším ako 0,3 mg/l a obsahom nerozpustených látok menším ako 20 mg/l možno použiť metódu priamej filtrácie;
4) Pre podzemnú vodu s obsahom železa menším ako 0,3 mg/l a obsahom nerozpustených látok väčším ako 20 mg/l možno použiť priamu koagulačnú filtračnú metódu;
5) V prípade podzemnej vody s obsahom železa vyšším ako 0,3 mg/l je potrebné zvážiť oxidáciu a odstránenie železa, po ktorých nasleduje priama filtrácia alebo priama koagulačná filtrácia.Keď je obsah organických látok v surovej vode vysoký, na úpravu sa môže použiť chlórovanie, koagulácia, čírenie a filtrácia.Keď táto úprava nestačí, možno na odstránenie organických látok použiť aj filtráciu s aktívnym uhlím.Keď je tvrdosť surovej vody vysoká a CaCO3 sa po úprave stále usadzuje na povrchu membrány reverznej osmózy, možno použiť zmäkčenie alebo úpravu vápnom.Keď sa v systéme RO zrážajú iné ťažko rozpustné soli a vodný kameň, mali by sa použiť prostriedky proti usadzovaniu vodného kameňa.Stojí za zmienku, že bárium a stroncium nemusia byť vždy prítomné v analýze surovej vody.Avšak aj pri veľmi nízkych koncentráciách môžu ľahko vytvárať šupiny na povrchu membrány, pokiaľ je obsah síranov vo vode väčší ako 0,01 mg/l.Tieto šupiny sa ťažko čistia, a preto by sa malo čo najviac zabrániť tvorbe na povrchu membrány.
Keď je obsah oxidu kremičitého v surovej vode vysoký, možno na úpravu pridať vápno, oxid horečnatý (alebo biely prášok).Keď je koncentrácia oxidu kremičitého v napájacej vode RO vyššia ako 20 mg/l, musí sa vykonať hodnotenie tendencie tvorby vodného kameňa.Pretože je ťažké vyčistiť vodný kameň oxidu kremičitého, je veľmi potrebné zabrániť jeho tvorbe na membráne.
Čas odoslania: 1. august 2023