Introducere în principiul de funcționare al membranei de osmoză inversă (RO):
RO este abrevierea pentru Reverse Osmosis în engleză și înseamnă anti-osmosis în chineză.În general, mișcarea moleculelor de apă este de la concentrație scăzută la concentrație mare.Cu toate acestea, atunci când se aplică presiune pe partea de intrare, direcția de mișcare a moleculelor de apă este inversată, de la concentrație mare la concentrație scăzută, de unde și denumirea de osmoză inversă.
Principiul membranei RO: membrana RO, cunoscută și sub denumirea de membrană de osmoză inversă, este o tehnologie care separă lichidele mai mari decât dimensiunea porilor membranei prin diferența de presiune ca forță motrice.Lichidul care trece prin filtrare prin membrană este supus presiunii.Când presiunea depășește presiunea osmotică a membranei RO, lichidul va pătrunde în direcția opusă.Lichidul mai mic decât dimensiunea porilor va fi evacuat în timpul procesului de permeație, în timp ce lichidul cu o concentrație mai mare decât dimensiunea porilor va fi blocat de membrană și evacuat prin canalul de apă concentrată.Aceste acțiuni servesc la purificarea, separarea și concentrarea lichidului original.
Indicatorii cheie de performanță ai membranei RO sunt rata de desalinizare, fluxul de apă și rata de recuperare.Rata de desalinizare se referă la gradul de puritate în care membrana interceptează ionii, cu o rată mai mare de desalinizare atinsă atunci când interceptează ionii mai eficient.Un alt indicator cheie de performanță este fluxul, care se referă la cantitatea de molecule de apă care pot pătrunde printr-o zonă unitară a membranei.Cu cât fluxul este mai mare, cu atât performanța membranei este mai bună.Rata de recuperare, pe de altă parte, se referă la raportul dintre apă dulce și concentrat în timp ce membrana este în funcțiune, cu un raport mai mare indicând o performanță mai bună a membranei.
Datorită acestor trei caracteristici cheie ale membranelor RO, dezvoltarea membranelor RO a fost ghidată spre obținerea de progrese în rata ridicată de desalinizare, producția mare de apă și rata mare de recuperare, fiecare dintre acestea putând genera beneficii economice semnificative.
Pentru elementele membranare cu osmoză inversă, în majoritatea cazurilor sursa de apă nu poate pătrunde direct în elemente deoarece impuritățile conținute pot contamina membrana și pot afecta funcționarea stabilă a sistemului și durata de viață a elementului membranar.Pretratarea este procesul de tratare a apei brute în funcție de caracteristicile impurităților din aceasta, cu procese adecvate, astfel încât să poată îndeplini cerințele de intrare în elementele membranei de osmoză inversă.Deoarece este situat înaintea osmozei inverse în întregul proces de tratare a apei, se numește pretratare.
Scopul pretratării în sistemele cu osmoză inversă este de a: 1) prevenirea contaminării suprafeței membranei, adică prevenirea atașării de suprafața membranei a impurităților în suspensie, microorganismelor, substanțelor coloidale etc. sau înfundarea canalului de curgere a apei al elementului membranar;2) prevenirea depunerilor pe suprafața membranei.În timpul funcționării dispozitivului de osmoză inversă, unele săruri greu de dizolvat, cum ar fi CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 se pot depune pe suprafața membranei din cauza concentrației de apă, de aceea este necesar să se prevină formarea acestor săruri dificile. pentru a dizolva sărurile;
3) asigurați-vă că membrana nu este supusă deteriorării mecanice sau chimice, astfel încât membrana să aibă performanțe bune și o durată de viață suficientă.
Selecția proceselor de pretratare pentru sistemele de osmoză inversă este următoarea:
1) Pentru apa de suprafață cu un conținut de solide în suspensie mai mic de 50 mg/L, se poate folosi metoda de filtrare prin coagulare directă;
2) Pentru apa de suprafata cu un continut de solide in suspensie mai mare de 50mg/L se poate folosi o metoda de coagulare, clarificare, filtrare;
3) Pentru apele subterane cu un conținut de fier mai mic de 0,3 mg/L și un conținut de solide în suspensie mai mic de 20 mg/L, se poate folosi metoda de filtrare directă;
4) Pentru apele subterane cu conținut de fier mai mic de 0,3 mg/L și un conținut de solide în suspensie mai mare de 20 mg/L, poate fi utilizată metoda de filtrare prin coagulare directă;
5) Pentru apele subterane cu conținut de fier mai mare de 0,3 mg/L, ar trebui luate în considerare oxidarea și îndepărtarea fierului, urmate de filtrare directă sau procesul de filtrare prin coagulare directă.Atunci când conținutul de materie organică al apei brute este mare, pentru tratare se pot utiliza clorurare, coagulare, limpezire și filtrare.Atunci când acest tratament nu este suficient, filtrarea cu cărbune activ poate fi folosită și pentru îndepărtarea materiei organice.Atunci când duritatea apei brute este mare și CaCO3 se va depune în continuare pe suprafața membranei de osmoză inversă după tratament, se poate folosi dedurizare sau tratament cu var.Atunci când alte săruri greu de dizolvat precipită și încrustă în sistemul RO, ar trebui să se utilizeze agenți anti-detartrare.Este de remarcat faptul că bariul și stronțiul pot să nu fie întotdeauna prezente în analiza apei brute.Cu toate acestea, chiar și la concentrații foarte scăzute, ele pot forma cu ușurință solzi pe suprafața membranei atâta timp cât conținutul de sulfați din apă este mai mare de 0,01 mg/L.Aceste solzi sunt greu de curățat și, prin urmare, ar trebui să fie prevenite pe cât posibil să se formeze pe suprafața membranei.
Când conținutul de silice din apa brută este mare, se poate adăuga var, oxid de magneziu (sau pulbere albă) pentru tratament.Atunci când concentrația de siliciu în apa de alimentare cu RO este mai mare de 20 mg/L, trebuie făcută o evaluare a tendinței de detartrare.Deoarece este dificil de curățat soldul de silice, este foarte necesar să se prevină formarea acestuia pe membrană.
Ora postării: 01-aug-2023