Τι είναι μια μεμβράνη σε ένα εργοστάσιο ΡΟ;

Οσμόση. Ισορροπία. Αντίστροφη οσμόση.

Φυσική Όσμωση
Χαμηλή συγκέντρωση διαλυμένων → υψηλή συγκέντρωση διαλυμένων
Ημιδιαπερατή μεμβράνη

Εξωτερική πίεση

Η αντίστροφη όσμωση (RO) αναφέρεται στη διαδικασία κατά την οποία το νερό ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση της φυσικής όσμωσης από ένα συμπυκνωμένο διάλυμα σε ένα αραιωμένο.Η διαδικασία αυτή πρέπει να οδηγείται από εξωτερική πίεσηΗ αντίστροφη ροή του νερού παρεμποδίζεται από τρεις κύριους παράγοντες: την οσμωτική πίεση και στις δύο πλευρές της ημιδιαπερατότητας της μεμβράνης, την εσωτερική αντίσταση της ίδιας της μεμβράνης,και της αντίστασης που προκαλείται από τη μόλυνση στην επιφάνεια της μεμβράνης και στους πόρους της κατά τη διάρκεια της λειτουργίαςΩς εκ τούτου, η πίεση που εφαρμόζεται κατά την αντίστροφη όσμωση πρέπει να υπερβαίνει σημαντικά τη διαφορά όσμωτικής πίεσης του διαλύματος.

Για παράδειγμα:

• Στα συστήματα RO αλμυρού νερού, η πίεση λειτουργίας ορίζεται συνήθως σε 15,5 bar (ή υψηλότερη), ενώ η διαφορά οσμωτικής πίεσης ενός διαλύματος αλμυρού νερού 2.000 ppm είναι μικρότερη από 2 bar.

• Για το θαλασσινό νερό με διαφορά οσμωτικής πίεσης περίπου 22 bar (σε 32.000 ppm), η εφαρμοζόμενη λειτουργική πίεση είναι συνήθως περίπου 55 bar.

• 1.2 Μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης

  Το σύστημα αντίστροφης όσμωσης βασίζεται σε μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης (δηλαδή τις ημιδιαπερατές μεμβράνες που αναφέρονται παραπάνω) για να επιτευχθεί διαχωρισμός μεταξύ διαλύτων και διαλυτών.Αυτές οι μεμβράνες επιτρέπουν τη διέλευση των διαλυτών απορρίπτοντας ταυτόχρονα άλλα διαλυτάΕπί του παρόντος, οι περισσότερες μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης διαθέτουν πολυεπίπεδη σύνθετη πολυμερή δομή με πολυαμίδιο ως στρώμα διαχωρισμού.Αυτές οι μεμβράνες παρέχουν εξαιρετικές επιδόσεις διαχωρισμού και μακροχρόνια αντοχή υπό συμβατικές συνθήκες νερού τροφοδοσίας.

  1.3 Βασικές παραμέτρους απόδοσης

  1. Ποσοστό ανάκτησης
  Το ποσοστό ανάκτησης αναφέρεται στο ποσοστό του νερού τροφοδοσίας που μετατρέπεται σε νερό διαρροής.η απόδοση νερού διαρροής είναι 75 m3/ημέρα.

• Για ένα ενιαίο βιομηχανικό στοιχείο με μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης, το ποσοστό ανάκτησης στις δοκιμές της απόδοσης του προϊόντος κυμαίνεται συνήθως από 8% έως 15%.το ποσοστό ανάκτησης ποικίλλει μεταξύ 40% και 90%, ανάλογα με παράγοντες όπως τα χαρακτηριστικά του νερού τροφοδοσίας (π.χ. συγκέντρωση αλατιού, μολυσματικές ουσίες), τη διαμόρφωση του συστήματος και τις συνθήκες λειτουργίας.
• 2. Ποσοστό απόρριψης
  Το ποσοστό απόρριψης καθορίζει το ποσοστό ενός συγκεκριμένου διαλυτού που διατηρείται από την μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης μετά τον φιλτράρισμα σε σχέση με τη συγκέντρωσή του στο νερό τροφοδοσίας.

• • Βαλεντικότητα των διαλυτών: Τα διαλυτά με υψηλότερη βαλεντικότητα παρουσιάζουν υψηλότερα ποσοστά απόρριψης.

  • Μέρος υδρότητας: Τα ιόντα με μεγαλύτερα υδροποιημένα μεγέθη επιτυγχάνουν υψηλότερα ποσοστά απόρριψης. Για παράδειγμα, τα ιόντα χλωριούχου (Cl-) απορρίπτονται πιο αποτελεσματικά από τα ιόντα νιτρικού (NO3−).

  • Μοριακό βάρος: Γενικά, τα διαλυμένα με υψηλότερα μοριακά βάρη απορρίπτονται πιο αποτελεσματικά από εκείνα με χαμηλότερα μοριακά βάρη.

  • Πολικότητα των διαλυμάτων: Τα μη πολικά διαλυμένα συνήθως παρουσιάζουν χαμηλότερα ποσοστά απόρριψης.έχει ποσοστό απόρριψης μόνο περίπου 25% λόγω της μη πολικής δομής του.

  • Κατάσταση διαλυμάτων: Τα αέρια διαλυμένα δεν απορρίπτονται από τις μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης.ενώ τα ιόντα αμμωνίου (NH4+) σε διαλύματα χαμηλού pH μπορούν να διατηρηθούν αποτελεσματικά.

  • Στον βαθμό της διακλαδικοποίησης: Τα πολύ διακλαδικοποιημένα μόρια παρουσιάζουν υψηλότερα ποσοστά απόρριψης.

  • Άλλοι παράγοντες: Επιπρόσθετες επιδράσεις περιλαμβάνουν τις συνθήκες του νερού τροφοδοσίας (π.χ. pH, ιονική αντοχή, σκληρότητα) και τις ιδιότητες της μεμβράνης (π.χ. επιφανειακό φορτίο που χαρακτηρίζεται από δυναμικό ζήτα, υδροφιλία,και μορφολογία της επιφάνειας).

  Η απόδοση απόρριψης των πρακτικών μεμβρανών αντίστροφης όσμωσης, ειδικά των μεμβρανών νανοφιλτραρίσματος, εξαρτάται από συνδυασμό των παραπάνω παραγόντων και όχι από οποιαδήποτε μεμονωμένη μεταβλητή.Για ακριβέστερα δεδομέναΟι χρήστες συνιστάται να πραγματοποιούν πιλοτικές δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες πεδίου για την επικύρωση της απόδοσης.