2025-09-15
Wprowadzenie do technologii odwrotnej osmozy
Odwrotna osmoza (RO) to technologia separacji oparta na błonie, która wykorzystuje ciśnienie jako siłę napędową do usuwania rozpuszczonych ciał stałych, jonów i innych zanieczyszczeń z wody.Wykorzystując ciśnienie większe niż ciśnienie osmockie wody podnośnej, cząsteczki wody są wymuszane przez półprzepuszczalną membranę, podczas gdy zanieczyszczenia są odrzucane i skoncentrowane w strumieniu solanki.materia organiczna, oraz mikroorganizmów, wytwarzających wodę przepływającą o wysokiej czystości.
Systemy RO są szeroko stosowane w odsalanie wody morskiej i słonnej, ponownym wykorzystaniu ścieków przemysłowych, oczyszczaniu wody pitnej oraz w różnych procesach przemysłowych wymagających wysokiej jakości wody.Wydajność i wydajność RO zależą od takich czynników, jak materiał membranowy, jakość wody podawanej, ciśnienie robocze i konstrukcja systemu.
W warunkach równowagi różnica wysokości pomiędzy dwoma przedziałami odpowiada różnicy ciśnienia osmotycznego (zazwyczaj oznaczonego jako π) roztworu w stężeniu równowagi.Ciśnienie osmotyczne zależy od rodzaju i stężenia rozpuszczalników w roztworze.Ogólnie rzecz biorąc, na każde 100 ppm całkowitego stężenia rozpuszczonych ciał stałych (TDS) ciśnienie osmotyczne π waha się od 0,04 do 0,075 bara.
Osmoza. Równowaga. Odwrotna osmoza.
Naturalna osmoza
Niskie stężenie rozpuszczonego → wysokie stężenie rozpuszczonego
Półprzepuszczalna membrana
Ciśnienie zewnętrzne
Odwrotna osmoza (RO) odnosi się do procesu, w którym woda przepływa w kierunku przeciwnym do naturalnej osmozy z skoncentrowanego roztworu do rozcieńczonego.Proces ten musi być napędzany zewnętrznym ciśnieniemPrzepływ wody jest utrudniony przez trzy główne czynniki: ciśnienie osmotyczne po obu stronach półprzepuszczalnej błony, wewnętrzny opór samej błony,i opór spowodowany zanieczyszczeniem powierzchni membrany i jej porów podczas pracyW związku z tym ciśnienie stosowane w odwrotnej osmozie musi znacznie przekroczyć różnicę ciśnienia osmotycznego roztworu.
Na przykład:
W systemach RO z wodą słoną ciśnienie robocze jest zazwyczaj ustawione na poziomie 15,5 bara (lub wyższym), podczas gdy różnica ciśnienia osmotycznego roztworu z wodą słoną o zawartości 2000 ppm wynosi mniej niż 2 bara.
W przypadku wody morskiej z różnicą ciśnienia osmocycznego wynoszącą około 22 barów (w temperaturze 32 000 ppm) stosowane ciśnienie robocze wynosi zwykle około 55 barów.
System odwróconej osmozy opiera się na błonach odwróconej osmozy (tj. półprzepuszczalnych błonach wymienionych powyżej) w celu uzyskania separacji między rozpuszczalnikami a rozpuszczalnikami.Obszary te pozwalają na przepływ rozpuszczalników, odrzucając jednocześnie inne rozpuszczalneObecnie większość membran odwróconej osmozy posiada wielowarstwową kompozytową strukturę polimerową z poliamidem jako warstwą separacyjną.Membrany te zapewniają doskonałą wydajność separacyjną i długoterminową trwałość w konwencjonalnych warunkach wody podnośnej.
1.3 Kluczowe parametry wydajności
1Wskaźnik odzyskania
Wskaźnik odzysku odnosi się do odsetka wody wprowadzonej do wody, która jest przekształcana w wodę przepuszczalną.wydajność wody przenikającej wynosi 75 m3/d.
Walentność rozpuszczalników: rozpuszczalniki o wyższej walentności wykazują wyższy współczynnik odrzucenia.
Stopień nawodnienia: jony o większych wielkościach nawodnionych osiągają wyższe współczynniki odrzucenia.
Waga cząsteczkowa: Ogólnie rzecz biorąc, rozpuszczalne substancje o większej masie cząsteczkowej są odrzucane skuteczniej niż te o niższej masie cząsteczkowej.
Polarność rozpuszczalników: rozpuszczalne niepolarne zazwyczaj wykazują niższe współczynniki odrzucenia.ma wskaźnik odrzucenia wynoszący tylko około 25% ze względu na swoją niespółpolarną strukturę.
Stan rozpuszczalników: rozpuszczalne gazowe nie są odrzucane przez membrany odwrotnej osmozy.natomiast jony amonu (NH4+) w roztworach o niskim pH mogą być skutecznie utrzymywane.
Stopień rozgałęzienia: Molekuły o wysokim rozgałęzieniu wykazują wyższy współczynnik odrzucenia.
Inne czynniki: Dodatkowe czynniki wpływające obejmują warunki wody podawanej (np. pH, wytrzymałość jonowa, twardość) oraz właściwości membrany (np. ładunek powierzchniowy charakteryzujący się potencjałem zetowym, hydrofiliczność,i morfologii powierzchni).
Wydajność odrzucania praktycznych membran odwróconej osmozy, zwłaszcza membran nanofiltracyjnych, zależy od kombinacji powyższych czynników, a nie od pojedynczej zmiennej.Dla dokładniejszych danych, podręczniki produktów i badania symulacyjne w skali laboratoryjnej dostarczają jedynie wstępnych informacji referencyjnych.
Wyślij zapytanie bezpośrednio do nas
