2025-09-15
Введение в технологию обратного осмоса
Обратный осмос (RO) - это технология отделения на основе мембраны, которая использует давление в качестве движущей силы для удаления растворенных твердых веществ, ионов и других примесей из воды.Применение давления, превышающего осмотическое давление питьевой водыПри этом молекулы воды проникают через полупроницаемую мембрану, а загрязняющие вещества отталкиваются и концентрируются в солевом потоке.органическое вещество, и микроорганизмы, производящие высокочистую пронизывающую воду.
Системы РО широко используются для опреснения морской и соленой воды, повторного использования промышленных сточных вод, очистки питьевой воды и различных промышленных процессов, требующих высококачественной воды.Производительность и эффективность РО зависят от таких факторов, как материал мембраны, качество питьевой воды, рабочее давление и конструкция системы.
В условиях равновесия разница в высоте между двумя отсеками соответствует разнице осмотического давления (обычно обозначаемой как π) раствора при концентрации равновесия.Осмотическое давление зависит от типа и концентрации растворенных веществ в растворе.Обычно для каждых 100 ppm общей концентрации растворенных твердых веществ (TDS) осмотическое давление π колеблется от 0,04 до 0,075 бара.
Осмоз. Равновесие. Обратный осмоз.
Естественный осмос
Низкая концентрация растворенного вещества → высокая концентрация растворенного вещества
Полупроницаемая мембрана
Внешнее давление
Обратный осмос (RO) относится к процессу, когда вода течет в противоположном направлении от естественного осмоса от концентрированного раствора к разбавленному.Этот процесс должен управляться внешним давлениемОбратный поток воды препятствует трем основным факторам: осмотическому давлению с обеих сторон полупроницаемой мембраны, внутреннему сопротивлению самой мембраны,и сопротивление, вызванное загрязнением поверхности мембраны и ее пор во время работыСледовательно, давление, применяемое при обратном осмосе, должно значительно превышать разницу осмотического давления раствора.
Например:
В системах RO соленой воды рабочее давление обычно устанавливается на уровне 15,5 бара (или выше), в то время как разница осмотического давления раствора соленой воды на 2000 ppm составляет менее 2 бара.
Для морской воды с разницей осмотического давления примерно 22 бара (при 32 000 ppm) применяемое рабочее давление обычно составляет около 55 бар.
Система обратного осмоса использует мембраны обратного осмоса (т.е. полупроницаемые мембраны, упомянутые выше) для достижения разделения между растворителями и растворенными веществами.Эти мембраны позволяют проходить растворители, отталкивая другие растворимые веществаВ настоящее время большинство мембран обратного осмоса имеют многослойную композитную полимерную структуру с полиамидом в качестве слоя разделения.Эти мембраны обеспечивают отличную производительность сепарации и долговечность при обычных условиях подачи воды.
1.3 Ключевые параметры производительности
1Уровень восстановления
Уровень восстановления относится к проценту воды, которая преобразуется в пронизывающую воду.Проницаемость воды 75 м3/день.
Валентность растворяемых: растворяемые с более высокой валентностью демонстрируют более высокие показатели отторжения.
Степень гидратации: ионы с большими гидратированными размерами достигают более высоких показателей отторжения.
Молекулярная масса: как правило, растворимые вещества с более высокой молекулярной массой отбрасываются более эффективно, чем те, которые имеют более низкую молекулярную массу.
Полярность растворяемых: неполярные растворяемые обычно имеют более низкие показатели отторжения.имеет показатель отторжения только около 25% из-за своей неполярной структуры.
Состояние растворенных веществ: газообразные растворенные вещества не отбрасываются мембранами обратного осмоса.в то время как ионы аммиака (NH4+) в растворах с низким рН могут эффективно удерживаться.
Степень разветвления: высокоразветвленные молекулы демонстрируют более высокие показатели отторжения.
Другие факторы: Дополнительные влияния включают условия питьевой воды (например, рН, ионная прочность, твердость) и свойства мембраны (например, поверхностный заряд, характеризующийся зета-потенциалом, гидрофильность,и морфологии поверхности).
Уровень отторжения практических мембран обратного осмоса, особенно нанофильтрационных мембран, зависит от комбинации вышеуказанных факторов, а не от какой-либо одной переменной.Для более точных данных, руководства по производству и лабораторные симуляционные испытания предоставляют только предварительную справочную информацию.
Отправьте ваше дознание сразу в нас