What is a membrane in a RO plant?
Introduction to Reverse Osmosis Technology
Reverse Osmosis (RO) is a membrane-based separation technology that utilizes pressure as the driving force to remove dissolved solids, ions, and other impurities from water. By applying pressure greater than the osmotic pressure of the feed water, water molecules are forced through a semi-permeable membrane, while contaminants are rejected and concentrated in the brine stream. This process effectively reduces salinity, hardness, organic matter, and microorganisms, producing high-purity permeate water.
RO systems are widely used in seawater and brackish water desalination, industrial wastewater reuse, potable water purification, and various industrial processes requiring high-quality water. The performance and efficiency of RO depend on factors such as membrane material, feed water quality, operating pressure, and system design.
Under equilibrium conditions, the height difference between the two compartments corresponds to the osmotic pressure difference (typically denoted as π) of the solution at equilibrium concentration. Osmotic pressure is a function of the type and concentration of solutes in the solution. Generally, for every 100 ppm of total dissolved solids (TDS) concentration, the osmotic pressure π ranges from 0.04 to 0.075 bar.
π = nRT = MM RT
V
n = the amount of solute in molesR = the ideal gas constantT = temperature in KelvinV = the volume of the solutionMM = the molar mass of the solute
For example:A brackish water solution with a TDS of 1,500 ppm has an osmotic pressure of approximately 1.02 bar;A seawater solution with a TDS of 32,000 ppm has an osmotic pressure of approximately 21.8 bar.
Osmosis | Equilibrium | Reverse Osmosis
Natural OsmosisLow Solute Concentration → High Solute ConcentrationSemi-permeable Membrane
External Applied Pressure
Reverse Osmosis (RO) refers to the process where water flows in the opposite direction of natural osmosis—from a concentrated solution to a diluted one. This process must be driven by externally applied pressure. The reverse flow of water is hindered by three main factors: the osmotic pressure on both sides of the semi-permeable membrane, the internal resistance of the membrane itself, and the resistance caused by fouling on the membrane surface and within its pores during operation. Therefore, the pressure applied in reverse osmosis must significantly exceed the osmotic pressure difference of the solution.
For example:
In brackish water RO systems, the operating pressure is typically set at 15.5 bar (or higher), while the osmotic pressure difference of a 2,000 ppm brackish water solution is less than 2 bar.
For seawater with an osmotic pressure difference of approximately 22 bar (at 32,000 ppm), the applied operating pressure is usually around 55 bar.
1.2 Reverse Osmosis Membranes
The reverse osmosis system relies on reverse osmosis membranes (i.e., the semi-permeable membranes mentioned above) to achieve separation between solvents and solutes. These membranes allow the passage of solvents while rejecting other solutes. Currently, most reverse osmosis membranes feature a multi-layer composite polymer structure with polyamide as the separation layer. These membranes deliver excellent separation performance and long-term durability under conventional feed water conditions.
1.3 Key Performance Parameters
1. Recovery RateThe recovery rate refers to the percentage of feed water that is converted into permeate water. For example, a recovery rate of 75% means that for every 100 m³/d of feed water, the permeate water output is 75 m³/d.
For a single industrial reverse osmosis membrane element, the recovery rate in product performance testing typically ranges from 8% to 15%. For a full-scale reverse osmosis water treatment system, the recovery rate varies between 40% and 90%, depending on factors such as feed water characteristics (e.g., salt concentration, contaminants), system configuration, and operational conditions.
2. Rejection RateThe rejection rate defines the percentage of a specific solute retained by the reverse osmosis membrane after filtration relative to its concentration in the feed water.
Valence of Solutes: Solutes with higher valence exhibit higher rejection rates. For example, Ca²⁺ has a higher rejection rate than Na⁺.
Degree of Hydration: Ions with larger hydrated sizes achieve higher rejection rates. For instance, chloride ions (Cl⁻) are rejected more effectively than nitrate ions (NO³⁻).
Molecular Weight: Generally, solutes with higher molecular weights are rejected more efficiently than those with lower molecular weights.
Polarity of Solutes: Non-polar solutes typically show lower rejection rates. For example, benzene, despite its relatively high molecular weight, has a rejection rate of only about 25% due to its non-polar structure.
State of Solutes: Gaseous solutes are not rejected by reverse osmosis membranes. For instance, ammonia gas (NH₃) is not rejected, while ammonium ions (NH₄⁺) in low-pH solutions can be effectively retained.
Degree of Branching: Highly branched molecules exhibit higher rejection rates. For example, isopropanol has a higher rejection rate than n-propanol.
Other Factors: Additional influences include feed water conditions (e.g., pH, ionic strength, hardness) and membrane properties (e.g., surface charge characterized by zeta potential, hydrophilicity, and surface morphology).
The rejection performance of practical reverse osmosis membranes, especially nanofiltration membranes, depends on a combination of the above factors rather than any single variable. For more accurate data, product manuals and lab-scale simulation tests provide only preliminary reference information. We recommend users conduct pilot tests under actual field conditions to validate performance.
Đối tác xử lý nước thải của bạn có đáp ứng 5 tiêu chuẩn dịch vụ quan trọng này không?
Đối Tác Xử Lý Nước Thải Của Bạn Có Đáp Ứng 5 Tiêu Chuẩn Dịch Vụ Quan Trọng Này Không? Shanghai DUBHE Đặt Ra Tiêu Chuẩn!
Trong thị trường toàn cầu đầy cạnh tranh hiện nay, việc lựa chọn đối tác công nghệ xử lý nước thải phù hợp là rất quan trọng. Nhưng làm thế nào các doanh nghiệp ở Nga, Philippines, Indonesia, Malaysia và hơn thế nữa có thể đảm bảo nhà cung cấp của họ không chỉ cung cấp thiết bị, mà còn là sự hợp tác thực sự và sự an tâm? Shanghai DUBHE Environmental Protection Technology Co., Ltd., một nhà đổi mới hàng đầu trong các giải pháp nước thải toàn diện, thách thức tiêu chuẩn ngành bằng cách đặt câu hỏi: Bạn có nhận được những dịch vụ thiết yếu này?
1. Nhà cung cấp của bạn có cung cấp Hỗ trợ & Giải pháp Trước bán hàng Nhanh Chóng Không?Thời gian là tiền bạc, đặc biệt là ở các thị trường phát triển nhanh như Indonesia và Philippines. DUBHE loại bỏ sự chậm trễ kéo dài với "Dịch Vụ Tốt Nhất của DUBHE" cam kết, với phản hồi trước bán hàng nhanh chóng trong 12 giờ và tư vấn miễn phí. Cho dù bạn là nhà phân phối ở Nga hay người dùng cuối ở Malaysia, DUBHE cung cấp thiết kế giải pháp và hỗ trợ kỹ thuật trước khi bạn cam kết, đảm bảo các hệ thống sục khí đã chọn (như SSL của Hoa Kỳ), máy thổi khí, thiết bị khử nước bùn hoặc bộ lọc sinh học phù hợp hoàn hảo với nhu cầu của bạn.
2. Bạn có Tự Tin vào Chất Lượng Thiết Bị Không Thỏa Hiệp Không?Đầu tư vào công nghệ xử lý nước thải đòi hỏi độ tin cậy. DUBHE, hoạt động từ nhà máy Wuxi Yixing tiên tiến của mình, thực hiện kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt sử dụng thiết bị kiểm tra hiện đại. Hệ thống nghiêm ngặt này đảm bảo độ bền và hiệu suất của mọi bộ tách chất lỏng rắn, mô-đun màng và linh kiện được vận chuyển đến khách hàng trên toàn thế giới, bảo vệ hoạt động từ Nga đến Đông Nam Á.
3. Bạn có Thể Nhận Thiết Bị Quan Trọng Trong Vài Ngày, Không Phải Vài Tuần Không?Tiến độ dự án không thể chờ đợi. Hiểu được sự cấp bách ở các thị trường như Philippines và Malaysia, DUBHE duy trì lượng hàng tồn kho đáng kể và khả năng sản xuất hàng loạt. Đối với các mặt hàng tiêu chuẩn, giao hàng nhanh chóng trong vòng 1-7 ngày là một thực tế. Ngay cả đối với máy móc chuyên dụng, DUBHE ưu tiên các đơn đặt hàng, đảm bảo thời gian ngừng hoạt động tối thiểu cho khách hàng trên các khu vực trọng điểm của mình, bao gồm cả Indonesia.
4. Hỗ Trợ Sau Bán hàng 24/7 Thực Sự Chỉ Là Lời Hứa Hay Là Thực Tế?Sự cố không tôn trọng giờ làm việc. DUBHE hỗ trợ các sản phẩm của mình với dịch vụ sau bán hàng 24 giờ. Điều này bao gồm đảm bảo phản hồi hỗ trợ kỹ thuật 24 giờ, cung cấp các phụ tùng cần thiết, sửa chữa bảo hành miễn phí và bảo trì sau bảo hành hợp lý. Từ khắc phục sự cố ở Nga đến chẩn đoán từ xa ở Indonesia, đội ngũ của DUBHE luôn sẵn sàng.
5. Đối Tác Của Bạn Có Đầu Tư vào Thành Công Dài Hạn Của Bạn Không?DUBHE không chỉ bán thiết bị. Họ cung cấp đào tạo kỹ thuật miễn phí để đảm bảo khách hàng và nhà phân phối có thể vận hành hệ thống hiệu quả. Cam kết của họ bao gồm theo dõi hàng tháng trong thời gian bảo hành, nâng cấp phần mềm trọn đời cho các hệ thống điều khiển và hướng dẫn lắp đặt tại chỗ. Cách tiếp cận toàn diện này xây dựng mối quan hệ đối tác lâu dài, trao quyền cho khách hàng trên khắp Philippines, Malaysia, Nga và Indonesia để quản lý nước thải của họ một cách hiệu quả trong nhiều năm tới.
Shanghai DUBHE: Cam Kết cho Sự Thành Công & Nguồn Nước Sạch Hơn"Tại DUBHE, triết lý cốt lõi của chúng tôi là phục vụ khách hàng bằng cách vượt quá mong đợi," lãnh đạo công ty cho biết. "Chúng tôi liên tục đổi mới các thiết bị sục khí, hệ thống khử nước bùn và bộ lọc sinh học của mình, nhưng chúng tôi tin rằng công nghệ đặc biệt phải đi đôi với dịch vụ vượt trội. Chúng tôi đặt ra những câu hỏi này vì chúng tôi sống với câu trả lời, đảm bảo các đối tác của chúng tôi ở Nga, Philippines, Indonesia, Malaysia và trên toàn cầu có một đối tác xử lý nước thải đáng tin cậy, đáp ứng và thực sự hỗ trợ."
loại mới của người mang sinh học là gì
PCG Biocarrier Sinh Học Mới Là Gì? Khám Phá PCG Biocarrier Cách Mạng Cho Xử Lý Nước Thải Vượt Trội
Giới Thiệu: Tương Lai Của Xử Lý Nước Thải Đã Đến
Trong thế giới xử lý nước thải đang phát triển, các vật liệu mang sinh học đóng vai trò quan trọng trong các quá trình màng sinh học, quyết định hiệu quả, tính kinh tế và tính bền vững môi trường. Các vật liệu mang truyền thống, chẳng hạn như vật liệu nhựa hoặc vòng gốm, thường gặp khó khăn với các hạn chế như độ bám dính vi sinh vật kém, diện tích bề mặt thấp và tuổi thọ ngắn. Hãy đến với PCG Biocarriers (Vật liệu mang sinh học Polymer Composite Gel) – một sự đổi mới mang tính đột phá của shanghai dubhe environmental protection&technology Co., Ltd., được thiết kế để cách mạng hóa việc xử lý nước thải với hiệu suất vượt trội.
Bài viết này khám phá lý do tại sao PCG Biocarriers là giải pháp thế hệ tiếp theo cho các ngành công nghiệp, thành phố và các dự án môi trường đang tìm kiếm hiệu quả cao hơn, giảm thiểu bùn thải và hiệu suất lâu dài hơn.
Tại sao PCG Biocarriers? Khoa Học Đằng Sau Sự Đổi Mới
1. Vật Liệu & Thiết Kế Vượt Trội
PCG Biocarriers được chế tạo từ gel composite polymer ưa nước cao, lấy cảm hứng từ công nghệ Nhật Bản và được tinh chỉnh trong hơn một thập kỷ R&D. Các tính năng chính bao gồm:
Cấu trúc lỗ chân lông cấp micron (≥10.000 m²/m³ diện tích bề mặt) – Tối đa hóa sự bám dính của vi sinh vật.
Độ xốp 98% – Đảm bảo sự khuếch tán oxy và chất dinh dưỡng tối ưu.
Kết cấu mềm, không mài mòn – Bảo vệ thiết bị đồng thời chống mài mòn.
Không giống như các vật liệu mang thông thường, PCG’s ma trận gel độc đáo tự nhiên thu hút các vi khuẩn có lợi, tăng tốc sự hình thành màng sinh học chỉ trong 3-7 ngày – nhanh hơn 50% so với các vật liệu truyền thống.
2. Hiệu Suất Vượt Trội Trong Xử Lý Nước Thải
PCG Biocarriers vượt trội trong việc loại bỏ nitơ amoni (NH3-N), tổng nitơ (TN) và COD, khiến chúng trở nên lý tưởng cho:
Nhà máy xử lý nước thải đô thị (đáp ứng các tiêu chuẩn Class IV nghiêm ngặt, ví dụ: TN
Khả năng ứng dụng công nghệ mới của máy khuếch tán bong bóng
Máy khuếch tán bong bóng là một thiết bị được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học để đưa khí vào chất lỏng và tạo ra bong bóng với mục đích khuấy, trộn và phản ứng.một loại máy khuếch tán bong bóng mới đã thu hút sự chú ý rộng rãi trên thị trường, có một loạt các lợi thế và đặc điểm và cho thấy tiềm năng ứng dụng độc đáo trong một số lĩnh vực.
Đầu tiên, bộ khuếch tán bong bóng được thiết kế với các cấu trúc và vật liệu sáng tạo. so với các bộ khuếch tán bong bóng truyền thống, đơn vị này nhỏ gọn hơn, nhẹ hơn và dễ di chuyển và vận hành hơn.Nó cũng được làm bằng vật liệu đặc biệt chống ăn mòn và chống nhiệt độ, cho phép nó hoạt động ổn định trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau, do đó đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau.
Ứng dụng:
Xử lý nước: Máy khuếch tán bong bóng được sử dụng trong quá trình xử lý nước để tiêm không khí hoặc oxy vào nước để tăng hàm lượng oxy.Điều này giúp cải thiện điều kiện phát triển của các sinh vật trong nước, chẳng hạn như trong nuôi hồ, bể cá và xử lý nước thải.
Điều trị nước thải: Trong quá trình xử lý nước thải, các máy khuếch tán bong bóng giúp tăng tốc độ phân hủy các chất hữu cơ bởi vi khuẩn, do đó làm sạch nước.
lĩnh vực y tế: Trong thiết bị y tế, các máy khuếch tán bong bóng có thể được sử dụng trong các phương pháp điều trị khác nhau, chẳng hạn như liệu pháp oxy, liệu pháp hô hấp, v.v., để cung cấp cho bệnh nhân thêm oxy.
Công nghệ sinh học và phòng thí nghiệm: Trong phòng thí nghiệm, các máy khuếch tán bong bóng thường được sử dụng để khuấy và trộn các mẫu để tạo điều kiện cho các phản ứng sinh học hoặc hóa học.
Sự ra đời của Polymer Composite Gel - công nghệ mới của chất lấp sinh học
Để giải quyết:
1. chất mang chủ yếu được áp dụng theo phương pháp oxy hóa tiếp xúc, chất mang truyền thống có tính hydrophilicity kém và hiệu quả hòa tan oxy thấp;
2. diện tích bề mặt đặc trưng nhỏ của các chất truyền thống, lượng vi sinh vật dính nhỏ và khả năng xử lý kém;
3Giảm thải bùn và ô nhiễm môi trường;
4. Lớp ăn mòn của thiết bị treo MBBR truyền thống, làm giảm tuổi thọ của thiết bị xử lý nước thải; việc sử dụng các mảnh vụn mòn dẫn đến thiệt hại cho máy bơm và quạt.
PCG-A công nghệ mới của chất lấp sinh học hoạt động tốt hơn MBBR.
PCG là một loại sản phẩm mang chất sinh học xử lý nước dựa trên vật liệu polyme hydrophilic, lấy cảm hứng từ thiết kế của Nhật Bản,và đề cập đến kinh nghiệm ứng dụng của Nhật Bản trong khoảng 20 nămNhóm nghiên cứu và phát triển của chúng tôi đã làm việc trên chất mang sinh học mềm từ năm 2010.Vào năm 2010, nhóm nghiên cứu và phát triển của chúng tôi bắt đầu phát triển chất mang sinh học mềm, và sau 6 năm thiết kế và phát triển, cuối cùng chúng tôi đã chọn PCG làm chất mang sinh học mềm có độ ưa nước và ưa sinh học cao.Sau 6 năm thiết kế và phát triển, cuối cùng chúng tôi đã chọn một vật liệu khối lượng phân tử cao mới với độ thủy tinh thích nghi cao, khả năng sinh học, chống mài mòn,khí và diện tích bề mặt đặc hiệu mạnh như chất nền của chất mang sinh học, được ra mắt vào năm 2016.Sau 5 năm thử nghiệm nhỏ và trung bình, cuối cùng nó sẽ được đưa vào sản xuất quy mô lớn vào năm 2020.PCG đứng trước các sản phẩm tương tự ở Trung QuốcVà công nghệ của chúng tôi bây giờ là mới nhất về thế hệ thứ sáu.
Ưu điểm so với công nghệ truyền thống:
Sức mạnh cơ học tuyệt vời (kháng mòn);Hiệu ứng hợp tác, kết hợp công nghệ biogel, để thúc đẩy sự phát triển và hoạt động sinh học của hệ vi khuẩn có lợi bị bất động;Phản ứng nitrification tăng cường;Khả năng hấp thụ hiệu quả cao;Loại bỏ đồng thời các chất hữu cơ cụ thể (ví dụ như các hợp chất thơm độc hại);
Hydrophilicity vs hydrophobicity, thử nghiệm hấp thụ dầu vs không hấp thụ dầu so sánh MBBR và bọt biển thông thường.
Ứng dụng: xử lý nước thải:lĩnh vực y tế:Công nghệ sinh học và phòng thí nghiệm:Đồ uống và chế biến thực phẩm:
