I. Bevezetés a fordított ozmózis membránba
Ro állFordított ozmózis membrán- Általában a víz az alacsony koncentrációból a magas koncentrációig folyik. Nyomás alatt azonban az áramlás a magas koncentrációtól az alacsony koncentrációig fordul. Ezt a fordított ozmózis elveént ismerték.
A RO membránok pórusmérete körülbelül 0. Egyéb szennyeződések és nehézfémek a szennyvíz kimenetén keresztül kerülnek kiürítésre. A RO membránokat széles körben használják a tengervíz sótalanításában és az űrben történő szennyvíz-újrahasznosításban, ezért gyakran csúcstechnikai mesterséges veséknek nevezik.
A RO membránok szintetikus félig áteresztő membránok, amelyek a biológiai membránok utánozására szolgálnak. Általában polimer anyagokból, például cellulóz -acetátból, aromás polihidrazidból vagy aromás poliamidból készülnek. A membrán felületén lévő pórusok általában 0. 5-10 nm -ig terjednek, és permeabilitásuk a membrán kémiai szerkezetétől függ. Egyes anyagok jól elutasítják a sókat, de lassabb vízáteresztőképességgel rendelkeznek, míg más hidrofil csoportokkal rendelkező többiek lehetővé teszik a gyorsabb vízáramot.
1. A fordított ozmózis alapelve
A RO megértéséhez először tudnunk kell, hogy mi az "ozmózis": Ha két különböző sókoncentrációval rendelkező oldatot félig áteresztő membrán választ el, a víz természetesen oldalról folyik az oldalról, alacsonyabb só koncentrációval az oldalán, magasabb só koncentrációval. Maguk a sók nem haladnak át. Ez a folyamat addig folytatódik, amíg az egyensúly el nem éri, és ozmotikus nyomás vezeti.
Ha az ozmotikus nyomásnál nagyobb nyomást gyakorolnak a nagy sótartalmú oldalra, akkor a vízáram megfordítható-ez fordított ozmózis. Ilyen módon a vízmolekulákat a membránon keresztül a másik oldalra kényszerítik, sókot és szennyeződéseket hagyva hátra, és hatékonyan tisztítják a vizet.
2. A RO technológia eredete
Az 1950 -es években az amerikai tudós, Dr. S. Sourirajan egy vékony membránt fedezett fel egy sirály testében, amely nyomás felhasználásával elválaszthatja a tengervíz tengervízétől a tengervíztől. Ez a koncepció megalapozta a RO elméletet.
1953 -ban a Floridai Egyetem ezt a technológiát alkalmazta a sótalanító berendezésekre. 1960 -ban az Egyesült Államok kormánya finanszírozta az UCLA Medical School -ban, Dr. Sidney Lode és Dr. Sourirajan vezetésével, hogy RO membránokat dolgozzon ki az űrprogramok számára. A cél az volt, hogy csökkentsék annak szükségességét, hogy nagy mennyiségű vizet szállítsunk az űrbe. Az idő múlásával több kutató vett részt, nagymértékben előmozdítva a RO membrán technológia minőségét és mennyiségét, és megoldva az emberiség kulcsfontosságú víztisztítási kihívásait.
Ii. Bevezetés az ultraszűrőmembránba
Az ultraszűrés (UF) membránok egységes pórusméretekkel rendelkeznek, {0}}. 001 - 0,02 mikron. Nyomás alatt ezek a membránok kiszűrik a pórusméretnél nagyobb molekulákat, amelyek hatékonyan elválasztják a részecskéket 500 dalton vagy 10 nm -nél nagyobb molekulatömegű molekulatömeggel. Az UF membránok voltak az egyik első polimer elválasztó membrán, amelyet az 1960 -as évek óta iparilag használtak.
Az UF szűrése a különálló oldott anyagok és a koncentrált anyagok nyomásbeli különbségeire támaszkodik. Ezek a membránok általában cellulóz -acetátból vagy hasonló polimer anyagokból készülnek. Különösen hasznosak a kolloid szuszpenziók elválasztására, amelyeket más módszerekkel nehéz kezelni. Az UF membrán alkalmazásai továbbra is bővülnek.
A nyomásvezérelt membránszűrés három fő típust tartalmaz:
Mikrofiltráció (MF): 0.02–10 μm
Ultraszűrés (UF): 0.001–0.02 μm
Fordított ozmózis (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. A RO membránok jellemzői
Magas sótalanítási arány is magas áramlási sebesség mellett
Erős mechanikai erő és hosszú élettartam
Hatékony teljesítmény alacsony működési nyomás alatt
Kémiai és biokémiai reakciókkal szemben rezisztens
Minimális hatás a pH -ból, a hőmérsékletből és más tényezőkből
Könnyen forrásható alapanyagok, egyszerű gyártás és olcsó költségek
Iv. Az UF membránok jellemzői
Az UF folyamat során nincs fázisváltozás; stabil működés szobahőmérsékleten
Kompakt berendezések kialakítása, kis lábnyom és könnyen kezelhető
Egyszerű elválasztási folyamat magas szintű automatizálással
A molekulatömeg alapján képes elválasztani az anyagokat
Széles körű alkalmazkodóképesség a különböző vízminőségekhez és az alkalmazások széles skálájához
V. RO membránok alkalmazása
A RO membránokat különféle iparágakban használják, ideértve a következőket is:
Energiatermelés
Petrolkémiai
Acélgyártás
Elektronika
Gyógyszerkészítmények
Étel és ital
Önkormányzati vízkezelés és környezetvédelem
Kulcsszerepet játszanak:
A tengervíz és a sós víz sótalanító
Kazán táplálék előállítása
Ipari tiszta víz és ultra-tiszta víz létrehozása az elektronikához
Ivóvíz készítése
Szennyvízkezelés
Speciális elválasztási és tisztítási folyamatok
