Εισαγωγή στην αρχή λειτουργίας της μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης (RO):
Το RO είναι η συντομογραφία του Reverse Osmosis στα αγγλικά και σημαίνει αντι-όσμωση στα κινέζικα.Γενικά, η κίνηση των μορίων του νερού είναι από χαμηλή συγκέντρωση σε υψηλή συγκέντρωση.Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται πίεση στην πλευρά εισόδου, η κατεύθυνση κίνησης των μορίων του νερού αντιστρέφεται, από υψηλή συγκέντρωση σε χαμηλή συγκέντρωση, εξ ου και η ονομασία αντίστροφη όσμωση.
Η αρχή της μεμβράνης RO: Η μεμβράνη RO, γνωστή και ως μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης, είναι μια τεχνολογία που διαχωρίζει υγρά μεγαλύτερα από το μέγεθος των πόρων της μεμβράνης μέσω της διαφοράς πίεσης ως κινητήρια δύναμη.Το υγρό που υφίσταται διήθηση μεμβράνης υπόκειται σε πίεση.Όταν η πίεση υπερβαίνει την οσμωτική πίεση της μεμβράνης RO, το υγρό θα διαπεράσει προς την αντίθετη κατεύθυνση.Το υγρό μικρότερο από το μέγεθος των πόρων θα εκκενωθεί κατά τη διαδικασία διείσδυσης, ενώ το υγρό με μεγαλύτερη συγκέντρωση από το μέγεθος των πόρων θα αποκλειστεί από τη μεμβράνη και θα εκκενωθεί μέσω του καναλιού του συμπυκνωμένου νερού.Αυτές οι δράσεις χρησιμεύουν για τον καθαρισμό, τον διαχωρισμό και τη συμπύκνωση του αρχικού υγρού.
Οι βασικοί δείκτες απόδοσης της μεμβράνης RO είναι ο ρυθμός αφαλάτωσης, η ροή νερού και ο ρυθμός ανάκτησης.Ο ρυθμός αφαλάτωσης αναφέρεται στον βαθμό καθαρότητας στον οποίο η μεμβράνη παρεμποδίζει τα ιόντα, με υψηλότερο ρυθμό αφαλάτωσης που επιτυγχάνεται όταν αναχαιτίζει τα ιόντα πιο αποτελεσματικά.Ένας άλλος βασικός δείκτης απόδοσης είναι η ροή, η οποία αναφέρεται στην ποσότητα των μορίων νερού που μπορούν να διαπεράσουν μια μονάδα επιφάνειας της μεμβράνης.Όσο μεγαλύτερη είναι η ροή, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση της μεμβράνης.Ο ρυθμός ανάκτησης, από την άλλη πλευρά, αναφέρεται στην αναλογία γλυκού νερού προς συγκέντρωση ενώ η μεμβράνη είναι σε λειτουργία, με υψηλότερη αναλογία που υποδηλώνει καλύτερη απόδοση της μεμβράνης.
Λόγω αυτών των τριών βασικών χαρακτηριστικών των μεμβρανών RO, η ανάπτυξη των μεμβρανών RO έχει καθοδηγηθεί προς την επίτευξη καινοτομιών στον υψηλό ρυθμό αφαλάτωσης, τη μεγάλη παραγωγή νερού και τον υψηλό ρυθμό ανάκτησης, καθένα από τα οποία θα μπορούσε να αποφέρει σημαντικά οικονομικά οφέλη.
Για τα στοιχεία μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης, στις περισσότερες περιπτώσεις η πηγή νερού δεν μπορεί να εισέλθει απευθείας στα στοιχεία επειδή οι ακαθαρσίες που περιέχονται μπορεί να μολύνουν τη μεμβράνη και να επηρεάσουν τη σταθερή λειτουργία του συστήματος και τη διάρκεια ζωής του στοιχείου μεμβράνης.Προεπεξεργασία είναι η διαδικασία επεξεργασίας του ακατέργαστου νερού σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των ακαθαρσιών σε αυτό, με κατάλληλες διεργασίες, ώστε να μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις για είσοδο στα στοιχεία μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης.Επειδή βρίσκεται πριν από την αντίστροφη όσμωση σε όλη τη διαδικασία επεξεργασίας του νερού, ονομάζεται προεπεξεργασία.
Ο σκοπός της προεπεξεργασίας στα συστήματα αντίστροφης όσμωσης είναι: 1) να αποτραπεί η μόλυνση της επιφάνειας της μεμβράνης, δηλαδή να αποτραπεί η προσκόλληση αιωρούμενων ακαθαρσιών, μικροοργανισμών, κολλοειδών ουσιών κ.λπ. στην επιφάνεια της μεμβράνης ή η απόφραξη του καναλιού ροής νερού του στοιχείου μεμβράνης.2) αποτρέψτε την απολέπιση στην επιφάνεια της μεμβράνης.Κατά τη λειτουργία της συσκευής αντίστροφης όσμωσης, ορισμένα δύσκολα διαλυμένα άλατα όπως CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 ενδέχεται να εναποτεθούν στην επιφάνεια της μεμβράνης λόγω συγκέντρωσης νερού, επομένως είναι απαραίτητο να αποτραπεί ο σχηματισμός αυτών των δύσκολων να διαλύσει τα άλατα.
3) βεβαιωθείτε ότι η μεμβράνη δεν υποβάλλεται σε μηχανική ή χημική βλάβη, έτσι ώστε η μεμβράνη να έχει καλή απόδοση και επαρκή διάρκεια ζωής.
Η επιλογή των διεργασιών προεπεξεργασίας για συστήματα αντίστροφης όσμωσης είναι η εξής:
1) Για επιφανειακά ύδατα με περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά μικρότερη από 50 mg/L, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέθοδος άμεσης διήθησης πήξης.
2) Για επιφανειακά ύδατα με περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά μεγαλύτερη από 50 mg/L, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέθοδος πήξης, διαύγασης, διήθησης.
3) Για υπόγεια ύδατα με περιεκτικότητα σε σίδηρο μικρότερη από 0,3 mg/L και περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά μικρότερη από 20 mg/L, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέθοδος άμεσης διήθησης.
4) Για υπόγεια ύδατα με περιεκτικότητα σε σίδηρο μικρότερη από 0,3 mg/L και περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά μεγαλύτερη από 20 mg/L, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέθοδος άμεσης διήθησης πήξης.
5) Για υπόγεια ύδατα με περιεκτικότητα σε σίδηρο μεγαλύτερη από 0,3 mg/L, θα πρέπει να εξετάζεται το ενδεχόμενο οξείδωσης και απομάκρυνσης σιδήρου, ακολουθούμενη από άμεση διήθηση ή απευθείας διήθηση με πήξη.Όταν η περιεκτικότητα του ακατέργαστου νερού σε οργανική ουσία είναι υψηλή, η χλωρίωση, η πήξη, η διαύγαση και η διήθηση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επεξεργασία.Όταν αυτή η επεξεργασία δεν είναι αρκετή, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί διήθηση ενεργού άνθρακα για την απομάκρυνση της οργανικής ύλης.Όταν η σκληρότητα του ακατέργαστου νερού είναι υψηλή και το CaCO3 εξακολουθεί να καθιζάνει στην επιφάνεια της μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης μετά την επεξεργασία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επεξεργασία αποσκλήρυνσης ή ασβέστη.Όταν άλλα δύσκολα διαλυόμενα άλατα καθιζάνουν και καθιζάνουν στο σύστημα RO, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται παράγοντες κατά των αλάτων.Αξίζει να σημειωθεί ότι το βάριο και το στρόντιο μπορεί να μην υπάρχουν πάντα στην ανάλυση του ακατέργαστου νερού.Ωστόσο, ακόμη και σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις, μπορούν εύκολα να σχηματίσουν λέπια στην επιφάνεια της μεμβράνης, εφόσον η περιεκτικότητα σε θειικά άλατα στο νερό είναι μεγαλύτερη από 0,01 mg/L.Αυτά τα λέπια είναι δύσκολο να καθαριστούν και ως εκ τούτου θα πρέπει να εμποδίζεται να σχηματιστούν στην επιφάνεια της μεμβράνης όσο το δυνατόν περισσότερο.
Όταν η περιεκτικότητα σε πυρίτιο στο ακατέργαστο νερό είναι υψηλή, μπορεί να προστεθεί ασβέστης, οξείδιο του μαγνησίου (ή λευκή σκόνη) για επεξεργασία.Όταν η συγκέντρωση διοξειδίου του πυριτίου στο νερό τροφοδοσίας RO είναι μεγαλύτερη από 20 mg/L, πρέπει να γίνει αξιολόγηση της τάσης απολέπισης.Επειδή είναι δύσκολο να καθαριστεί το άλας πυριτίου, είναι πολύ απαραίτητο να αποτραπεί ο σχηματισμός του στη μεμβράνη.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-01-2023