I. Introduksjon for å omvendt osmosemembran
RO står forOmvendt osmosemembran. Normalt strømmer vann fra lav konsentrasjon til høy konsentrasjon. Under trykk reverserer strømmen imidlertid fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon. Dette er kjent som prinsippet om omvendt osmose.
Porestørrelsen til RO-membraner er omtrent 0. 000 1 mikron-rundt 1/5 000 på størrelse med bakterier eller virus-så det bare lar vannmolekyler og noen gunstige mineralioner passere. Andre urenheter og tungmetaller slippes ut gjennom avløpsutløpet. RO-membraner er mye brukt i resirkulering av avsalting av sjøvann og resirkulering av romavfall, og blir derfor ofte referert til som høyteknologiske kunstige nyrer.
RO-membraner er syntetiske semi-permeable membraner designet for å etterligne biologiske membraner. De er ofte laget av polymermaterialer som celluloseacetat, aromatisk polyhydrazid eller aromatisk polyamid. Porene på membranoverflaten varierer typisk fra 0. 5 til 10 nm, og deres permeabilitet avhenger av membranens kjemiske struktur. Noen materialer avviser salter godt, men har langsommere vannpermeabilitet, mens andre med mer hydrofile grupper tillater raskere vannstrøm.
1. Prinsipp for omvendt osmose
For å forstå RO, må vi først vite hva "osmose" er: Når to løsninger med forskjellige saltkonsentrasjoner skilles med en semi-permeabel membran, strømmer vann naturlig fra siden med lavere saltkonsentrasjon til siden med høyere saltkonsentrasjon. Saltene i seg selv går ikke gjennom. Denne prosessen fortsetter til likevekten er nådd og er drevet av osmotisk trykk.
Hvis trykk større enn det osmotiske trykket påføres på høysalinitetssiden, kan vannstrømmen reverseres-dette er omvendt osmose. På denne måten tvinges vannmolekyler gjennom membranen til den andre siden, og etterlater salter og urenheter bak, og renser effektivt vannet.
2. Opprinnelse av RO -teknologi
På 1950 -tallet oppdaget den amerikanske forskeren Dr. S. Sourirajan en tynn membran i kroppen til en måke, som kunne skille ferskvann fra sjøvann inne i fuglens kropp ved hjelp av trykk. Dette konseptet la grunnlaget for RO -teori.
I 1953 anvendte University of Florida denne teknologien på avsaltningsutstyr. I 1960 finansierte den amerikanske regjeringen forskning ved UCLA Medical School, ledet av Dr. Sidney Lode og Dr. Sourirajan, for å utvikle RO -membraner for romprogrammer. Målet var å redusere behovet for å føre store mengder vann ut i verdensrommet. Over tid ble flere forskere involvert, og fremmet kvaliteten og mengden av RO -membranteknologi og løste nøkkelrensing av nøkkelvannsrensing for menneskeheten.
Ii. Introduksjon til ultrafiltreringsmembran
Ultrafiltrering (UF) membraner har ensartede porestørrelser fra {{0}}. 001 til 0,02 mikron. Under trykk filtrerer disse membranene ut molekyler større enn porestørrelsen, og skiller effektivt partikler effektivt med molekylvekter over 500 daltoner eller størrelser større enn 10 nm. UF -membraner var en av de første polymer -separasjonsmembranene utviklet og har blitt brukt industrielt siden 1960 -tallet.
UF -filtrering er avhengig av trykkforskjeller for å skille oppløste stoffer og konsentrere stoffer. Disse membranene er vanligvis laget av celluloseacetat eller lignende polymermaterialer. De er spesielt nyttige for å skille kolloidale suspensjoner som er vanskelige å håndtere med andre metoder. UF -membranapplikasjoner fortsetter å utvide.
Trykkdrevet membranfiltrering inkluderer tre hovedtyper:
Mikrofiltrering (MF): 0.02–10 μm
Ultrafiltrering (UF): 0.001–0.02 μm
Omvendt osmose (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Funksjoner av RO -membraner
Høy avsaltningsfrekvens selv med høye strømningshastigheter
Sterk mekanisk styrke og lang levetid
Effektiv ytelse under lavt driftstrykk
Motstandsdyktig mot kjemiske og biokjemiske reaksjoner
Minimal innvirkning fra pH, temperatur og andre faktorer
Råvarer, enkel produksjon og lave kostnader og lave kostnader
IV. Funksjoner i UF -membraner
Ingen faseendring under UF -prosessen; Stabil drift ved romtemperatur
Kompakt utstyrsdesign, lite fotavtrykk og lett å betjene
Enkel separasjonsprosess med høyt automatiseringsnivå
I stand til å skille stoffer basert på molekylvekt
Bred tilpasningsevne til forskjellige vannkvaliteter og et bredt spekter av applikasjoner
V. Applikasjoner av RO -membraner
RO -membraner brukes på tvers av forskjellige bransjer, inkludert:
Kraftproduksjon
Petrokjemisk
Stålproduksjon
Elektronikk
Legemidler
Mat og drikke
Kommunalt vannbehandling og miljøvern
De spiller nøkkelroller i:
Avsalt sjøvann og brakkvann
Produserer kjelens fôrvann
Å skape industrielt rent vann og ultra-rent vann for elektronikk
Lage drikkevann
Avløpsvannbehandling
Spesialiserte separasjons- og rensingsprosesser
