Ievads reversās osmozes (RO) membrānas darbības principā:
RO ir saīsinājums no reversās osmozes angļu valodā un nozīmē antiosmoze ķīniešu valodā.Kopumā ūdens molekulu kustība notiek no zemas koncentrācijas uz augstu koncentrāciju.Tomēr, ja spiediens tiek pielietots ieplūdes pusē, ūdens molekulu kustības virziens tiek mainīts, no augstas koncentrācijas uz zemu koncentrāciju, tāpēc nosaukums ir reversā osmoze.
RO membrānas princips: RO membrāna, kas pazīstama arī kā reversās osmozes membrāna, ir tehnoloģija, kas atdala šķidrumus, kas ir lielāki par membrānas poru izmēru, izmantojot spiediena starpību kā virzošo spēku.Šķidrums, kas tiek filtrēts membrānā, tiek pakļauts spiedienam.Kad spiediens pārsniedz RO membrānas osmotisko spiedienu, šķidrums iesūksies pretējā virzienā.Šķidrums, kas ir mazāks par poru izmēru, tiks izvadīts caurlaidības procesā, savukārt šķidrums ar lielāku koncentrāciju nekā poru izmērs tiks bloķēts ar membrānu un izvadīts caur koncentrētā ūdens kanālu.Šīs darbības kalpo sākotnējā šķidruma attīrīšanai, atdalīšanai un koncentrēšanai.
Galvenie RO membrānas veiktspējas rādītāji ir atsāļošanas ātrums, ūdens plūsma un reģenerācijas ātrums.Atsāļošanas ātrums attiecas uz tīrības pakāpi, kādā membrāna pārtver jonus, un augstāks atsāļošanas ātrums tiek sasniegts, ja tā pārtver jonus efektīvāk.Vēl viens galvenais veiktspējas rādītājs ir plūsma, kas attiecas uz ūdens molekulu daudzumu, kas var izplūst caur membrānas laukuma vienību.Jo lielāka plūsma, jo labāka ir membrānas veiktspēja.No otras puses, atgūšanas ātrums attiecas uz saldūdens un koncentrāta attiecību, kamēr membrāna darbojas, un lielāka attiecība norāda uz labāku membrānas veiktspēju.
Pateicoties šīm trim galvenajām RO membrānu īpašībām, RO membrānu izstrāde ir virzīta uz sasniegumiem augstā atsāļošanas ātrumā, lielā ūdens ražošanā un augstā reģenerācijas ātrumā, no kuriem katrs varētu radīt ievērojamus ekonomiskus ieguvumus.
Reversās osmozes membrānas elementiem vairumā gadījumu ūdens avots nevar tieši iekļūt elementos, jo tajā esošie piemaisījumi var piesārņot membrānu un ietekmēt sistēmas stabilu darbību un membrānas elementa kalpošanas laiku.Priekšapstrāde ir neapstrādāta ūdens attīrīšanas process atbilstoši tajā esošo piemaisījumu īpašībām, izmantojot piemērotus procesus, lai tas atbilstu prasībām attiecībā uz ievadi reversās osmozes membrānas elementos.Tā kā tas atrodas pirms reversās osmozes visā ūdens attīrīšanas procesā, to sauc par priekšapstrādi.
Priekšapstrādes mērķis reversās osmozes sistēmās ir: 1) novērst membrānas virsmas piesārņojumu, proti, nepieļaut suspendētu piemaisījumu, mikroorganismu, koloidālu vielu u.c. pieķeršanos membrānas virsmai vai membrānas elementa ūdens plūsmas kanāla aizsērēšanu;2) novērstu zvīņošanos uz membrānas virsmas.Reversās osmozes iekārtas darbības laikā ūdens koncentrācijas dēļ uz membrānas virsmas var nogulsnēties daži grūti šķīstoši sāļi, piemēram, CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2, tāpēc nepieciešams novērst šo grūti šķīstošo sāļu veidošanos. izšķīdināt sāļus;
3) nodrošināt, lai membrāna netiktu pakļauta mehāniskiem vai ķīmiskiem bojājumiem, lai membrānai būtu laba veiktspēja un pietiekams kalpošanas laiks.
Reversās osmozes sistēmu priekšapstrādes procesu izvēle ir šāda:
1) Virszemes ūdeņiem, kuros suspendēto vielu saturs ir mazāks par 50 mg/l, var izmantot tiešās koagulācijas filtrēšanas metodi;
2) Virszemes ūdeņiem ar suspendēto vielu saturu virs 50mg/L var izmantot koagulācijas, dzidrināšanas, filtrēšanas metodi;
3) gruntsūdeņiem, kuros dzelzs saturs ir mazāks par 0,3 mg/l un suspendēto vielu saturs ir mazāks par 20 mg/l, var izmantot tiešās filtrēšanas metodi;
4) gruntsūdeņiem, kuros dzelzs saturs ir mazāks par 0,3 mg/l un suspendēto vielu saturs ir lielāks par 20 mg/l, var izmantot tiešās koagulācijas filtrēšanas metodi;
5) Gruntsūdeņiem, kuros dzelzs saturs ir lielāks par 0,3 mg/l, jāapsver oksidēšana un atdzelžošana, kam seko tieša filtrēšana vai tiešās koagulācijas filtrēšanas process.Ja neapstrādātā ūdenī ir augsts organisko vielu saturs, apstrādei var izmantot hlorēšanu, koagulāciju, dzidrināšanu un filtrēšanu.Ja ar šo apstrādi nepietiek, organisko vielu atdalīšanai var izmantot arī aktīvās ogles filtrēšanu.Ja neapstrādāta ūdens cietība ir augsta un CaCO3 pēc apstrādes joprojām nogulsnējas uz reversās osmozes membrānas virsmas, var izmantot mīkstināšanu vai apstrādi ar kaļķiem.Ja RO sistēmā izgulsnējas un nogulsnējas citi grūti šķīstoši sāļi, jāizmanto pretkaļķošanās līdzekļi.Ir vērts atzīmēt, ka neapstrādāta ūdens analīzē bārijs un stroncijs ne vienmēr var būt klāt.Tomēr pat ļoti zemās koncentrācijās tie var viegli veidot zvīņas uz membrānas virsmas, ja vien sulfātu saturs ūdenī ir lielāks par 0,01 mg/l.Šīs zvīņas ir grūti notīrīt, un tāpēc pēc iespējas jānovērš to veidošanās uz membrānas virsmas.
Ja neapstrādātā ūdenī silīcija dioksīda saturs ir augsts, apstrādei var pievienot kaļķi, magnija oksīdu (vai baltu pulveri).Ja silīcija dioksīda koncentrācija RO padeves ūdenī ir lielāka par 20 mg/l, ir jāveic mērogošanas tendences novērtējums.Tā kā silīcija nogulsnes ir grūti notīrīt, ir ļoti nepieciešams novērst to veidošanos uz membrānas.
Publicēšanas laiks: 01.08.2023