I. Introduktion til omvendt osmosemembran
Ro står forOmvendt osmosemembran. Normalt strømmer vand fra lav koncentration til høj koncentration. Under tryk vender flowet imidlertid-fra høj koncentration til lav koncentration. Dette er kendt som princippet om omvendt osmose.
Porestørrelsen af RO-membraner er omtrent 0. 000 1 mikron-around 1/5.000 størrelsen på bakterier eller vira, så det tillader kun vandmolekyler og nogle gavnlige mineralioner at passere igennem. Andre urenheder og tungmetaller udledes gennem spildevandsudløbet. RO-membraner er vidt brugt i afsaltning af havvand og genanvendelse af rumspild, og kaldes derfor ofte højteknologiske kunstige nyrer.
RO-membraner er syntetiske semi-permeable membraner designet til at efterligne biologiske membraner. De er ofte fremstillet af polymermaterialer som celluloseacetat, aromatisk polyhydrazid eller aromatisk polyamid. Porerne på membranoverfladen varierer typisk fra 0. 5 til 10 nm, og deres permeabilitet afhænger af membranens kemiske struktur. Nogle materialer afviser salte godt, men har langsommere vandpermeabilitet, mens andre med mere hydrofile grupper tillader hurtigere vandstrøm.
1. princip om omvendt osmose
For at forstå RO skal vi først vide, hvad "osmose" er: når to opløsninger med forskellige saltkoncentrationer adskilles med en halvpermeabel membran, strømmer vand naturligt fra siden med lavere saltkoncentration til siden med højere saltkoncentration. Saltene går ikke igennem. Denne proces fortsætter, indtil ligevægt er nået og drives af osmotisk tryk.
Hvis tryk, der er større end det osmotiske tryk påføres på siden med høj saltindhold, kan vandstrømmen vendes-dette er omvendt osmose. På denne måde tvinges vandmolekyler gennem membranen til den anden side, hvilket efterlader salte og urenheder, hvilket effektivt renser vandet.
2. Oprindelse af RO -teknologi
I 1950'erne opdagede den amerikanske videnskabsmand Dr. S. Sourirajan en tynd membran i kroppen af en måge, som kunne adskille ferskvand fra havvand inde i fuglens krop ved hjælp af tryk. Dette koncept lagde grundlaget for RO -teori.
I 1953 anvendte University of Florida denne teknologi til afsaltningsudstyr. I 1960 finansierede den amerikanske regering forskning ved UCLA Medical School, ledet af Dr. Sidney Lode og Dr. Sourirajan, til at udvikle RO -membraner til rumprogrammer. Målet var at reducere behovet for at bære store mængder vand ud i rummet. Over tid blev flere forskere involveret, hvilket i høj grad fremførte kvaliteten og mængden af RO -membranteknologi og løsning af nøgle vandrensningsudfordringer for menneskeheden.
Ii. Introduktion til ultrafiltreringsmembran
Ultrafiltration (UF) membraner har ensartede porestørrelser, der spænder fra {{0}}. 001 til 0,02 mikron. Under tryk filtrerer disse membraner ud molekyler større end porestørrelsen, hvilket effektivt adskiller partikler med molekylvægte over 500 daltoner eller størrelser over 10 nm. UF -membraner var en af de første polymerseparationsmembraner, der blev udviklet og er blevet brugt industrielt siden 1960'erne.
UF -filtrering er afhængig af trykforskelle til at adskille opløste stoffer og koncentrere stoffer. Disse membraner er normalt fremstillet af celluloseacetat eller lignende polymermaterialer. De er især nyttige til at adskille kolloidale suspensioner, der er vanskelige at håndtere med andre metoder. UF -membranapplikationer udvides fortsat.
Trykdrevet 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. Funktioner af RO -membraner
Høj afsaltningshastighed, selv med høje strømningshastigheder
Stærk mekanisk styrke og lang levetid
Effektiv ydelse under lavt driftstryk
Modstandsdygtig over for kemiske og biokemiske reaktioner
Minimal påvirkning fra pH, temperatur og andre faktorer
Let at køre råvarer, enkel fremstilling og lave omkostninger
Iv. Funktioner af UF -membraner
Ingen faseændring under UF -processen; Stabil drift ved stuetemperatur
Kompakt udstyrsdesign, lille fodaftryk og let at betjene
Enkel adskillelsesproces med et højt automatiseringsniveau
I stand til at adskille stoffer baseret på molekylvægt
Bred tilpasningsevne til forskellige vandkvaliteter og en bred vifte af applikationer
V. Anvendelser af RO -membraner
RO -membraner bruges på tværs af forskellige brancher, herunder:
Kraftproduktion
Petrokemisk
Stålproduktion
Elektronik
Farmaceutiske stoffer
Mad og drikke
Kommunal vandbehandling og miljøbeskyttelse
De spiller nøgleroller i:
Afsaltning af havvand og brakvand
Produktion af kedelfodervand
Oprettelse af industrielt rent vand og ultra-rent vand til elektronik
Laver drikkevand
Spildevandsbehandling
Specialiserede adskillelses- og rensningsprocesser
