hvordan fungerer en omvendt osmose-membran egentlig?
Den grundlæggende idé er enkel: Vand skubbes gennem en semi-permeabel membran under tryk, mens de fleste opløste salte, mineraler, forurenende stoffer og andre uønskede stoffer afvises.
Arbejdsprincippet for omvendt osmose er baseret på osmose, men processen fungerer i den modsatte retning.
I naturlig osmose bevæger vand sig gennem en semi-permeabel membran fra en opløsning med en lavere koncentration af opløste stoffer mod en opløsning med en højere koncentration. Denne bevægelse fortsætter, indtil det osmotiske tryk er afbalanceret.
Omvendt osmose vender denne naturlige proces.
Eksternt tryk påføres det høje-fødevand. Når det påførte tryk er større end det osmotiske tryk, tvinges vand gennem membranen mod den nederste-koncentrationsside.
Membranen adskiller derfor fødevandet i to strømme:
- Permeat: det rensede vand, der passerer gennem membranen.
- Koncentrat: vandet, der indeholder en højere koncentration af afviste salte og forurenende stoffer.
Dette er det grundlæggende princip bag hvert omvendt osmosesystem.
Hvordan passerer vand gennem RO-membranen?
Adskillelsesmekanismen for en moderne RO-membran beskrives ofte ved hjælp af opløsnings-diffusionsmodellen.
Først opløses vandmolekyler i membranens aktive lag. De diffunderer derefter gennem det tætte polyamidlag, før de forlader på permeatsiden.
Opløste salte og andre afstødte stoffer har meget lavere permeabilitet gennem membranen. Som følge heraf forbliver de fleste i koncentratstrømmen.
Denne proces er forskellig fra konventionel mikrofiltrering eller ultrafiltrering. Disse teknologier adskiller primært stoffer gennem porer. En omvendt osmosemembran har et ekstremt tæt aktivt lag, så dens adskillelsesmekanisme er ikke blot almindelig sigtning.
En 8040 RO-membran er et almindeligt industrielt membranelement med en nominel størrelse på ca. 8 tommer gange 40 tommer.
Inde i elementet er membranplader adskilt af fødeafstandsstykker og permeatbærere. Membranen rulles til en spiralkonfiguration omkring et centralt permeatrør.
Når fødevand kommer ind i membranhuset, strømmer det langs membranoverfladen. Vand passerer gennem det aktive lag og kommer ind i permeatkanalerne. Det rensede vand bevæger sig derefter mod det centrale rør.
Samtidig forbliver afviste salte og forurenende stoffer i koncentratstrømmen.
Den spiral-viklede struktur giver et stort membranområde i et relativt kompakt element, hvilket gør 8040-membraner velegnede til kommercielle og industrielle RO-systemer.
Så hvordan virker en omvendt osmosemembran?
Enkelt sagt bruger en RO-membran tryk til at tvinge vand gennem et tæt semi-permeabelt aktivt lag. Vand kan passere
gennem membranen, mens de fleste opløste salte og mange forurenende stoffer afvises. Processen skaber en renset permeatstrøm og en koncentreret rejektstrøm.
Effektiv RO-drift involverer dog mere end selve membranen. Fodervandskvalitet, tryk, temperatur, genvinding, forbehandling, membranvalg og vedligeholdelse har alle indflydelse på det endelige resultat.
Uanset om du vælger en husstands RO-membran, kommercielt element, industriel 8040 RO-membran eller havvandsafsaltningsmembran, er forståelsen af separationsmekanismen det første skridt mod at designe et mere pålideligt og effektivt vandbehandlingssystem.
