Jak właściwie działa membrana odwróconej osmozy?
Podstawowa idea jest prosta: woda jest przepychana pod ciśnieniem przez półprzepuszczalną membranę, podczas gdy większość rozpuszczonych soli, minerałów, zanieczyszczeń i innych niepożądanych substancji jest odrzucana.
Zasada działania odwróconej osmozy opiera się na osmozie, ale proces działa w przeciwnym kierunku.
W naturalnej osmozie woda przepływa przez pół-przepuszczalną membranę z roztworu o niższym stężeniu rozpuszczonych substancji do roztworu o wyższym stężeniu. Ruch ten trwa do momentu wyrównania ciśnienia osmotycznego.
Odwrócona osmoza odwraca ten naturalny proces.
Do wody zasilającej o wysokim-stęeniu wywierane jest ciśnienie zewnętrzne. Kiedy przyłożone ciśnienie jest większe niż ciśnienie osmotyczne, woda jest przepychana przez membranę w kierunku strony o niższym-stęeniu.
Membrana rozdziela zatem wodę zasilającą na dwa strumienie:
- Permeat: oczyszczona woda przechodząca przez membranę.
- Koncentrat: woda zawierająca wyższe stężenie odrzuconych soli i zanieczyszczeń.
Jest to podstawowa zasada każdego systemu odwróconej osmozy.
Jak woda przechodzi przez membranę RO?
Mechanizm separacji nowoczesnej membrany RO jest często opisywany za pomocą modelu-dyfuzji rozwiązania.
Najpierw cząsteczki wody rozpuszczają się w aktywnej warstwie membrany. Następnie dyfundują przez gęstą warstwę poliamidu, a następnie opuszczają je po stronie permeatu.
Rozpuszczone sole i inne odrzucone substancje mają znacznie niższą przepuszczalność przez membranę. W rezultacie większość pozostaje w strumieniu koncentratu.
Proces ten różni się od konwencjonalnej mikrofiltracji lub ultrafiltracji. Technologie te przede wszystkim oddzielają substancje poprzez pory. Membrana do odwróconej osmozy posiada wyjątkowo gęstą warstwę aktywną, dlatego jej mechanizm separacji nie polega na zwykłym przesiewaniu.
Membrana 8040 RO jest powszechnym elementem membrany przemysłowej o nominalnym rozmiarze około 8 cali na 40 cali.
Wewnątrz elementu arkusze membran oddzielone są przekładkami zasilającymi i nośnikami permeatu. Membrana jest zwinięta w konfigurację spiralną wokół centralnej rurki permeatu.
Gdy woda zasilająca wpływa do obudowy membrany, przepływa wzdłuż powierzchni membrany. Woda przechodzi przez warstwę aktywną i dostaje się do kanałów permeatu. Oczyszczona woda przemieszcza się następnie w stronę centralnej rury.
Jednocześnie w strumieniu koncentratu pozostają odrzucone sole i zanieczyszczenia.
Spiralna-struktura zapewnia dużą powierzchnię membrany w stosunkowo kompaktowym elemencie, dzięki czemu membrany 8040 nadają się do komercyjnych i przemysłowych systemów RO.
Jak więc działa membrana odwróconej osmozy?
Mówiąc najprościej, membrana RO wykorzystuje ciśnienie, aby przecisnąć wodę przez gęstą, półprzepuszczalną warstwę aktywną. Woda może przejść
przez membranę, podczas gdy większość rozpuszczonych soli i wiele zanieczyszczeń jest odrzucanych. W procesie powstaje strumień oczyszczonego permeatu i strumień skoncentrowanego odrzutu.
Jednak efektywne działanie RO wymaga czegoś więcej niż samej membrany. Jakość wody zasilającej, ciśnienie, temperatura, odzysk, obróbka wstępna, dobór membran i konserwacja mają wpływ na wynik końcowy.
Niezależnie od tego, czy wybierasz membranę RO do użytku domowego, element komercyjny, membranę przemysłową 8040 RO, czy membranę do odsalania wody morskiej, zrozumienie mechanizmu separacji jest pierwszym krokiem w kierunku zaprojektowania bardziej niezawodnego i wydajnego systemu uzdatniania wody.
