Индекс на съдържанието
Какво е осмоза?
Осмозата е процес, при който разтворителят преминава през полупропусклива мембрана, от разреден разтвор до концентриран, докато разликата в концентрациите от двете страни на мембраната е равна. Налягането, необходимо за възникването на това явление, е известно като осмотично налягане.
Какво представлява обратната осмоза?
Обратната осмоза (RO) е процес, при който скоростта на потока през полупропусклива мембрана се намалява и се притиска сила, по-голяма от осмотичното налягане, в посока, обратна на процеса на осмоза (Фигура 1). По този начин е възможно да се отделят веществата, намиращи се във водата от едната страна на мембраната (концентрирани), а от другата страна се получава разреден разтвор с ниско съдържание на разтворени твърди вещества (пермеат).
Фигура 1. Диаграма на процеса на осмоза и обратна осмоза.
Обратната осмоза се използва за обезсоляване на морска и солена вода, омекотяване на водата, премахване на органични вещества и отделяне на специфични замърсители от водата.
Характеристики на растение с обратна осмоза
Инсталациите за обратна осмоза изискват системи за предварителна обработка, помпено оборудване, резервоари под налягане (мембранни държачи или корпуси) съдържащи мембрани, оборудване за дозиране на химикали и др. за да работят правилно.
- Мембрана: Този елемент се произвежда чрез навиване на мембрани във форма на спирала, те обикновено са с дължина 40 или 60 инча, а най-често срещаните диаметри са 4 или 8 инча. По време на работа водата навлиза под налягане от едната страна на корпуса, тъй като тече по тангенциален път към мембраната, част от нея преминава през повърхността на мембраната към пермеатния колектор, докато водата с висока концентрация на соли излиза в другия край на мембраната. В Фигура 2 можете да видите елементите на мембраната.
Фигура 2. Типични елементи на RO мембрана (John C. Crittenden et al.)
Какви са видовете мембрани с обратна осмоза?
Мембрани за обратна осмоза най-често срещаните видове за пречистване на питейна вода, солена вода и морска вода.
Сладки водни мембрани
Сладостната вода е смесена прясна и солена вода. Следователно тя е по-солена от прясна вода, но не толкова солена, колкото морската вода. Тези води са много често срещани във водоносните мантии в близост до морето или може да се дължат на солени вкаменелости.
Сладостна вода общо разтворени твърди вещества (ppm): Сладост: 1000 - 2000 части на милион
Прясна вода: 35 000
Мембрани за обратна осмоза за сладка вода
* Консултирайте се за други нужди
Тези елементи могат да бъдат монтирани по различен начин, концентратът от една мембрана може да се подава към друга, за да се увеличи възстановяването на водата. Друга схема е захранването на една мембрана с пермеата на друга, с цел допълнително намаляване на концентрацията на разтворени твърди вещества във водата.
- Предварителна обработка: Предварителната обработка на системите за обратна осмоза е важна за удължаване живота на мембраните и постигане на по-добри резултати при намаляване на разтворените твърди вещества.
Една от целите на предварителната обработка е да се предотврати мащабирането. Това явление обикновено се случва, когато соли с ниска разтворимост, като калций и магнезий, се утаяват и се вграждат в порите на мембраните. Контролът на скалата се състои от регулиране на pH (модифицира разтворимостта на тези соли) или добавяне на противообрастващо средство (предотвратява образуването на кристали или забавя растежа им).
Други замърсители, които могат да повлияят на RO мембраните, са суспендирани твърди вещества, те могат да запушат захранването или да наситят повърхността на мембраната. Процесът на предварителна обработка за този проблем е филтрирането. Препоръчително е да се използват филтри, които задържат всички частици по-големи от 5 микрона. Обикновено се използват 5 микрона или номинални 1 микрона абсолютни филтри.
Дезинфекцията е друг типичен етап на предварителна обработка, използван за предотвратяване на биологичното насищане на мембраната. Изключително важно е да се провери дали материалът на мембраната и дезинфекционният агент са съвместими, тъй като много от тях могат трайно да увредят осмозната мембрана.
Класификация на филтриране по размер на частиците
- Филтриране на частици: 1 до 1000 микрона
- Микрофилтрация: 0,1 до 1 микрона
- Ултрафилтрация: 0,01 до 0,1 микрона
- Нанофилтрация: 10 до 100 Å (ангстрем)
- Обратна осмоза: (хиперфилтрация): 1 до 10 Å (ангстрем)
Библиография
Пречистване на водата на MWH: принципи и дизайн. John C. Crittenden et al.