Omgekeerde osmose (RO) is 'n membraanskeidingstegnologie wat sout en ander opgeloste stowwe uit water kan verwyder deur druk toe te pas. RO word wyd gebruik vir seewaterontsouting, brakwaterontsouting, drinkwatersuiwering en hergebruik van afvalwater.
Die storie agter die omgekeerde osmose membraan
Het jy al ooit gewonder hoe 'n omgekeerde osmose-membraan werk? Hoe kan dit sout en ander onsuiwerhede uit water filter, wat dit veilig en skoon maak om te drink? Wel, die storie agter hierdie wonderlike uitvinding is nogal fassinerend, en dit behels 'n paar nuuskierige seemeeue.
Dit het alles in die 1950's begin toe 'n wetenskaplike genaamd Sidney Loeb aan die Universiteit van Kalifornië, Los Angeles, gewerk het. Hy was geïnteresseerd in die bestudering van die proses van osmose, wat die natuurlike beweging van water oor 'n semi-deurlaatbare membraan is vanaf 'n gebied met lae opgeloste stofkonsentrasie na 'n gebied met hoë opgeloste stofkonsentrasie. Hy wou 'n manier vind om hierdie proses om te keer en water van 'n hoë opgeloste stofkonsentrasie na 'n lae opgeloste stofkonsentrasie te laat beweeg deur eksterne druk te gebruik. Dit sou hom in staat stel om seewater te ontsout en vars water vir menslike gebruik te produseer.
Hy het egter 'n groot uitdaging in die gesig gestaar: om 'n geskikte membraan te vind wat die hoë druk kon weerstaan en besoedeling deur sout en ander kontaminante kon weerstaan. Hy het verskeie materiale probeer, soos sellulose-asetaat en poliëtileen, maar geeneen van hulle het goed genoeg gewerk nie. Hy was op die punt om moed op te gee toe hy iets eienaardigs opgemerk het.
Eendag het hy langs die strand geloop en 'n swerm seemeeue oor die see sien vlieg. Hy het opgemerk dat hulle in die water sou duik, 'n paar visse sou vang en dan terug na die strand sou vlieg. Hy het gewonder hoe hulle seewater kon drink sonder om siek of ontwater te word. Hy het besluit om verder te ondersoek en het ontdek dat seemeeue 'n spesiale klier naby hul oë het, genaamd die soutklier. Hierdie klier skei oortollige sout uit hul bloed af, deur hul neusgate, in die vorm van 'n soutoplossing. Op hierdie manier kan hulle hul waterbalans handhaaf en soutvergiftiging vermy.
Sedertdien het RO-tegnologie 'n vinnige ontwikkelingstydperk betree en geleidelik na kommersialisering beweeg. In 1965 is die eerste kommersiële RO-stelsel in Coalinga, Kalifornië, gebou, wat 5000 liter water per dag produseer. In 1967 het Cadotte die dunfilm-saamgestelde membraan uitgevind met behulp van die tussenvlakpolimerisasiemetode, wat die werkverrigting en stabiliteit van RO-membrane verbeter het. In 1977 het FilmTec Corporation begin om droë-tipe membraanelemente te verkoop, wat langer bergingstyd en makliker vervoer het.
Deesdae is RO-membrane in verskillende tipes en groottes beskikbaar, afhangende van die voedingswatergehalte en toepassingsvereistes. Oor die algemeen is daar twee hooftipes RO-membrane: spiraalgewikkelde en holveselmembrane. Spiraalgewikkelde membrane word gemaak van plat velle wat om 'n geperforeerde buis gerol word en 'n silindriese element vorm. Holveselmembrane word gemaak van dun buise met hol kerne wat 'n bondelelement vorm. Spiraalgewikkelde membrane word meer algemeen gebruik vir die ontsouting van seewater en brakwater, terwyl holveselmembrane meer geskik is vir laedruktoepassings soos drinkwatersuiwering.
Om die regte RO-membraan vir 'n spesifieke toepassing te kies, moet verskeie faktore in ag geneem word, soos:
- Soutverwerping: Die persentasie sout wat deur die membraan verwyder word. Hoër soutverwerping beteken hoër watergehalte.
- Watervloei: Die hoeveelheid water wat deur die membraan beweeg per eenheidsoppervlakte en tyd. Hoër watervloei beteken hoër produktiwiteit en laer energieverbruik.
- Bevuilingsweerstand: Die vermoë van die membraan om bevuiling deur organiese materiaal, kolloïede, mikroörganismes en afskilferende minerale te weerstaan. Hoër bevuilingsweerstand beteken langer membraanleeftyd en laer onderhoudskoste.
- Bedryfsdruk: Die druk wat benodig word om die water deur die membraan te dryf. Laer bedryfsdruk beteken laer energieverbruik en toerustingkoste.
- Bedryfs-pH: Die pH-reeks wat die membraan sonder skade kan verdra. 'n Breër bedryfs-pH beteken meer buigsaamheid en versoenbaarheid met verskillende voedingswaterbronne.
Verskillende RO-membrane kan verskillende afwegings tussen hierdie faktore hê, daarom is dit belangrik om hul prestasiedata te vergelyk en die geskikste een te kies volgens die spesifieke toepassingsomstandighede.
Plasingstyd: Nov-02-2023