Reverzní osmóza (RO) je membránová separační technologie, která dokáže odstranit sůl a další rozpuštěné látky z vody působením tlaku. RO se široce používá pro odsolování mořské vody, odsolování brakické vody, čištění pitné vody a opětovné použití odpadních vod.
Příběh za membránou reverzní osmózy
Přemýšleli jste někdy, jak funguje membrána s reverzní osmózou? Jak dokáže odfiltrovat sůl a další nečistoty z vody, aby byla bezpečná a čistá k pití? No, příběh za tímto úžasným vynálezem je docela fascinující a zahrnuje několik zvědavých racků.
Všechno to začalo v 50. letech minulého století, kdy vědec jménem Sidney Loeb pracoval na Kalifornské univerzitě v Los Angeles. Zajímal se o studium procesu osmózy, což je přirozený pohyb vody přes polopropustnou membránu z oblasti s nízkou koncentrací rozpuštěné látky do oblasti s vysokou koncentrací rozpuštěné látky. Chtěl najít způsob, jak tento proces zvrátit, a pomocí vnějšího tlaku přimět vodu, aby se přesunula z vysoké koncentrace rozpuštěné látky na nízkou koncentraci rozpuštěné látky. To by mu umožnilo odsolovat mořskou vodu a vyrábět sladkou vodu pro lidskou spotřebu.
Čelil však velké výzvě: najít vhodnou membránu, která by odolala vysokému tlaku a odolala znečištění solí a jinými nečistotami. Zkoušel různé materiály, jako je acetát celulózy a polyethylen, ale žádný z nich nefungoval dostatečně dobře. Už to chtěl vzdát, když si všiml něčeho zvláštního.
Jednoho dne se procházel po pláži a uviděl hejno racků letět nad oceánem. Všiml si, že se ponoří do vody, chytí nějaké ryby a pak odletí zpět ke břehu. Přemýšlel, jak mohou pít mořskou vodu, aniž by onemocněli nebo nebyli dehydrovaní. Rozhodl se prozkoumat dále a zjistil, že racci mají v blízkosti očí zvláštní žlázu, která se nazývá solná žláza. Tato žláza vylučuje přebytečnou sůl z krve jejich nosními dírkami ve formě slaného roztoku. Tímto způsobem si mohou udržet vodní rovnováhu a vyhnout se otravě solí.
Od té doby technologie RO vstoupila do období rychlého rozvoje a postupně směřovala ke komercializaci. V roce 1965 byl v Coalinga v Kalifornii postaven první komerční RO systém, který produkoval 5000 galonů vody denně. V roce 1967 Cadotte vynalezl tenkovrstvou kompozitní membránu využívající metodu mezifázové polymerace, která zlepšila výkon a stabilitu RO membrán. V roce 1977 začala společnost FilmTec Corporation prodávat suché membránové prvky, které měly delší dobu skladování a snadnější přepravu.
V současné době jsou RO membrány dostupné v různých typech a velikostech v závislosti na kvalitě napájecí vody a požadavcích aplikace. Obecně řečeno, existují dva hlavní typy membrán RO: spirálově vinuté a duté vlákno. Spirálově vinuté membrány jsou vyrobeny z plochých plechů navinutých kolem perforované trubky, které tvoří válcový prvek. Membrány z dutých vláken jsou vyrobeny z tenkých trubek s dutými jádry, které tvoří svazkový prvek. Spirálově vinuté membrány se běžněji používají pro odsolování mořské a brakické vody, zatímco membrány z dutých vláken jsou vhodnější pro nízkotlaké aplikace, jako je čištění pitné vody.
Při výběru správné RO membrány pro konkrétní aplikaci je třeba vzít v úvahu několik faktorů, jako například:
- Odmítnutí soli: Procento soli, které je odstraněno membránou. Vyšší odvod soli znamená vyšší kvalitu vody.
- Tok vody: Množství vody, které projde membránou za jednotku plochy a času. Vyšší průtok vody znamená vyšší produktivitu a nižší spotřebu energie.
- Odolnost vůči znečištění: Schopnost membrány odolávat znečištění organickou hmotou, koloidy, mikroorganismy a usazeninami. Vyšší odolnost proti znečištění znamená delší životnost membrány a nižší náklady na údržbu.
- Provozní tlak: Tlak potřebný k protlačení vody přes membránu. Nižší provozní tlak znamená nižší spotřebu energie a náklady na zařízení.
- Provozní pH: Rozsah pH, který membrána snese bez poškození. Širší provozní pH znamená větší flexibilitu a kompatibilitu s různými zdroji napájecí vody.
Různé RO membrány mohou mít různé kompromisy mezi těmito faktory, proto je důležité porovnat jejich výkonnostní údaje a vybrat tu nejvhodnější podle konkrétních podmínek aplikace.
Čas odeslání: List-02-2023