Omvendt osmose (RO) er en membranseparationsteknologi, der kan fjerne salt og andre opløste stoffer fra vand ved at påføre tryk. RO har været meget brugt til afsaltning af havvand, afsaltning af brakvand, rensning af drikkevand og genbrug af spildevand.
Historien bag den omvendte osmosemembran
Har du nogensinde spekuleret på, hvordan en omvendt osmosemembran virker? Hvordan kan det filtrere salt og andre urenheder fra vand, så det er sikkert og rent at drikke? Nå, historien bag denne fantastiske opfindelse er ret fascinerende, og den involverer nogle nysgerrige måger.
Det hele startede i 1950'erne, da en videnskabsmand ved navn Sidney Loeb arbejdede på University of California, Los Angeles. Han var interesseret i at studere osmoseprocessen, som er den naturlige bevægelse af vand over en semipermeabel membran fra et område med lav koncentration af opløst stof til et område med høj koncentration af opløst stof. Han ønskede at finde en måde at vende denne proces på og få vand til at bevæge sig fra en høj koncentration af opløste stoffer til en lav koncentration af opløste stoffer ved hjælp af eksternt tryk. Dette ville give ham mulighed for at afsalte havvand og producere ferskvand til konsum.
Han stod dog over for en stor udfordring: at finde en passende membran, der kunne modstå det høje tryk og modstå tilsmudsning fra salt og andre forurenende stoffer. Han prøvede forskellige materialer, såsom celluloseacetat og polyethylen, men ingen af dem fungerede godt nok. Han var ved at give op, da han lagde mærke til noget ejendommeligt.
En dag gik han langs stranden, og han så en flok måger flyve over havet. Han observerede, at de ville dykke ned i vandet, fange nogle fisk og derefter flyve tilbage til kysten. Han undrede sig over, hvordan de kunne drikke havvand uden at blive syge eller dehydrerede. Han besluttede at undersøge nærmere, og han opdagede, at måger har en speciel kirtel nær deres øjne, kaldet saltkirtlen. Denne kirtel udskiller overskydende salt fra deres blod gennem deres næsebor i form af en saltopløsning. På denne måde kan de bevare deres vandbalance og undgå saltforgiftning.
Siden da er RO-teknologien gået ind i en rivende udviklingsperiode og gradvist bevæget sig mod kommercialisering. I 1965 blev det første kommercielle RO-system bygget i Coalinga, Californien, der producerede 5000 liter vand om dagen. I 1967 opfandt Cadotte tyndfilm-kompositmembranen ved hjælp af grænsefladepolymerisationsmetoden, som forbedrede ydeevnen og stabiliteten af RO-membraner. I 1977 begyndte FilmTec Corporation at sælge tør-type membranelementer, som havde længere opbevaringstid og lettere transport.
I dag findes RO-membraner i forskellige typer og størrelser, afhængigt af fodervandskvaliteten og anvendelseskravene. Generelt er der to hovedtyper af RO-membraner: spiralviklede og hule fibre. Spiralviklede membraner er lavet af flade plader rullet rundt om et perforeret rør, der danner et cylindrisk element. Hulfibermembraner er lavet af tynde rør med hule kerner, der danner et bundtelement. Spiralviklede membraner bruges mere almindeligt til afsaltning af havvand og brakvand, mens hulfibermembraner er mere velegnede til lavtryksanvendelser såsom drikkevandsrensning.
For at vælge den rigtige RO-membran til en specifik anvendelse skal flere faktorer tages i betragtning, såsom:
- Saltafvisning: Den procentdel af salt, der fjernes af membranen. Højere saltafvisning betyder højere vandkvalitet.
- Vandflux: Mængden af vand, der passerer gennem membranen pr. arealenhed og tid. Højere vandflux betyder højere produktivitet og lavere energiforbrug.
- Begroningsmodstand: Membranens evne til at modstå begroning af organisk materiale, kolloider, mikroorganismer og skælmineraler. Højere tilsmudsningsmodstand betyder længere membranlevetid og lavere vedligeholdelsesomkostninger.
- Driftstryk: Det tryk, der kræves for at drive vandet gennem membranen. Lavere driftstryk betyder lavere energiforbrug og udstyrsomkostninger.
- Drifts-pH: Det pH-område, som membranen kan tåle uden skader. Bredere drifts-pH betyder mere fleksibilitet og kompatibilitet med forskellige fødevandskilder.
Forskellige RO-membraner kan have forskellige afvejninger mellem disse faktorer, så det er vigtigt at sammenligne deres ydeevnedata og vælge den bedst egnede i henhold til de specifikke anvendelsesforhold.
Indlægstid: Nov-02-2023