Reverzna osmoza (RO) je tehnologija odvajanja membrane koja može ukloniti sol i druge otopljene tvari iz vode primjenom pritiska. RO se široko koristi za desalinizaciju morske vode, desalinizaciju slane vode, pročišćavanje pitke vode i ponovnu upotrebu otpadnih voda.
Priča iza membrane reverzne osmoze
Jeste li se ikada zapitali kako radi membrana za reverznu osmozu? Kako može filtrirati sol i druge nečistoće iz vode, čineći je sigurnom i čistom za piće? Pa, priča iza ovog nevjerojatnog izuma je prilično fascinantna, a uključuje neke znatiželjne galebove.
Sve je počelo 1950-ih, kada je znanstvenik po imenu Sidney Loeb radio na Kalifornijskom sveučilištu u Los Angelesu. Bio je zainteresiran za proučavanje procesa osmoze, što je prirodno kretanje vode kroz polupropusnu membranu iz područja niske koncentracije otopljene tvari u područje visoke koncentracije otopljene tvari. Želio je pronaći način da preokrene ovaj proces i natjera vodu da se kreće od visoke koncentracije otopljene tvari do niske koncentracije otopljene tvari, koristeći vanjski pritisak. To bi mu omogućilo desalinizaciju morske vode i proizvodnju slatke vode za ljudsku potrošnju.
Međutim, suočio se s velikim izazovom: pronaći odgovarajuću membranu koja bi mogla izdržati visoki tlak i odoljeti prljanju soli i drugim zagađivačima. Isprobao je razne materijale, poput celuloznog acetata i polietilena, ali nijedan od njih nije uspio dovoljno dobro. Upravo je htio odustati, kad je primijetio nešto neobično.
Jednog dana, šetao je plažom i ugledao jato galebova kako lete iznad oceana. Primijetio je da će zaroniti u vodu, uhvatiti ribu, a zatim odletjeti natrag na obalu. Pitao se kako mogu piti morsku vodu, a da se ne razbole ili dehidriraju. Odlučio je dalje istraživati i otkrio je da galebovi imaju posebnu žlijezdu u blizini očiju, koja se zove slana žlijezda. Ova žlijezda iz njihove krvi, kroz nosnice, izlučuje višak soli u obliku slane otopine. Na taj način mogu održavati ravnotežu vode i izbjeći trovanje solju.
Od tada je RO tehnologija ušla u razdoblje brzog razvoja i postupno se kretala prema komercijalizaciji. Godine 1965. izgrađen je prvi komercijalni RO sustav u Coalingi u Kaliforniji, koji je proizvodio 5000 galona vode dnevno. Godine 1967. Cadotte je izumio kompozitnu membranu tankog filma koristeći metodu međufazne polimerizacije, koja je poboljšala izvedbu i stabilnost RO membrana. Godine 1977. FilmTec Corporation počela je prodavati suhe membranske elemente, koji su imali duže vrijeme skladištenja i lakši transport.
Danas su RO membrane dostupne u različitim vrstama i veličinama, ovisno o kvaliteti napojne vode i zahtjevima primjene. Općenito govoreći, postoje dvije glavne vrste RO membrana: spiralno namotane i šuplje vlakna. Spiralno namotane membrane izrađene su od ravnih listova smotanih oko perforirane cijevi, tvoreći cilindrični element. Membrane od šupljih vlakana izrađene su od tankih cijevi sa šupljim jezgrama koje tvore snopni element. Spiralne membrane češće se koriste za desalinizaciju morske i slane vode, dok su membrane od šupljih vlakana prikladnije za primjene niskog tlaka, kao što je pročišćavanje vode za piće.
Za odabir prave RO membrane za određenu primjenu potrebno je uzeti u obzir nekoliko čimbenika, kao što su:
- Odbijanje soli: Postotak soli koji uklanja membrana. Veće odbacivanje soli znači višu kvalitetu vode.
- Protok vode: Količina vode koja prolazi kroz membranu po jedinici površine i vremena. Veći protok vode znači veću produktivnost i manju potrošnju energije.
- Otpornost na onečišćenje: Sposobnost membrane da se odupre onečišćenju organskim tvarima, koloidima, mikroorganizmima i mineralima kamenca. Veća otpornost na onečišćenje znači dulji vijek trajanja membrane i niže troškove održavanja.
- Radni tlak: Tlak potreban za prolazak vode kroz membranu. Niži radni tlak znači nižu potrošnju energije i troškove opreme.
- Radni pH: raspon pH koji membrana može podnijeti bez oštećenja. Širi radni pH znači veću fleksibilnost i kompatibilnost s različitim izvorima napojne vode.
Različite RO membrane mogu imati različite kompromise između ovih čimbenika, stoga je važno usporediti njihove podatke o učinkovitosti i odabrati najprikladniju prema specifičnim uvjetima primjene.
Vrijeme objave: 2. studenog 2023