A fordított ozmózis (RO) egy membránleválasztó technológia, amely nyomás alkalmazásával képes eltávolítani a sót és más oldott anyagokat a vízből. Az RO-t széles körben használják tengervíz sótalanítására, sósvíz sótalanítására, ivóvíz tisztítására és szennyvíz újrafelhasználására.
A fordított ozmózis membrán mögötti történet
Gondolkozott már azon, hogyan működik a fordított ozmózisos membrán? Hogyan tudja kiszűrni a sót és egyéb szennyeződéseket a vízből, így biztonságosan és tisztán iható? Nos, ennek a csodálatos találmánynak a története egészen lenyűgöző, és benne van néhány kíváncsi sirály is.
Az egész az 1950-es években kezdődött, amikor egy Sidney Loeb nevű tudós a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetemen dolgozott. Érdekelte az ozmózis folyamatának tanulmányozása, amely a víz természetes mozgása egy félig áteresztő membránon az alacsony oldottanyag-koncentrációjú régióból a magas oldottanyag-koncentrációjú tartományba. Módszert akart találni ennek a folyamatnak a megfordítására, és arra, hogy a vizet a magas oldottanyag-koncentrációról egy alacsony oldottanyag-koncentrációra mozgassa, külső nyomás segítségével. Ez lehetővé tenné számára, hogy sótalanítsa a tengervizet, és friss vizet állítson elő emberi fogyasztásra.
Azonban nagy kihívással kellett szembenéznie: megfelelő membránt találni, amely ellenáll a nagy nyomásnak, és ellenáll a só és más szennyeződések okozta szennyeződéseknek. Különféle anyagokat próbált ki, például cellulóz-acetátot és polietilént, de egyik sem működött elég jól. Már éppen fel akarta adni, amikor valami különöset vett észre.
Egy nap a tengerparton sétált, és látta, hogy egy nyáj sirály repül az óceán felett. Megfigyelte, hogy belemerülnek a vízbe, halat fognak, majd visszarepülnek a partra. Azon töprengett, hogyan ihatnak tengervizet anélkül, hogy betegek vagy kiszáradnának. Úgy döntött, hogy tovább vizsgálja, és felfedezte, hogy a sirályok szemük közelében egy speciális mirigy van, az úgynevezett sómirigy. Ez a mirigy a felesleges sót választja ki a vérükből az orrlyukon keresztül, sós oldat formájában. Így megőrizhetik vízháztartásukat és elkerülhetik a sómérgezést.
Azóta az RO technológia gyors fejlődési időszakba lépett, és fokozatosan elmozdult a kereskedelmi forgalomba hozatal felé. 1965-ben a kaliforniai Coalingában megépült az első kereskedelmi RO rendszer, amely napi 5000 gallon vizet termelt. 1967-ben Cadotte feltalálta a vékonyrétegű kompozit membránt határfelületi polimerizációs módszerrel, amely javította az RO membránok teljesítményét és stabilitását. 1977-ben a FilmTec Corporation megkezdte a száraz típusú membránelemek értékesítését, amelyek hosszabb tárolási idővel és könnyebben szállíthatók.
Napjainkban az RO membránok a tápvíz minőségétől és az alkalmazási követelményektől függően többféle típusban és méretben kaphatók. Általánosságban elmondható, hogy az RO membránoknak két fő típusa van: a spiráltekercses és az üreges szálas. A spirálisan tekercselt membránok egy perforált cső köré hengerelt lapos lemezekből készülnek, amelyek hengeres elemet alkotnak. Az üreges szálas membránok üreges maggal ellátott vékony csövekből készülnek, amelyek kötegelemet alkotnak. A spirálisan tekercselt membránokat gyakrabban használják tengervíz és brakkvíz sótalanítására, míg az üreges szálú membránok alkalmasabbak alacsony nyomású alkalmazásokra, például ivóvíz tisztítására.
Az adott alkalmazáshoz megfelelő RO membrán kiválasztásához számos tényezőt kell figyelembe venni, mint például:
- Só elutasítása: A membrán által eltávolított só százalékos aránya. Magasabb sóvisszautasítás jobb vízminőséget jelent.
- Vízáram: A membránon egységnyi területen és idő alatt áthaladó víz mennyisége. A nagyobb vízáram nagyobb termelékenységet és alacsonyabb energiafogyasztást jelent.
- Elszennyeződésállóság: A membrán azon képessége, hogy ellenálljon a szerves anyagok, kolloidok, mikroorganizmusok és vízkőképző ásványi anyagok okozta szennyeződésnek. A nagyobb eltömődési ellenállás hosszabb membrán élettartamot és alacsonyabb karbantartási költséget jelent.
- Üzemi nyomás: A víz membránon való átvezetéséhez szükséges nyomás. Az alacsonyabb üzemi nyomás alacsonyabb energiafogyasztást és berendezésköltséget jelent.
- Működési pH: Az a pH-tartomány, amelyet a membrán károsodás nélkül elvisel. A szélesebb üzemi pH nagyobb rugalmasságot és kompatibilitást jelent a különböző tápvízforrásokkal.
A különböző RO membránok eltérő kompromisszumokkal rendelkezhetnek ezen tényezők között, ezért fontos a teljesítményadataikat összehasonlítani, és kiválasztani a legmegfelelőbbet az adott alkalmazási feltételeknek megfelelően.
Feladás időpontja: 2023.11.02