יישום של ממברנת אוסמוזה הפוכה וטכנולוגיות קשורות בטיפול במים
- טיפול בשפכים
טיפול בשפכים הוא יישום מרכזי של ממברנות אוסמוזה הפוכה. באמצעות טכנולוגיית אוסמוזה הפוכה, ניתן לטפל ביעילות בשפכים המכילים מתכות כבדות או נפט הנוצרים על ידי תחנות כוח ומפעלי דפוס וצביעה. ניתן להשתמש בו גם לטיפול בשפכים עירוניים, תשטפי אשפה וכו', ובכך להשיג שחזור משאבי מים.
בתהליך ייצור אנרגיה תרמית, נעשה שימוש בכמות גדולה של מי קירור במחזור, אשר בדרך כלל מכילים זיהומים שונים ועכירות גבוהה. שחרור ישיר יגרום לזיהום הסביבה. השילוב של אלמנטים של ממברנת אולטרה-סינון מסיבים חלולים וממברנת אוסמוזה הפוכה מרוכבת מפוליאמיד יכול לטפל במי קירור במחזור למים לשימוש חוזר עם עכירות מים מתחת ל-0.02 NTU ומדד זיהום מתחת ל-0.7.
השפכים הנוצרים על ידי מפעלי דפוס וצביעה מכילים כמות גדולה של יוני מלח, יוני צבע וחומרים אחרים. השימוש בטכנולוגיית אולטרה-סינון ואוסמוזה הפוכה עם ממברנה כפולה יכול לסנן חומר אורגני, יוני מלח וכו' בשפכים, וצריכת החמצן הכימית של המים המיוצרים אינה גבוהה מ-10 מ"ג/ליטר, דבר המצביע על אפקט משמעותי של טיפול במים.
בתהליכי טיפול מסורתיים בשפכים המכילים מתכות כבדות, יש צורך להוסיף חומרים כימיים, ודרישות פעולת הטיפול גבוהות. השימוש בממברנות אוסמוזה הפוכה ובטכנולוגיית אוסמוזה הפוכה רב-שלבית לטיפול בשפכים אלה יכול להסיר ביעילות יסודות מתכות כבדות הכלולים בשפכים.
הרכיבים הכלולים בתשטיפי אשפה עירוניים רבים ומורכבים. השימוש בממברנת אוסמוזה הפוכה פוליאמיד לטיפול בה יכול לטהר את תשטיפי האשפה עד לרמת פליטה, ולהשיג טיפול בתשטיפי האשפה.
- ייצור מים טהורים
למים מטוהרים מגוון רחב של יישומים במי שתייה ביתיים, ייצור תעשייתי ותרופות. יישומים אלה מציבים דרישות גבוהות למים, והשימוש בממברנות אוסמוזה הפוכה לטיפול במים מחייב עמידה בתקני ייצור נדרשים.
בשל תהליך הייצור הבוגר יחסית של מים אולטרה-טהורים, ניתן להשתמש ברכיבי ממברנה חדירה תואמים בייצור מים אולטרה-טהורים. מערכת אוסמוזה הפוכה יכולה לשלוט בזרם המים עד לעומק של 650 מטר. ³/שעה ולייצר מים טהורים במיוחד עם מוליכות של 0.3 מ' S/cm. בעיית זיהום הממברנות במהלך טיפול במים ניתנת לפתרון באמצעות שיטות ניקוי כימיות. מערכת הטיפול במים טהורים הנפוצה כיום היא מערכת אלקטרודיוניזציה של אוסמוזה הפוכה.
מבחינת ייצור מים תעשייתי, על מנת לענות על הביקוש לשימוש, חוקרים מקומיים הציעו פתרון לבניית מערכת אוסמוזה הפוכה באמצעות רכיבי ממברנה מרוכבים מסוג גליל בלחץ נמוך במיוחד. ייצור המים באמצעות ממברנה חד-פעמית של הממברנה החדירה בתכנית זו יכול להגיע ל-41.4 מטרים מעוקבים ליום, עם שיעור שמירה של לא פחות מ-99.7%, שיכול לענות באופן מלא על ביקוש המים של תעשיית הסודה הקאוסטית.
בנוסף, בייצור כלור אלקלי בתעשייה, יש צורך לסנן סידן ². ⁺ ו-Mg ² ⁺ יונים במים במהלך תהליך הייצור. לכן, ניתן להשתמש בממברנת אוסמוזה הפוכה PVD כדי להסירם, תוך הבטחת שיעור שמירה נמוך של נתרן כלורי, כדי להשיג טיפול וטיהור מים בייצור בתעשיית הכלור האלקלי.
בייצור תרופות, שימוש במערכת הפרדת יונים של ממברנה חדירה מרוכבת פוליאמיד בלחץ נמוך במיוחד ויישום שיטת אוסמוזה הפוכה דו-שלבית לייצור מים טהורים הנדרשים בתהליך ייצור התרופות יכול להשיג תוצאות ייצור טובות. לתכנית טיפול במים זו שיעור התאוששות של לא פחות מ-80% לאחר אוסמוזה הפוכה משנית, מה שמביא יתרונות כלכליים משמעותיים לחברות תרופות.