Кері осмос (RO) – қысымды қолдану арқылы судан тұзды және басқа еріген заттарды кетіруге болатын мембраналық бөлу технологиясы. RO теңіз суын тұщыту, тұзды суды тұщыландыру, ауыз суды тазарту және ағынды суларды қайта пайдалану үшін кеңінен қолданылды.
Кері осмос мембранасының артындағы оқиға
Сіз кері осмос мембранасының қалай жұмыс істейтінін ойлап көрдіңіз бе? Ол судағы тұзды және басқа да қоспаларды қалай сүзіп, оны қауіпсіз және таза ішуге болады? Бұл таңғажайып өнертабыстың тарихы өте қызықты және ол кейбір қызықты шағалаларды қамтиды.
Барлығы 1950 жылдары, Сидни Лоб есімді ғалым Лос-Анджелестегі Калифорния университетінде жұмыс істеген кезде басталды. Ол осмос процесін зерттеуге қызығушылық танытты, бұл судың жартылай өткізгіш мембрана арқылы еріген заттың төмен концентрациясы аймағынан жоғары еріген зат концентрациясы аймағына табиғи қозғалысы. Ол бұл процесті кері қайтарудың жолын тапқысы келді және суды сыртқы қысымды қолдана отырып, жоғары еріген зат концентрациясынан төмен еріген зат концентрациясына жылжытуды қалайды. Бұл оған теңіз суын тұзсыздандыруға және адам тұтынуы үшін тұщы су өндіруге мүмкіндік береді.
Дегенмен, ол үлкен қиындыққа тап болды: жоғары қысымға төтеп бере алатын және тұз және басқа ластаушы заттардың ластануына қарсы тұра алатын қолайлы мембрана табу. Ол әртүрлі материалдарды, мысалы, целлюлоза ацетаты мен полиэтиленді қолданып көрді, бірақ олардың ешқайсысы жеткілікті түрде жұмыс істемеді. Ол енді берілмек болды, біртүрлі нәрсені байқады.
Бір күні ол жағажайда келе жатып, мұхит үстінде бір топ шағала ұшып бара жатқанын көреді. Ол олардың суға сүңгіп, біраз балық аулайтынын, содан кейін қайтадан жағаға ұшатынын байқады. Олар теңіз суын қалай ауырмай, құрғатпай ішеді деп ойлады. Ол әрі қарай зерттеуді ұйғарды және ол шағалалардың көзінің жанында тұз безі деп аталатын ерекше без бар екенін анықтады. Бұл без олардың қанынан артық тұзды мұрын тесігі арқылы тұзды ерітінді түрінде бөліп шығарады. Осылайша олар су балансын сақтап, тұзбен уланудан сақтай алады.
Содан бері RO технологиясы қарқынды даму кезеңіне өтіп, бірте-бірте коммерцияландыруға көшті. 1965 жылы Калифорниядағы Коалинга қаласында тәулігіне 5000 галлон су өндіретін алғашқы коммерциялық RO жүйесі салынды. 1967 жылы Кадот RO мембраналарының өнімділігі мен тұрақтылығын жақсартатын фазааралық полимерлеу әдісін қолдана отырып, жұқа қабықшалы композиттік мембрананы ойлап тапты. 1977 жылы FilmTec корпорациясы сақтау мерзімі ұзағырақ және тасымалдау оңай болатын құрғақ типтегі мембраналық элементтерді сатуды бастады.
Қазіргі уақытта RO мембраналары қоректік судың сапасы мен қолдану талаптарына байланысты әртүрлі типтер мен өлшемдерде қол жетімді. Жалпы айтқанда, RO мембраналарының екі негізгі түрі бар: спираль тәрізді және қуыс талшық. Спираль тәрізді қабықшалар цилиндрлік элементті құрайтын перфорацияланған түтіктің айналасына оралған жалпақ парақтардан жасалған. Қуыс талшықты мембраналар бума элементін құрайтын қуыс өзектері бар жұқа түтіктерден жасалған. Спираль тәрізді қабықшалар теңіз суы мен тұзды суды тұщыландыру үшін жиі қолданылады, ал қуыс талшықты мембраналар ауыз суды тазарту сияқты төмен қысымды қолдану үшін қолайлы.
Белгілі бір қолдану үшін дұрыс RO мембранасын таңдау үшін бірнеше факторларды ескеру қажет, мысалы:
- Тұзды қабылдамау: мембрана арқылы кететін тұздың пайызы. Жоғары тұзды қабылдамау судың жоғары сапасын білдіреді.
- Су ағыны: аудан мен уақыт бірлігіне мембрана арқылы өтетін су мөлшері. Жоғары су ағыны жоғары өнімділікті және аз энергия тұтынуды білдіреді.
- Ластануға төзімділік: мембрананың органикалық заттардың, коллоидтардың, микроорганизмдердің және қабыршақты минералдардың ластануына қарсы тұру қабілеті. Жоғары ластануға төзімділік мембрананың қызмет ету мерзімін ұзартады және техникалық қызмет көрсету құнын төмендетеді.
- Жұмыс қысымы: суды мембрана арқылы өткізуге қажетті қысым. Төмен жұмыс қысымы энергияны тұтынуды және жабдық құнын төмендетуді білдіреді.
- Жұмыс рН: мембрана зақымданбай шыдай алатын рН диапазоны. Кеңірек жұмыс істейтін рН әртүрлі қоректік су көздерімен көбірек икемділік пен үйлесімділікті білдіреді.
Әртүрлі RO мембраналарында осы факторлардың арасында әртүрлі келіссөздер болуы мүмкін, сондықтан олардың өнімділік деректерін салыстыру және нақты қолдану шарттарына сәйкес ең қолайлысын таңдау маңызды.
Жіберу уақыты: 02 қараша 2023 ж