Урвуу осмос (RO) нь даралтын тусламжтайгаар уснаас давс болон бусад ууссан бодисыг зайлуулдаг мембран тусгаарлах технологи юм. RO нь далайн усыг давсгүйжүүлэх, шорвог усыг давсгүйжүүлэх, ундны усыг цэвэршүүлэх, бохир усыг дахин ашиглахад өргөн хэрэглэгддэг.
Урвуу осмос мембраны арын түүх
Урвуу осмос мембран хэрхэн ажилладаг талаар та бодож байсан уу? Энэ нь уснаас давс болон бусад хольцыг хэрхэн шүүж, уухад аюулгүй, цэвэр болгох вэ? За, энэ гайхалтай шинэ бүтээлийн цаадах түүх нь нэлээд сэтгэл татам бөгөөд үүнд зарим нэг сониуч цахлай багтдаг.
Энэ бүхэн 1950-иад онд Сидней Лоеб хэмээх эрдэмтэн Лос Анжелесийн Калифорнийн их сургуульд ажиллаж байх үеэс эхэлсэн юм. Тэрээр бага ууссан бодисын концентрацитай бүс нутгаас ууссан бодисын өндөр концентрацитай бүс рүү хагас нэвчдэг мембранаар усны байгалийн хөдөлгөөн болох осмос процессыг судлах сонирхолтой байв. Тэрээр энэ үйл явцыг эргүүлж, гадны даралтыг ашиглан усыг ууссан бодисын өндөр концентрацаас бага концентраци руу шилжүүлэх арга замыг олохыг хүссэн. Энэ нь түүнд далайн усыг давсгүйжүүлж, хүн төрөлхтний хэрэглээний цэвэр ус үйлдвэрлэх боломжийг олгоно.
Гэсэн хэдий ч тэрээр маш том сорилттой тулгарсан: өндөр даралтыг тэсвэрлэх чадвартай, давс болон бусад бохирдуулагч бодисоор бохирдуулахгүй байх тохиромжтой мембраныг олох. Тэрээр целлюлоз ацетат, полиэтилен гэх мэт янз бүрийн материалыг туршиж үзсэн боловч тэдгээрийн аль нь ч хангалттай үр дүнд хүрсэнгүй. Тэр бууж өгөх гэж байтал нэг сонин юм анзаарав.
Нэгэн өдөр тэрээр далайн эрэг дагуу явж байгаад далайн дээгүүр цахлайн сүрэг нисэж байхыг харав. Тэд усанд шумбаж, загас барьж, дараа нь буцаж эрэг рүү ниснэ гэж тэр ажиглав. Тэд яаж өвдөж, шингэн алдалгүй далайн ус ууж чадаж байна аа гэж тэр гайхав. Тэрээр цааш нь судлахаар шийдэж, цахлайнууд нүднийх нь ойролцоо давсны булчирхай гэж нэрлэгддэг тусгай булчирхайтай болохыг олж мэдэв. Энэ булчирхай нь тэдний цуснаас илүүдэл давсыг хамрын нүхээр давсны уусмал хэлбэрээр ялгаруулдаг. Ингэснээр тэд усны тэнцвэрээ хадгалж, давсны хордлогоос сэргийлж чадна.
Түүнээс хойш RO технологи нь хурдацтай хөгжлийн үе шатанд орж, аажмаар арилжааны хэлбэрт шилжсэн. 1965 онд Калифорниа мужийн Коалинга хотод өдөрт 5000 галлон ус үйлдвэрлэдэг анхны арилжааны RO системийг бүтээжээ. 1967 онд Кадот гадаргуу хоорондын полимержих аргыг ашиглан нимгэн хальсан нийлмэл мембраныг зохион бүтээсэн нь RO мембраны гүйцэтгэл, тогтвортой байдлыг сайжруулсан. 1977 онд FilmTec корпораци нь хуурай төрлийн мембраны элементүүдийг худалдаалж эхэлсэн бөгөөд хадгалах хугацаа нь илүү урт, тээвэрлэхэд хялбар байдаг.
Өнөө үед RO мембран нь тэжээлийн усны чанар, хэрэглээний шаардлагаас хамааран янз бүрийн төрөл, хэмжээтэй байдаг. Ерөнхийдөө RO мембраны хоёр үндсэн төрөл байдаг: спираль хэлбэртэй ба хөндий шилэн. Спираль хэлбэрийн мембран нь цоолбортой хоолойг тойруулан эргэлдэж, цилиндр хэлбэртэй элемент үүсгэдэг хавтгай хуудаснуудаар хийгдсэн байдаг. Хөндий шилэн мембран нь хөндий судалтай нимгэн хоолойгоор хийгдсэн бөгөөд багц элементийг бүрдүүлдэг. Спираль хэлбэрийн мембраныг далайн ус, давстай усыг давсгүйжүүлэхэд илүү ашигладаг бол хөндий шилэн мембран нь ундны усыг цэвэршүүлэх зэрэг нам даралтын хэрэглээнд илүү тохиромжтой.
Тодорхой хэрэглээнд тохирох RO мембраныг сонгохын тулд хэд хэдэн хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай, тухайлбал:
- Давсны татгалзалт: Мембрангаар ялгарах давсны хувь. Давс татгалзах нь усны чанар өндөр гэсэн үг.
- Усны урсгал: Нэгж талбай ба хугацаанд мембранаар дамжин өнгөрөх усны хэмжээ. Усны урсгал их байна гэдэг нь өндөр бүтээмж, бага эрчим хүчний зарцуулалт гэсэн үг.
- Бохирдуулах эсэргүүцэл: Мембран нь органик бодис, коллоид, бичил биетэн, царцсан эрдэс бодисоор бохирдохыг эсэргүүцэх чадвар. Өндөр бохирдолд тэсвэртэй байх нь мембраны ашиглалтын хугацааг уртасгаж, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг.
- Ашиглалтын даралт: Мембранаар ус дамжуулахад шаардагдах даралт. Ашиглалтын даралт бага байна гэдэг нь эрчим хүчний зарцуулалт, тоног төхөөрөмжийн өртөг бага гэсэн үг.
- Ашиглалтын рН: Мембран гэмтэлгүйгээр тэсвэрлэх рН-ийн хүрээ. Ашиглалтын рН илүү өргөн байна гэдэг нь тэжээлийн усны янз бүрийн эх үүсвэрт илүү уян хатан байдал, нийцтэй байх явдал юм.
Өөр өөр RO мембранууд нь эдгээр хүчин зүйлсийн хооронд ялгаатай байж болох тул тэдгээрийн гүйцэтгэлийн өгөгдлийг харьцуулж, хэрэглээний тодорхой нөхцлийн дагуу хамгийн тохиромжтойг нь сонгох нь чухал юм.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 11-р сарын 02-ны өдөр