Omvendt osmose (RO) er en membranseparasjonsteknologi som kan fjerne salt og andre oppløste stoffer fra vann ved å påføre trykk. RO har vært mye brukt til avsalting av sjøvann, avsalting av brakkvann, rensing av drikkevann og gjenbruk av avløpsvann.
Historien bak den omvendte osmosemembranen
Har du noen gang lurt på hvordan en omvendt osmosemembran fungerer? Hvordan kan det filtrere ut salt og andre urenheter fra vann, slik at det er trygt og rent å drikke? Vel, historien bak denne fantastiske oppfinnelsen er ganske fascinerende, og den involverer noen nysgjerrige måker.
Det hele startet på 1950-tallet, da en forsker ved navn Sidney Loeb jobbet ved University of California, Los Angeles. Han var interessert i å studere prosessen med osmose, som er den naturlige bevegelsen av vann over en semipermeabel membran fra et område med lav konsentrasjon av løst stoff til et område med høy konsentrasjon av løse stoffer. Han ønsket å finne en måte å reversere denne prosessen, og få vann til å bevege seg fra en høy konsentrasjon av løst stoff til en lav konsentrasjon av løst stoff, ved hjelp av eksternt trykk. Dette ville tillate ham å avsalte sjøvann og produsere ferskvann til konsum.
Han sto imidlertid overfor en stor utfordring: å finne en passende membran som kunne tåle det høye trykket og motstå tilsmussing av salt og andre forurensninger. Han prøvde ulike materialer, som celluloseacetat og polyetylen, men ingen av dem fungerte godt nok. Han holdt på å gi opp, da han la merke til noe merkelig.
En dag gikk han langs stranden, og han så en flokk måker fly over havet. Han observerte at de ville dykke ned i vannet, fange litt fisk og så fly tilbake til kysten. Han lurte på hvordan de kunne drikke sjøvann uten å bli syke eller dehydrerte. Han bestemte seg for å undersøke nærmere, og han oppdaget at måker har en spesiell kjertel nær øynene, kalt saltkjertelen. Denne kjertelen skiller ut overflødig salt fra blodet deres, gjennom neseborene, i form av en salt løsning. På denne måten kan de opprettholde vannbalansen og unngå saltforgiftning.
Siden den gang har RO-teknologien gått inn i en rask utviklingsperiode og gradvis beveget seg mot kommersialisering. I 1965 ble det første kommersielle RO-systemet bygget i Coalinga, California, og produserte 5000 liter vann per dag. I 1967 oppfant Cadotte tynnfilmkomposittmembranen ved bruk av grenseflatepolymeriseringsmetoden, som forbedret ytelsen og stabiliteten til RO-membraner. I 1977 begynte FilmTec Corporation å selge tørr-type membranelementer, som hadde lengre lagringstid og enklere transport.
I dag er RO-membraner tilgjengelige i forskjellige typer og størrelser, avhengig av fôrvannskvalitet og brukskrav. Generelt sett er det to hovedtyper av RO-membraner: spiralviklet og hulfiber. Spiralviklede membraner er laget av flate ark rullet rundt et perforert rør, og danner et sylindrisk element. Hulfibermembraner er laget av tynne rør med hule kjerner, som danner et buntelement. Spiralviklede membraner er mer vanlig brukt til avsalting av sjøvann og brakkvann, mens hulfibermembraner er mer egnet for lavtrykksapplikasjoner som drikkevannsrensing.
For å velge riktig RO-membran for en spesifikk applikasjon, bør flere faktorer vurderes, for eksempel:
- Saltavvisning: Prosentandelen salt som fjernes av membranen. Høyere saltavvisning betyr høyere vannkvalitet.
- Vannfluks: Mengden vann som passerer gjennom membranen per areal- og tidsenhet. Høyere vannstrøm betyr høyere produktivitet og lavere energiforbruk.
- Begroingsmotstand: Membranens evne til å motstå begroing av organisk materiale, kolloider, mikroorganismer og avleiringsmineraler. Høyere begroingsmotstand betyr lengre membranlevetid og lavere vedlikeholdskostnader.
- Driftstrykk: Trykket som kreves for å drive vannet gjennom membranen. Lavere driftstrykk betyr lavere energiforbruk og utstyrskostnad.
- Drifts-pH: pH-området som membranen tåler uten skade. Bredere drifts-pH betyr mer fleksibilitet og kompatibilitet med forskjellige matevannkilder.
Ulike RO-membraner kan ha forskjellige avveininger mellom disse faktorene, så det er viktig å sammenligne ytelsesdataene deres og velge den mest passende i henhold til de spesifikke bruksforholdene.
Innleggstid: Nov-02-2023