RO පටලය 99.9% ලුණු ප්රතික්ෂේප කිරීම ලබා ගන්නේ කෙසේද?
ප්රතිලෝම ඔස්මෝසිස් පටලය (RO පටලය) ස්වාභාවික ඔස්මොටික් ක්රියාවලියට ප්රතිරෝධය දැක්වීමේ මූලික මූලධර්මය මත ක්රියාත්මක වේ. එහි ක්රියාකාරී යාන්ත්රණය පිළිබඳ ගැඹුරු විශ්ලේෂණයක් මෙන්න:
ස්වාභාවික ඔස්මෝසිස් සහ ප්රතිලෝම ඔස්මෝසිස් වල භෞතික සංසන්දනය
ස්වාභාවික ඔස්මෝසිස් සංසිද්ධිය යනු අර්ධ පාරගම්ය පටලයක (මිරිදිය සහ ලුණු ජලය වැනි) දෙපස සාන්ද්රණ වෙනසක් ඇති විට, ජල අණු අඩු සාන්ද්රණ පැත්තේ සිට ඉහළ සාන්ද්රණ පැත්තට ස්වයංසිද්ධව ගලා යන අතර දෙපස සාන්ද්රණයන් සමතුලිත වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, ද්රව පෘෂ්ඨයේ උස වෙනස මගින් ජනනය වන පීඩනය ඔස්මොටික් පීඩනයයි.
තනුක ද්රාවණයක ඔස්මොටික් පීඩනය π යනු: π = iCRT (මෙහි i යනු ද්රාව්ය අණු වල විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් ජනනය වන අයන ගණනයි; C යනු ද්රාව්යයේ මවුලික සාන්ද්රණයයි; R යනු මවුලික වායු නියතයයි; T යනු නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයයි.)
උදාහරණයක් ලෙස, මුහුදු ජලයේ ඔස්මොටික් පීඩනය බාර් 28 ක් තරම් ඉහළ බැවින්, ජල ප්රවාහය ආපසු හැරවීමට වැඩි පීඩනයක් අවශ්ය වේ.
ප්රතිලෝම ඔස්මෝසිස් හි "අධි පීඩන ප්රති-ප්රවාහය" යනු ලවණ පැත්තට පීඩනය යෙදීම (>ඔස්මොටික් පීඩනය) ජල අණු ප්රතිලෝමව ගලා යාමට බල කරන අතර, "ලවණ ජලය →පිරිසිදු ජලය" වෙතින් ප්රතිලෝම සාන්ද්රණ අනුක්රමික සංක්රමණය සාක්ෂාත් කර ගැනීමයි.
ප්රතිලෝම ඔස්මෝසිස් අතරතුර, ද්රාවකයේ ඔස්මොටික් අනුපාතය, එනම්, ද්රව ප්රවාහ ශක්තිය N, යනු: N=Kh(Δp-Δπ) (Kh යනු උෂ්ණත්වය සමඟ තරමක් වැඩි වන හයිඩ්රොලික් පාරගම්යතා සංගුණකයයි; Δp යනු පටලය හරහා ස්ථිතික පීඩන වෙනසයි; Δπ යනු පටලය හරහා ඔස්මොටික් පීඩන වෙනසයි).
මෙම අවස්ථාවේදී: පිරිසිදු ජල පැත්තේ: හරහා ගමන් කරන (විනිවිද යන) ජල අණු එකතු කිරීම, සාන්ද්රිත ජල පැත්තේ: ලුණු, බැර ලෝහ සහ අනෙකුත් අපද්රව්ය (සාන්ද්රණය) රඳවා ගැනීම.
පටල ව්යුහයේ අතිශය නිරවද්යතාවය
සැන්ඩ්විච් ව්යුහය:
ආධාරක ස්ථරය: වියන ලද නොවන රෙදි (ඝනකම ≈ 120 μm) - අධි පීඩනයට ඔරොත්තු දෙන "වානේ රාමුව".
සිදුරු සහිත ස්ථරය: පොලිසල්ෆෝන් ද්රව්යය (සිදුරු ප්රමාණය 0.01-0.1 μm) - මඩ, වැලි සහ මලකඩ වලට බාධා කරන "පළමු ආරක්ෂක පේළිය".
ක්රියාකාරී ස්ථරය: පොලිමයිඩ් පටලය (ඝනකම ≈ 200 nm) - සැබෑ "අණුක තීරක", සිදුරු ප්රමාණය 0.1-1 nm පමණක් (ජල අණු මෙන් දෙගුණයක් විශාලත්වය).
සංසන්දන දත්ත:
වෛරස් විෂ්කම්භය (0.02-0.3 μm) > පටල සිදුරු ප්රමාණය 3000 ගුණයකින්.
බැක්ටීරියා ප්රමාණය (0.5-5 μm) > පටල සිදුරු ප්රමාණය 5000 ගුණයකින් වැඩිය.
සම්භාව්ය ආකෘති න්යාය
- විසඳුම්-විසරණ ආකෘතිය
මූලික උපකල්පනය: පටලය සිදුරු නොමැතිව සමජාතීය ව්යුහයක් වන අතර, ද්රාව්යය සහ ද්රාවකය ද්රාවණය හරහා පටල ද්රව්යයට සහ විසරණයට මාරු කරනු ලැබේ.
සම්ප්රේෂණ ක්රියාවලිය:
ද්රාවණය: ජල අණු සහ ද්රාව්ය පටල මතුපිට අවශෝෂණය කර පටල ද්රව්යයට දිය වේ;
විසරණය: රසායනික විභව අනුක්රමණයේ (පීඩන වෙනස) ගාමක බලය යටතේ, ජල අණු වඩාත් කැමති ලෙස පටලය හරහා විසරණය වේ;
විජලනය: පටලයේ අනෙක් පැත්තෙන් පිරිසිදු ජලය ලෙස මුදා හරිනු ලැබේ.
ගණිතමය ප්රකාශනය: ජල ප්රවාහය Jw = A(ΔP − ඩීපී), මෙහි A යනු පටල පාරගම්යතා සංගුණකයයි, කP යනු යොදන පීඩනය වන අතර, ඩීපී යනු ඔස්මොටික් පීඩන වෙනසයි.
- මනාප අවශෝෂණ-කේශනාලිකා ප්රවාහ ආකෘතිය
මූලික උපකල්පනය: පටල මතුපිට නැනෝ පරිමාණ නාලිකා ඇති අතර, ඒවා ජල අණු වඩාත් කැමති ලෙස අවශෝෂණය කර "බන්ධිත ජලයේ" ඒක ස්ථරයක් සාදයි, ඒ අතරම ද්රාව්ය විකර්ෂණය වේ.
සම්ප්රේෂණ යාන්ත්රණය:
වරණීය අවශෝෂණය: පටල මතුපිට හයිඩ්රජන් බන්ධන හරහා ජල අණු වරණීය ලෙස අවශෝෂණය කරයි (උදා: සෙලියුලෝස් ඇසිටේට් වල කාබොනයිල් ඔක්සිජන්);
නාලිකා ප්රවාහනය: අධි පීඩනය යටතේ, බැඳුනු ජලය "හයිඩ්රජන් බන්ධන පැනීම" හරහා නාලිකා හරහා ගමන් කරන අතර, ප්රමාණය බැහැර කිරීම හේතුවෙන් ද්රාව්ය රඳවා ගනී.
කාර්ය සාධනය:
ලුණු ප්රතික්ෂේප කිරීමේ අනුපාතය: 98%-99.9% (ලවණ ඉවත් කිරීමෙන් පසු TDS
බැර ලෝහ ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය: >99.9% (ඊයම්, ආසනික්, ආදිය).
ප්රධාන බලපෑම් සාධක
මෙහෙයුම් පීඩනය
ද්රාවණයට ඔස්මොටික් පීඩනයක් තිබිය යුතුය, සාමාන්යයෙන් කාර්මික යෙදුම් සඳහා බාර් 60-80 (ලවණ ඉවත් කිරීම) සහ ගෘහ භාවිතය සඳහා බාර් 2-4.
උෂ්ණත්වය: 5-45℃ (ඉහළ උෂ්ණත්වය පටල සිදුරු විරූපණයට හේතු වේ)
pH පරාසය: 4-11 (පොලිමයිඩ් පටලය), 5-6 (සෙලියුලෝස් ඇසිටේට් පටලය).
දූෂක වර්ගය
අකාබනික පරිමාණය (උදා: CaCO₃): pH=2 දී සිට්රික් අම්ල පිරිසිදු කිරීම අවශ්ය වේ.
ජීව විද්යාත්මක දූෂණය (උදා: බැක්ටීරියා පටල): DBNPA විෂබීජ නාශකයක් සමඟ ප්රතිකාර කිරීම.
යෙදුම් අවස්ථා සහ පටල වර්ගය තේරීම
මුහුදු ජලය ලවණ ඉවත් කිරීම පොලිමයිඩ් සංයුක්ත පටලය (TFC) අධි පීඩන ප්රතිරෝධය (＞: 엄아60 බාර්), 99% ලවණ ඉවත් කිරීමේ අනුපාතය
නිවසේ ජල පිරිපහදු කිරීම සර්පිලාකාර සංයුක්ත පටලය අඩු පීඩන ක්රියාකාරිත්වය (බාර් 2-4), බලශක්ති ඉතිරිකිරීම 30%.
කාර්මික පිරිසිදු ජලය (ඉලෙක්ට්රොනික චිප්ස්) අතිශය අඩු පීඩන සංයුක්ත පටල නිෂ්පාදනය ජල ප්රතිරෝධකතාව 18 MΩ·cm.