Reverzna osmoza (RO) je tehnologija membranskega ločevanja, ki lahko odstrani sol in druge raztopljene snovi iz vode s pritiskom. RO se pogosto uporablja za razsoljevanje morske vode, razsoljevanje somornice, čiščenje pitne vode in ponovno uporabo odpadne vode.
Zgodba o membrani za reverzno osmozo
Ste se kdaj vprašali, kako deluje membrana za reverzno osmozo? Kako lahko filtrira sol in druge nečistoče iz vode, da je varna in čista za pitje? No, zgodba za tem neverjetnim izumom je zelo fascinantna in vključuje nekaj radovednih galebov.
Vse se je začelo v petdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je znanstvenik Sidney Loeb delal na kalifornijski univerzi v Los Angelesu. Zanimalo ga je preučevanje procesa osmoze, ki je naravno gibanje vode skozi polprepustno membrano iz območja z nizko koncentracijo topljenca v območje z visoko koncentracijo topljenca. Želel je najti način, kako obrniti ta proces in doseči, da se voda premakne iz visoke koncentracije topljenca v nizko koncentracijo topljenca z uporabo zunanjega pritiska. To bi mu omogočilo razsoljevanje morske vode in proizvodnjo sladke vode za prehrano ljudi.
Vendar se je soočil z velikim izzivom: najti primerno membrano, ki bi lahko vzdržala visok pritisk in se uprla obraščanju s soljo in drugimi onesnaževalci. Preizkusil je različne materiale, kot sta celulozni acetat in polietilen, a nobeden ni deloval dovolj dobro. Že je hotel obupati, ko je opazil nekaj nenavadnega.
Nekega dne se je sprehajal po plaži in zagledal jato galebov, ki so leteli nad oceanom. Opazil je, da se bodo potopili v vodo, ujeli nekaj rib in nato odleteli nazaj na obalo. Spraševal se je, kako lahko pijejo morsko vodo, ne da bi zboleli ali dehidrirali. Odločil se je nadalje raziskati in ugotovil je, da imajo galebi v bližini oči posebno žlezo, imenovano solna žleza. Ta žleza izloča odvečno sol iz njihove krvi skozi nosnice v obliki slane raztopine. Tako lahko ohranijo vodno ravnovesje in se izognejo zastrupitvi s soljo.
Od takrat je RO tehnologija vstopila v obdobje hitrega razvoja in se postopoma premikala proti komercializaciji. Leta 1965 je bil v Coalingi v Kaliforniji zgrajen prvi komercialni RO sistem, ki je proizvedel 5000 litrov vode na dan. Leta 1967 je Cadotte izumil tankoplastno kompozitno membrano z metodo medfazne polimerizacije, ki je izboljšala delovanje in stabilnost RO membran. Leta 1977 je podjetje FilmTec Corporation začelo prodajati suhe membranske elemente, ki so imeli daljši čas skladiščenja in lažji transport.
Dandanes so RO membrane na voljo v različnih vrstah in velikostih, odvisno od kakovosti napajalne vode in zahtev uporabe. Na splošno obstajata dve glavni vrsti RO membran: spiralno navite in votla vlakna. Spiralno navite membrane so narejene iz ploščatih listov, zvitih okoli perforirane cevi, ki tvorijo cilindrični element. Membrane iz votlih vlaken so izdelane iz tankih cevi z votlimi jedri, ki tvorijo snopni element. Spiralno navite membrane se pogosteje uporabljajo za razsoljevanje morske in somornice, medtem ko so membrane iz votlih vlaken bolj primerne za nizkotlačne aplikacije, kot je čiščenje pitne vode.
Za izbiro prave RO membrane za določeno uporabo je treba upoštevati več dejavnikov, kot so:
- Zavračanje soli: Odstotek soli, ki ga odstrani membrana. Večja zavrnitev soli pomeni višjo kakovost vode.
- Pretok vode: količina vode, ki prehaja skozi membrano na enoto površine in časa. Večji pretok vode pomeni večjo produktivnost in manjšo porabo energije.
- Odpornost proti obraščanju: Sposobnost membrane, da se upre obraščanju z organskimi snovmi, koloidi, mikroorganizmi in mineralnimi luskami. Večja odpornost proti obraščanju pomeni daljšo življenjsko dobo membrane in nižje stroške vzdrževanja.
- Delovni tlak: Tlak, potreben za pretok vode skozi membrano. Nižji delovni tlak pomeni nižjo porabo energije in stroške opreme.
- Delovni pH: Razpon pH, ki ga membrana lahko prenese brez poškodb. Širši delovni pH pomeni večjo prilagodljivost in združljivost z različnimi viri napajalne vode.
Različne RO membrane imajo lahko različne kompromise med temi dejavniki, zato je pomembno primerjati podatke o njihovi učinkovitosti in izbrati najprimernejšo glede na posebne pogoje uporabe.
Čas objave: Nov-02-2023