RO சவ்வு 99.9% உப்பு நிராகரிப்பை எவ்வாறு அடைகிறது?

தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் சவ்வு (RO சவ்வு) இயற்கையான சவ்வூடுபரவல் செயல்முறையை எதிர்கொள்வதற்கான முக்கிய கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது. அதன் செயல்பாட்டு பொறிமுறையின் ஆழமான பகுப்பாய்வு இங்கே:

இயற்கை சவ்வூடுபரவல் மற்றும் தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் ஆகியவற்றின் இயற்பியல் ஒப்பீடு

இயற்கை சவ்வூடுபரவல் நிகழ்வு என்பது ஒரு அரை ஊடுருவக்கூடிய சவ்வின் இருபுறமும் (நன்னீர் மற்றும் உப்பு நீர் போன்றவை) செறிவு வேறுபாடு இருக்கும்போது, ​​இருபுறமும் உள்ள செறிவுகள் சமநிலையில் இருக்கும் வரை நீர் மூலக்கூறுகள் குறைந்த செறிவு பக்கத்திலிருந்து அதிக செறிவு பக்கத்திற்கு தன்னிச்சையாகப் பாயும். இந்த கட்டத்தில், திரவ மேற்பரப்பின் உயர வேறுபாட்டால் உருவாகும் அழுத்தம் ஆஸ்மோடிக் அழுத்தம் ஆகும்.

நீர்த்த கரைசலின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் π: π = iCRT (இங்கு i என்பது கரைப்பான் மூலக்கூறுகளின் மின்னாற்பகுப்பால் உருவாகும் அயனிகளின் எண்ணிக்கை; C என்பது கரைப்பானின் மோலார் செறிவு; R என்பது மோலார் வாயு மாறிலி; T என்பது முழுமையான வெப்பநிலை.)
உதாரணமாக, கடல் நீரின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் 28 பார் வரை அதிகமாக உள்ளது, இதனால் நீர் ஓட்டத்தை மாற்றியமைக்க அதிக அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது.

ரிவர்ஸ் ஆஸ்மோசிஸின் "உயர்-அழுத்த எதிர்-ஓட்டம்" என்பது உப்புப் பக்கத்திற்கு (>சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்) அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி நீர் மூலக்கூறுகளை தலைகீழாகப் பாய்ச்சச் செய்கிறது, இதனால் "உப்பு நீர்→தூய நீர்" இலிருந்து தலைகீழ் செறிவு சாய்வு இடம்பெயர்வை அடைகிறது.

தலைகீழ் சவ்வூடுபரவலின் போது, ​​கரைப்பானின் சவ்வூடுபரவல் வீதம், அதாவது, திரவ ஓட்ட ஆற்றல் N,: N=Kh(Δp-Δπ) (இங்கு Kh என்பது ஹைட்ராலிக் ஊடுருவல் குணகம் ஆகும், இது வெப்பநிலையுடன் சிறிது அதிகரிக்கிறது; Δp என்பது சவ்வு முழுவதும் நிலையான அழுத்த வேறுபாடு; Δπ என்பது சவ்வு முழுவதும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்த வேறுபாடு).

இந்த கட்டத்தில்: தூய நீர் பக்கத்தில்: கடந்து செல்லும் நீர் மூலக்கூறுகளைச் சேகரித்தல் (ஊடுருவுதல்), செறிவூட்டப்பட்ட நீர் பக்கத்தில்: உப்பு, கன உலோகங்கள் மற்றும் பிற அசுத்தங்களைத் தக்கவைத்தல் (செறிவு).

சவ்வு அமைப்பின் அதீத துல்லியம்

சாண்ட்விச் அமைப்பு:

ஆதரவு அடுக்கு: நெய்யப்படாத துணி (தடிமன் ≈ 120 μm) - உயர் அழுத்தத்தைத் தாங்கும் "எஃகு சட்டகம்".

நுண்துளை அடுக்கு: பாலிசல்போன் பொருள் (துளை அளவு 0.01-0.1 μm) - சேறு, மணல் மற்றும் துரு ஆகியவற்றை இடைமறிக்கும் "முதல் பாதுகாப்பு வரிசை".

செயலில் உள்ள அடுக்கு: பாலிமைடு படலம் (தடிமன் ≈ 200 nm) - உண்மையான "மூலக்கூறு நடுவர்", துளை அளவு 0.1-1 nm மட்டுமே (நீர் மூலக்கூறுகளின் அளவு ≈ இரண்டு மடங்கு).

ஒப்பீட்டுத் தரவு:

வைரஸ் விட்டம் (0.02-0.3 μm) > சவ்வு துளை அளவு 3000 மடங்கு.

பாக்டீரியா அளவு (0.5-5 μm) > சவ்வு துளை அளவு 5000 மடங்கு.

பாரம்பரிய மாதிரி கோட்பாடு

• தீர்வு-பரவல் மாதிரி

மைய அனுமானம்: சவ்வு என்பது துளைகள் இல்லாத ஒரே மாதிரியான அமைப்பாகும், மேலும் கரைப்பான் மற்றும் கரைப்பான் கரைதல் மூலம் சவ்வுப் பொருள் மற்றும் பரவலுக்கு மாற்றப்படுகின்றன.

பரிமாற்ற செயல்முறை:

கரைதல்: நீர் மூலக்கூறுகள் மற்றும் கரைப்பான்கள் சவ்வு மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்டு சவ்வுப் பொருளில் கரைகின்றன;
பரவல்: வேதியியல் ஆற்றல் சாய்வின் (அழுத்த வேறுபாடு) உந்து சக்தியின் கீழ், நீர் மூலக்கூறுகள் சவ்வு வழியாக முன்னுரிமையாக பரவுகின்றன;

உறிஞ்சுதல்: சவ்வின் மறுபுறத்தில் தூய நீராக வெளியிடப்படுகிறது.

கணிதக் கோவை: நீர்ப் பாய்வு Jw = A(ΔP − டிபி), இங்கு A என்பது சவ்வு ஊடுருவல் குணகம், கP என்பது பயன்படுத்தப்படும் அழுத்தம், மற்றும் டிபி என்பது ஆஸ்மோடிக் அழுத்த வேறுபாடு.

• முன்னுரிமை உறிஞ்சுதல்-தந்துகி ஓட்ட மாதிரி

மைய அனுமானம்: சவ்வு மேற்பரப்பில் நானோ அளவிலான சேனல்கள் உள்ளன, அவை நீர் மூலக்கூறுகளை முன்னுரிமையாக உறிஞ்சி "பிணைக்கப்பட்ட நீரின்" ஒற்றை அடுக்கை உருவாக்குகின்றன, அதே நேரத்தில் கரைப்பான்கள் விரட்டப்படுகின்றன.

பரிமாற்ற வழிமுறை:

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உறிஞ்சுதல்: சவ்வு மேற்பரப்பு ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் வழியாக நீர் மூலக்கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுத்து உறிஞ்சுகிறது (எ.கா., செல்லுலோஸ் அசிடேட்டில் உள்ள கார்போனைல் ஆக்ஸிஜன்);

சேனல் போக்குவரத்து: உயர் அழுத்தத்தின் கீழ், பிணைக்கப்பட்ட நீர் "ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு தாவல்" வழியாக சேனல்கள் வழியாக செல்கிறது, அதே நேரத்தில் அளவு விலக்கு காரணமாக கரைப்பான்கள் தக்கவைக்கப்படுகின்றன.

செயல்திறன்:

உப்பு நிராகரிப்பு விகிதம்: 98%-99.9% (உப்பு நீக்கத்திற்குப் பிறகு TDS

கன உலோக அகற்றும் விகிதம்: >99.9% (ஈயம், ஆர்சனிக், முதலியன).

முக்கிய செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள்

இயக்க அழுத்தம்
கரைசல் > சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் இருக்க வேண்டும், பொதுவாக தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு (உப்பு நீக்கம்) 60-80 பார் மற்றும் வீட்டு உபயோகத்திற்கு 2-4 பார்.

வெப்பநிலை: 5-45℃ (அதிக வெப்பநிலை சவ்வு துளை சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது)

pH வரம்பு: 4-11 (பாலிமைடு சவ்வு), 5-6 (செல்லுலோஸ் அசிடேட் சவ்வு).

மாசுபடுத்திகளின் வகை

கனிமமற்ற அளவிடுதல் (எ.கா., CaCO₃): pH=2 இல் சிட்ரிக் அமில சுத்தம் தேவைப்படுகிறது.

உயிரியல் மாசுபாடு (எ.கா., பாக்டீரியா படலங்கள்): DBNPA சானிடைசர் மூலம் சிகிச்சையளிக்கப்பட்டது.

பயன்பாட்டு காட்சிகள் மற்றும் சவ்வு வகை தேர்வு

கடல் நீர் உப்பு நீக்கம் பாலிமைடு கூட்டு சவ்வு (TFC) உயர் அழுத்த எதிர்ப்பு (＞ எபிசோடுகள்60 பார்), 99% உப்பு நீக்க விகிதம்

வீட்டு நீர் சுத்திகரிப்பு சுழல் கூட்டு சவ்வு குறைந்த அழுத்த செயல்பாடு (2-4 பார்), ஆற்றல் சேமிப்பு 30%.

தொழில்துறை தூய நீர் (மின்னணு சில்லுகள்) மிகக் குறைந்த அழுத்த கூட்டு சவ்வு தயாரிப்பு நீர் எதிர்ப்பு 18 MΩ·செ.மீ.