Ang reverse osmosis (RO) ay isang teknolohiya sa paghihiwalay ng lamad na maaaring mag-alis ng asin at iba pang mga natunaw na sangkap mula sa tubig sa pamamagitan ng paglalagay ng presyon. Ang RO ay malawakang ginagamit para sa seawater desalination, brackish water desalination, drinking water purification at wastewater reuse.
Ang Kuwento sa Likod ng Reverse Osmosis Membrane
Naisip mo na ba kung paano gumagana ang isang reverse osmosis membrane? Paano nito masasala ang asin at iba pang dumi mula sa tubig, na ginagawa itong ligtas at malinis na inumin? Buweno, ang kuwento sa likod ng kamangha-manghang imbensyon na ito ay medyo kaakit-akit, at ito ay nagsasangkot ng ilang mausisa na mga seagull.
Nagsimula ang lahat noong 1950s, nang ang isang scientist na nagngangalang Sidney Loeb ay nagtatrabaho sa University of California, Los Angeles. Interesado siyang pag-aralan ang proseso ng osmosis, na natural na paggalaw ng tubig sa isang semi-permeable na lamad mula sa isang rehiyon na may mababang konsentrasyon ng solute patungo sa isang rehiyon na may mataas na konsentrasyon ng solute. Nais niyang makahanap ng isang paraan upang baligtarin ang prosesong ito, at ilipat ang tubig mula sa isang mataas na konsentrasyon ng solute patungo sa isang mababang konsentrasyon ng solute, gamit ang panlabas na presyon. Ito ay magpapahintulot sa kanya na mag-desalinate ng tubig-dagat, at makagawa ng sariwang tubig para sa pagkonsumo ng tao.
Gayunpaman, nahaharap siya sa isang malaking hamon: ang paghahanap ng angkop na lamad na makatiis sa mataas na presyon at lumalaban sa fouling ng asin at iba pang mga kontaminante. Sinubukan niya ang iba't ibang mga materyales, tulad ng cellulose acetate at polyethylene, ngunit wala sa kanila ang gumana nang maayos. Susuko na sana siya, nang may napansin siyang kakaiba.
Isang araw, naglalakad siya sa dalampasigan, at nakita niya ang isang kawan ng mga seagull na lumilipad sa ibabaw ng karagatan. Napansin niya na sisisid sila sa tubig, manghuhuli ng isda, at pagkatapos ay lilipad pabalik sa dalampasigan. Iniisip niya kung paano sila makakainom ng tubig-dagat nang hindi nagkakasakit o nade-dehydrate. Nagpasiya siyang mag-imbestiga pa, at natuklasan niya na ang mga seagull ay may espesyal na glandula malapit sa kanilang mga mata, na tinatawag na salt gland. Ang glandula na ito ay nagtatago ng labis na asin mula sa kanilang dugo, sa pamamagitan ng kanilang mga butas ng ilong, sa anyo ng isang maalat na solusyon. Sa ganitong paraan, mapapanatili nila ang kanilang balanse sa tubig at maiwasan ang pagkalason sa asin.
Simula noon, ang teknolohiya ng RO ay pumasok sa isang mabilis na panahon ng pag-unlad at unti-unting lumipat patungo sa komersyalisasyon. Noong 1965, ang unang komersyal na RO system ay itinayo sa Coalinga, California, na gumagawa ng 5000 galon ng tubig bawat araw. Noong 1967, naimbento ni Cadotte ang thin-film composite membrane gamit ang interfacial polymerization method, na nagpabuti sa performance at stability ng RO membranes. Noong 1977, nagsimula ang FilmTec Corporation na magbenta ng dry-type na mga elemento ng lamad, na may mas mahabang oras ng pag-iimbak at mas madaling transportasyon.
Sa ngayon, ang mga lamad ng RO ay magagamit sa iba't ibang uri at sukat, depende sa kalidad ng tubig ng feed at mga kinakailangan sa aplikasyon. Sa pangkalahatan, mayroong dalawang pangunahing uri ng mga lamad ng RO: spiral-wound at hollow-fiber. Ang mga spiral-wound membrane ay gawa sa mga flat sheet na pinagsama sa paligid ng isang butas-butas na tubo, na bumubuo ng isang cylindrical na elemento. Ang mga hollow-fiber membrane ay gawa sa manipis na mga tubo na may mga guwang na core, na bumubuo ng isang elemento ng bundle. Ang mga spiral-wound membrane ay mas karaniwang ginagamit para sa seawater at brackish water desalination, habang ang hollow-fiber membrane ay mas angkop para sa mga low-pressure application tulad ng pagdalisay ng inuming tubig.
Upang piliin ang tamang RO lamad para sa isang partikular na aplikasyon, maraming mga kadahilanan ang dapat isaalang-alang, tulad ng:
- Pagtanggi sa asin: Ang porsyento ng asin na inalis ng lamad. Ang mas mataas na pagtanggi sa asin ay nangangahulugan ng mas mataas na kalidad ng tubig.
- Water flux: Ang dami ng tubig na dumadaan sa lamad bawat unit area at oras. Ang mas mataas na daloy ng tubig ay nangangahulugan ng mas mataas na produktibidad at mas mababang pagkonsumo ng enerhiya.
- Fouling resistance: Ang kakayahan ng lamad na labanan ang fouling ng organikong bagay, colloid, microorganism at scaling mineral. Ang mas mataas na fouling resistance ay nangangahulugan ng mas mahabang buhay ng lamad at mas mababang gastos sa pagpapanatili.
- Operating pressure: Ang presyur na kinakailangan upang itaboy ang tubig sa lamad. Ang mas mababang operating pressure ay nangangahulugan ng mas mababang pagkonsumo ng enerhiya at gastos ng kagamitan.
- Operating pH: Ang hanay ng pH na maaaring tiisin ng lamad nang walang pinsala. Ang mas malawak na operating pH ay nangangahulugan ng higit na kakayahang umangkop at pagiging tugma sa iba't ibang pinagmumulan ng tubig ng feed.
Ang iba't ibang mga lamad ng RO ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga trade-off sa pagitan ng mga salik na ito, kaya mahalagang ihambing ang kanilang data ng pagganap at piliin ang pinakaangkop ayon sa mga partikular na kondisyon ng aplikasyon.
Oras ng post: Nob-02-2023