Bawo ni RO Membrane Ṣe aṣeyọri 99.9% Ijusile Iyọ?
Iyipada osmosis awo (RO awopọ) nṣiṣẹ lori ipilẹ ipilẹ ti kikoju ilana osmotic adayeba. Eyi ni atunyẹwo ijinle ti ẹrọ iṣẹ rẹ:
Ifiwera ti ara ti Osmosis Adayeba ati Yiyipada Osmosis
Phenomenon Osmosis Adayeba jẹ nigbati iyatọ ifọkansi ba wa ni ẹgbẹ mejeeji ti membran semipermeable (gẹgẹbi omi titun ati omi iyọ), awọn ohun elo omi yoo ṣan laipẹkan lati ẹgbẹ ifọkansi kekere si ẹgbẹ ifọkansi giga titi awọn ifọkansi ni ẹgbẹ mejeeji yoo jẹ iwọntunwọnsi. Ni aaye yii, titẹ ti ipilẹṣẹ nipasẹ iyatọ giga ti oju omi ni titẹ osmotic.
Iwọn osmotic π ti ojutu dilute ni: π = iCRT (nibi ti mo ti jẹ nọmba awọn ions ti ipilẹṣẹ nipasẹ elekitirolisisi ti awọn ohun elo solute; C jẹ ifọkansi molar ti solute; R jẹ igbagbogbo gaasi molar; T jẹ iwọn otutu to peye.)
Fun apẹẹrẹ, titẹ osmotic ti omi okun jẹ giga bi igi 28, to nilo titẹ nla lati yi ṣiṣan omi pada.
"Titẹ-titẹ Counter-Flow" ti Yiyipada Osmosis ti wa ni a lilo titẹ si awọn ẹgbẹ iyo (> osmotic titẹ) ipa omi moleku lati ṣàn ni yiyipada, iyọrisi yiyipada fojusi gradient ijira lati "iyo omi → funfun omi."
Lakoko osmosis yiyipada, oṣuwọn osmotic ti epo, ie, agbara sisan omi N, jẹ: N = Kh (Δp-Δπ) (nibiti Kh jẹ olùsọdipúpọ permeability hydraulic, eyiti o pọ si diẹ pẹlu iwọn otutu; Δp jẹ iyatọ titẹ aimi kọja awo ilu; Δπ jẹ iyatọ titẹ osmotic kọja awo ilu).
Ni aaye yii: Ni ẹgbẹ omi mimọ: Gbigba awọn ohun elo omi ti o kọja (permeate), Ni apa omi ti o ni idojukọ: iyọ idaduro, awọn irin eru, ati awọn aimọ miiran (fifikan).
Awọn iwọn konge ti Membrane Be
Ilana Sandwich:
Layer atilẹyin: Aṣọ ti a ko hun (sisanra ≈ 120 μm) - "fireemu irin" ti o duro ni titẹ giga.
Layer porous: Ohun elo Polysulfone (iwọn pore 0.01-0.1 μm) - "ila akọkọ ti idaabobo" ti o ṣe idiwọ ẹrẹ, iyanrin, ati ipata.
Layer ti nṣiṣe lọwọ: Fiimu polyamide (sisanra ≈ 200 nm) - otitọ "afẹfẹ molikula," pẹlu iwọn pore nikan ti 0.1-1 nm (≈ lẹmeji iwọn awọn ohun elo omi).
Data afiwe:
Iwọn ila opin kokoro (0.02-0.3 μm)> Iwọn pore Membrane 3000 igba.
Iwọn kokoro arun (0.5-5 μm)> Iwọn pore Membrane 5000 igba.
Classical awoṣe yii
- Solusan-Itan kaakiri awoṣe
Idaniloju Core: Ara ilu jẹ ẹya isokan laisi awọn pores, ati solute ati epo ni a gbe nipasẹ itu sinu ohun elo awo ilu ati itankale.
Ilana gbigbe:
Itusilẹ: Awọn ohun elo omi ati awọn solutes adsorb lori dada awo ilu ati tu sinu ohun elo awo awọ;
Itankale: Labẹ ipa iwakọ ti agbara kẹmika ti o pọju (iyatọ titẹ), awọn ohun elo omi ntan kaakiri nipasẹ awo ilu;
Desorption: Tu silẹ bi omi mimọ ni apa keji ti awo ilu.
Ọrọ Iṣiro: ṣiṣan omi Jw = A (ΔP − Dp), nibiti A jẹ olusọdipúpọ permeability awo ilu, DP jẹ titẹ ti a lo, ati Dp jẹ iyatọ titẹ osmotic.
- Adsorption Iyanfẹ-Awoṣe Sisan Kapillary
Iro inu mojuto: Ilẹ awo awo ilu ni awọn ikanni nanoscale, eyiti o jẹ fẹfẹ awọn ohun elo omi lati ṣe monolayer kan ti “omi owun,” lakoko ti awọn solutes ti wa ni ifasilẹ.
Ilana gbigbe:
Adsorption ti a yan: Ilẹ awo awọ ara ti yan awọn ohun elo omi ti o yan nipasẹ awọn asopọ hydrogen (fun apẹẹrẹ, oxygen carbonyl ni cellulose acetate);
Gbigbe ikanni: Labẹ titẹ giga, omi ti a dè kọja nipasẹ awọn ikanni nipasẹ “fifo hydrogen bond,” lakoko ti awọn solutes wa ni idaduro nitori imukuro iwọn.
Iṣe:
Oṣuwọn ijusile iyọ: 98%-99.9% (TDS
Oṣuwọn yiyọ irin ti o wuwo:>99.9% (asiwaju, arsenic, ati bẹbẹ lọ).
Awọn ifosiwewe ipa bọtini
Ipa Iṣiṣẹ
Gbọdọ jẹ> ojutu osmotic titẹ, deede 60-80 bar fun awọn ohun elo ile-iṣẹ (desalination), ati igi 2-4 fun lilo ile.
Iwọn otutu: 5-45 ℃ (iwọn otutu ti o ga julọ nfa idibajẹ pore awo)
pH ibiti: 4-11 (polyamide awo), 5-6 (cellulose acetate awo).
Iru ti idoti
Irẹjẹ aijẹ-ara (fun apẹẹrẹ, CaCO₃): Nbeere mimọ acid citric ni pH=2
Ipalara ti isedale (fun apẹẹrẹ, awọn fiimu kokoro-arun): Ti ṣe itọju pẹlu imototo DBNPA.
Awọn oju iṣẹlẹ ohun elo ati Yiyan Iru Membrane
Desalination omi okun Polyamide composite membrane (TFC) Idaabobo titẹ giga (：60 igi), 99% oṣuwọn iyọkuro
Iwẹnu omi ile Ajija apapo awopọ Isẹ titẹ kekere (igi 2-4), fifipamọ agbara 30%.
Omi funfun ti ile-iṣẹ (awọn eerun itanna) Iwọn titẹ kekere-kekere idapọ awọ ara ọja omi resistivity 18 MΩ · cm.