Індекс змісту
Що таке осмос?
Осмос - це процес, при якому розчинник проходить через напівпроникну мембрану, від розведеного розчину до концентрованого, доки різниця в концентраціях по обидва боки мембрани не буде рівною. Тиск, необхідний для виникнення цього явища, відомий як осмотичний тиск.
Що таке зворотний осмос?
Зворотний осмос (RO) - це процес, при якому швидкість потоку через напівпроникну мембрану зменшується, а сила штовхання, що перевищує осмотичний тиск, здійснюється у напрямку, протилежному до процесу осмосу (рис. 1). Таким чином можна відокремити речовини, що знаходяться у воді з одного боку мембрани (концентровані), а з іншого боку отримують розбавлений розчин з низьким вмістом розчинених твердих речовин (пермеат).
Фігура 1. Схема процесу осмосу та зворотного осмосу.
Зворотний осмос використовується для опріснення морської та солонуватої води, пом’якшення води, видалення органічних речовин та відокремлення певних забруднень із води.
Характеристика рослини зворотного осмосу
Установки зворотного осмосу потребують систем попередньої обробки, насосного обладнання для подачі, резервуарів під тиском (мембранних тримачів або корпуси) містять мембрани, обладнання для дозування хімічних речовин тощо. щоб вони працювали належним чином.
- Мембрана: Цей елемент виготовляється за допомогою намотування мембран у формі спіралі, вони зазвичай мають довжину 40 або 60 дюймів, а найпоширеніші діаметри - 4 або 8 дюймів. Під час роботи вода потрапляє під тиском з одного боку корпусу, оскільки вона дотично тече до мембрани, частина її проходить через поверхню мембрани у напрямку до колектора пермеату, тоді як вода з високою концентрацією солей виходить на інший кінець мембрани. В Малюнок 2 ви можете бачити елементи мембрани.
Малюнок 2. Типові елементи RO-мембрани (John C. Crittenden et al.)
Які існують типи мембран зворотного осмосу?
Мембрани зворотного осмосу - найпоширеніші типи для очищення питної води, солонуватої води та морської води.
Мембрани для солонуватої води
Солонувата вода - це змішана прісна та солона вода. Тому вона солона, ніж прісна вода, але не така солона, як морська. Ці води дуже поширені у водоносних мантіях біля моря або можуть бути пов’язані із солонуватими скам’янілостями.
Загальна кількість розчинених твердих речовин солонуватої води (ppm): Солонувата: 1000 - 2000 частин на мільйон
Прісна вода: 35000
Мембрани зворотного осмосу для солонуватої води
* Проконсультуйтеся щодо інших потреб
Ці елементи можуть бути встановлені по-різному, концентрат з однієї мембрани може подаватися в іншу для збільшення віддачі води. Іншим способом є подача однієї мембрани пермеатом іншої з метою подальшого зниження концентрації розчинених твердих речовин у воді.
- Попередня обробка: Попередня обробка систем зворотного осмосу є важливою для продовження терміну служби мембран і отримання кращих показників зменшення розчинених твердих речовин.
Однією з цілей попередньої обробки є запобігання масштабуванню. Зазвичай це явище виникає, коли солі низької розчинності, такі як кальцій і магній, осідають і вбудовуються в пори мембран. Контроль накипу складається з регулювання рН (змінює розчинність цих солей) або додавання антиобрастания (запобігає утворенню кристалів або уповільнює їх ріст).
Інші забруднюючі речовини, які можуть впливати на мембрани RO, - це суспендовані тверді речовини, які можуть закупорити подачу або наситити поверхню мембрани. Процес попередньої обробки цієї проблеми - це фільтрація. Рекомендується використовувати фільтри, які утримують усі частинки більше 5 мкм. Як правило, використовуються абсолютні картриджні фільтри 5 мкм або номінальною 1 мкм.
Дезінфекція - ще один типовий етап попередньої обробки, який використовується для запобігання біологічному насиченню мембрани. Надзвичайно важливо переконатися, що матеріал мембрани та санітарний засіб сумісні, оскільки багато з них можуть назавжди пошкодити мембрану осмосу.
Класифікація фільтрації за розміром частинок
- Фільтрація частинок: від 1 до 1000 мкм
- Мікрофільтрація: 0,1-1 мкм
- Ультрафільтрація: від 0,01 до 0,1 мкм
- Нанофільтрація: від 10 до 100 Å (ангстрем)
- Зворотний осмос: (гіперфільтрація): від 1 до 10 Å (ангстрем)
Бібліографія
Підготовка води від MWH: принципи та дизайн. Джон К. Криттенден та ін.