Reverzna osmoza (RO) je tehnologija membranske separacije koja može ukloniti sol i druge rastvorene supstance iz vode primjenom pritiska. RO se široko koristi za desalinizaciju morske vode, desalinizaciju bočate vode, pročišćavanje vode za piće i ponovnu upotrebu otpadnih voda.
Priča iza membrane reverzne osmoze
Jeste li se ikada pitali kako funkcionira membrana za reverznu osmozu? Kako može filtrirati sol i druge nečistoće iz vode, čineći je sigurnom i čistom za piće? Pa, priča iza ovog nevjerojatnog izuma je prilično fascinantna i uključuje neke znatiželjne galebove.
Sve je počelo 1950-ih, kada je naučnik po imenu Sidney Loeb radio na Univerzitetu Kalifornije u Los Angelesu. Bio je zainteresovan za proučavanje procesa osmoze, što je prirodno kretanje vode preko polupropusne membrane iz područja niske koncentracije rastvorenih materija u područje visoke koncentracije rastvorenih materija. Želio je pronaći način da preokrene ovaj proces i da vodu prebaci iz područja visoke koncentracije rastvorenih materija u područje niske koncentracije rastvorenih materija, koristeći vanjski pritisak. To bi mu omogućilo desalinizaciju morske vode i proizvodnju slatke vode za ljudsku upotrebu.
Međutim, suočio se s velikim izazovom: pronaći odgovarajuću membranu koja bi mogla izdržati visoki pritisak i biti otporna na onečišćenje solju i drugim zagađivačima. Isprobao je razne materijale, poput celuloznog acetata i polietilena, ali nijedan od njih nije dovoljno dobro funkcionirao. Već je htio odustati kada je primijetio nešto neobično.
Jednog dana, šetao je plažom i ugledao jato galebova kako lete iznad okeana. Primijetio je da bi zaronili u vodu, ulovili ribu, a zatim se vratili na obalu. Pitao se kako mogu piti morsku vodu, a da se ne razbole ili ne dehidriraju. Odlučio je dalje istražiti i otkrio je da galebovi imaju posebnu žlijezdu blizu očiju, koja se naziva slana žlijezda. Ova žlijezda luči višak soli iz krvi kroz nozdrve u obliku slane otopine. Na taj način mogu održati ravnotežu vode i izbjeći trovanje solju.
Od tada, RO tehnologija je ušla u period brzog razvoja i postepeno se kretala ka komercijalizaciji. Godine 1965. u Coalingi u Kaliforniji izgrađen je prvi komercijalni RO sistem, koji je proizvodio 5000 galona vode dnevno. Godine 1967. Cadotte je izumio tankoslojnu kompozitnu membranu koristeći metodu međufazne polimerizacije, što je poboljšalo performanse i stabilnost RO membrana. Godine 1977. FilmTec Corporation je počeo prodavati suhe membranske elemente, koji su imali duže vrijeme skladištenja i lakši transport.
Danas su RO membrane dostupne u različitim vrstama i veličinama, ovisno o kvaliteti napojne vode i zahtjevima primjene. Općenito govoreći, postoje dvije glavne vrste RO membrana: spiralno namotane i membrane od šupljih vlakana. Spiralno namotane membrane izrađene su od ravnih ploča namotanih oko perforirane cijevi, formirajući cilindrični element. Membrane od šupljih vlakana izrađene su od tankih cijevi sa šupljim jezgrama, koje formiraju snop. Spiralno namotane membrane se češće koriste za desalinizaciju morske i bočate vode, dok su membrane od šupljih vlakana pogodnije za primjene niskog pritiska kao što je prečišćavanje vode za piće.
Da biste odabrali pravu RO membranu za određenu primjenu, treba uzeti u obzir nekoliko faktora, kao što su:
- Odbacivanje soli: Procenat soli koji membrana uklanja. Veće odbacivanje soli znači veći kvalitet vode.
- Protok vode: Količina vode koja prolazi kroz membranu po jedinici površine i vremena. Veći protok vode znači veću produktivnost i manju potrošnju energije.
- Otpornost na onečišćenje: Sposobnost membrane da se odupre onečišćenju organskim tvarima, koloidima, mikroorganizmima i mineralima koji stvaraju kamenac. Veća otpornost na onečišćenje znači duži vijek trajanja membrane i niže troškove održavanja.
- Radni pritisak: Pritisak potreban za potiskivanje vode kroz membranu. Niži radni pritisak znači nižu potrošnju energije i troškove opreme.
- Radni pH: Raspon pH vrijednosti koji membrana može tolerirati bez oštećenja. Širi radni pH znači veću fleksibilnost i kompatibilnost s različitim izvorima vode za napajanje.
Različite RO membrane mogu imati različite kompromise između ovih faktora, stoga je važno uporediti njihove podatke o performansama i odabrati najprikladniju u skladu sa specifičnim uslovima primjene.
Vrijeme objave: 02.11.2023.