Mae osmosis gwrthdro (RO) yn dechnoleg gwahanu pilen sy'n gallu tynnu halen a sylweddau toddedig eraill o ddŵr trwy roi pwysau. Defnyddiwyd RO yn helaeth ar gyfer dadhalltu dŵr môr, dadhalltu dŵr hallt, puro dŵr yfed ac ailddefnyddio dŵr gwastraff.
Y Stori Y Tu Ôl i'r Bilen Osmosis Gwrthdro
Ydych chi erioed wedi meddwl sut mae pilen osmosis gwrthdro yn gweithio? Sut gall hidlo halen ac amhureddau eraill o ddŵr, gan ei wneud yn ddiogel ac yn lân i'w yfed? Wel, mae'r stori y tu ôl i'r ddyfais anhygoel hon yn eithaf diddorol, ac mae'n cynnwys rhai gwylanod chwilfrydig.
Dechreuodd y cyfan yn y 1950au, pan oedd gwyddonydd o'r enw Sidney Loeb yn gweithio ym Mhrifysgol California, Los Angeles. Roedd ganddo ddiddordeb mewn astudio'r broses o osmosis, sef symudiad naturiol dŵr ar draws pilen lled-athraidd o ranbarth â chrynodiad hydoddyn isel i ranbarth â chrynodiad hydoddyn uchel. Roedd am ddod o hyd i ffordd i wrthdroi'r broses hon, a gwneud i ddŵr symud o grynodiad hydoddyn uchel i grynodiad hydoddyn isel, gan ddefnyddio pwysau allanol. Byddai hyn yn caniatáu iddo ddadhalltu dŵr y môr, a chynhyrchu dŵr croyw i'w yfed gan bobl.
Fodd bynnag, roedd yn wynebu her fawr: dod o hyd i bilen addas a allai wrthsefyll y pwysau uchel a gwrthsefyll halogi gan halen a halogion eraill. Rhoddodd gynnig ar wahanol ddefnyddiau, fel asetad seliwlos a polyethylen, ond ni weithiodd yr un ohonynt yn ddigon da. Roedd ar fin rhoi'r gorau iddi, pan sylwodd ar rywbeth rhyfedd.
Un diwrnod, roedd yn cerdded ar hyd y traeth, a gwelodd haid o wylanod yn hedfan dros y cefnfor. Sylwodd eu bod yn plymio i'r dŵr, yn dal pysgod, ac yna'n hedfan yn ôl i'r lan. Tybed sut y gallent yfed dŵr y môr heb fynd yn sâl na dadhydradu. Penderfynodd ymchwilio ymhellach, a darganfu fod gan wylanod chwarren arbennig ger eu llygaid, o'r enw'r chwarren halen. Mae'r chwarren hon yn secretu halen gormodol o'u gwaed, trwy eu ffroenau, ar ffurf toddiant hallt. Fel hyn, gallant gynnal eu cydbwysedd dŵr ac osgoi gwenwyn halen.
Ers hynny, mae technoleg RO wedi mynd i gyfnod datblygu cyflym ac wedi symud yn raddol tuag at fasnacheiddio. Ym 1965, adeiladwyd y system RO fasnachol gyntaf yn Coalinga, Califfornia, gan gynhyrchu 5000 galwyn o ddŵr y dydd. Ym 1967, dyfeisiodd Cadotte y bilen gyfansawdd ffilm denau gan ddefnyddio dull polymerization rhyngwynebol, a wellodd berfformiad a sefydlogrwydd pilenni RO. Ym 1977, dechreuodd FilmTec Corporation werthu elfennau pilen math sych, a oedd ag amser storio hirach a chludiant haws.
Y dyddiau hyn, mae pilenni RO ar gael mewn gwahanol fathau a meintiau, yn dibynnu ar ansawdd y dŵr porthiant a gofynion y defnydd. Yn gyffredinol, mae dau brif fath o bilen RO: pilenni troellog a ffibr gwag. Mae pilenni troellog wedi'u gwneud o ddalennau gwastad wedi'u rholio o amgylch tiwb tyllog, gan ffurfio elfen silindrog. Mae pilenni ffibr gwag wedi'u gwneud o diwbiau tenau â chreiddiau gwag, gan ffurfio elfen bwndel. Defnyddir pilenni troellog yn fwy cyffredin ar gyfer dadhalltu dŵr y môr a dŵr hallt, tra bod pilenni ffibr gwag yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau pwysedd isel fel puro dŵr yfed.
I ddewis y bilen RO gywir ar gyfer cymhwysiad penodol, dylid ystyried sawl ffactor, megis:
- Gwrthod halen: Y ganran o halen sy'n cael ei dynnu gan y bilen. Mae gwrthod halen uwch yn golygu ansawdd dŵr uwch.
- Llif dŵr: Y swm o ddŵr sy'n mynd trwy'r bilen fesul uned arwynebedd ac amser. Mae llif dŵr uwch yn golygu cynhyrchiant uwch a defnydd ynni is.
- Gwrthiant i faeddu: Gallu'r bilen i wrthsefyll baeddu gan fater organig, coloidau, micro-organebau a mwynau sy'n cennu. Mae gwrthiant uwch i faeddu yn golygu oes hirach i'r bilen a chost cynnal a chadw is.
- Pwysedd gweithredu: Y pwysau sydd ei angen i yrru'r dŵr drwy'r bilen. Mae pwysau gweithredu is yn golygu defnydd ynni is a chost offer is.
- pH gweithredol: Yr ystod o pH y gall y bilen ei oddef heb niwed. Mae pH gweithredol ehangach yn golygu mwy o hyblygrwydd a chydnawsedd â gwahanol ffynonellau dŵr porthiant.
Gall gwahanol bilenni RO gyfaddawdu gwahanol rhwng y ffactorau hyn, felly mae'n bwysig cymharu eu data perfformiad a dewis yr un mwyaf addas yn ôl yr amodau cymhwysiad penodol.
Amser postio: Tach-02-2023