Ahoana no ahafahan'ny RO Membrane mahatratra 99.9% ny fandavana sira?
Reverse osmosis membrane (RO membrane) dia miasa amin'ny foto-kevitra fototra amin'ny fanoherana ny fizotry ny osmotika voajanahary. Ity misy famakafakana lalina momba ny mekanika miasa:
Ny fampitahana ara-batana ny Osmosis voajanahary sy ny Osmosis Mivadika
Ny trangan-javatra osmosis voajanahary dia rehefa misy tsy fitovian'ny fifantohana amin'ny lafiny roa amin'ny membrane semipermeable (toy ny rano madio sy ny rano masira), ny molekiolan'ny rano dia hikoriana ho azy avy amin'ny lafiny iva mankany amin'ny lafiny avo lenta mandra-pifandanjana ny fifantohana amin'ny andaniny roa. Amin'izao fotoana izao, ny tsindry ateraky ny fahasamihafan'ny haavon'ny ranon-javatra dia ny tsindry osmotika.
Ny fanerena osmôtika π amin'ny vahaolana maloto dia: π = iCRT (izay i dia ny isan'ny ion vokarin'ny elektrôlôly ny molekiolan'ny solute; C dia ny fifantohan'ny molara amin'ny solute; R ny gazy molara tsy miova; T ny hafanana tanteraka.)
Ohatra, ny fanerena osmôtika amin'ny rano an-dranomasina dia avo hatramin'ny 28 bar, izay mitaky fanerena bebe kokoa mba hamadihana ny fikorianan'ny rano.
Ny "High-Pressure Counter-Flow" an'ny Reverse Osmosis dia mampihatra tsindry amin'ny lafin'ny saline (>osmotique pressure) dia manery ny molekiola rano hivezivezy mifamadika, hahatratra ny fifindran'ny gradient mivadika avy amin'ny "rano masira → rano madio."
Nandritra ny osmosis mivadika, ny tahan'ny osmotika ny solvent, izany hoe, ny angovo fikorianan'ny ranon N, dia: N=Kh(Δp-Δπ) (izay ny Kh dia ny coefficient hydraulique permeability, izay mitombo kely amin'ny hafanana; Δp dia ny fahasamihafan'ny tsindry static manerana ny membrane; ny Δπ dia ny fahasamihafan'ny tsindry osmotika manerana ny membrane).
Amin'izao fotoana izao: Eo amin'ny lafiny rano madio: Manangona ny molekiolan'ny rano mandalo (mitsofoka), Eo amin'ny lafiny rano mivondrona: Mitahiry sira, metaly mavesatra, ary loto hafa (concentrate).
Famaritana tsara indrindra amin'ny firafitry ny membrane
Sandwich rafitra:
Sosona fanohanana: Lamba tsy voatenona (hateviny ≈ 120 μm) - ny "frame vy" mahatanty tsindry ambony.
Sosona misy poizina: Akora polysulfone (habe 0,01-0,1 μm) - ny "andalana fiarovana voalohany" izay manakana ny fotaka, fasika ary harafesina.
Sosona mavitrika: Sarimihetsika polyamide (hatevin'ny ≈ 200 nm) - ny tena "mpitsara molekiola", manana habe 0,1-1 nm fotsiny (≈ avo roa heny ny haben'ny molekiola rano).
angona fampitahana:
Viriosy savaivony (0,02-0,3 μm) > Haben'ny mason-koditra in-3000.
Haben'ny bakteria (0,5-5 μm) > Haben'ny mason-koditra in-5000.
Teoria modely klasika
- Vahaolana-Diffusion Model
Fitsipika fototra: Ny membrane dia rafitra homogeneous tsy misy pores, ary ny solute sy solvent dia nafindra tamin'ny alàlan'ny famongorana ny fitaovana sy ny diffusion.
Fizotry ny fandefasana:
Famotehana: Ny molekiolan'ny rano sy ny solutes dia mitsambikina eo amin'ny fonon'ny membrane ary miparitaka ao anaty fitaovana;
Fiparitahana: Eo ambanin'ny herin'ny gradient mety ho simika (fahasamihafana amin'ny tsindry), ny molekiolan'ny rano dia miparitaka amin'ny membrane;
Desorption: Navoaka toy ny rano madio amin'ny lafiny ilany amin'ny membrane.
Fiteny matematika: Fikorianan'ny rano Jw = A(ΔP − Dp), izay A dia ny coefficient permeability membrane, DP dia ny tsindry ampiharina, ary Dp dia ny fahasamihafan'ny tsindry osmotika.
- Adsorption Preferential-Capillary Flow Modely
Hevitra fototra: Ny fonon'ny membrane dia manana fantsona nanoscale, izay misoroka ny molekiolan'ny rano mba hamoronana "rano voafatotra", fa ny solutes kosa dia voaroaka.
Mekanisma fandefasana:
Adsorption mifantina: Mifantina ny molekiolan'ny rano amin'ny alalan'ny fatoran'ny hidrôzenina (oh: oksizenina karbônina ao amin'ny acetate cellulose);
Fitaterana fantsona: Amin'ny tsindry mafy, ny rano mifatotra dia mandalo amin'ny fantsona amin'ny alàlan'ny "mitsambikina fatorana hydrogène", fa ny solutes kosa dia tazonina noho ny fanilihana ny habeny.
Fampisehoana:
Ny tahan'ny fandavana sira: 98% -99.9% (TDS
Ny tahan'ny fanesorana metaly mavesatra:> 99,9% (firaka, arsenika, sns.).
Antony manan-danja lehibe
Fanerena miasa
Tsy maintsy > vahaolana osmotic pressure, matetika 60-80 bar ho an'ny indostria fampiharana (desalination), ary 2-4 bar ho an'ny fampiasana an-trano.
Temperature: 5-45 ℃ (ny mari-pana ambony dia miteraka fahasimban'ny mason-koditra)
pH: 4-11 (polyamide membrane), 5-6 (cellulose acetate membrane).
Karazana loto
Fanamafisana tsy ara-organika (oh: CaCO₃): Mitaky fanadiovana asidra citrique amin'ny pH=2
Fandotoana biolojika (ohatra, sarimihetsika bakteria): tsaboina amin'ny DBNPA sanitizer.
Fampiharana Scenario sy Fantenana karazana Membrane
Desalination ny rano an-dranomasina Polyamide composite membrane (TFC) Fiatrehana tosidra ambony (＞60 bar), 99% tahan'ny desalination
Fanadiovana rano ao an-trano Spiral composite membrane Hetsika fanerena ambany (2-4 bar), mitahiry angovo 30%.
Rano madio ara-indostrialy (potika elektrônika) Membrane composite tsindry faran'izay ambany Ny fanoherana ny rano vokatra 18 MΩ·cm.