Обратната осмоза (RO) е технологија за мембранско раздвојување која може да отстрани сол и други растворени супстанции од водата со примена на притисок. RO е широко користен за десалинизација на морска вода, десалинизација на соленкаста вода, прочистување на вода за пиење и повторна употреба на отпадни води.
Приказната зад мембраната со обратна осмоза
Дали некогаш сте се запрашале како функционира мембраната со обратна осмоза? Како може да филтрира сол и други нечистотии од водата, правејќи ја безбедна и чиста за пиење? Па, приказната зад овој неверојатен изум е доста фасцинантна и вклучува неколку љубопитни галеби.
Сè започна во 1950-тите, кога научникот по име Сидни Лоеб работеше на Универзитетот во Калифорнија, Лос Анџелес. Тој беше заинтересиран за проучување на процесот на осмоза, што е природно движење на водата низ полупропустлива мембрана од регион со ниска концентрација на растворена супстанца до регион со висока концентрација на растворена супстанца. Тој сакаше да најде начин да го сврти овој процес и да ја натера водата да се движи од висока концентрација на растворена супстанца до ниска концентрација на растворена супстанца, користејќи надворешен притисок. Ова ќе му овозможи да ја десалинизира морската вода и да произведува свежа вода за човечка потрошувачка.
Сепак, тој се соочил со голем предизвик: да пронајде соодветна мембрана што може да издржи висок притисок и да се спротивстави на загадувањето од сол и други загадувачи. Тој пробал различни материјали, како што се целулозен ацетат и полиетилен, но ниту еден од нив не функционирал доволно добро. Тој бил на прагот да се откаже, кога забележал нешто чудно.
Еден ден, тој шетал по плажата и видел јато галеби како летаат над океанот. Забележал дека тие нуркаат во водата, фаќаат риба, а потоа летаат назад кон брегот. Се прашувал како можат да пијат морска вода без да се разболат или дехидрираат. Решил да истражи понатаму и открил дека галебите имаат посебна жлезда во близина на очите, наречена солена жлезда. Оваа жлезда лачи вишок сол од крвта, преку ноздрите, во форма на солен раствор. На овој начин, тие можат да го одржат балансот на водата и да избегнат труење со сол.
Оттогаш, технологијата за RO влезе во период на брз развој и постепено се движеше кон комерцијализација. Во 1965 година, првиот комерцијален систем за RO беше изграден во Коалинга, Калифорнија, произведувајќи 5000 галони вода дневно. Во 1967 година, Кадот ја измисли тенкофилмската композитна мембрана користејќи метод на меѓуфазна полимеризација, што ги подобри перформансите и стабилноста на RO мембраните. Во 1977 година, FilmTec Corporation почна да продава мембрански елементи од сув тип, кои имаа подолго време на складирање и полесен транспорт.
Денес, RO мембраните се достапни во различни видови и големини, во зависност од квалитетот на водата за напојување и барањата за примена. Општо земено, постојат два главни вида на RO мембрани: спирално намотани и шупливи влакна. Спирално намотани мембрани се направени од рамни листови намотани околу перфорирана цевка, формирајќи цилиндричен елемент. Шупливите влакна мембрани се направени од тенки цевки со шупливи јадра, формирајќи сноп елемент. Спирално намотани мембрани почесто се користат за десалинизација на морска вода и солена вода, додека шупливите влакна мембрани се посоодветни за апликации со низок притисок, како што е прочистување на вода за пиење.
За да се избере вистинската RO мембрана за одредена апликација, треба да се земат предвид неколку фактори, како што се:
- Отфрлање на сол: Процентот на сол што се отстранува од мембраната. Повисоко отфрлање на сол значи повисок квалитет на водата.
- Флукс на вода: Количината на вода што поминува низ мембраната по единица површина и време. Поголем флукс на вода значи поголема продуктивност и помала потрошувачка на енергија.
- Отпорност на загадување: Способност на мембраната да се спротивстави на загадувањето од органска материја, колоиди, микроорганизми и минерали на бигор. Повисоката отпорност на загадување значи подолг век на траење на мембраната и пониски трошоци за одржување.
- Работен притисок: Притисокот потребен за движење на водата низ мембраната. Понискиот работен притисок значи помала потрошувачка на енергија и трошоци за опрема.
- Работна pH вредност: Опсегот на pH вредност што мембраната може да го толерира без оштетување. Пошироката работна pH вредност значи поголема флексибилност и компатибилност со различни извори на вода за напојување.
Различните RO мембрани може да имаат различни компромиси помеѓу овие фактори, па затоа е важно да се споредат нивните податоци за перформанси и да се избере најсоодветната според специфичните услови на примена.
Време на објавување: 02.11.2023