Introducció al principi de funcionament de la membrana d'osmosi inversa (RO):
RO és l'abreviatura d'osmosi inversa en anglès i significa antiosmosi en xinès.En general, el moviment de les molècules d'aigua és de concentració baixa a concentració alta.Tanmateix, quan s'aplica pressió al costat d'entrada, la direcció del moviment de les molècules d'aigua s'inverteix, d'alta concentració a baixa concentració, d'aquí el nom d'osmosi inversa.
El principi de la membrana RO: la membrana RO, també coneguda com a membrana d'osmosi inversa, és una tecnologia que separa líquids més grans que la mida dels porus de la membrana mitjançant la diferència de pressió com a força motriu.El líquid sotmès a filtració per membrana està sotmès a pressió.Quan la pressió supera la pressió osmòtica de la membrana RO, el líquid impregnarà en sentit contrari.El líquid més petit que la mida dels porus serà descarregat durant el procés de permeació, mentre que el líquid amb una concentració més gran que la mida dels porus serà bloquejat per la membrana i descarregat a través del canal d'aigua concentrada.Aquestes accions serveixen per purificar, separar i concentrar el líquid original.
Els indicadors clau de rendiment de la membrana RO són la taxa de dessalinització, el flux d'aigua i la taxa de recuperació.La taxa de dessalinització fa referència al grau de puresa en què la membrana intercepta ions, amb una taxa de dessalinització més alta aconseguida quan intercepta ions amb més eficàcia.Un altre indicador clau de rendiment és el flux, que fa referència a la quantitat de molècules d'aigua que poden penetrar a través d'una unitat d'àrea de la membrana.Com més gran sigui el flux, millor serà el rendiment de la membrana.La taxa de recuperació, d'altra banda, fa referència a la proporció d'aigua dolça a concentrat mentre la membrana està en funcionament, amb una proporció més alta que indica un millor rendiment de la membrana.
A causa d'aquestes tres característiques clau de les membranes RO, el desenvolupament de membranes RO s'ha orientat cap a aconseguir avenços en alta taxa de dessalinització, gran producció d'aigua i alta taxa de recuperació, cadascun dels quals podria generar importants beneficis econòmics.
Per als elements de membrana d'osmosi inversa, en la majoria dels casos la font d'aigua no pot entrar directament als elements perquè les impureses contingudes poden contaminar la membrana i afectar el funcionament estable del sistema i la vida útil de l'element de membrana.El pretractament és el procés de tractament de l'aigua bruta segons les característiques de les impureses que hi ha, amb processos adequats, de manera que pugui complir els requisits d'entrada als elements de la membrana d'osmosi inversa.Com que es troba abans de l'osmosi inversa en tot el procés de tractament de l'aigua, s'anomena pretractament.
L'objectiu del pretractament en sistemes d'osmosi inversa és: 1) evitar la contaminació de la superfície de la membrana, és a dir, evitar que les impureses en suspensió, els microorganismes, les substàncies col·loïdals, etc. s'adhereixin a la superfície de la membrana o obstrueixin el canal de flux d'aigua de l'element de membrana;2) evitar l'escala a la superfície de la membrana.Durant el funcionament del dispositiu d'osmosi inversa, algunes sals difícils de dissoldre com ara CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 poden dipositar-se a la superfície de la membrana a causa de la concentració d'aigua, per la qual cosa cal evitar la formació d'aquestes sals difícils de dissoldre. per dissoldre les sals;
3) Assegureu-vos que la membrana no estigui sotmesa a danys mecànics o químics, de manera que la membrana tingui un bon rendiment i una vida útil suficient.
La selecció dels processos de pretractament per a sistemes d'osmosi inversa és la següent:
1) Per a aigües superficials amb un contingut de sòlids en suspensió inferior a 50 mg/L, es pot utilitzar el mètode de filtració de coagulació directa;
2) Per a aigües superficials amb un contingut de sòlids en suspensió superior a 50 mg/L, es pot utilitzar un mètode de coagulació, clarificació i filtració;
3) Per a aigües subterrànies amb un contingut de ferro inferior a 0,3 mg/L i un contingut de sòlids en suspensió inferior a 20 mg/L, es pot utilitzar el mètode de filtració directa;
4) Per a aigües subterrànies amb un contingut de ferro inferior a 0,3 mg/L i un contingut de sòlids en suspensió superior a 20 mg/L, es pot utilitzar el mètode de filtració de coagulació directa;
5) Per a les aigües subterrànies amb un contingut de ferro superior a 0,3 mg/L, s'ha de considerar l'oxidació i l'eliminació del ferro, seguida d'un procés de filtració directa o de coagulació directa.Quan el contingut de matèria orgànica de l'aigua bruta és elevat, es poden utilitzar per al tractament la cloració, la coagulació, la clarificació i la filtració.Quan aquest tractament no és suficient, també es pot utilitzar la filtració de carbó actiu per eliminar la matèria orgànica.Quan la duresa de l'aigua bruta és alta i el CaCO3 encara s'assentarà a la superfície de la membrana d'osmosi inversa després del tractament, es pot utilitzar un tractament de suavització o calç.Quan altres sals difícils de dissoldre precipiten i s'escriuen al sistema RO, s'han d'utilitzar agents anti-incrustació.Val la pena assenyalar que el bari i l'estronci poden no estar sempre presents en l'anàlisi de l'aigua bruta.Tanmateix, fins i tot a concentracions molt baixes, poden formar fàcilment escates a la superfície de la membrana sempre que el contingut de sulfat a l'aigua sigui superior a 0,01 mg/L.Aquestes escates són difícils de netejar i, per tant, s'han d'evitar que es formin a la superfície de la membrana tant com sigui possible.
Quan el contingut de sílice a l'aigua crua és alt, es pot afegir calç, òxid de magnesi (o pols blanca) per al tractament.Quan la concentració de sílice a l'aigua d'alimentació RO és superior a 20 mg/L, s'ha de fer una avaluació de la tendència d'escala.Com que és difícil netejar l'escala de sílice, és molt necessari evitar que es formi a la membrana.
Hora de publicació: 01-agost-2023