I. Введение в мембрану обратного осмоса
RO означаетМембрана обратного осмосаПолем Обычно вода течет от низкой концентрации до высокой концентрации. Однако под давлением поток переходит от высокой концентрации до низкой концентрации. Это известно как принцип обратного осмоса.
Размер пор мембран RO составляет около 0. 000 1 микрон в 1/5000. Другие примеси и тяжелые металлы сбрасываются через выходные воды. RO мембраны широко используются в опреснительном состоянии морской воды и утилизации космических сточных вод и, следовательно, часто называют высокотехнологичными искусственными почками.
RO мембраны представляют собой синтетические полупроницаемые мембраны, предназначенные для имитации биологических мембран. Они обычно производятся из полимерных материалов, таких как ацетат целлюлозы, ароматический полигидразид или ароматический полиамид. Поры на поверхности мембраны обычно варьируются от 0. 5 до 10 нм, и их проницаемость зависит от химической структуры мембраны. Некоторые материалы хорошо отвергают соли, но имеют более медленную проницаемость воды, в то время как другие с большим количеством гидрофильных групп обеспечивают более быстрый поток воды.
1. Принцип обратного осмоса
Чтобы понять RO, нам сначала нужно знать, что такое «осмос»: когда два раствора с различными концентрациями соли разделены полупроницаемой мембраной, вода естественным образом течет со стороны с более низкой концентрацией соли в сторону с более высокой концентрацией соли. Сами соли не проходят. Этот процесс продолжается до тех пор, пока равновесие не будет достигнуто и не будет обусловлено осмотическим давлением.
Если давление больше, чем осмотическое давление, применяется на сторону с высокой соленой, поток воды может быть изменен-это обратный осмос. Таким образом, молекулы воды вытягиваются через мембрану на другую сторону, оставляя соли и примесей позади, эффективно очищая воду.
2. Происхождение технологии RO
В 1950 -х годах американский ученый доктор С. Сурираджан обнаружил тонкую мембрану в теле чайки, которая может отделить пресную воду от морской воды внутри тела птицы, используя давление. Эта концепция заложила основу для теории RO.
В 1953 году Университет Флориды применил эту технологию к опреснительному оборудованию. В 1960 году правительство США финансировало исследование в медицинской школе UCLA, во главе с доктором Сидни Лоде и доктором Сурираджаном для разработки мембран RO для космических программ. Цель состояла в том, чтобы уменьшить необходимость переносить большое количество воды в космос. Со временем все больше исследователей стало вовлеченным, значительно продвигая качество и количество технологии мембраны RO и решающие проблемы очистки ключевых вод для человечества.
II Введение в мембрану ультрафильтрации
Мембраны ультрафильтрации (UF) имеют равномерные размеры пор в диапазоне от {{0}}. 001 до 0,02 микрона. Под давлением эти мембраны фильтровали молекулы больше, чем размер пор, эффективно разделяя частицы с молекулярной массой более 500 далтонов или размеров более 10 нм. Мембраны UF были одной из первых, разработанных полимерных мембран, разработанных и использовались в промышленности с 1960 -х годов.
Фильтрация UF опирается на различия давления в отдельных растворенных веществах и концентрировать вещества. Эти мембраны обычно изготавливаются из ацетата целлюлозы или аналогичных полимерных материалов. Они особенно полезны для разделения коллоидных суспензий, с которыми трудно справиться с другими методами. Приложения мембраны UF продолжают расширяться.
Мембранная фильтрация, управляемая давлением, включает в себя три основных типа:
Микрофильтрация (MF): 0.02–10 μm
Ультрафильтрация (UF): 0.001–0.02 μm
Обратный осмос (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Особенности мембран RO
Высокая скорость опреснения даже при высоких скоростях потока
Сильная механическая прочность и длительный срок службы
Эффективная производительность под низким рабочим давлением
Устойчивый к химическим и биохимическим реакциям
Минимальное воздействие от рН, температуры и других факторов
Легкое в исходном сырье, простое производство и низкая стоимость
IV Особенности мембран UF
Нет изменения фазы во время процесса UF; стабильная работа при комнатной температуре
Компактное проектирование оборудования, небольшая площадь и простая в эксплуатации
Простой процесс разделения с высоким уровнем автоматизации
Способный отделять вещества на основе молекулярной массы
Широкая адаптивность к различным водным качествам и широкому спектру применений
V. Применение мембран RO
RO мембраны используются в различных отраслях, в том числе:
Производство электроэнергии
Нефтехимический
Стальное производство
Электроника
Фармацевтические препараты
Еда и напитки
Муниципальная обработка воды и защита окружающей среды
Они играют ключевые роли в:
Опреснительная морская вода и солоноватая вода
Создание питательной воды котла
Создание промышленной чистой воды и ультрачистого воды для электроники
Делая питьевую воду
Очистка сточных вод
Специализированные процессы разделения и очистки
