Как на самом деле работает мембрана обратного осмоса?
Основная идея проста: вода проталкивается через полу-проницаемую мембрану под давлением, при этом большинство растворенных солей, минералов, загрязняющих веществ и других нежелательных веществ удаляются.
Принцип работы обратного осмоса основан на осмосе, но процесс протекает в противоположном направлении.
При естественном осмосе вода движется через полупроницаемую мембрану из раствора с более низкой концентрацией растворенных веществ в раствор с более высокой концентрацией. Это движение продолжается до тех пор, пока осмотическое давление не уравновесится.
Обратный осмос обращает этот естественный процесс вспять.
К питательной воде высокой-концентрации применяется внешнее давление. Когда приложенное давление превышает осмотическое давление, вода проталкивается через мембрану в сторону более низкой-концентрации.
Таким образом, мембрана разделяет питательную воду на два потока:
- Пермеат: очищенная вода, которая проходит через мембрану.
- Концентрат: вода, содержащая повышенную концентрацию отбракованных солей и примесей.
Это основополагающий принцип любой системы обратного осмоса.
Как вода проходит через мембрану обратного осмоса?
Механизм разделения современной мембраны обратного осмоса часто описывается с использованием модели диффузии раствора.
Сначала молекулы воды растворяются в активном слое мембраны. Затем они диффундируют через плотный слой полиамида и выходят на сторону пермеата.
Растворенные соли и другие отброшенные вещества имеют гораздо меньшую проницаемость через мембрану. В результате большая часть остается в потоке концентрата.
Этот процесс отличается от обычной микрофильтрации или ультрафильтрации. Эти технологии в первую очередь разделяют вещества через поры. Мембрана обратного осмоса имеет чрезвычайно плотный активный слой, поэтому механизм ее разделения не является простым просеиванием.
Мембрана RO 8040 — это обычный промышленный мембранный элемент с номинальным размером примерно 8 на 40 дюймов.
Внутри элемента листы мембраны разделены прокладками для подачи и носителями пермеата. Мембрана свернута в спираль вокруг центральной трубки для пермеата.
Когда питательная вода поступает в корпус мембраны, она течет вдоль поверхности мембраны. Вода проходит через активный слой и попадает в пермеатные каналы. Очищенная вода затем поступает в центральную трубку.
При этом в потоке концентрата остаются отброшенные соли и загрязнения.
Спиральная-структура намотки обеспечивает большую площадь мембраны внутри относительно компактного элемента, что делает мембраны 8040 пригодными для коммерческих и промышленных систем обратного осмоса.
Итак, как работает мембрана обратного осмоса?
Проще говоря, мембрана обратного осмоса использует давление, чтобы проталкивать воду через плотный полупроницаемый активный слой. Вода может пройти
через мембрану, при этом большая часть растворенных солей и многие загрязнения удаляются. В результате этого процесса создается поток очищенного пермеата и концентрированный поток отходов.
Однако эффективная работа RO предполагает нечто большее, чем просто сама мембрана. Качество питательной воды, давление, температура, регенерация, предварительная обработка, выбор мембраны и техническое обслуживание – все это влияет на конечный результат.
Независимо от того, выбираете ли вы бытовую мембрану обратного осмоса, коммерческий элемент, промышленную мембрану обратного осмоса 8040 или мембрану для опреснения морской воды, понимание механизма разделения является первым шагом на пути к разработке более надежной и эффективной системы очистки воды.
