Johdatus käänteisosmoosikalvon (RO) toimintaperiaatteeseen:
RO on lyhenne sanoista Reverse Osmosis englanniksi ja tarkoittaa kiinaksi antiosmoosia.Yleensä vesimolekyylien liike on alhaisesta pitoisuudesta korkeaan pitoisuuteen.Kuitenkin, kun painetta kohdistetaan tulopuolelle, vesimolekyylien liikesuunta kääntyy korkeasta pitoisuudesta alhaiseen pitoisuuteen, mistä johtuu nimi käänteisosmoosi.
RO-kalvon periaate: RO-kalvo, joka tunnetaan myös nimellä käänteisosmoosikalvo, on tekniikka, joka erottaa kalvon huokoskokoa suuremmat nesteet paine-eron kautta käyttövoimana.Kalvosuodatuksen läpikäyvä neste altistetaan paineelle.Kun paine ylittää RO-kalvon osmoottisen paineen, neste tunkeutuu vastakkaiseen suuntaan.Huokoskokoa pienempi neste poistuu läpäisyprosessin aikana, kun taas huokoskokoa suuremman pitoisuuden omaava neste tukkeutuu kalvon toimesta ja poistuu tiivistetyn vesikanavan kautta.Nämä toimet puhdistavat, erottavat ja konsentroivat alkuperäisen nesteen.
RO-kalvon tärkeimmät suorituskykyindikaattorit ovat suolanpoistonopeus, vesivirtaus ja talteenottonopeus.Suolanpoistonopeus viittaa puhtausasteeseen, jolla kalvo sieppaa ioneja, ja korkeampi suolanpoistonopeus saavutetaan, kun se sieppaa ioneja tehokkaammin.Toinen keskeinen suoritusindikaattori on virtaus, joka viittaa vesimolekyylien määrään, joka voi tunkeutua kalvon yksikköpinta-alan läpi.Mitä suurempi virtaus, sitä parempi kalvon suorituskyky.Talteenottonopeus puolestaan viittaa makean veden ja tiivisteen suhdetta kalvon ollessa toiminnassa, ja korkeampi suhde osoittaa parempaa kalvon suorituskykyä.
Näiden RO-kalvojen kolmen keskeisen ominaisuuden ansiosta RO-kalvojen kehitystä on ohjattu saavuttamaan läpimurtoja korkeassa suolanpoistonopeudessa, suuressa vedentuotannossa ja korkeassa talteenottonopeudessa, joista jokainen voi tuottaa merkittäviä taloudellisia etuja.
Käänteisosmoosikalvoelementtien kohdalla vesilähde ei useimmissa tapauksissa pääse suoraan elementteihin, koska niiden sisältämät epäpuhtaudet voivat saastuttaa kalvon ja vaikuttaa järjestelmän vakaaseen toimintaan ja kalvoelementin käyttöikään.Esikäsittely on prosessi, jossa raakavesi käsitellään siinä olevien epäpuhtauksien ominaisuuksien mukaisesti sopivilla prosesseilla, jotta se täyttää käänteisosmoosikalvoelementtien syöttövaatimukset.Koska se sijaitsee ennen käänteisosmoosia koko vedenkäsittelyprosessissa, sitä kutsutaan esikäsittelyksi.
Esikäsittelyn tarkoituksena käänteisosmoosijärjestelmissä on: 1) estää kalvon pinnan kontaminaatio, eli estää suspendoituneiden epäpuhtauksien, mikro-organismien, kolloidisten aineiden jne. kiinnittymisen kalvon pintaan tai tukkeutumasta kalvoelementin veden virtauskanavaan;2) estää hilseilyä kalvon pinnalla.Käänteisosmoosilaitteen toiminnan aikana kalvon pinnalle voi kertyä joitakin vaikeasti liukenevia suoloja kuten CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 veden pitoisuuden vuoksi, joten näiden vaikeasti liukenevien suolojen muodostuminen on välttämätöntä estää. liuottaa suoloja;
3) varmistaa, että kalvo ei altistu mekaanisille tai kemiallisille vaurioille, jotta kalvolla on hyvä suorituskyky ja riittävä käyttöikä.
Käänteisosmoosijärjestelmien esikäsittelyprosessien valinta on seuraava:
1) Pintavedelle, jonka suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus on alle 50 mg/l, voidaan käyttää suoraa koagulaatiosuodatusmenetelmää;
2) Pintavedelle, jonka suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus on yli 50 mg/L, voidaan käyttää koagulaatio-, selkeytys- ja suodatusmenetelmää;
3) Pohjavedelle, jonka rautapitoisuus on alle 0,3 mg/l ja suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus alle 20 mg/l, voidaan käyttää suoraa suodatusmenetelmää;
4) Pohjavedelle, jonka rautapitoisuus on alle 0,3 mg/l ja suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus yli 20 mg/l, voidaan käyttää suoraa koagulaatiosuodatusmenetelmää;
5) Jos pohjaveden rautapitoisuus on suurempi kuin 0,3 mg/L, hapetusta ja raudanpoistoa tulisi harkita, minkä jälkeen suorita suodatus tai suora koagulaatiosuodatus.Kun raakaveden orgaanisen aineksen pitoisuus on korkea, voidaan käsittelyyn käyttää kloorausta, koagulaatiota, selkeyttämistä ja suodatusta.Kun tämä käsittely ei riitä, voidaan orgaanisen aineksen poistamiseen käyttää myös aktiivihiilisuodatusta.Kun raakaveden kovuus on korkea ja CaCO3 laskeutuu edelleen käänteisosmoosikalvon pinnalle käsittelyn jälkeen, voidaan käyttää pehmennystä tai kalkkikäsittelyä.Kun muita vaikeasti liukenevia suoloja saostuu ja hilseilee RO-järjestelmässä, tulee käyttää hilseilyä estäviä aineita.On syytä huomata, että bariumia ja strontiumia ei aina välttämättä ole mukana raakavesianalyysissä.Kuitenkin jopa erittäin alhaisina pitoisuuksina ne voivat helposti muodostaa suomuja kalvon pinnalle niin kauan kuin sulfaattipitoisuus vedessä on suurempi kuin 0,01 mg/l.Näitä suomuja on vaikea puhdistaa, ja siksi niiden muodostuminen kalvon pinnalle tulee estää mahdollisimman paljon.
Kun raakaveden piidioksidipitoisuus on korkea, voidaan käsittelyä varten lisätä kalkkia, magnesiumoksidia (tai valkoista jauhetta).Kun RO-syöttöveden piidioksidipitoisuus on suurempi kuin 20 mg/L, on tehtävä hilseilytaipumusarvio.Koska piidioksidihilsettä on vaikea puhdistaa, on erittäin tärkeää estää sen muodostuminen kalvolle.
Postitusaika: 01.08.2023