Uvod u princip rada membrane za reverznu osmozu (RO):
RO je skraćenica za Reverse Osmosis na engleskom jeziku i znači anti-osmoza na kineskom.Općenito, kretanje molekula vode je od niske koncentracije do visoke koncentracije.Međutim, kada se pritisak primijeni na ulaznoj strani, smjer kretanja molekula vode je obrnut, od visoke koncentracije do niske koncentracije, otuda i naziv reverzna osmoza.
Princip RO membrane: RO membrana, također poznata kao membrana reverzne osmoze, tehnologija je koja odvaja tekućine veće od veličine pora membrane kroz razliku tlaka kao pokretačku silu.Tekućina koja prolazi kroz membransku filtraciju podvrgava se pritisku.Kada tlak premaši osmotski tlak RO membrane, tekućina će proći u suprotnom smjeru.Tekućina manja od veličine pora bit će ispuštena tijekom procesa prodiranja, dok će tekućina s većom koncentracijom od veličine pora biti blokirana membranom i ispuštena kroz kanal za koncentriranu vodu.Ove radnje služe za pročišćavanje, odvajanje i koncentriranje izvorne tekućine.
Ključni pokazatelji učinkovitosti RO membrane su brzina desalinizacije, protok vode i stopa oporavka.Stopa desalinizacije odnosi se na stupanj čistoće u kojem membrana presreće ione, pri čemu se veća stopa desalinizacije postiže kada ione presreće učinkovitije.Drugi ključni pokazatelj učinkovitosti je protok, koji se odnosi na količinu molekula vode koje mogu prodrijeti kroz jedinicu površine membrane.Što je veći protok, to je bolja izvedba membrane.Stopa povrata, s druge strane, odnosi se na omjer slatke vode i koncentrata dok membrana radi, pri čemu veći omjer ukazuje na bolju izvedbu membrane.
Zbog ove tri ključne karakteristike RO membrana, razvoj RO membrana je vođen prema postizanju prodora u visokoj stopi desalinizacije, velikoj proizvodnji vode i visokoj stopi oporavka, od kojih bi svaka mogla stvoriti značajne ekonomske koristi.
Za membranske elemente reverzne osmoze, u većini slučajeva izvor vode ne može izravno ući u elemente jer sadržane nečistoće mogu kontaminirati membranu i utjecati na stabilan rad sustava i životni vijek membranskog elementa.Predtretman je proces obrade sirove vode u skladu s karakteristikama nečistoća u njoj, odgovarajućim postupcima, tako da može zadovoljiti zahtjeve za unos u membranske elemente reverzne osmoze.Budući da se nalazi prije reverzne osmoze u cijelom procesu obrade vode, naziva se predtretman.
Svrha predobrade u sustavima reverzne osmoze je: 1) spriječiti kontaminaciju površine membrane, tj. spriječiti da se suspendirane nečistoće, mikroorganizmi, koloidne tvari itd. pričvrste za površinu membrane ili začepe kanal protoka vode membranskog elementa;2) spriječiti stvaranje kamenca na površini membrane.Tijekom rada uređaja za reverznu osmozu, neke teško topljive soli kao što su CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 mogu se zbog koncentracije vode taložiti na površini membrane, pa je potrebno spriječiti nastanak ovih teško- za otapanje soli;
3) osigurati da membrana nije izložena mehaničkim ili kemijskim oštećenjima, tako da membrana ima dobre performanse i dovoljan vijek trajanja.
Odabir postupaka predtretmana za sustave reverzne osmoze je sljedeći:
1) Za površinsku vodu sa sadržajem suspendiranih krutih tvari manjim od 50 mg/L, može se koristiti metoda izravne koagulacijske filtracije;
2) Za površinsku vodu sa sadržajem suspendiranih krutih tvari većim od 50 mg/L, može se koristiti metoda koagulacije, bistrenja i filtracije;
3) Za podzemne vode sa sadržajem željeza manjim od 0,3 mg/L i sadržajem suspendiranih krutih tvari manjim od 20 mg/L, može se koristiti metoda izravne filtracije;
4) Za podzemne vode sa sadržajem željeza manjim od 0,3 mg/L i sadržajem suspendiranih krutih tvari većim od 20 mg/L, može se koristiti metoda izravne koagulacijske filtracije;
5) Za podzemne vode sa sadržajem željeza većim od 0,3 mg/L, potrebno je razmotriti oksidaciju i uklanjanje željeza, nakon čega slijedi postupak izravne filtracije ili izravne koagulacijske filtracije.Kada je sadržaj organske tvari u sirovoj vodi visok, za obradu se mogu koristiti kloriranje, koagulacija, bistrenje i filtracija.Kada ova obrada nije dovoljna, može se koristiti i filtracija s aktivnim ugljenom za uklanjanje organskih tvari.Kada je tvrdoća sirove vode visoka, a CaCO3 će se i dalje taložiti na površini membrane reverzne osmoze nakon tretmana, može se koristiti omekšavanje ili tretman vapnom.Kada se druge soli koje se teško otapaju talože i stvaraju kamenac u RO sustavu, treba koristiti sredstva protiv kamenca.Vrijedno je napomenuti da barij i stroncij ne moraju uvijek biti prisutni u analizi sirove vode.Međutim, čak i pri vrlo niskim koncentracijama, lako mogu stvoriti ljuske na površini membrane sve dok je sadržaj sulfata u vodi veći od 0,01 mg/L.Te se ljuskice teško čiste i stoga ih treba spriječiti da se nastanu na površini membrane što je više moguće.
Kada je sadržaj silicijevog dioksida u sirovoj vodi visok, može se dodati vapno, magnezijev oksid (ili bijeli prah) za obradu.Kada je koncentracija silicija u RO napojnoj vodi veća od 20 mg/L, mora se napraviti procjena tendencije stvaranja kamenca.Budući da je teško očistiti kamenac od silicijevog dioksida, vrlo je potrebno spriječiti njegovo stvaranje na membrani.
Vrijeme objave: 1. kolovoza 2023