11 Mar 2022
STARK: Sistem reverzne osmoze. Kako djeluje reverzna osmoza?
Ovaj članak je namijenjen publici koja ima malo ili nimalo iskustva sa vodom reverzne osmoze i pokušat će objasniti osnove u jednostavnim terminima koji bi trebali ostaviti čitatelja sa boljim ukupnim razumijevanjem tehnologije vode reverzne osmoze i njenih primjena.
Razumijevanje reverzne osmoze
Reverzna osmoza, koja se obično naziva RO, je proces u kojem se demineralizira ili deionizira voda gurajući je pod pritiskom kroz polupropusnu membranu reverzne osmoze.
Kako djeluje reverzna osmoza?
Reverzna osmoza radi pomoću pumpe visokog pritiska za povećanje pritiska na slanoj strani RO i prisiljavanje vode preko polupropusne RO membrane, ostavljajući gotovo sve (oko 95% do 99%) rastvorenih soli iza sebe u odbačenoj struji. Količina potrebnog pritiska zavisi od koncentracije soli u napojnoj vodi. Što je napojna voda koncentriranija, to je potreban veći pritisak da se prevaziđe osmotski pritisak.
Desalinizirana voda koja je demineralizirana ili deionizirana, naziva se permeatna (ili proizvodna) voda. Tok vode koji nosi koncentrirane zagađivače koji nisu prošli kroz RO membranu naziva se tok odbacivanja (ili koncentrata).
Kako napojna voda ulazi u RO membranu pod pritiskom (dovoljan pritisak da prevaziđe osmotski pritisak), molekule vode prolaze kroz polupropusnu membranu, a soli i drugi zagađivači ne smiju proći i ispuštaju se kroz odbačenu struju (također poznatu kao koncentrat ili slana voda), koja ide u odvod ili se može vratiti u opskrbu napojnom vodom u nekim okolnostima da bi se reciklirala kroz RO sistem za Štedite vodu. Voda koja prolazi kroz RO membranu naziva se permeat ili proizvodna voda i obično ima oko 95% do 99% rastvorenih soli uklonjenih iz nje.
Važno je razumjeti da RO sistem koristi unakrsnu filtraciju, a ne standardnu filtraciju, gdje se zagađivači skupljaju unutar filterskog medija. Sa unakrsnom filtracijom, rastvor prolazi kroz filter, ili prelazi kroz filter, sa dva izlaza: filtrirana voda ide u jednom smjeru, a kontaminirana voda ide u drugom smjeru. Da bi se izbjeglo nakupljanje zagađivača, unakrsna filtracija protoka omogućava vodi da ukloni nakupine zagađivača i također omogući dovoljno turbulencije da se površina membrane održi čistom.
Koje zagađivače će reverzna osmoza ukloniti iz vode?
Reverzna osmoza je sposobna ukloniti do 99%+ rastvorenih soli (iona), čestica, koloida, organskih materija, bakterija i pirogena iz napojne vode (iako se ne treba oslanjati na RO sistem za uklanjanje 100% bakterija i virusa). RO membrana odbacuje zagađivače na osnovu njihove veličine i naboja. Bilo koji zagađivač koji ima molekulsku težinu veću od 200 vjerovatno je odbačen od strane pravilno pokrenutog RO sistema (za usporedbu, molekula vode ima MW od 18). Isto tako, što je veći ionski naboj zagađivača, veća je vjerovatnoća da neće moći proći kroz RO membranu. Naprimjer, natrijev ion ima samo jedan naboj (monovalentan) i nije odbačen od strane RO membrane, kao ni kalcij, naprimjer, koji ima dva naboja. Isto tako, to je razlog zašto RO sistem ne uklanja plinove kao što je CO2 vrlo dobro, jer oni nisu visoko ionizirani (nabijeni) dok su u rastvoru i imaju vrlo nisku molekulsku težinu. Budući da RO sistem ne uklanja plinove, permeatna voda može imati nešto niži pH nivo od normalnog, ovisno o nivou CO2 u napojnoj vodi, jer se CO2 pretvara u ugljičnu kiselinu.
Reverzna osmoza je vrlo efikasna u tretiranju bočate, površinske i podzemne vode za velike i male protoke. Neki primjeri industrija koje koriste RO vodu uključuju farmaceutsku vodu, kotlovsku vodu, hranu i piće, završnu obradu metala i proizvodnju poluprovodnika.
Performanse reverzne osmoze i proračuni dizajna
Postoji pregršt proračuna koji se koriste za procjenu performansi RO sistema i također za razmatranje dizajna. RO sistem ima instrumente koji prikazuju kvalitet, protok, pritisak i ponekad druge podatke kao što su temperatura ili sati rada. Da biste precizno izmjerili performanse RO sistema, potrebni su vam sljedeći parametri rada na minimumu:
Sistem reverzne osmoze
Razumijevanje reverzne osmoze
Reverzna osmoza, koja se obično naziva RO, je proces u kojem se demineralizira ili deionizira voda gurajući je pod pritiskom kroz polupropusnu membranu reverzne osmoze.
Kako djeluje reverzna osmoza?
Reverzna osmoza radi pomoću pumpe visokog pritiska za povećanje pritiska na slanoj strani RO i prisiljavanje vode preko polupropusne RO membrane, ostavljajući gotovo sve (oko 95% do 99%) rastvorenih soli iza sebe u odbačenoj struji. Količina potrebnog pritiska zavisi od koncentracije soli u napojnoj vodi. Što je napojna voda koncentriranija, to je potreban veći pritisak da se prevaziđe osmotski pritisak.
Desalinizirana voda koja je demineralizirana ili deionizirana, naziva se permeatna (ili proizvodna) voda. Tok vode koji nosi koncentrirane zagađivače koji nisu prošli kroz RO membranu naziva se tok odbacivanja (ili koncentrata).
Kako napojna voda ulazi u RO membranu pod pritiskom (dovoljan pritisak da prevaziđe osmotski pritisak), molekule vode prolaze kroz polupropusnu membranu, a soli i drugi zagađivači ne smiju proći i ispuštaju se kroz odbačenu struju (također poznatu kao koncentrat ili slana voda), koja ide u odvod ili se može vratiti u opskrbu napojnom vodom u nekim okolnostima da bi se reciklirala kroz RO sistem za Štedite vodu. Voda koja prolazi kroz RO membranu naziva se permeat ili proizvodna voda i obično ima oko 95% do 99% rastvorenih soli uklonjenih iz nje.
Važno je razumjeti da RO sistem koristi unakrsnu filtraciju, a ne standardnu filtraciju, gdje se zagađivači skupljaju unutar filterskog medija. Sa unakrsnom filtracijom, rastvor prolazi kroz filter, ili prelazi kroz filter, sa dva izlaza: filtrirana voda ide u jednom smjeru, a kontaminirana voda ide u drugom smjeru. Da bi se izbjeglo nakupljanje zagađivača, unakrsna filtracija protoka omogućava vodi da ukloni nakupine zagađivača i također omogući dovoljno turbulencije da se površina membrane održi čistom.
Koje zagađivače će reverzna osmoza ukloniti iz vode?
Reverzna osmoza je sposobna ukloniti do 99%+ rastvorenih soli (iona), čestica, koloida, organskih materija, bakterija i pirogena iz napojne vode (iako se ne treba oslanjati na RO sistem za uklanjanje 100% bakterija i virusa). RO membrana odbacuje zagađivače na osnovu njihove veličine i naboja. Bilo koji zagađivač koji ima molekulsku težinu veću od 200 vjerovatno je odbačen od strane pravilno pokrenutog RO sistema (za usporedbu, molekula vode ima MW od 18). Isto tako, što je veći ionski naboj zagađivača, veća je vjerovatnoća da neće moći proći kroz RO membranu. Naprimjer, natrijev ion ima samo jedan naboj (monovalentan) i nije odbačen od strane RO membrane, kao ni kalcij, naprimjer, koji ima dva naboja. Isto tako, to je razlog zašto RO sistem ne uklanja plinove kao što je CO2 vrlo dobro, jer oni nisu visoko ionizirani (nabijeni) dok su u rastvoru i imaju vrlo nisku molekulsku težinu. Budući da RO sistem ne uklanja plinove, permeatna voda može imati nešto niži pH nivo od normalnog, ovisno o nivou CO2 u napojnoj vodi, jer se CO2 pretvara u ugljičnu kiselinu.
Reverzna osmoza je vrlo efikasna u tretiranju bočate, površinske i podzemne vode za velike i male protoke. Neki primjeri industrija koje koriste RO vodu uključuju farmaceutsku vodu, kotlovsku vodu, hranu i piće, završnu obradu metala i proizvodnju poluprovodnika.
Performanse reverzne osmoze i proračuni dizajna
Postoji pregršt proračuna koji se koriste za procjenu performansi RO sistema i također za razmatranje dizajna. RO sistem ima instrumente koji prikazuju kvalitet, protok, pritisak i ponekad druge podatke kao što su temperatura ili sati rada. Da biste precizno izmjerili performanse RO sistema, potrebni su vam sljedeći parametri rada na minimumu:
- Pritisak napajanja
- Pritisak prožima
- Koncentrirajte pritisak
- Provodljivost napajanja
- Provodljivost permeata
- Protok hrane
- Prožimaju tok
- Temperatura
Sistem reverzne osmoze