Inleiding tot het werkingsprincipe van het membraan voor omgekeerde osmose (RO):
RO is de afkorting voor Reverse Osmosis in het Engels en betekent anti-osmose in het Chinees.Over het algemeen vindt de beweging van watermoleculen plaats van een lage concentratie naar een hoge concentratie.Wanneer er echter druk wordt uitgeoefend op de inlaatzijde, wordt de bewegingsrichting van watermoleculen omgekeerd, van hoge concentratie naar lage concentratie, vandaar de naam omgekeerde osmose.
Het principe van RO-membraan: RO-membraan, ook wel omgekeerde osmosemembraan genoemd, is een technologie die vloeistoffen groter dan de poriegrootte van het membraan scheidt door het drukverschil als drijvende kracht.Vloeistof die membraanfiltratie ondergaat, wordt onderworpen aan druk.Wanneer de druk de osmotische druk van het RO-membraan overschrijdt, zal de vloeistof in de tegenovergestelde richting doordringen.De vloeistof kleiner dan de poriegrootte wordt tijdens het permeatieproces afgevoerd, terwijl de vloeistof met een hogere concentratie dan de poriegrootte door het membraan wordt geblokkeerd en via het geconcentreerde waterkanaal wordt afgevoerd.Deze acties dienen om de oorspronkelijke vloeistof te zuiveren, scheiden en concentreren.
De belangrijkste prestatie-indicatoren van RO-membraan zijn de ontziltingssnelheid, de waterstroom en het herstelpercentage.De ontziltingssnelheid verwijst naar de mate van zuiverheid waarin het membraan ionen onderschept, waarbij een hogere ontziltingssnelheid wordt bereikt wanneer het ionen effectiever onderschept.Een andere belangrijke prestatie-indicator is de flux, die verwijst naar de hoeveelheid watermoleculen die door een eenheidsoppervlak van het membraan kunnen dringen.Hoe groter de flux, hoe beter de membraanprestaties.Het terugwinningspercentage verwijst daarentegen naar de verhouding tussen zoet water en concentraat terwijl het membraan in bedrijf is, waarbij een hogere verhouding betere membraanprestaties aangeeft.
Vanwege deze drie belangrijke kenmerken van RO-membranen is de ontwikkeling van RO-membranen geleid naar het bereiken van doorbraken op het gebied van hoge ontziltingspercentages, grote waterproductie en hoge terugwinningspercentages, die elk aanzienlijke economische voordelen zouden kunnen genereren.
Bij membraanelementen voor omgekeerde osmose kan de waterbron in de meeste gevallen de elementen niet rechtstreeks binnendringen, omdat de aanwezige onzuiverheden het membraan kunnen vervuilen en de stabiele werking van het systeem en de levensduur van het membraanelement kunnen beïnvloeden.Voorbehandeling is het proces waarbij het ruwe water wordt behandeld volgens de kenmerken van de onzuiverheden daarin, met geschikte processen, zodat het kan voldoen aan de vereisten voor input voor de membraanelementen voor omgekeerde osmose.Omdat het zich vóór de omgekeerde osmose in het gehele waterbehandelingsproces bevindt, wordt dit voorbehandeling genoemd.
Het doel van de voorbehandeling in omgekeerde osmosesystemen is om: 1) contaminatie van het membraanoppervlak te voorkomen, dat wil zeggen voorkomen dat zwevende onzuiverheden, micro-organismen, colloïdale stoffen enz. zich aan het membraanoppervlak hechten of het waterstroomkanaal van het membraanelement verstoppen;2) voorkom kalkaanslag op het membraanoppervlak.Tijdens de werking van het omgekeerde osmose-apparaat kunnen sommige moeilijk oplosbare zouten, zoals CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4 en CaF2, zich op het membraanoppervlak afzetten als gevolg van de waterconcentratie. Het is dus noodzakelijk om de vorming van deze moeilijk op te lossen zouten te voorkomen. zouten oplossen;
3) zorg ervoor dat het membraan niet wordt blootgesteld aan mechanische of chemische schade, zodat het membraan goede prestaties levert en voldoende levensduur heeft.
De selectie van voorbehandelingsprocessen voor omgekeerde osmosesystemen is als volgt:
1) Voor oppervlaktewater met een gehalte aan zwevende stoffen van minder dan 50 mg/l kan de directe coagulatiefiltratiemethode worden gebruikt;
2) Voor oppervlaktewater met een gehalte aan zwevende stoffen van meer dan 50 mg/l kan een coagulatie-, klarings- en filtratiemethode worden gebruikt;
3) Voor grondwater met een ijzergehalte van minder dan 0,3 mg/l en een gehalte aan zwevende stoffen van minder dan 20 mg/l kan de directe filtratiemethode worden gebruikt;
4) Voor grondwater met een ijzergehalte van minder dan 0,3 mg/l en een gehalte aan zwevende stoffen van meer dan 20 mg/l kan de directe coagulatiefiltratiemethode worden gebruikt;
5) Voor grondwater met een ijzergehalte hoger dan 0,3 mg/l moet oxidatie en ijzerverwijdering worden overwogen, gevolgd door directe filtratie of een direct coagulatiefiltratieproces.Wanneer het organische stofgehalte van het ruwe water hoog is, kunnen chlorering, coagulatie, klaring en filtratie voor de behandeling worden gebruikt.Wanneer deze behandeling niet voldoende is, kan ook actieve koolfiltratie worden toegepast om organisch materiaal te verwijderen.Wanneer de hardheid van het ruwe water hoog is en het CaCO3 zich na de behandeling nog steeds op het membraanoppervlak van de omgekeerde osmose zal afzetten, kan een onthardings- of kalkbehandeling worden toegepast.Wanneer andere moeilijk oplosbare zouten neerslaan en afzetten in het RO-systeem, moeten antikalkmiddelen worden gebruikt.Het is vermeldenswaard dat barium en strontium niet altijd aanwezig zijn in de analyse van ruw water.Zelfs bij zeer lage concentraties kunnen ze echter gemakkelijk aanslag op het membraanoppervlak vormen, zolang het sulfaatgehalte in het water groter is dan 0,01 mg/l.Deze schilfers zijn moeilijk schoon te maken en moeten daarom zoveel mogelijk worden voorkomen dat ze zich op het membraanoppervlak vormen.
Wanneer het silicagehalte in het ruwe water hoog is, kan ter behandeling kalk, magnesiumoxide (of wit poeder) worden toegevoegd.Wanneer de silicaconcentratie in RO-voedingswater groter is dan 20 mg/l, moet een beoordeling van de neiging tot kalkafzetting worden uitgevoerd.Omdat het moeilijk is om de silicaaanslag te reinigen, is het zeer noodzakelijk om te voorkomen dat deze zich op het membraan vormt.
Posttijd: 01 augustus 2023