I. Inleiding tot omgekeerde osmosemembraan
Ro staat voorOmgekeerde osmosemembraan. Normaal gesproken stroomt water van lage concentratie naar hoge concentratie. Onder druk keert de stroming echter terug van hoge concentratie naar lage concentratie. Dit staat bekend als het principe van omgekeerde osmose.
De poriegrootte van RO-membranen is ongeveer 0. 000 1 micron-around 1/5000 De grootte van bacteriën of virussen-zodat alleen watermoleculen en sommige nuttige minerale ionen kunnen passeren. Andere onzuiverheden en zware metalen worden ontladen door de afvalwateruitgang. RO-membranen worden op grote schaal gebruikt bij de ontzilting van zeewater en recycling van ruimtevaartwater en worden daarom vaak aangeduid als hightech kunstmatige nieren.
RO-membranen zijn synthetische semi-permeabele membranen die zijn ontworpen om biologische membranen na te bootsen. Ze zijn vaak gemaakt van polymeermaterialen zoals celluloseacetaat, aromatisch polyhydrazide of aromatisch polyamide. De poriën op het membraanoppervlak variëren meestal van 0. 5 tot 10 nm, en hun permeabiliteit hangt af van de chemische structuur van het membraan. Sommige materialen verwerpen zouten goed afwijzen, maar hebben een langzamere permeabiliteit van het water, terwijl andere met meer hydrofiele groepen een snellere waterstroom mogelijk maken.
1. Principe van omgekeerde osmose
Om RO te begrijpen, moeten we eerst weten wat "osmose" is: wanneer twee oplossingen met verschillende zoutconcentraties worden gescheiden door een semi-permeabel membraan, stroomt water van nature van de zijkant met een lagere zoutconcentratie naar de zijkant met een hogere zoutconcentratie. De zouten zelf gaan niet door. Dit proces gaat door totdat het evenwicht is bereikt en wordt aangedreven door osmotische druk.
Als de druk groter is dan de osmotische druk wordt uitgeoefend op de zijde van het hoge zoutgehalte, kan de waterstroom worden omgekeerd-dit is omgekeerde osmose. Op deze manier worden watermoleculen door het membraan naar de andere kant gedwongen, waardoor zouten en onzuiverheden het water effectief zuiveren.
2. Oorsprong van RO -technologie
In de jaren 1950 ontdekte de Amerikaanse wetenschapper Dr. S. Sourirajan een dun membraan in het lichaam van een zeemeeuw, die zoet water van zeewater in het lichaam van de vogel kon scheiden met behulp van druk. Dit concept legde de basis voor RO -theorie.
In 1953 past de Universiteit van Florida deze technologie toe op ontziltingsapparatuur. In 1960 financierde de Amerikaanse overheid onderzoek aan de UCLA Medical School, geleid door Dr. Sidney Lode en Dr. Sourirajan, om RO -membranen te ontwikkelen voor ruimteprogramma's. Het doel was om de noodzaak om grote hoeveelheden water in de ruimte in te voeren te verminderen. In de loop van de tijd raakten meer onderzoekers betrokken, waarbij ze de kwaliteit en kwantiteit van RO -membraantechnologie sterk bevorderen en belangrijke uitdagingen voor waterzuivering voor de mensheid oplossen.
II. Inleiding tot ultrafiltratiemembraan
Ultrafiltration (UF) membranen hebben uniforme poriegroottes variërend van {{0}}. 001 tot 0,02 micron. Onder druk filteren deze membranen moleculen groter uit groter dan de poriegrootte, waardoor deeltjes met molecuulgewichten meer dan 500 daltons of maten groter dan 10 nm worden gescheiden. UF -membranen waren een van de eerste ontwikkelde membranen van polymeerscheiding en worden sinds de jaren zestig industrieel gebruikt.
UF -filtratie is gebaseerd op drukverschillen om opgeloste stoffen te scheiden en stoffen te concentreren. Deze membranen zijn meestal gemaakt van celluloseacetaat of vergelijkbare polymeermaterialen. Ze zijn vooral nuttig voor het scheiden van colloïdale suspensies die moeilijk te hanteren zijn met andere methoden. UF -membraantoepassingen blijven uitbreiden.
Drukgestuurde membraanfiltratie omvat drie hoofdtypen:
Microfiltratie (MF): 0.02–10 μm
Ultrafiltration (UF): 0.001–0.02 μm
Omgekeerde osmose (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Kenmerken van RO -membranen
Hoge ontziltingssnelheid, zelfs bij hoge stroomsnelheden
Sterke mechanische kracht en lange levensduur
Effectieve prestaties onder lage bedrijfsdruk
Resistent tegen chemische en biochemische reacties
Minimale impact van pH, temperatuur en andere factoren
Gemakkelijk te beantwoorden grondstoffen, eenvoudige productie en lage kosten
IV. Kenmerken van UF -membranen
Geen faseverandering tijdens het UF -proces; Stabiele werking bij kamertemperatuur
Compact apparatuurontwerp, kleine voetafdruk en gemakkelijk te bedienen
Eenvoudig scheidingsproces met een hoog niveau van automatisering
In staat om stoffen te scheiden op basis van het molecuulgewicht
Breed aanpassingsvermogen aan verschillende waterkwaliteiten en een breed scala aan toepassingen
V. Toepassingen van RO -membranen
RO -membranen worden gebruikt in verschillende industrieën, waaronder:
Stroomopwekking
Petrochemisch
Staalproductie
Elektronica
Geneesmiddelen
Eten en drank
Gemeentelijke waterbehandeling en milieubescherming
Ze spelen een belangrijke rol in:
Zeewater en brak water ontzachtend
Producerende ketelvoedwater
Industrieel zuiver water en ultrazuiver water creëren voor elektronica
Drinkwater maken
Afvalwaterbehandeling
Gespecialiseerde scheiding en zuiveringsprocessen
