11 martie 2022
STARK: sistem de osmoză inversă. Cum funcționează osmoza inversă?
Acest articol se adresează unui public care are puțină sau deloc experiență cu apa cu osmoză inversă și va încerca să explice elementele de bază în termeni simpli care ar trebui să lase cititorul cu o mai bună înțelegere generală a tehnologiei apei cu osmoză inversă și a aplicațiilor sale.
Înțelegerea osmozei inverse
Reverse Osmosis, commonly referred to as RO, is a process where you demineralize or deionize water by pushing it under pressure through a semi-permeable Reverse Osmosis Membrană.
Cum funcționează osmoza inversă?
Osmoza inversă funcționează prin utilizarea unei pompe de înaltă presiune pentru a crește presiunea pe partea de sare a RO și pentru a forța apa să treacă prin membrana RO semipermeabilă, lăsând aproape toate (aproximativ 95% până la 99%) sărurile dizolvate în urmă în fluxul de respingere. Cantitatea de presiune necesară depinde de concentrația de sare a apei de alimentare. Cu cât apa de alimentare este mai concentrată, cu atât este necesară mai multă presiune pentru a depăși presiunea osmotică.
Apa desalinizată care este demineralizată sau deionizată se numește apă permeată (sau produsă). Fluxul de apă care transportă contaminanții concentrați care nu au trecut prin membrana RO se numește flux de respingere (sau concentrat).
Pe măsură ce apa de alimentare intră în membrana RO sub presiune (presiune suficientă pentru a depăși presiunea osmotică), moleculele de apă trec prin membrana semi-permeabilă, iar sărurile și alți contaminanți nu sunt lăsați să treacă și sunt evacuați prin fluxul de respingere (cunoscut și sub numele de flux de concentrat sau saramură), care merge la scurgere sau poate fi introdus înapoi în alimentarea cu apă de alimentare în unele circumstanțe pentru a fi reciclat prin sistemul RO la Economisiți apă. Apa care trece prin membrana RO se numește apă permeată sau produs și, de obicei, are aproximativ 95% până la 99% din sărurile dizolvate îndepărtate din ea.
Este important să înțelegem că un sistem RO folosește filtrarea încrucișată mai degrabă decât filtrarea standard în care contaminanții sunt colectați în mediul de filtrare. Cu filtrarea încrucișată, soluția trece prin filtru sau traversează filtrul, cu două ieșiri: apa filtrată merge într-o direcție și apa contaminată merge în altă direcție. Pentru a evita acumularea de contaminanți, filtrarea cu flux încrucișat permite apei să îndepărteze acumularea de contaminanți și, de asemenea, permite suficiente turbulențe pentru a menține suprafața membranei curată.
Ce contaminanți va elimina osmoza inversă din apă?
Osmoza inversă este capabilă să elimine până la 99%+ din sărurile dizolvate (ioni), particulele, coloizii, substanțele organice, bacteriile și pirogenii din apa de alimentare (deși nu ar trebui să se bazeze pe un sistem RO pentru a elimina 100% din bacterii și viruși). O membrană RO respinge contaminanții în funcție de dimensiunea și sarcina lor. Orice contaminant care are o greutate moleculară mai mare de 200 este probabil respins de un sistem RO care funcționează corect (pentru comparație, o moleculă de apă are un MW de 18). De asemenea, cu cât sarcina ionică a contaminantului este mai mare, cu atât este mai probabil ca acesta să nu poată trece prin membrana RO. De exemplu, un ion de sodiu are o singură sarcină (monovalent) și nu este respins de membrana RO, precum și de calciu, de exemplu, care are două sarcini. De asemenea, acesta este motivul pentru care un sistem RO nu elimină foarte bine gazele precum CO2, deoarece acestea nu sunt foarte ionizate (încărcate) în timp ce se află în soluție și au o greutate moleculară foarte mică. Deoarece un sistem RO nu elimină gazele, apa permeată poate avea un nivel de pH puțin mai mic decât cel normal, în funcție de nivelurile de CO2 din apa de alimentare, deoarece CO2 este transformat în acid carbonic.
Osmoza inversă este foarte eficientă în tratarea apelor salmastre, de suprafață și subterane atât pentru aplicații cu debite mari, cât și pentru cele mici. Câteva exemple de industrii care utilizează apă RO includ farmaceutică, apă de alimentare a cazanelor, alimente și băuturi, finisarea metalelor și fabricarea semiconductorilor, pentru a numi câteva.
Reverse Osmosis Performance & Design Calculations
Există o mână de calcule care sunt folosite pentru a judeca performanța unui sistem RO și, de asemenea, pentru considerente de proiectare. Un sistem RO are instrumente care afișează calitatea, debitul, presiunea și uneori alte date precum temperatura sau orele de funcționare. Pentru a măsura cu precizie performanța unui sistem RO aveți nevoie de următorii parametri de funcționare cel puțin:
sistem de osmoză inversă
Înțelegerea osmozei inverse
Reverse Osmosis, commonly referred to as RO, is a process where you demineralize or deionize water by pushing it under pressure through a semi-permeable Reverse Osmosis Membrană.
Cum funcționează osmoza inversă?
Osmoza inversă funcționează prin utilizarea unei pompe de înaltă presiune pentru a crește presiunea pe partea de sare a RO și pentru a forța apa să treacă prin membrana RO semipermeabilă, lăsând aproape toate (aproximativ 95% până la 99%) sărurile dizolvate în urmă în fluxul de respingere. Cantitatea de presiune necesară depinde de concentrația de sare a apei de alimentare. Cu cât apa de alimentare este mai concentrată, cu atât este necesară mai multă presiune pentru a depăși presiunea osmotică.
Apa desalinizată care este demineralizată sau deionizată se numește apă permeată (sau produsă). Fluxul de apă care transportă contaminanții concentrați care nu au trecut prin membrana RO se numește flux de respingere (sau concentrat).
Pe măsură ce apa de alimentare intră în membrana RO sub presiune (presiune suficientă pentru a depăși presiunea osmotică), moleculele de apă trec prin membrana semi-permeabilă, iar sărurile și alți contaminanți nu sunt lăsați să treacă și sunt evacuați prin fluxul de respingere (cunoscut și sub numele de flux de concentrat sau saramură), care merge la scurgere sau poate fi introdus înapoi în alimentarea cu apă de alimentare în unele circumstanțe pentru a fi reciclat prin sistemul RO la Economisiți apă. Apa care trece prin membrana RO se numește apă permeată sau produs și, de obicei, are aproximativ 95% până la 99% din sărurile dizolvate îndepărtate din ea.
Este important să înțelegem că un sistem RO folosește filtrarea încrucișată mai degrabă decât filtrarea standard în care contaminanții sunt colectați în mediul de filtrare. Cu filtrarea încrucișată, soluția trece prin filtru sau traversează filtrul, cu două ieșiri: apa filtrată merge într-o direcție și apa contaminată merge în altă direcție. Pentru a evita acumularea de contaminanți, filtrarea cu flux încrucișat permite apei să îndepărteze acumularea de contaminanți și, de asemenea, permite suficiente turbulențe pentru a menține suprafața membranei curată.
Ce contaminanți va elimina osmoza inversă din apă?
Osmoza inversă este capabilă să elimine până la 99%+ din sărurile dizolvate (ioni), particulele, coloizii, substanțele organice, bacteriile și pirogenii din apa de alimentare (deși nu ar trebui să se bazeze pe un sistem RO pentru a elimina 100% din bacterii și viruși). O membrană RO respinge contaminanții în funcție de dimensiunea și sarcina lor. Orice contaminant care are o greutate moleculară mai mare de 200 este probabil respins de un sistem RO care funcționează corect (pentru comparație, o moleculă de apă are un MW de 18). De asemenea, cu cât sarcina ionică a contaminantului este mai mare, cu atât este mai probabil ca acesta să nu poată trece prin membrana RO. De exemplu, un ion de sodiu are o singură sarcină (monovalent) și nu este respins de membrana RO, precum și de calciu, de exemplu, care are două sarcini. De asemenea, acesta este motivul pentru care un sistem RO nu elimină foarte bine gazele precum CO2, deoarece acestea nu sunt foarte ionizate (încărcate) în timp ce se află în soluție și au o greutate moleculară foarte mică. Deoarece un sistem RO nu elimină gazele, apa permeată poate avea un nivel de pH puțin mai mic decât cel normal, în funcție de nivelurile de CO2 din apa de alimentare, deoarece CO2 este transformat în acid carbonic.
Osmoza inversă este foarte eficientă în tratarea apelor salmastre, de suprafață și subterane atât pentru aplicații cu debite mari, cât și pentru cele mici. Câteva exemple de industrii care utilizează apă RO includ farmaceutică, apă de alimentare a cazanelor, alimente și băuturi, finisarea metalelor și fabricarea semiconductorilor, pentru a numi câteva.
Reverse Osmosis Performance & Design Calculations
Există o mână de calcule care sunt folosite pentru a judeca performanța unui sistem RO și, de asemenea, pentru considerente de proiectare. Un sistem RO are instrumente care afișează calitatea, debitul, presiunea și uneori alte date precum temperatura sau orele de funcționare. Pentru a măsura cu precizie performanța unui sistem RO aveți nevoie de următorii parametri de funcționare cel puțin:
- Presiunea de alimentare
- Presiunea permeatului
- Presiunea concentrată
- Conductivitatea alimentării
- Conductivitatea permeatului
- Debitul de alimentare
- Debit de permeat
- Temperatură
sistem de osmoză inversă