11 март 2022 г.
STARK: система за обратна осмоза. Как работи обратната осмоза?
Тази статия е насочена към аудитория, която има малък или никакъв опит с водата с обратна осмоза и ще се опита да обясни основите с прости думи, които трябва да оставят читателя с по-добро цялостно разбиране на технологията за обратна осмоза и нейните приложения.
Разбиране на обратната осмоза
Обратната осмоза, обикновено наричана RO, е процес, при който деминерализирате или дейонизирате водата, като я изтласкате под налягане през полупропусклива мембрана за обратна осмоза.
Как работи обратната осмоза?
Обратната осмоза работи чрез използване на помпа за високо налягане, за да увеличи налягането върху солната страна на RO и да изтласка водата през полупропускливата RO мембрана, оставяйки почти всички (около 95% до 99%) разтворени соли зад себе си в потока за отхвърляне. Необходимото количество налягане зависи от концентрацията на сол в захранващата вода. Колкото по-концентрирана е захранващата вода, толкова по-голямо налягане е необходимо за преодоляване на осмотичното налягане.
Обезсолената вода, която е деминерализирана или дейонизирана, се нарича пермеатна (или продуктова) вода. Водният поток, който пренася концентрираните замърсители, които не са преминали през RO мембраната, се нарича поток за отхвърляне (или концентрат).
Тъй като захранващата вода навлиза в RO мембраната под налягане (достатъчно налягане, за да се преодолее осмотичното налягане), водните молекули преминават през полупропускливата мембрана и солите и другите замърсители не се оставят да преминат и се изхвърлят през потока за отхвърляне (известен също като концентрат или поток от саламура), който отива за източване или може да бъде подаден обратно в захранването на захранващата вода при някои обстоятелства, за да бъде рециклиран през системата за обратно осмосиране Спестете вода. Водата, която преминава през RO мембраната, се нарича пермеат или продуктова вода и обикновено има около 95% до 99% от разтворените соли, отстранени от нея.
Важно е да се разбере, че RO системата използва кръстосана филтрация, а не стандартна филтрация, при която замърсителите се събират във филтърната среда. При кръстосана филтрация разтворът преминава през филтъра или преминава през филтъра, с два изхода: филтрираната вода отива в една посока, а замърсената вода в друга. За да се избегне натрупването на замърсители, филтрирането с кръстосан поток позволява на водата да помита натрупването на замърсители и също така позволява достатъчно турбуленция, за да поддържа повърхността на мембраната чиста.
Какви замърсители ще премахне обратната осмоза от водата?
Обратната осмоза е в състояние да премахне до 99%+ от разтворените соли (йони), частици, колоиди, органични вещества, бактерии и пирогени от захранващата вода (въпреки че не трябва да се разчита на RO система за отстраняване на 100% от бактериите и вирусите). RO мембраната отхвърля замърсителите въз основа на техния размер и заряд. Всеки замърсител, който има молекулно тегло по-голямо от 200, вероятно се отхвърля от правилно работеща RO система (за сравнение, водна молекула има MW 18). По същия начин, колкото по-голям е йонният заряд на замърсителя, толкова по-вероятно е той да не може да премине през RO мембраната. Например, натриевият йон има само един заряд (моновалентен) и не се отхвърля от RO мембраната, както и калцият например, който има два заряда. По същия начин, ето защо RO системата не отстранява много добре газове като CO2, тъй като те не са силно йонизирани (заредени), докато са в разтвор и имат много ниско молекулно тегло. Тъй като RO системата не отстранява газовете, пермеатната вода може да има малко по-ниско от нормалното ниво на рН в зависимост от нивата на CO2 в захранващата вода, тъй като CO2 се превръща във въглеродна киселина.
Обратната осмоза е много ефективна при третиране на солени, повърхностни и подпочвени води както за големи, така и за малки потоци. Някои примери за индустрии, които използват RO вода, включват фармацевтична, захранваща вода за котли, храни и напитки, довършителни работи на метали и производство на полупроводници.
Изчисления на производителността и дизайна на обратната осмоза
Има няколко изчисления, които се използват за оценка на производителността на RO система, а също и за съображения за проектиране. RO системата има инструменти, които показват качество, дебит, налягане и понякога други данни като температура или часове на работа. За да измерите точно производителността на RO система, се нуждаете от минимум следните работни параметри:
Система за обратна осмоза
Разбиране на обратната осмоза
Обратната осмоза, обикновено наричана RO, е процес, при който деминерализирате или дейонизирате водата, като я изтласкате под налягане през полупропусклива мембрана за обратна осмоза.
Как работи обратната осмоза?
Обратната осмоза работи чрез използване на помпа за високо налягане, за да увеличи налягането върху солната страна на RO и да изтласка водата през полупропускливата RO мембрана, оставяйки почти всички (около 95% до 99%) разтворени соли зад себе си в потока за отхвърляне. Необходимото количество налягане зависи от концентрацията на сол в захранващата вода. Колкото по-концентрирана е захранващата вода, толкова по-голямо налягане е необходимо за преодоляване на осмотичното налягане.
Обезсолената вода, която е деминерализирана или дейонизирана, се нарича пермеатна (или продуктова) вода. Водният поток, който пренася концентрираните замърсители, които не са преминали през RO мембраната, се нарича поток за отхвърляне (или концентрат).
Тъй като захранващата вода навлиза в RO мембраната под налягане (достатъчно налягане, за да се преодолее осмотичното налягане), водните молекули преминават през полупропускливата мембрана и солите и другите замърсители не се оставят да преминат и се изхвърлят през потока за отхвърляне (известен също като концентрат или поток от саламура), който отива за източване или може да бъде подаден обратно в захранването на захранващата вода при някои обстоятелства, за да бъде рециклиран през системата за обратно осмосиране Спестете вода. Водата, която преминава през RO мембраната, се нарича пермеат или продуктова вода и обикновено има около 95% до 99% от разтворените соли, отстранени от нея.
Важно е да се разбере, че RO системата използва кръстосана филтрация, а не стандартна филтрация, при която замърсителите се събират във филтърната среда. При кръстосана филтрация разтворът преминава през филтъра или преминава през филтъра, с два изхода: филтрираната вода отива в една посока, а замърсената вода в друга. За да се избегне натрупването на замърсители, филтрирането с кръстосан поток позволява на водата да помита натрупването на замърсители и също така позволява достатъчно турбуленция, за да поддържа повърхността на мембраната чиста.
Какви замърсители ще премахне обратната осмоза от водата?
Обратната осмоза е в състояние да премахне до 99%+ от разтворените соли (йони), частици, колоиди, органични вещества, бактерии и пирогени от захранващата вода (въпреки че не трябва да се разчита на RO система за отстраняване на 100% от бактериите и вирусите). RO мембраната отхвърля замърсителите въз основа на техния размер и заряд. Всеки замърсител, който има молекулно тегло по-голямо от 200, вероятно се отхвърля от правилно работеща RO система (за сравнение, водна молекула има MW 18). По същия начин, колкото по-голям е йонният заряд на замърсителя, толкова по-вероятно е той да не може да премине през RO мембраната. Например, натриевият йон има само един заряд (моновалентен) и не се отхвърля от RO мембраната, както и калцият например, който има два заряда. По същия начин, ето защо RO системата не отстранява много добре газове като CO2, тъй като те не са силно йонизирани (заредени), докато са в разтвор и имат много ниско молекулно тегло. Тъй като RO системата не отстранява газовете, пермеатната вода може да има малко по-ниско от нормалното ниво на рН в зависимост от нивата на CO2 в захранващата вода, тъй като CO2 се превръща във въглеродна киселина.
Обратната осмоза е много ефективна при третиране на солени, повърхностни и подпочвени води както за големи, така и за малки потоци. Някои примери за индустрии, които използват RO вода, включват фармацевтична, захранваща вода за котли, храни и напитки, довършителни работи на метали и производство на полупроводници.
Изчисления на производителността и дизайна на обратната осмоза
Има няколко изчисления, които се използват за оценка на производителността на RO система, а също и за съображения за проектиране. RO системата има инструменти, които показват качество, дебит, налягане и понякога други данни като температура или часове на работа. За да измерите точно производителността на RO система, се нуждаете от минимум следните работни параметри:
- Налягане на подаване
- Проникване на налягане
- Налягане на концентрата
- Проводимост на захранването
- Проводимост на проникване
- Поток на подаване
- Поток на проникване
- Температура
Система за обратна осмоза