2022. gada 11. marts
STARK: reversās osmozes sistēma. Kā darbojas reversā osmoze?
Šis raksts ir paredzēts auditorijai, kurai ir maz vai nav pieredzes ar reversās osmozes ūdeni, un mēģinās vienkārši izskaidrot pamatus, kas lasītājam vajadzētu atstāt labāku vispārējo izpratni par reversās osmozes ūdens tehnoloģiju un tās pielietojumiem.
Izpratne par reverso osmozi
Reversā osmoze, ko parasti dēvē par RO, ir process, kurā jūs demineralizējat vai dejonizējat ūdeni, spiežot to zem spiediena caur daļēji caurlaidīgu reversās osmozes membrānu.
Kā darbojas reversā osmoze?
Reversā osmoze darbojas, izmantojot augstspiediena sūkni, lai palielinātu spiedienu RO sāls pusē un piespiest ūdeni pāri daļēji caurlaidīgajai RO membrānai, atstājot gandrīz visus (aptuveni 95% līdz 99%) izšķīdušos sāļus aiz atteikuma plūsmas. Nepieciešamais spiediena daudzums ir atkarīgs no barības ūdens sāls koncentrācijas. Jo koncentrētāks barības ūdens, jo lielāks spiediens ir nepieciešams, lai pārvarētu osmotisko spiedienu.
Atsāļoto ūdeni, kas ir demineralizēts vai dejonizēts, sauc par permeāta (vai produkta) ūdeni. Ūdens plūsmu, kas pārvadā koncentrētos piesārņotājus, kas neizgāja caur RO membrānu, sauc par noraidīto (vai koncentrātu) plūsmu.
Kad padeves ūdens nonāk RO membrānā zem spiediena (pietiekams spiediens, lai pārvarētu osmotisko spiedienu), ūdens molekulas iziet caur daļēji caurlaidīgo membrānu, un sāļiem un citiem piesārņotājiem netiek ļauts iziet un tiek izvadīti caur noraidīšanas plūsmu (pazīstama arī kā koncentrāts vai sālījuma plūsma), kas nonāk notecē vai dažos apstākļos var tikt ievadīta atpakaļ padeves ūdens padevē, lai to pārstrādātu caur RO sistēmu, lai Ietaupiet ūdeni. Ūdeni, kas iziet caur RO membrānu, sauc par permeātu vai produkta ūdeni, un parasti no tā tiek izņemti aptuveni 95% līdz 99% izšķīdušo sāļu.
Ir svarīgi saprast, ka RO sistēma izmanto šķērsfiltrēšanu, nevis standarta filtrēšanu, kur piesārņotāji tiek savākti filtra vidē. Ar šķērsfiltrēšanu šķīdums šķērso filtru vai šķērso filtru ar divām izejām: filtrētais ūdens iet vienā virzienā un piesārņotais ūdens iet citā virzienā. Lai izvairītos no piesārņotāju uzkrāšanās, šķērsplūsmas filtrēšana ļauj ūdenim slaucīt piesārņotāju uzkrāšanos, kā arī pieļauj pietiekami daudz turbulences, lai membrānas virsma būtu tīra.
Kādus piesārņotājus reversā osmoze noņems no ūdens?
Reversā osmoze spēj noņemt līdz 99%+ izšķīdušo sāļu (jonu), daļiņu, koloīdu, organisko vielu, baktēriju un pirogēnu no barības ūdens (lai gan nevajadzētu paļauties uz RO sistēmu, lai noņemtu 100% baktēriju un vīrusu). RO membrāna noraida piesārņotājus, pamatojoties uz to lielumu un lādiņu. Jebkuru piesārņotāju, kura molekulmasa ir lielāka par 200, visticamāk, noraida pareizi darbojoša RO sistēma (salīdzinājumam, ūdens molekulas MW ir 18). Tāpat, jo lielāks piesārņotāja jonu lādiņš, jo lielāka iespēja, ka tas nevarēs iziet caur RO membrānu. Piemēram, nātrija jonam ir tikai viens lādiņš (monovalents), un to neatraida RO membrāna, kā arī, piemēram, kalcijs, kuram ir divi lādiņi. Tāpat tāpēc RO sistēma ļoti labi nenoņem tādas gāzes kā CO2, jo tās nav ļoti jonizētas (uzlādētas), atrodoties šķīdumā, un tām ir ļoti zema molekulmasa. Tā kā RO sistēma neizvada gāzes, permeāta ūdens pH līmenis var būt nedaudz zemāks par parasto atkarībā no CO2 līmeņa padeves ūdenī, jo CO2 tiek pārvērsts ogļskābē.
Reversā osmoze ir ļoti efektīva iesāļa, virszemes un gruntsūdeņu attīrīšanā gan lielām, gan mazām plūsmām. Daži piemēri nozarēm, kas izmanto RO ūdeni, ir farmācija, katlu padeves ūdens, pārtika un dzērieni, metāla apdare un pusvadītāju ražošana.
Reversās osmozes veiktspējas un dizaina aprēķini
Ir daži aprēķini, kas tiek izmantoti, lai spriestu par RO sistēmas veiktspēju, kā arī dizaina apsvērumiem. RO sistēmai ir instrumenti, kas parāda kvalitāti, plūsmu, spiedienu un dažreiz citus datus, piemēram, temperatūru vai darba stundas. Lai precīzi izmērītu RO sistēmas veiktspēju, jums ir nepieciešami vismaz šādi darbības parametri:
reversās osmozes sistēma
Izpratne par reverso osmozi
Reversā osmoze, ko parasti dēvē par RO, ir process, kurā jūs demineralizējat vai dejonizējat ūdeni, spiežot to zem spiediena caur daļēji caurlaidīgu reversās osmozes membrānu.
Kā darbojas reversā osmoze?
Reversā osmoze darbojas, izmantojot augstspiediena sūkni, lai palielinātu spiedienu RO sāls pusē un piespiest ūdeni pāri daļēji caurlaidīgajai RO membrānai, atstājot gandrīz visus (aptuveni 95% līdz 99%) izšķīdušos sāļus aiz atteikuma plūsmas. Nepieciešamais spiediena daudzums ir atkarīgs no barības ūdens sāls koncentrācijas. Jo koncentrētāks barības ūdens, jo lielāks spiediens ir nepieciešams, lai pārvarētu osmotisko spiedienu.
Atsāļoto ūdeni, kas ir demineralizēts vai dejonizēts, sauc par permeāta (vai produkta) ūdeni. Ūdens plūsmu, kas pārvadā koncentrētos piesārņotājus, kas neizgāja caur RO membrānu, sauc par noraidīto (vai koncentrātu) plūsmu.
Kad padeves ūdens nonāk RO membrānā zem spiediena (pietiekams spiediens, lai pārvarētu osmotisko spiedienu), ūdens molekulas iziet caur daļēji caurlaidīgo membrānu, un sāļiem un citiem piesārņotājiem netiek ļauts iziet un tiek izvadīti caur noraidīšanas plūsmu (pazīstama arī kā koncentrāts vai sālījuma plūsma), kas nonāk notecē vai dažos apstākļos var tikt ievadīta atpakaļ padeves ūdens padevē, lai to pārstrādātu caur RO sistēmu, lai Ietaupiet ūdeni. Ūdeni, kas iziet caur RO membrānu, sauc par permeātu vai produkta ūdeni, un parasti no tā tiek izņemti aptuveni 95% līdz 99% izšķīdušo sāļu.
Ir svarīgi saprast, ka RO sistēma izmanto šķērsfiltrēšanu, nevis standarta filtrēšanu, kur piesārņotāji tiek savākti filtra vidē. Ar šķērsfiltrēšanu šķīdums šķērso filtru vai šķērso filtru ar divām izejām: filtrētais ūdens iet vienā virzienā un piesārņotais ūdens iet citā virzienā. Lai izvairītos no piesārņotāju uzkrāšanās, šķērsplūsmas filtrēšana ļauj ūdenim slaucīt piesārņotāju uzkrāšanos, kā arī pieļauj pietiekami daudz turbulences, lai membrānas virsma būtu tīra.
Kādus piesārņotājus reversā osmoze noņems no ūdens?
Reversā osmoze spēj noņemt līdz 99%+ izšķīdušo sāļu (jonu), daļiņu, koloīdu, organisko vielu, baktēriju un pirogēnu no barības ūdens (lai gan nevajadzētu paļauties uz RO sistēmu, lai noņemtu 100% baktēriju un vīrusu). RO membrāna noraida piesārņotājus, pamatojoties uz to lielumu un lādiņu. Jebkuru piesārņotāju, kura molekulmasa ir lielāka par 200, visticamāk, noraida pareizi darbojoša RO sistēma (salīdzinājumam, ūdens molekulas MW ir 18). Tāpat, jo lielāks piesārņotāja jonu lādiņš, jo lielāka iespēja, ka tas nevarēs iziet caur RO membrānu. Piemēram, nātrija jonam ir tikai viens lādiņš (monovalents), un to neatraida RO membrāna, kā arī, piemēram, kalcijs, kuram ir divi lādiņi. Tāpat tāpēc RO sistēma ļoti labi nenoņem tādas gāzes kā CO2, jo tās nav ļoti jonizētas (uzlādētas), atrodoties šķīdumā, un tām ir ļoti zema molekulmasa. Tā kā RO sistēma neizvada gāzes, permeāta ūdens pH līmenis var būt nedaudz zemāks par parasto atkarībā no CO2 līmeņa padeves ūdenī, jo CO2 tiek pārvērsts ogļskābē.
Reversā osmoze ir ļoti efektīva iesāļa, virszemes un gruntsūdeņu attīrīšanā gan lielām, gan mazām plūsmām. Daži piemēri nozarēm, kas izmanto RO ūdeni, ir farmācija, katlu padeves ūdens, pārtika un dzērieni, metāla apdare un pusvadītāju ražošana.
Reversās osmozes veiktspējas un dizaina aprēķini
Ir daži aprēķini, kas tiek izmantoti, lai spriestu par RO sistēmas veiktspēju, kā arī dizaina apsvērumiem. RO sistēmai ir instrumenti, kas parāda kvalitāti, plūsmu, spiedienu un dažreiz citus datus, piemēram, temperatūru vai darba stundas. Lai precīzi izmērītu RO sistēmas veiktspēju, jums ir nepieciešami vismaz šādi darbības parametri:
- Padeves spiediens
- Permeāta spiediens
- Koncentrāta spiediens
- Barības vadītspēja
- Caurlaidības vadītspēja
- Barības plūsma
- Caurlaides plūsma
- Temperatūra
reversās osmozes sistēma