2022. gada 11. marts
STARK:reversās osmozes sistēma. Kā darbojas reversā osmoze?
Šis raksts ir paredzēts auditorijai, kurai ir maza vai nekāda pieredze ar reversās osmozes ūdeni, un mēģinās izskaidrot pamatus vienkāršos vārdos, kam vajadzētu atstāt lasītājam 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 piespiestu ūdeni pāri daļēji caurlaidīgajai RO membrānai, atstājot gandrīz visus (aptuveni 95% līdz 99%) izšķīdušo sāļu atgrūšanas plūsmā. Nepieciešamais spiediena daudzums ir atkarīgs no sāls koncentrācijas barības ūdenī. Jo koncentrētāks ir barības ūdens, jo lielāks spiediens ir nepieciešams, lai pārvarētu osmotisko spiedienu.
Atsāļotu ūdeni, kas ir demineralizēts vai dejonizēts, sauc par caurlaidīgu (vai produktu) ūdeni. Ūdens plūsmu, kas pārvadā koncentrētos piesārņotājus, kas neizgāja cauri RO membrānai, sauc par noraidīšanas (vai koncentrāta) plūsmu.
Tā kā padeves ūdens nonāk RO membrānā zem spiediena (pietiekams spiediens, lai pārvarētu osmotisko spiedienu), ūdens molekulas iziet cauri daļēji caurlaidīgajai membrānai, un sāļiem un citiem piesārņotājiem nav atļauts iziet un tie tiek novadīti caur atgrūšanas plūsmu (pazīstama arī kā koncentrāts vai sālījuma plūsma), kas nonāk notecēšanā vai dažos gadījumos var tikt ievadīta atpakaļ padeves ūdens apgādē, lai to pārstrādātu caur RO sistēmu, lai ietaupiet ūdeni. Ūdeni, kas to padara caur RO membrānu, sauc par permeate vai produkta ūdeni, un parasti no tā tiek noņemti 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 iet caur 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 aizslaucīt piesārņotāju uzkrāšanos, kā arī nodrošina pietiekamu turbulenci, lai membrānas virsma būtu tīra.
Kādus piesārņotājus reversā osmoze noņems no ūdens?
Reversā osmoze spēj no barības ūdens izvadīt līdz pat 99%+ izšķīdušo sāļu (jonu), daļiņu, koloīdu, organisko vielu, baktēriju un pirogēnu (lai gan nevajadzētu paļauties uz RO sistēmu, lai noņemtu 100% baktēriju un vīrusu). RO membrāna noraida piesārņotājus, pamatojoties uz to lielumu un lādiņu. Jebkurš piesārņotājs, kura molekulmasa ir lielāka par 200, visticamāk, tiek noraidīts ar pareizi darbojošos RO sistēmu (salīdzinājumam ūdens molekulas MW ir 18). Tāpat, jo lielāks ir piesārņotāja jonu lādiņš, jo lielāka iespēja, ka tas nespēs iziet cauri RO membrānai. Piemēram, nātrija jonam ir tikai viens lādiņš (monovalents), un RO membrāna, kā arī, piemēram, kalcijs, kam ir divi lādiņi, to nenoraida. Tāpat tas ir iemesls, kāpēc RO sistēma ļoti labi nenoņem gāzes, piemēram, CO2, jo tās šķīdumā nav ļoti jonizētas (uzlādētas) un tām ir ļoti maza molekulmasa. Tā kā RO sistēma neizvada gāzes, caurlaidīgajam ūdenim var būt nedaudz zemāks pH līmenis nekā parasti atkarībā no CO2 līmeņa padeves ūdenī, jo CO2 tiek pārvērsts ogļskābē.
Reversā osmoze ir ļoti efektīva iesāļo, virszemes un gruntsūdeņu ārstēšanā gan lielām, gan mazām plūsmām. Daži nozaru piemēri, kas izmanto RO ūdeni, ietver farmāciju, katlu padeves ūdeni, pārtiku un dzērienus, metāla apdari un pusvadītāju ražošanu, lai nosauktu dažus.
Reversās osmozes veiktspējas un dizaina aprēķini
Ir daži aprēķini, kas tiek izmantoti, lai novērtētu RO sistēmas veiktspēju un arī dizaina apsvērumus. RO sistēmai ir instrumenti, kas parāda kvalitāti, plūsmu, spiedienu un dažreiz citus datus, piemēram, temperatūru vai darbības 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 piespiestu ūdeni pāri daļēji caurlaidīgajai RO membrānai, atstājot gandrīz visus (aptuveni 95% līdz 99%) izšķīdušo sāļu atgrūšanas plūsmā. Nepieciešamais spiediena daudzums ir atkarīgs no sāls koncentrācijas barības ūdenī. Jo koncentrētāks ir barības ūdens, jo lielāks spiediens ir nepieciešams, lai pārvarētu osmotisko spiedienu.
Atsāļotu ūdeni, kas ir demineralizēts vai dejonizēts, sauc par caurlaidīgu (vai produktu) ūdeni. Ūdens plūsmu, kas pārvadā koncentrētos piesārņotājus, kas neizgāja cauri RO membrānai, sauc par noraidīšanas (vai koncentrāta) plūsmu.
Tā kā padeves ūdens nonāk RO membrānā zem spiediena (pietiekams spiediens, lai pārvarētu osmotisko spiedienu), ūdens molekulas iziet cauri daļēji caurlaidīgajai membrānai, un sāļiem un citiem piesārņotājiem nav atļauts iziet un tie tiek novadīti caur atgrūšanas plūsmu (pazīstama arī kā koncentrāts vai sālījuma plūsma), kas nonāk notecēšanā vai dažos gadījumos var tikt ievadīta atpakaļ padeves ūdens apgādē, lai to pārstrādātu caur RO sistēmu, lai ietaupiet ūdeni. Ūdeni, kas to padara caur RO membrānu, sauc par permeate vai produkta ūdeni, un parasti no tā tiek noņemti 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 iet caur 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 aizslaucīt piesārņotāju uzkrāšanos, kā arī nodrošina pietiekamu turbulenci, lai membrānas virsma būtu tīra.
Kādus piesārņotājus reversā osmoze noņems no ūdens?
Reversā osmoze spēj no barības ūdens izvadīt līdz pat 99%+ izšķīdušo sāļu (jonu), daļiņu, koloīdu, organisko vielu, baktēriju un pirogēnu (lai gan nevajadzētu paļauties uz RO sistēmu, lai noņemtu 100% baktēriju un vīrusu). RO membrāna noraida piesārņotājus, pamatojoties uz to lielumu un lādiņu. Jebkurš piesārņotājs, kura molekulmasa ir lielāka par 200, visticamāk, tiek noraidīts ar pareizi darbojošos RO sistēmu (salīdzinājumam ūdens molekulas MW ir 18). Tāpat, jo lielāks ir piesārņotāja jonu lādiņš, jo lielāka iespēja, ka tas nespēs iziet cauri RO membrānai. Piemēram, nātrija jonam ir tikai viens lādiņš (monovalents), un RO membrāna, kā arī, piemēram, kalcijs, kam ir divi lādiņi, to nenoraida. Tāpat tas ir iemesls, kāpēc RO sistēma ļoti labi nenoņem gāzes, piemēram, CO2, jo tās šķīdumā nav ļoti jonizētas (uzlādētas) un tām ir ļoti maza molekulmasa. Tā kā RO sistēma neizvada gāzes, caurlaidīgajam ūdenim var būt nedaudz zemāks pH līmenis nekā parasti atkarībā no CO2 līmeņa padeves ūdenī, jo CO2 tiek pārvērsts ogļskābē.
Reversā osmoze ir ļoti efektīva iesāļo, virszemes un gruntsūdeņu ārstēšanā gan lielām, gan mazām plūsmām. Daži nozaru piemēri, kas izmanto RO ūdeni, ietver farmāciju, katlu padeves ūdeni, pārtiku un dzērienus, metāla apdari un pusvadītāju ražošanu, lai nosauktu dažus.
Reversās osmozes veiktspējas un dizaina aprēķini
Ir daži aprēķini, kas tiek izmantoti, lai novērtētu RO sistēmas veiktspēju un arī dizaina apsvērumus. RO sistēmai ir instrumenti, kas parāda kvalitāti, plūsmu, spiedienu un dažreiz citus datus, piemēram, temperatūru vai darbības stundas. Lai precīzi izmērītu RO sistēmas veiktspēju, jums ir nepieciešami vismaz šādi darbības parametri:
- Barības spiediens
- Caurlaidīgs spiediens
- Koncentrāta spiediens
- Barības vadītspēja
- Caurlaidīga vadītspēja
- Barības plūsma
- Caurlaidīga plūsma
- Temperatūra
reversās osmozes sistēma