Uvod u princip rada membrane reverzne osmoze (RO):
RO je skraćenica za reverznu osmozu na engleskom i znači antiosmoza na kineskom.Općenito, kretanje molekula vode je od niske koncentracije do visoke koncentracije.Međutim, kada se pritisak primjenjuje na ulaznoj strani, smjer kretanja molekula vode je obrnut, od visoke koncentracije do niske koncentracije, otuda i naziv reverzna osmoza.
Princip RO membrane: RO membrana, također poznata kao membrana reverzne osmoze, je tehnologija koja odvaja tekućine veće od veličine pora membrane kroz razliku tlaka kao pokretačku silu.Tečnost koja prolazi kroz membransku filtraciju je podvrgnuta pritisku.Kada pritisak pređe osmotski pritisak RO membrane, tečnost će prodreti u suprotnom smeru.Tečnost manja od veličine pora će se ispuštati tokom procesa permeacije, dok će tečnost sa većom koncentracijom od veličine pora biti blokirana membranom i ispuštena kroz kanal koncentrirane vode.Ove radnje služe za pročišćavanje, odvajanje i koncentriranje izvorne tekućine.
Ključni pokazatelji učinka RO membrane su brzina desalinizacije, protok vode i stopa oporavka.Brzina desalinizacije se odnosi na stepen čistoće u kojoj membrana presreće jone, pri čemu se veća brzina desalinizacije postiže kada efikasnije presreće jone.Drugi ključni indikator učinka je fluks, koji se odnosi na količinu molekula vode koja može prodreti kroz jediničnu površinu membrane.Što je veći fluks, to su bolje performanse membrane.Stopa oporavka, s druge strane, odnosi se na omjer slatke vode i koncentracije dok je membrana u funkciji, pri čemu veći omjer ukazuje na bolje performanse membrane.
Zbog ove tri ključne karakteristike RO membrana, razvoj RO membrana je vođen ka postizanju proboja u visokoj stopi desalinizacije, velikoj proizvodnji vode i visokoj stopi povrata, od kojih bi svaka mogla donijeti značajne ekonomske koristi.
Za membranske elemente reverzne osmoze, u većini slučajeva izvor vode ne može direktno ući u elemente jer sadržane nečistoće mogu kontaminirati membranu i utjecati na stabilan rad sistema i vijek trajanja membranskog elementa.Predtretman je proces obrade sirove vode prema karakteristikama nečistoća u njoj, uz odgovarajuće postupke, kako bi ispunila zahtjeve za unos u elemente membrane reverzne osmoze.Budući da se nalazi prije reverzne osmoze u cijelom procesu obrade vode, naziva se predtretman.
Svrha predtretmana u sistemima reverzne osmoze je: 1) sprečavanje kontaminacije površine membrane, odnosno sprečavanje da se suspendovane nečistoće, mikroorganizmi, koloidne materije i sl. pričvrste na površinu membrane ili začepe kanal protoka vode membranskog elementa;2) spriječiti stvaranje kamenca na površini membrane.Tokom rada uređaja za reverznu osmozu, neke teško rastvorljive soli poput CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 mogu se taložiti na površini membrane usled koncentracije vode, pa je neophodno sprečiti nastanak ovih teško rastvorljivih soli. soli za otapanje;
3) osigurati da membrana nije izložena mehaničkim ili hemijskim oštećenjima, tako da membrana ima dobre performanse i dovoljan vijek trajanja.
Izbor procesa predtretmana za sisteme reverzne osmoze je sljedeći:
1) Za površinsku vodu sa sadržajem suspendovanih materija manjim od 50 mg/L, može se koristiti metoda direktne koagulacione filtracije;
2) Za površinske vode sa sadržajem suspendovanih materija većim od 50 mg/L, može se koristiti metoda koagulacije, bistrenja, filtracije;
3) Za podzemne vode sa sadržajem gvožđa manjim od 0,3 mg/L i sadržajem suspendovanih materija manjim od 20 mg/L, može se koristiti metoda direktne filtracije;
4) Za podzemne vode sa sadržajem gvožđa manjim od 0,3mg/L i sadržajem suspendovanih materija većim od 20mg/L, može se koristiti metoda direktne koagulacione filtracije;
5) Za podzemne vode sa sadržajem gvožđa većim od 0,3 mg/L, treba razmotriti oksidaciju i uklanjanje gvožđa, nakon čega sledi direktna filtracija ili direktna koagulaciona filtracija.Kada je sadržaj organske materije u sirovoj vodi visok, za tretman se mogu koristiti hlorisanje, koagulacija, bistrenje i filtracija.Kada ovaj tretman nije dovoljan, filtracija s aktivnim ugljem se također može koristiti za uklanjanje organske tvari.Kada je tvrdoća sirove vode visoka i CaCO3 će se i dalje taložiti na površini membrane reverzne osmoze nakon tretmana, može se koristiti omekšavanje ili obrada vapnom.Kada se druge teško rastvorljive soli talože i stvaraju kamenac u RO sistemu, treba koristiti sredstva protiv kamenca.Vrijedi napomenuti da barij i stroncij možda nisu uvijek prisutni u analizi sirove vode.Međutim, čak i pri vrlo niskim koncentracijama, lako mogu formirati ljuske na površini membrane sve dok je sadržaj sulfata u vodi veći od 0,01 mg/L.Ove ljuske je teško očistiti i stoga ih treba spriječiti da se formiraju na površini membrane što je više moguće.
Kada je sadržaj silicijum dioksida u sirovoj vodi visok, za tretman se može dodati kreč, magnezijum oksid (ili beli prah).Kada je koncentracija silicijum dioksida u RO napojnoj vodi veća od 20 mg/L, mora se napraviti procjena tendencije stvaranja kamenca.Budući da je teško očistiti kamenac od silicijevog dioksida, vrlo je potrebno spriječiti njegovo stvaranje na membrani.
Vrijeme objave: 01.08.2023