Sissejuhatus pöördosmoosi (RO) membraani tööpõhimõttesse:
RO on inglise keeles pöördosmoosi lühend ja tähendab hiina keeles antiosmoosi.Üldiselt toimub veemolekulide liikumine madalast kontsentratsioonist kõrge kontsentratsioonini.Kui aga sisselaskepoolele avaldatakse survet, muutub veemolekulide liikumissuund vastupidiseks, kõrgest kontsentratsioonist madalale, sellest ka nimi pöördosmoos.
RO membraani põhimõte: RO membraan, tuntud ka kui pöördosmoosi membraan, on tehnoloogia, mis eraldab membraani pooride suurusest suuremad vedelikud läbi rõhuerinevuse kui liikumapaneva jõu.Membraanfiltreerimisel olev vedelik allub survele.Kui rõhk ületab RO membraani osmootse rõhu, imbub vedelik läbi vastupidises suunas.Poori suurusest väiksem vedelik väljub läbilaskeprotsessi käigus, pooride suurusest suurema kontsentratsiooniga vedelik aga blokeeritakse membraani poolt ja juhitakse välja kontsentreeritud veekanali kaudu.Nende toimingute eesmärk on algse vedeliku puhastamine, eraldamine ja kontsentreerimine.
RO membraani peamised jõudlusnäitajad on magestamise kiirus, veevool ja taastumiskiirus.Magestamise määr viitab puhtusastmele, mille puhul membraan ioone kinni püüab, kusjuures suurem magestamise kiirus saavutatakse siis, kui see ioone tõhusamalt kinni püüab.Teine oluline jõudlusnäitaja on voog, mis viitab veemolekulide hulgale, mis võivad tungida läbi membraani pindalaühiku.Mida suurem on voog, seda parem on membraani jõudlus.Taastumismäär seevastu viitab magevee ja kontsentraadi suhtele membraani töötamise ajal, kusjuures suurem suhe näitab membraani paremat jõudlust.
Nende RO-membraanide kolme põhiomaduse tõttu on RO-membraanide väljatöötamine suunatud läbimurde saavutamisele kõrge magestamise kiiruse, suure veetootmise ja kõrge taaskasutamiskiiruse osas, millest igaüks võib tuua märkimisväärset majanduslikku kasu.
Pöördosmoosi membraanielementide puhul ei saa veeallikas enamikul juhtudel otse elementidesse siseneda, kuna selles sisalduvad lisandid võivad membraani saastada ning mõjutada süsteemi stabiilset tööd ja membraanielemendi eluiga.Eeltöötlus on toorvee töötlemine vastavalt selles sisalduvate lisandite omadustele sobivate protsessidega, et see vastaks pöördosmoosi membraanielementide sisendi nõuetele.Kuna see asub enne pöördosmoosi kogu veepuhastusprotsessis, nimetatakse seda eeltöötluseks.
Eeltöötluse eesmärk pöördosmoosisüsteemides on: 1) vältida membraani pinna saastumist, st vältida hõljuvate lisandite, mikroorganismide, kolloidsete ainete jms kinnitumist membraani pinnale või membraanielemendi veevoolukanali ummistumist;2) väldib membraani pinnal ketendamist.Pöördosmoosi seadme töötamise ajal võivad vee kontsentratsiooni tõttu membraani pinnale ladestuda mõned raskesti lahustuvad soolad, nagu CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2, mistõttu tuleb vältida nende raskesti lahustuvate soolade teket. soolade lahustamiseks;
3) tagama, et membraani ei kahjustataks mehaanilised või keemilised kahjustused, et membraanil oleks hea jõudlus ja piisav eluiga.
Pöördosmoosisüsteemide eeltöötlusprotsesside valik on järgmine:
1) Pinnavee puhul, mille heljumi sisaldus on alla 50 mg/l, võib kasutada otsekoagulatsioonifiltratsiooni meetodit;
2) Üle 50mg/L heljuva ainesisaldusega pinnavee puhul võib kasutada koagulatsiooni-, selitamis-, filtreerimismeetodit;
3) põhjavee puhul, mille rauasisaldus on alla 0,3 mg/l ja heljumi sisaldus alla 20 mg/l, võib kasutada otsefiltratsiooni meetodit;
4) põhjavee puhul, mille rauasisaldus on alla 0,3 mg/l ja heljumi sisaldus üle 20 mg/l, võib kasutada otsekoagulatsioonifiltratsiooni meetodit;
5) Põhjavee puhul, mille rauasisaldus on suurem kui 0,3 mg/l, tuleks kaaluda oksüdatsiooni ja raua eemaldamist, millele järgneb otsene filtreerimine või otsene koagulatsioonfiltreerimine.Kui toorvee orgaanilise aine sisaldus on kõrge, võib töötlemiseks kasutada kloorimist, koaguleerimist, selitamist ja filtreerimist.Kui sellest töötlemisest ei piisa, võib orgaanilise aine eemaldamiseks kasutada ka aktiivsöe filtreerimist.Kui toorvee karedus on kõrge ja CaCO3 settib pärast töötlemist siiski pöördosmoosimembraani pinnale, võib kasutada pehmendamist või lubjatöötlust.Kui muud raskesti lahustuvad soolad sadestuvad ja katlakivi RO-süsteemis tekivad, tuleks kasutada katlakivi eemaldamise aineid.Väärib märkimist, et baarium ja strontsium ei pruugi alati toorvee analüüsis sisalduda.Kuid isegi väga madalate kontsentratsioonide korral võivad need kergesti moodustada membraani pinnale soomuseid seni, kuni sulfaadisisaldus vees on suurem kui 0,01 mg/l.Neid soomuseid on raske puhastada ja seetõttu tuleks võimalikult palju vältida nende moodustumist membraani pinnale.
Kui ränidioksiidi sisaldus toorvees on kõrge, võib töötlemiseks lisada lupja, magneesiumoksiidi (või valget pulbrit).Kui ränidioksiidi kontsentratsioon RO toitevees on suurem kui 20 mg/l, tuleb teha katlakivi kalduvuse hindamine.Kuna ränidioksiidi katlakivi on raske puhastada, on väga vajalik vältida selle tekkimist membraanile.
Postitusaeg: august 01-2023