11 Bře 2022
STARK: systém reverzní osmózy. Jak funguje reverzní osmóza?
Tento článek je zaměřen na publikum, které má malé nebo žádné zkušenosti s vodou s reverzní osmózou a pokusí se vysvětlit základy jednoduchými slovy, které by měly čtenáři zanechat lepší celkové pochopení vodní technologie reverzní osmózy a jejích aplikací.
Pochopení reverzní osmózy
Reverzní osmóza, běžně označovaná jako RO, je proces, při kterém demineralizujete nebo deionizujete vodu tím, že ji tlačíte pod tlakem přes polopropustnou membránu reverzní osmózy.
Jak funguje reverzní osmóza?
Reverzní osmóza funguje tak, že se pomocí vysokotlakého čerpadla zvýší tlak na solné straně RO a protlačí se voda přes polopropustnou membránu RO, přičemž téměř všechny (přibližně 95 % až 99 %) rozpuštěných solí zůstanou v proudu odpadu. Velikost potřebného tlaku závisí na koncentraci soli v napájecí vodě. Čím koncentrovanější je napájecí voda, tím větší tlak je zapotřebí k překonání osmotického tlaku.
Odsolená voda, která je demineralizovaná nebo deionizovaná, se nazývá permeátová (nebo produktová) voda. Proud vody, který nese koncentrované kontaminanty, které neprošly membránou RO, se nazývá odmítací (nebo koncentrovaný) proud.
Když napájecí voda vstupuje do membrány RO pod tlakem (dostatečný tlak k překonání osmotického tlaku), molekuly vody procházejí polopropustnou membránou a soli a další nečistoty nemohou projít a jsou odváděny vyřazovacím proudem (také známým jako proud koncentrátu nebo solanky), který jde do odpadu nebo může být za určitých okolností přiváděn zpět do přívodu napájecí vody, aby byl recyklován systémem RO Šetřete vodou. Voda, která prochází membránou RO, se nazývá permeát nebo produktová voda a obvykle z ní je odstraněno přibližně 95 % až 99 % rozpuštěných solí.
Je důležité si uvědomit, že systém RO využívá spíše křížovou filtraci než standardní filtraci, kde se nečistoty shromažďují ve filtračním médiu. Při křížové filtraci roztok prochází filtrem nebo prochází filtrem se dvěma výstupy: filtrovaná voda jde jedním směrem a kontaminovaná voda jde jiným směrem. Aby se zabránilo hromadění nečistot, filtrace s příčným průtokem umožňuje vodě odmést nahromaděné nečistoty a také umožňuje dostatečnou turbulenci, aby byl povrch membrány čistý.
Jaké nečistoty odstraní reverzní osmóza z vody?
Reverzní osmóza je schopna odstranit až 99%+ rozpuštěných solí (iontů), částic, koloidů, organických látek, bakterií a pyrogenů z napájecí vody (ačkoli na RO systém by se nemělo spoléhat při odstranění 100% bakterií a virů). Membrána RO odmítá nečistoty na základě jejich velikosti a náboje. Jakýkoli kontaminant, který má molekulovou hmotnost vyšší než 200, je pravděpodobně odmítnut správně běžícím systémem RO (pro srovnání, molekula vody má MW 18). Stejně tak platí, že čím větší je iontový náboj kontaminantu, tím je pravděpodobnější, že nebude schopen projít membránou RO. Například sodíkový iont má pouze jeden náboj (monovalentní) a není membránou RO odmítnut tak dobře jako například vápník, který má dva náboje. Stejně tak to je důvod, proč RO systém neodstraňuje plyny, jako je CO2 příliš dobře, protože nejsou vysoce ionizované (nabité), když jsou v roztoku, a mají velmi nízkou molekulovou hmotnost. Protože systém RO neodstraňuje plyny, může mít permeátová voda o něco nižší než normální hodnotu pH v závislosti na hladinách CO2 v napájecí vodě, protože CO2 se přeměňuje na kyselinu uhličitou.
Reverzní osmóza je velmi účinná při úpravě brakické, povrchové a podzemní vody pro aplikace s velkými i malými průtoky. Některé příklady průmyslových odvětví, která používají RO vodu, zahrnují farmaceutický průmysl, napájecí vodu do kotlů, potraviny a nápoje, povrchovou úpravu kovů a výrobu polovodičů, abychom jmenovali alespoň některé.
Výpočty výkonu a designu reverzní osmózy
Existuje několik výpočtů, které se používají k posouzení výkonu systému RO a také k úvahám o návrhu. Systém RO má přístrojové vybavení, které zobrazuje kvalitu, průtok, tlak a někdy i další údaje, jako je teplota nebo provozní hodiny. Aby bylo možné přesně měřit výkon systému RO, potřebujete minimálně následující provozní parametry:
Systém reverzní osmózy
Pochopení reverzní osmózy
Reverzní osmóza, běžně označovaná jako RO, je proces, při kterém demineralizujete nebo deionizujete vodu tím, že ji tlačíte pod tlakem přes polopropustnou membránu reverzní osmózy.
Jak funguje reverzní osmóza?
Reverzní osmóza funguje tak, že se pomocí vysokotlakého čerpadla zvýší tlak na solné straně RO a protlačí se voda přes polopropustnou membránu RO, přičemž téměř všechny (přibližně 95 % až 99 %) rozpuštěných solí zůstanou v proudu odpadu. Velikost potřebného tlaku závisí na koncentraci soli v napájecí vodě. Čím koncentrovanější je napájecí voda, tím větší tlak je zapotřebí k překonání osmotického tlaku.
Odsolená voda, která je demineralizovaná nebo deionizovaná, se nazývá permeátová (nebo produktová) voda. Proud vody, který nese koncentrované kontaminanty, které neprošly membránou RO, se nazývá odmítací (nebo koncentrovaný) proud.
Když napájecí voda vstupuje do membrány RO pod tlakem (dostatečný tlak k překonání osmotického tlaku), molekuly vody procházejí polopropustnou membránou a soli a další nečistoty nemohou projít a jsou odváděny vyřazovacím proudem (také známým jako proud koncentrátu nebo solanky), který jde do odpadu nebo může být za určitých okolností přiváděn zpět do přívodu napájecí vody, aby byl recyklován systémem RO Šetřete vodou. Voda, která prochází membránou RO, se nazývá permeát nebo produktová voda a obvykle z ní je odstraněno přibližně 95 % až 99 % rozpuštěných solí.
Je důležité si uvědomit, že systém RO využívá spíše křížovou filtraci než standardní filtraci, kde se nečistoty shromažďují ve filtračním médiu. Při křížové filtraci roztok prochází filtrem nebo prochází filtrem se dvěma výstupy: filtrovaná voda jde jedním směrem a kontaminovaná voda jde jiným směrem. Aby se zabránilo hromadění nečistot, filtrace s příčným průtokem umožňuje vodě odmést nahromaděné nečistoty a také umožňuje dostatečnou turbulenci, aby byl povrch membrány čistý.
Jaké nečistoty odstraní reverzní osmóza z vody?
Reverzní osmóza je schopna odstranit až 99%+ rozpuštěných solí (iontů), částic, koloidů, organických látek, bakterií a pyrogenů z napájecí vody (ačkoli na RO systém by se nemělo spoléhat při odstranění 100% bakterií a virů). Membrána RO odmítá nečistoty na základě jejich velikosti a náboje. Jakýkoli kontaminant, který má molekulovou hmotnost vyšší než 200, je pravděpodobně odmítnut správně běžícím systémem RO (pro srovnání, molekula vody má MW 18). Stejně tak platí, že čím větší je iontový náboj kontaminantu, tím je pravděpodobnější, že nebude schopen projít membránou RO. Například sodíkový iont má pouze jeden náboj (monovalentní) a není membránou RO odmítnut tak dobře jako například vápník, který má dva náboje. Stejně tak to je důvod, proč RO systém neodstraňuje plyny, jako je CO2 příliš dobře, protože nejsou vysoce ionizované (nabité), když jsou v roztoku, a mají velmi nízkou molekulovou hmotnost. Protože systém RO neodstraňuje plyny, může mít permeátová voda o něco nižší než normální hodnotu pH v závislosti na hladinách CO2 v napájecí vodě, protože CO2 se přeměňuje na kyselinu uhličitou.
Reverzní osmóza je velmi účinná při úpravě brakické, povrchové a podzemní vody pro aplikace s velkými i malými průtoky. Některé příklady průmyslových odvětví, která používají RO vodu, zahrnují farmaceutický průmysl, napájecí vodu do kotlů, potraviny a nápoje, povrchovou úpravu kovů a výrobu polovodičů, abychom jmenovali alespoň některé.
Výpočty výkonu a designu reverzní osmózy
Existuje několik výpočtů, které se používají k posouzení výkonu systému RO a také k úvahám o návrhu. Systém RO má přístrojové vybavení, které zobrazuje kvalitu, průtok, tlak a někdy i další údaje, jako je teplota nebo provozní hodiny. Aby bylo možné přesně měřit výkon systému RO, potřebujete minimálně následující provozní parametry:
- Vstupní tlak
- Tlak permeátu
- Koncentrovaný tlak
- Vodivost nástřiku
- Permeátová vodivost
- Tok krmiva
- Prostupující proudění
- Teplota
Systém reverzní osmózy