märts 11, 2022
STARK:pöördosmoosi süsteem. Kuidas pöördosmoos toimib?
See artikkel on suunatud publikule, kellel on vähe või üldse mitte kogemusi pöördosmoosi veega ja kes püüab selgitada põhitõdesid lihtsates terminites, mis peaksid jätma lugejale parema üldise arusaama pöördosmoosi veetehnoloogiast ja selle rakendustest.
Pöördosmoosi mõistmine
Pöördosmoos, mida tavaliselt nimetatakse RO-ks, on protsess, kus demineraliseerite või deioniseerite vett, surudes seda rõhu all läbi poolläbilaskva pöördosmoosi membraani.
Kuidas pöördosmoos toimib?
Pöördosmoos toimib kõrgsurvepumba abil, et suurendada rõhku RO soolapoolel ja suruda vesi üle poolläbilaskva RO-membraani, jättes peaaegu kõik (umbes 95%–99%) lahustunud sooladest maha. Vajaliku rõhu suurus sõltub toitevee soolakontsentratsioonist. Mida kontsentreeritum on toitevesi, seda suurem on rõhk osmootse rõhu ületamiseks.
Magestatud vett, mis on demineraliseeritud või deioniseeritud, nimetatakse permeaadi (või toote) veeks. Veevoolu, mis kannab kontsentreeritud saasteaineid, mis ei läbinud RO-membraani, nimetatakse tagasilükkamiseks (või kontsentreerimiseks) vooluks.
Kuna toitevesi siseneb rõhu all RO-membraani (osmootse rõhu ületamiseks piisavalt rõhku), läbivad veemolekulid poolläbilaskva membraani ning soolad ja muud saasteained ei tohi läbida ja juhitakse läbi tagasivooluvoolu (tuntud ka kui kontsentraat või soolveevool), mis läheb äravoolu või mida saab mõnel juhul suunata tagasi toiteveevarustusse, et seda RO-süsteemi kaudu ringlusse võtta säästa vett. Vett, mis teeb selle läbi RO-membraani, nimetatakse permeaadiks või toote veeks ja tavaliselt on sellest eemaldatud umbes 95% kuni 99% lahustunud sooladest.
Oluline on mõista, et ro-süsteem kasutab ristfiltreerimist, mitte standardset filtreerimist, kui saasteained kogutakse filtrikandjasse. Ristfiltreerimise korral läbib lahus filtri või läbib filtri kahe väljalaskeavaga: filtreeritud vesi läheb ühele ja saastunud vesi teisele poole. Saasteainete kogunemise vältimiseks võimaldab ristvoolu filtreerimine veel pühkida saasteainete kogunemist ja võimaldab ka piisavalt turbulentsi, et hoida membraani pind puhtana.
Milliseid saasteaineid pöördosmoos veest eemaldab?
Pöördosmoos on võimeline eemaldama toiteveest kuni 99%+ lahustunud sooladest (ioonidest), osakestest, kolloididest, orgaanilistest ainetest, bakteritest ja pürogeenidest (kuigi 100% bakterite ja viiruste eemaldamiseks ei tohiks tugineda RO-süsteemile). RO-membraan lükkab saasteained tagasi nende suuruse ja laengu põhjal. Kõik saasteained, mille molekulmass on suurem kui 200, lükatakse tõenäoliselt korralikult töötava RO-süsteemi poolt tagasi (võrdluseks võib öelda, et veemolekuli MW on 18). Samuti, mida suurem on saasteaine ioonlaeng, seda tõenäolisem on, et see ei suuda läbida RO-membraani. Näiteks naatriumioonil on ainult üks laeng (monovalentne) ja seda ei lükka tagasi nii RO-membraan kui ka näiteks kaltsium, millel on kaks laengut. Samuti ei eemalda RO-süsteem selliseid gaase nagu CO2 väga hästi, kuna need ei ole lahuses olles väga ioniseeritud (laetud) ja neil on väga madal molekulmass. Kuna RO-süsteem ei eemalda gaase, võib läbilaskva vee pH tase olla tavalisest veidi madalam, sõltuvalt CO2 tasemest toitevees, kuna CO2 muundatakse süsinikhappeks.
Pöördosmoos on väga efektiivne riim-, pinna- ja põhjavee töötlemisel nii suurte kui ka väikeste vooluhulkade jaoks. Mõned näited tööstusharudest, mis kasutavad RO-vett, hõlmavad farmaatsiatooteid, katla toitevett, toitu ja jooke, metalli viimistlust ja pooljuhtide tootmist, kui nimetada vaid mõnda.
Pöördosmoosi jõudlus ja disaini arvutused
Seal on käputäis arvutusi, mida kasutatakse RO-süsteemi jõudluse hindamiseks ja ka disainikaalutlustel. RO-süsteemil on mõõteriistad, mis kuvavad kvaliteeti, voolu, rõhku ja mõnikord muid andmeid, nagu temperatuur või töötunnid. RO-süsteemi jõudluse täpseks mõõtmiseks on vaja vähemalt järgmisi tööparameetreid:
pöördosmoosi süsteem
Pöördosmoosi mõistmine
Pöördosmoos, mida tavaliselt nimetatakse RO-ks, on protsess, kus demineraliseerite või deioniseerite vett, surudes seda rõhu all läbi poolläbilaskva pöördosmoosi membraani.
Kuidas pöördosmoos toimib?
Pöördosmoos toimib kõrgsurvepumba abil, et suurendada rõhku RO soolapoolel ja suruda vesi üle poolläbilaskva RO-membraani, jättes peaaegu kõik (umbes 95%–99%) lahustunud sooladest maha. Vajaliku rõhu suurus sõltub toitevee soolakontsentratsioonist. Mida kontsentreeritum on toitevesi, seda suurem on rõhk osmootse rõhu ületamiseks.
Magestatud vett, mis on demineraliseeritud või deioniseeritud, nimetatakse permeaadi (või toote) veeks. Veevoolu, mis kannab kontsentreeritud saasteaineid, mis ei läbinud RO-membraani, nimetatakse tagasilükkamiseks (või kontsentreerimiseks) vooluks.
Kuna toitevesi siseneb rõhu all RO-membraani (osmootse rõhu ületamiseks piisavalt rõhku), läbivad veemolekulid poolläbilaskva membraani ning soolad ja muud saasteained ei tohi läbida ja juhitakse läbi tagasivooluvoolu (tuntud ka kui kontsentraat või soolveevool), mis läheb äravoolu või mida saab mõnel juhul suunata tagasi toiteveevarustusse, et seda RO-süsteemi kaudu ringlusse võtta säästa vett. Vett, mis teeb selle läbi RO-membraani, nimetatakse permeaadiks või toote veeks ja tavaliselt on sellest eemaldatud umbes 95% kuni 99% lahustunud sooladest.
Oluline on mõista, et ro-süsteem kasutab ristfiltreerimist, mitte standardset filtreerimist, kui saasteained kogutakse filtrikandjasse. Ristfiltreerimise korral läbib lahus filtri või läbib filtri kahe väljalaskeavaga: filtreeritud vesi läheb ühele ja saastunud vesi teisele poole. Saasteainete kogunemise vältimiseks võimaldab ristvoolu filtreerimine veel pühkida saasteainete kogunemist ja võimaldab ka piisavalt turbulentsi, et hoida membraani pind puhtana.
Milliseid saasteaineid pöördosmoos veest eemaldab?
Pöördosmoos on võimeline eemaldama toiteveest kuni 99%+ lahustunud sooladest (ioonidest), osakestest, kolloididest, orgaanilistest ainetest, bakteritest ja pürogeenidest (kuigi 100% bakterite ja viiruste eemaldamiseks ei tohiks tugineda RO-süsteemile). RO-membraan lükkab saasteained tagasi nende suuruse ja laengu põhjal. Kõik saasteained, mille molekulmass on suurem kui 200, lükatakse tõenäoliselt korralikult töötava RO-süsteemi poolt tagasi (võrdluseks võib öelda, et veemolekuli MW on 18). Samuti, mida suurem on saasteaine ioonlaeng, seda tõenäolisem on, et see ei suuda läbida RO-membraani. Näiteks naatriumioonil on ainult üks laeng (monovalentne) ja seda ei lükka tagasi nii RO-membraan kui ka näiteks kaltsium, millel on kaks laengut. Samuti ei eemalda RO-süsteem selliseid gaase nagu CO2 väga hästi, kuna need ei ole lahuses olles väga ioniseeritud (laetud) ja neil on väga madal molekulmass. Kuna RO-süsteem ei eemalda gaase, võib läbilaskva vee pH tase olla tavalisest veidi madalam, sõltuvalt CO2 tasemest toitevees, kuna CO2 muundatakse süsinikhappeks.
Pöördosmoos on väga efektiivne riim-, pinna- ja põhjavee töötlemisel nii suurte kui ka väikeste vooluhulkade jaoks. Mõned näited tööstusharudest, mis kasutavad RO-vett, hõlmavad farmaatsiatooteid, katla toitevett, toitu ja jooke, metalli viimistlust ja pooljuhtide tootmist, kui nimetada vaid mõnda.
Pöördosmoosi jõudlus ja disaini arvutused
Seal on käputäis arvutusi, mida kasutatakse RO-süsteemi jõudluse hindamiseks ja ka disainikaalutlustel. RO-süsteemil on mõõteriistad, mis kuvavad kvaliteeti, voolu, rõhku ja mõnikord muid andmeid, nagu temperatuur või töötunnid. RO-süsteemi jõudluse täpseks mõõtmiseks on vaja vähemalt järgmisi tööparameetreid:
- Sööda rõhk
- Läbiv rõhk
- Kontsentraadi rõhk
- Sööda juhtivus
- Läbiv juhtivus
- Sööda vool
- Läbivoolav vool
- Temperatuur
pöördosmoosi süsteem