RO membránelem permeátum hordozó: A fordított ozmózis technológia szíve

A modern vízkezelési technológiában fordított ozmózis (RO) membránelem permeátum hordozó létfontosságú szerepet játszik. Az RO membrántechnológiát nemcsak a tengervíz sótalanítása, a sósvíz-kezelés és a tisztavíz-előkészítés területén alkalmazzák széles körben, hanem számos iparágban is pótolhatatlan szerepet játszik, mint például az orvostudomány, az elektronika, a vegyipar és az élelmiszer-feldolgozás.

A fordított ozmózis a víz természetes áthatolási folyamatának fordított folyamata a természetben. Ez a folyamat a féligáteresztő membránok szelektív elfogásán alapul, vagyis az oldatban lévő oldott anyagokat és oldószereket nyomás alatt szétválasztják. Ha azonos térfogatú híg oldatot és tömény oldatot helyezünk egy edény mindkét oldalára, és a közepén féligáteresztő membránnal blokkoljuk, a híg oldatban lévő oldószer természetesen áthalad a féligáteresztő membránon, és a koncentrált oldat oldalára áramlik. ozmotikus egyensúlyi állapotba kerül. Ekkor, ha az ozmotikus nyomásnál nagyobb nyomást alkalmazunk a koncentrált oldat oldalára, az oldószer áramlási iránya megfordul, és ez a folyamat fordított ozmózis.

Az RO membránelemek a fordított ozmózis rendszer központi elemei, amelyek általában több rétegű, különböző anyagokból és szerkezetű vékony filmekből állnak. E membránok közül a legkritikusabb az ultravékony sótalanító réteg, amelynek sűrűsége közvetlenül meghatározza a membrán sótalanítási sebességét. Az általános RO membránanyagok közé tartozik a cellulóz-acetát membrán és a kompozit membrán. Bár a cellulóz-acetát membránt széles körben használták a korai időkben, fokozatosan felváltották kompozit membránokra, amelyek jobb teljesítményt nyújtanak korlátozott hidrolízise és pH-tartománya miatt.

A kompozit membrán fő tartószerkezete poliészter nemszőtt szövet, felületén mikropórusos műszaki műanyag poliszulfon réteggel, a záróréteg pedig erősen térhálósított aromás poliamidból készül. Ez a szerkezet nemcsak a membrán kémiai és biológiai stabilitását javítja, hanem jelentősen javítja az átviteli teljesítményét is. A kompozit membrán nem lesz összenyomva működés közben, így a víztermelés és a sótalanítás aránya viszonylag stabil, az élettartam pedig hosszabb.

Az RO membránelemben az áteresztő hordozó a nyersvizet és az előállított vizet összekötő híd. Feladata a tisztított víz membránszűrés utáni szállítása a membrán egyik oldaláról a másik oldalra. Az áteresztő hordozó teljesítménye közvetlenül befolyásolja az RO rendszer általános hatékonyságát. A jó minőségű áteresztő hordozóknak nagy áteresztőképességgel, alacsony ellenállással, korrózióállósággal és hosszú élettartammal kell rendelkezniük.

A gyakorlati alkalmazások során az áteresztő hordozók gyakran szembesülnek olyan kihívásokkal, mint a magas hőmérséklet, a magas nyomás és a bonyolult vízminőség. Tanulmányok kimutatták, hogy a magas hőmérsékletű és nagynyomású környezetnek való hosszú távú expozíció az RO membránok fizikai deformációját okozhatja, például membrán tömörödését és a permeátumhordozók behatolását, ami befolyásolja a membrán permeabilitását és a sótalanítási sebességet. Ezért a permeátumhordozók tervezése és kiválasztása során teljes mértékben figyelembe kell venni azok anyagait, szerkezetét és munkakörnyezetét, hogy biztosítsák hosszú távú stabil működésüket.

A tudomány és a technológia fejlődésével az RO membrántechnológia is folyamatosan újul és fejlődik. A membránanyagok és a gyártási folyamatok javításával tovább javítható a membrán sótalanítási sebessége és víztermelése; a membránelemek szerkezeti kialakításának optimalizálásával a rendszer energiafogyasztása és üzemeltetési költségei csökkenthetők; új elő- és utókezelési technológiák kifejlesztésével a membrán élettartama meghosszabbítható és a membránszennyezés csökkenthető.