I. Introduzzjoni għall-membrana tal-osmosis reverse
Ro tfisserMembrana ta 'l-osmosis b'lura- Normalment, l-ilma jiċċirkola minn konċentrazzjoni baxxa għal konċentrazzjoni għolja. Madankollu, taħt pressjoni, il-fluss jinqaleb minn konċentrazzjoni għolja għal konċentrazzjoni baxxa. Dan huwa magħruf bħala l-prinċipju ta 'osmosis b'lura.
Id-daqs tal-pori tal-membrani RO huwa ta 'madwar 0. {000 1 mikron-madwar 1 / 5,000 Id-daqs ta' batterji jew viruses - u għalhekk jippermetti biss molekuli tal-ilma u xi joni minerali ta 'benefiċċju li jgħaddu. Impuritajiet oħra u metalli tqal huma mormija mill-iżbokk tad-drenaġġ. Il-membrani RO huma użati ħafna fid-desalinizzazzjoni tal-ilma baħar u r-riċiklaġġ tal-ilma mormi tal-ispazju, u għalhekk huma spiss imsejħa kliewi artifiċjali ta 'teknoloġija għolja.
Il-membrani RO huma membrani semi-permeabbli sintetiċi ddisinjati biex jimitaw il-membrani bijoloġiċi. Huma komunement magħmula minn materjali polimeri bħall-aċetat taċ-ċelluloża, polihydrazide aromatiku, jew poliamide aromatiku. Il-pori fuq il-wiċċ tal-membrana tipikament ivarjaw minn 0. 5 sa 10 nm, u l-permeabilità tagħhom tiddependi fuq l-istruttura kimika tal-membrana. Xi materjali jirrifjutaw sew il-melħ iżda għandhom permeabilità tal-ilma aktar bil-mod, filwaqt li oħrajn b'aktar gruppi idrofiliċi jippermettu fluss ta 'ilma aktar mgħaġġel.
1. Prinċipju ta 'Osmosis Reverse
Biex nifhmu r-RO, l-ewwel irridu nkunu nafu x'inhi "osmosis": meta żewġ soluzzjonijiet b'konċentrazzjonijiet ta 'melħ differenti huma separati minn membrana semi-permeabbli, l-ilma jiċċirkola b'mod naturali mill-ġenb b'konċentrazzjoni ta' melħ aktar baxxa mal-ġenb b'konċentrazzjoni ogħla tal-melħ. L-imluħa nfushom ma jgħaddux. Dan il-proċess ikompli sakemm jintlaħaq l-ekwilibriju u jkun immexxi minn pressjoni osmotika.
Jekk pressjoni ikbar mill-pressjoni osmotika hija applikata fuq in-naħa ta 'salinità għolja, il-fluss ta' l-ilma jista 'jinqaleb - din hija l-osmosis b'lura. B'dan il-mod, il-molekuli tal-ilma huma sfurzati mill-membrana għan-naħa l-oħra, u jħallu l-imluħa u l-impuritajiet warajhom, jippurifikaw b'mod effettiv l-ilma.
2. Oriġini tat-teknoloġija RO
Fil-ħamsinijiet, ix-xjentist Amerikan Dr S. Sourirajan skopra membrana rqiqa fil-ġisem ta 'gawwija, li tista' tissepara ilma ħelu mill-ilma baħar ġewwa l-ġisem tal-għasafar bl-użu ta 'pressjoni. Dan il-kunċett waqqaf il-pedament għat-teorija tar-RO.
Fl-1953, l-Università ta ’Florida applikat din it-teknoloġija għal tagħmir ta’ desalinizzazzjoni. Fl-1960, il-gvern Amerikan iffinanzja riċerka fl-UCLA Medical School, immexxija minn Dr Sidney Lode u Dr Sourirajan, biex jiżviluppaw membrani RO għal programmi spazjali. L-għan kien li jitnaqqas il-ħtieġa li jġorru ammonti kbar ta 'ilma fl-ispazju. Maż-żmien, aktar riċerkaturi saru involuti, javvanzaw ħafna l-kwalità u l-kwantità tat-teknoloġija tal-membrana RO u jsolvu sfidi ewlenin ta 'purifikazzjoni tal-ilma għall-umanità.
II. Introduzzjoni għall-Membrana tal-Ultrafiltrazzjoni
Il-membrani ultrafiltrazzjoni (UF) għandhom daqsijiet uniformi tal-pori li jvarjaw minn {{{0}}. 001 sa 0.02 mikron. Taħt pressjoni, dawn il-membrani jiffiltraw molekuli ikbar mid-daqs tal-pori, li jisseparaw b'mod effettiv partiċelli b'piżijiet molekulari fuq 500 Daltons jew daqsijiet akbar minn 10 nm. Il-membrani UF kienu waħda mill-ewwel membrani ta 'separazzjoni tal-polimeri żviluppati u ġew użati b'mod industrijali mill-1960s.
Filtrazzjoni UF tiddependi fuq differenzi ta 'pressjoni biex tissepara s-soluti u tikkonċentra sustanzi. Dawn il-membrani huma ġeneralment magħmula minn aċetat taċ-ċelluloża jew materjali polimeri simili. Huma partikolarment utli biex jisseparaw sospensjonijiet kollojdali li huma diffiċli biex jimmaniġġjaw b'metodi oħra. L-applikazzjonijiet tal-membrana UF ikomplu jespandu.
Filtrazzjoni tal-membrana mmexxija mill-pressjoni tinkludi tliet tipi ewlenin:
Mikrofiltrazzjoni (MF): 0.02–10 μm
Ultrafiltrazzjoni (UF): 0.001–0.02 μm
Osmosis b'lura (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Karatteristiċi tal-membrani RO
Rata għolja ta 'desalinizzazzjoni anke b'rati għoljin ta' fluss
Qawwa mekkanika qawwija u ħajja twila tas-servizz
Prestazzjoni effettiva taħt pressjoni operattiva baxxa
Reżistenti għal reazzjonijiet kimiċi u bijokimiċi
Impatt minimu minn pH, temperatura, u fatturi oħra
Materja prima faċli għas-sors, manifattura sempliċi, u prezz baxx
Iv. Karatteristiċi tal-membrani UF
L-ebda bidla fil-fażi matul il-proċess UF; Operazzjoni stabbli f'temperatura tal-kamra
Disinn ta 'tagħmir kompatt, impronta żgħira, u faċli biex topera
Proċess ta 'separazzjoni sempliċi b'livell għoli ta' awtomazzjoni
Kapaċi jissepara sustanzi bbażati fuq piż molekulari
Adattabilità wiesgħa għal kwalitajiet ta 'ilma differenti u firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet
V. Applikazzjonijiet tal-membrani RO
Il-membrani RO jintużaw f'diversi industriji, inklużi:
Ġenerazzjoni tal-Enerġija
Petrokimiċi
Manifattura tal-azzar
Elettronika
Farmaċewtiċi
Ikel u xorb
Trattament tal-ilma muniċipali u protezzjoni ambjentali
Huma għandhom rwoli ewlenin fi:
Ilma tal-baħar li jinżel u ilma salmastru
Produzzjoni ta 'l-ilma ta' l-għalf tal-bojler
Ħolqien ta 'ilma pur industrijali u ilma ultra-pur għall-elettronika
Nagħmlu l-ilma tax-xorb
Trattament tad-Drenaġġ
Proċessi speċjalizzati ta 'separazzjoni u purifikazzjoni
