I. Pengenalan Membran osmosis terbalik
RO bermaksudMembran osmosis terbalik. Biasanya, air mengalir dari kepekatan rendah ke kepekatan yang tinggi. Walau bagaimanapun, di bawah tekanan, aliran membalikkan-dari kepekatan tinggi ke kepekatan yang rendah. Ini dikenali sebagai prinsip osmosis terbalik.
Saiz liang membran RO adalah kira-kira 0. 000 1 mikron-sekitar 1/5,000 saiz bakteria atau virus-jadi ia hanya membolehkan molekul air dan beberapa ion mineral yang bermanfaat untuk dilalui. Kekotoran lain dan logam berat dilepaskan melalui saluran air sisa. Membran RO digunakan secara meluas dalam penyahgaraman air laut dan kitar semula air sisa ruang, dan oleh itu sering disebut sebagai buah pinggang tiruan berteknologi tinggi.
Membran RO adalah membran separa sintetik yang direka untuk meniru membran biologi. Mereka biasanya dibuat daripada bahan polimer seperti selulosa asetat, polyhydrazide aromatik, atau poliamida aromatik. Liang -liang di permukaan membran biasanya berkisar dari 0 5 hingga 10 nm, dan kebolehtelapan mereka bergantung kepada struktur kimia membran. Sesetengah bahan menolak garam dengan baik tetapi mempunyai kebolehtelapan air yang lebih perlahan, sementara yang lain dengan lebih banyak kumpulan hidrofilik membolehkan aliran air yang lebih cepat.
1. Prinsip osmosis terbalik
Untuk memahami RO, kita perlu mengetahui apa yang "osmosis" adalah: Apabila dua penyelesaian dengan kepekatan garam yang berbeza dipisahkan oleh membran separa yang telap, air secara semulajadi mengalir dari sisi dengan kepekatan garam yang lebih rendah ke sisi dengan kepekatan garam yang lebih tinggi. Garam itu sendiri tidak melalui. Proses ini berterusan sehingga keseimbangan dicapai dan didorong oleh tekanan osmotik.
Jika tekanan lebih besar daripada tekanan osmotik digunakan pada bahagian salin tinggi, aliran air boleh dibalikkan-ini adalah osmosis terbalik. Dengan cara ini, molekul air dipaksa melalui membran ke sisi lain, meninggalkan garam dan kekotoran di belakang, dengan berkesan membersihkan air.
2. Asal teknologi RO
Pada tahun 1950 -an, saintis Amerika Dr. S. Sourirajan menemui membran nipis di dalam badan camar, yang boleh memisahkan air tawar dari air laut di dalam badan burung menggunakan tekanan. Konsep ini meletakkan asas untuk teori RO.
Pada tahun 1953, University of Florida menggunakan teknologi ini untuk peralatan penyahgaraman. Pada tahun 1960, penyelidikan kerajaan AS di UCLA Medical School, yang diketuai oleh Dr. Sidney Lode dan Dr. Sourirajan, untuk membangunkan membran RO untuk program ruang angkasa. Matlamatnya adalah untuk mengurangkan keperluan untuk membawa sejumlah besar air ke ruang angkasa. Dari masa ke masa, lebih banyak penyelidik terlibat, sangat memajukan kualiti dan kuantiti teknologi membran RO dan menyelesaikan cabaran pemurnian air utama untuk kemanusiaan.
Ii. Pengenalan Membran Ultrafiltrasi
Membran Ultrafiltration (UF) mempunyai saiz liang seragam dari {{0}}. 001 hingga 0.02 mikron. Di bawah tekanan, membran ini menyaring molekul yang lebih besar daripada saiz liang, dengan berkesan memisahkan zarah dengan berat molekul lebih daripada 500 daltons atau saiz lebih besar daripada 10 nm. Membran UF adalah salah satu membran pemisahan polimer pertama yang dibangunkan dan telah digunakan secara industri sejak tahun 1960 -an.
Penapisan UF bergantung kepada perbezaan tekanan untuk memisahkan larutan dan bahan tumpuan. Membran ini biasanya dibuat dari selulosa asetat atau bahan polimer yang serupa. Mereka amat berguna untuk memisahkan penggantungan koloid yang sukar dikendalikan dengan kaedah lain. Aplikasi membran UF terus berkembang.
Penapisan membran yang didorong oleh tekanan termasuk tiga jenis utama:
Penapisan mikro (MF): 0.02–10 μm
Ultrafiltrasi (UF): 0.001–0.02 μm
Osmosis terbalik (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Ciri -ciri membran RO
Kadar penyahgaraman yang tinggi walaupun pada kadar aliran tinggi
Kekuatan mekanikal yang kuat dan hayat perkhidmatan yang panjang
Prestasi berkesan di bawah tekanan operasi yang rendah
Tahan terhadap tindak balas kimia dan biokimia
Kesan minimum dari pH, suhu, dan faktor lain
Bahan mentah yang mudah untuk sumber, pembuatan mudah, dan kos rendah
Iv. Ciri -ciri membran UF
Tiada perubahan fasa semasa proses UF; operasi stabil pada suhu bilik
Reka bentuk peralatan padat, jejak kecil, dan mudah dikendalikan
Proses pemisahan mudah dengan tahap automasi yang tinggi
Mampu memisahkan bahan berdasarkan berat molekul
Kesesuaian yang luas kepada kualiti air yang berbeza dan pelbagai aplikasi
V. Aplikasi membran RO
Membran RO digunakan di pelbagai industri, termasuk:
Penjanaan kuasa
Petrokimia
Pembuatan keluli
Elektronik
Farmaseutikal
Makanan dan minuman
Rawatan air perbandaran dan perlindungan alam sekitar
Mereka memainkan peranan penting dalam:
Merendahkan air laut dan air payau
Menghasilkan air suapan dandang
Mewujudkan air tulen perindustrian dan air ultra-sejenis untuk elektronik
Membuat air minuman
Rawatan Air Sisa
Proses pemisahan dan pemurnian khusus
