A fordított ozmózisos membrán egy mesterséges féligáteresztő membrán, amelynek bizonyos jellemzői a biológiai féligáteresztő membrán szimulálásával készültek, és a fordított ozmózisos technológia központi eleme.A fordított ozmózis technológia elve az, hogy az oldat ozmózisnyomásánál nagyobb nyomás hatására ezek az anyagok és a víz szétválnak aszerint, hogy más anyagok nem tudnak átjutni a félig áteresztő membránon.A fordított ozmózisos membrán pórusmérete nagyon kicsi, így hatékonyan tudja eltávolítani a vízben oldott sókat, kolloidokat, mikroorganizmusokat, szerves anyagokat stb.A rendszer előnyei a jó vízminőség, az alacsony energiafogyasztás, a szennyezésmentesség, az egyszerű folyamat és a könnyű kezelhetőség.
A fordított ozmózisos membrán a fordított ozmózis megvalósításának központi eleme, és ez egy mesterséges féligáteresztő membrán, amely bizonyos jellemzőkkel rendelkezik biológiai féligáteresztő membrán szimulálásával.Általában polimer anyagokból készül.Ilyen például a cellulóz-acetát film, aromás polihidrazid film, aromás poliamid film.A felületi pórusok átmérője általában 0,5 és 10 nm között van, a permeabilitás pedig magának a membránnak a kémiai szerkezetétől függ.Egyes polimer anyagok jó sótaszító képességgel rendelkeznek, de a víz áteresztési sebessége nem jó.Egyes polimer anyagok kémiai szerkezete több hidrofil csoportot tartalmaz, így a víz áthatolási sebessége viszonylag gyors.Ezért egy kielégítő fordított ozmózisos membránnak megfelelő mértékű áteresztőképességgel vagy sóleutasítóval kell rendelkeznie.
A fordított ozmózisos membránnak a következő jellemzőkkel kell rendelkeznie:
(1) Nagy áramlási sebesség mellett nagy hatékonyságú sótalanítási sebességgel kell rendelkeznie;
(2) Nagy mechanikai szilárdsággal és élettartammal rendelkezik;
(3) Alacsonyabb üzemi nyomáson is működhet;
(4) Ellenáll a kémiai vagy biokémiai hatásoknak;
(5) Kevésbé befolyásolják olyan tényezők, mint a pH-érték és a hőmérséklet;
(6) A filmgyártási nyersanyagok forrása egyszerű, a feldolgozás egyszerű, és a költségek alacsonyak.
Kétféle fordított ozmózisú membrán létezik: aszimmetrikus és homogén membrán.A jelenleg használt membránanyagok elsősorban cellulóz-acetát és aromás poliamidok.Alkatrészei üreges szálak, tekercsek, lemezek és keretek és cső alakúak.Használható vegyi egység műveletekhez, például elválasztáshoz, koncentráláshoz és tisztításhoz, és főként a tisztavíz-előkészítésben és a vízkezelésben használatos.
Elv: A fordított ozmózis, más néven fordított ozmózis, egy membránleválasztási művelet, amely nyomáskülönbséget használ hajtóerőként az oldószer és az oldat elválasztására.A membrán egyik oldalán gyakoroljon nyomást a tápfolyadékra.Ha a nyomás meghaladja az ozmózisnyomást, az oldószer megfordítja az ozmózist a természetes ozmózis irányával szemben.Ezáltal a permeált oldószert, azaz a permeátumot a membrán alacsony nyomású oldalán nyerjük;a tömény oldatot, azaz a koncentrált oldatot a nagynyomású oldalon kapjuk.Ha fordított ozmózist használnak a tengervíz kezelésére, akkor a membrán alacsony nyomású oldalán friss vizet, a nagy nyomású oldalon sóoldatot nyernek.
A fordított ozmózis során az oldószer áteresztési sebessége, azaz az N áramlási energia: N=Kh (Δp-Δπ) ahol Kh a hidraulikus permeabilitási együttható, amely a hőmérséklet emelkedésével enyhén növekszik;Δp a statikus nyomáskülönbség a membrán mindkét oldalán;Δπ az oldat ozmotikus nyomáskülönbsége a membrán mindkét oldalán.
Egy híg oldat ozmózisnyomása π: π=iCRT ahol i az oldott anyag molekulák ionizációja során keletkező ionok száma;C az oldott anyag moláris koncentrációja;R a gáz moláris állandója;T az abszolút hőmérséklet.
A fordított ozmózis általában aszimmetrikus membránokat és kompozit membránokat használ.A fordított ozmózisban használt berendezések főként üreges szál típusú vagy tekercs típusú membránleválasztó berendezések.A fordított ozmózisú membrán különféle szervetlen ionokat, kolloid anyagokat és makromolekuláris oldott anyagokat képes felfogni a vízben, így tisztított vizet kap.Makromolekuláris szervesanyag-oldatok előkoncentrálására is használható.A fordított ozmózis egyszerű folyamatának és az alacsony energiafogyasztásnak köszönhetően gyorsan fejlődött az elmúlt 20 évben.Széles körben alkalmazták tengervíz és brakkvíz (lásd sóoldat) sótalanításában, kazánvízlágyításban és szennyvízkezelésben, valamint ioncserével kombinálva nagy tisztaságú vizet állítanak elő.valamint a biológiai ágensek elválasztása és koncentrálása.
A fordított ozmózisos membránszűrés pontossága
A fordított ozmózisos membrán 0,0001 mikronnál nagyobb anyagokat képes felfogni, és a legkényesebb membránleválasztó termék.Hatékonyan képes felfogni minden 100-nál nagyobb molekulatömegű oldott sót és szerves anyagot, miközben lehetővé teszi a vízmolekulák áthaladását.