11. marts 2022
STARK:omvendt osmosesystem. Hvordan virker omvendt osmose?
Denne artikel henvender sig til et publikum, der har ringe eller ingen erfaring med omvendt osmosevand, og vil forsøge at forklare det grundlæggende i enkle vendinger, der bør give læseren en bedre overordnet forståelse af omvendt osmosevandteknologi og dens anvendelser.
Forståelse af omvendt osmose
Omvendt osmose, almindeligvis omtalt som RO, er en proces, hvor du demineraliserer eller deioniserer vand ved at skubbe det under tryk gennem en semipermeabel omvendt osmosemembran.
Hvordan virker omvendt osmose?
Omvendt osmose virker ved at bruge en højtrykspumpe til at øge trykket på saltsiden af RO og tvinge vandet hen over den semipermeable RO-membran, hvilket efterlader næsten alle (omkring 95 % til 99 %) af opløste salte i rejektstrømmen. Den krævede trykmængde afhænger af saltkoncentrationen i fødevandet. Jo mere koncentreret fødevandet er, jo mere tryk kræves der for at overvinde det osmotiske tryk.
Det afsaltede vand, der er demineraliseret eller deioniseret, kaldes permeat (eller produkt) vand. Vandstrømmen, der bærer de koncentrerede forurenende stoffer, der ikke passerede gennem RO-membranen, kaldes rejektstrømmen (eller koncentreret).
Når fødevandet kommer ind i RO-membranen under tryk (tilstrækkeligt tryk til at overvinde osmotisk tryk), passerer vandmolekylerne gennem den semipermeable membran, og salte og andre forurenende stoffer får ikke lov til at passere og udledes gennem rejektstrømmen (også kendt som koncentratet eller saltvandsstrømmen), som går til dræn eller kan føres tilbage til fødevandsforsyningen under nogle omstændigheder for at blive genbrugt gennem RO-systemet til Spar vand. Vandet, der kommer gennem RO-membranen, kaldes permeat eller produktvand og har normalt omkring 95 % til 99 % af de opløste salte fjernet fra det.
Det er vigtigt at forstå, at et RO-system anvender krydsfiltrering frem for standardfiltrering, hvor forurenende stoffer opsamles i filtermediet. Ved krydsfiltrering passerer opløsningen gennem filteret eller krydser filteret med to udløb: det filtrerede vand går den ene vej, og det forurenede vand går en anden vej. For at undgå ophobning af forurenende stoffer tillader krydsstrømsfiltrering vand at feje forurenende stoffer væk og tillader også tilstrækkelig turbulens til at holde membranoverfladen ren.
Hvilke forurenende stoffer vil omvendt osmose fjerne fra vand?
Omvendt osmose er i stand til at fjerne op til 99%+ af de opløste salte (ioner), partikler, kolloider, organiske stoffer, bakterier og pyrogener fra fødevandet (selvom et RO-system ikke bør stole på at fjerne 100% af bakterier og vira). En RO-membran afviser forurenende stoffer baseret på deres størrelse og ladning. Ethvert forurenende stof, der har en molekylvægt større end 200, afvises sandsynligvis af et korrekt kørende RO-system (til sammenligning har et vandmolekyle en MW på 18). Ligeledes, jo større ionladningen af forureningen er, jo mere sandsynligt vil den ikke være i stand til at passere gennem RO-membranen. For eksempel har en natriumion kun én ladning (monovalent) og afvises ikke af RO-membranen såvel som calcium for eksempel, som har to ladninger. Ligeledes er det derfor, at et RO-system ikke fjerner gasser som CO2 særlig godt, fordi de ikke er stærkt ioniserede (ladede), mens de er i opløsning og har en meget lav molekylvægt. Fordi et RO-system ikke fjerner gasser, kan permeatvandet have et lidt lavere pH-niveau end normalt afhængigt af CO2-niveauet i fødevandet, da CO2'en omdannes til kulsyre.
Omvendt osmose er meget effektiv til behandling af brakvand, overfladevand og grundvand til både store og små strømningsapplikationer. Nogle eksempler på industrier, der bruger RO-vand, omfatter farmaceutisk, kedelfødevand, mad og drikke, metalbehandling og halvlederfremstilling for at nævne nogle få.
Omvendt osmose ydeevne og designberegninger
Der er en håndfuld beregninger, der bruges til at bedømme ydeevnen af et RO-system og også til designovervejelser. Et RO-system har instrumentering, der viser kvalitet, flow, tryk og nogle gange andre data som temperatur eller driftstimer. For nøjagtigt at måle ydeevnen af et RO-system har du som minimum brug for følgende driftsparametre:
omvendt osmosesystem
Forståelse af omvendt osmose
Omvendt osmose, almindeligvis omtalt som RO, er en proces, hvor du demineraliserer eller deioniserer vand ved at skubbe det under tryk gennem en semipermeabel omvendt osmosemembran.
Hvordan virker omvendt osmose?
Omvendt osmose virker ved at bruge en højtrykspumpe til at øge trykket på saltsiden af RO og tvinge vandet hen over den semipermeable RO-membran, hvilket efterlader næsten alle (omkring 95 % til 99 %) af opløste salte i rejektstrømmen. Den krævede trykmængde afhænger af saltkoncentrationen i fødevandet. Jo mere koncentreret fødevandet er, jo mere tryk kræves der for at overvinde det osmotiske tryk.
Det afsaltede vand, der er demineraliseret eller deioniseret, kaldes permeat (eller produkt) vand. Vandstrømmen, der bærer de koncentrerede forurenende stoffer, der ikke passerede gennem RO-membranen, kaldes rejektstrømmen (eller koncentreret).
Når fødevandet kommer ind i RO-membranen under tryk (tilstrækkeligt tryk til at overvinde osmotisk tryk), passerer vandmolekylerne gennem den semipermeable membran, og salte og andre forurenende stoffer får ikke lov til at passere og udledes gennem rejektstrømmen (også kendt som koncentratet eller saltvandsstrømmen), som går til dræn eller kan føres tilbage til fødevandsforsyningen under nogle omstændigheder for at blive genbrugt gennem RO-systemet til Spar vand. Vandet, der kommer gennem RO-membranen, kaldes permeat eller produktvand og har normalt omkring 95 % til 99 % af de opløste salte fjernet fra det.
Det er vigtigt at forstå, at et RO-system anvender krydsfiltrering frem for standardfiltrering, hvor forurenende stoffer opsamles i filtermediet. Ved krydsfiltrering passerer opløsningen gennem filteret eller krydser filteret med to udløb: det filtrerede vand går den ene vej, og det forurenede vand går en anden vej. For at undgå ophobning af forurenende stoffer tillader krydsstrømsfiltrering vand at feje forurenende stoffer væk og tillader også tilstrækkelig turbulens til at holde membranoverfladen ren.
Hvilke forurenende stoffer vil omvendt osmose fjerne fra vand?
Omvendt osmose er i stand til at fjerne op til 99%+ af de opløste salte (ioner), partikler, kolloider, organiske stoffer, bakterier og pyrogener fra fødevandet (selvom et RO-system ikke bør stole på at fjerne 100% af bakterier og vira). En RO-membran afviser forurenende stoffer baseret på deres størrelse og ladning. Ethvert forurenende stof, der har en molekylvægt større end 200, afvises sandsynligvis af et korrekt kørende RO-system (til sammenligning har et vandmolekyle en MW på 18). Ligeledes, jo større ionladningen af forureningen er, jo mere sandsynligt vil den ikke være i stand til at passere gennem RO-membranen. For eksempel har en natriumion kun én ladning (monovalent) og afvises ikke af RO-membranen såvel som calcium for eksempel, som har to ladninger. Ligeledes er det derfor, at et RO-system ikke fjerner gasser som CO2 særlig godt, fordi de ikke er stærkt ioniserede (ladede), mens de er i opløsning og har en meget lav molekylvægt. Fordi et RO-system ikke fjerner gasser, kan permeatvandet have et lidt lavere pH-niveau end normalt afhængigt af CO2-niveauet i fødevandet, da CO2'en omdannes til kulsyre.
Omvendt osmose er meget effektiv til behandling af brakvand, overfladevand og grundvand til både store og små strømningsapplikationer. Nogle eksempler på industrier, der bruger RO-vand, omfatter farmaceutisk, kedelfødevand, mad og drikke, metalbehandling og halvlederfremstilling for at nævne nogle få.
Omvendt osmose ydeevne og designberegninger
Der er en håndfuld beregninger, der bruges til at bedømme ydeevnen af et RO-system og også til designovervejelser. Et RO-system har instrumentering, der viser kvalitet, flow, tryk og nogle gange andre data som temperatur eller driftstimer. For nøjagtigt at måle ydeevnen af et RO-system har du som minimum brug for følgende driftsparametre:
- Fremføringstryk
- Permeat tryk
- Koncentrer trykket
- Ledningsevne for tilspænding
- Permeat ledningsevne
- Foder flow
- Gennemtrængende flow
- Temperatur
omvendt osmosesystem