I. Einführung in die umgekehrte Osmosemembran
RO steht fürReverse -Osmose -Membran. Normalerweise fließt der Wasser von geringer Konzentration auf hohe Konzentration. Unter Druck kehrt sich die Strömung jedoch von einer hohen Konzentration bis zu niedriger Konzentration um. Dies ist als Prinzip der umgekehrten Osmose bekannt.
Die Porengröße der RO-Membranen beträgt ungefähr {0. 000 1 Mikronen-Umgehende 1/5.000 Die Größe von Bakterien oder Viren-so ermöglicht es nur Wassermoleküle und einige vorteilhafte Mineralionen durch. Andere Verunreinigungen und Schwermetalle werden durch das Abwasserauslass entlassen. RO-Membranen werden in der Meerwasserentsalzung und im Raumabwasserrecycling häufig eingesetzt und werden daher häufig als künstliche High-Tech-künstliche Nieren bezeichnet.
RO-Membranen sind synthetische semipermeable Membranen, die zur Nachahmung biologischer Membranen entwickelt wurden. Sie werden üblicherweise aus Polymermaterialien wie Celluloseacetat, aromatischem Polyhydrazid oder aromatischem Polyamid hergestellt. Die Poren auf der Membranoberfläche reichen typischerweise von 0. 5 bis 10 nm, und ihre Permeabilität hängt von der chemischen Struktur der Membran ab. Einige Materialien lehnen Salze gut ab, haben jedoch eine langsamere Wasserdurchlässigkeit, während andere mit hydrophileren Gruppen einen schnelleren Wasserfluss ermöglichen.
1. Prinzip der umgekehrten Osmose
Um RO zu verstehen, müssen wir zunächst wissen, was "Osmose" ist: Wenn zwei Lösungen mit unterschiedlichen Salzkonzentrationen durch eine semi-permable Membran getrennt werden, fließt Wasser auf natürliche Weise von der Seite mit niedrigerer Salzkonzentration zur Seite mit höherer Salzkonzentration. Die Salze selbst gehen nicht durch. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das Gleichgewicht erreicht ist und durch osmotischen Druck angetrieben wird.
Wenn der Druck größer als der osmotische Druck auf die Seite mit hoher Salzgehalt angewendet wird, kann der Wasserfluss umgekehrt werden-dies ist umgekehrte Osmose. Auf diese Weise werden Wassermoleküle durch die Membran auf die andere Seite gedrückt, wodurch Salze und Unreinheiten zurückbleiben und das Wasser effektiv reinigen.
2. Herkunft der RO -Technologie
In den 1950er Jahren entdeckte der amerikanische Wissenschaftler Dr. S. Sourirajan eine dünne Membran im Körper einer Möwe, die das Süßwasser mit Druck vom Meerwasser im Körper des Vogels trennen konnte. Dieses Konzept legte den Grundstein für die RO -Theorie.
1953 wandte die Universität von Florida diese Technologie auf Entsalzungsgeräte an. 1960 finanzierte die US -Regierung die Forschung an der UCLA Medical School unter der Leitung von Dr. Sidney Lode und Dr. Sourirajan, um RO -Membranes für Weltraumprogramme zu entwickeln. Ziel war es, die Notwendigkeit zu verringern, große Mengen Wasser in den Weltraum zu tragen. Im Laufe der Zeit wurden mehr Forscher involviert, wodurch die Qualität und Quantität der RO -Membrantechnologie und die Lösung wichtiger Wasserreinigungsherausforderungen für die Menschheit stark vorgebracht wurden.
Ii. Einführung in die Ultrafiltrationsmembran
Ultrafiltration (UF) Membranen haben einheitliche Porengrößen von {{0}}. 001 bis 0,02 Mikrometer. Unter Druck filtern diese Membranen Moleküle, die größer als die Porengröße sind, und trennen Partikel mit Molekulargewichten über 500 Daltonen oder Größen von mehr als 10 nm. UF -Membranen waren eines der ersten Polymer -Trennungsmembranen, die seit den 1960er Jahren industriell eingesetzt wurden.
Die UF -Filtration beruht auf Druckunterschieden, um gelöste Stoffe und Konzentrat -Substanzen zu trennen. Diese Membranen werden normalerweise aus Celluloseacetat oder ähnlichen Polymermaterialien hergestellt. Sie sind besonders nützlich, um kolloidale Suspensionen zu trennen, die mit anderen Methoden schwer zu handhaben sind. UF -Membrananwendungen erweitern weiter.
Die druckgetriebene Membranfiltration umfasst drei Haupttypen:
Mikrofiltration (MF): 0.02–10 μm
Ultrafiltration (UF): 0.001–0.02 μm
Reverse Osmose (RO): 0.0001–0.001 μm
III. Merkmale von RO -Membranen
Hohe Entsalzungsrate auch bei hohen Durchflussraten
Starke mechanische Stärke und langes Lebensdauer
Effektive Leistung unter niedrigem Betriebsdruck
Resistent gegen chemische und biochemische Reaktionen
Minimale Auswirkungen von pH, Temperatur und anderen Faktoren
Leicht zu hohe Rohstoffe, einfache Fertigung und niedrige Kosten
Iv. Merkmale von UF -Membranen
Keine Phasenänderung während des UF -Prozesses; stabiler Betrieb bei Raumtemperatur
Kompaktes Gerätedesign, kleiner Fußabdruck und einfach zu bedienen
Einfacher Trennungsprozess mit einem hohen Automatisierungsgrad
In der Lage, Substanzen auf der Grundlage des Molekulargewichts zu trennen
Breite Anpassungsfähigkeit an verschiedene Wasserqualitäten und eine breite Palette von Anwendungen
V. Anwendungen von RO -Membranen
RO -Membranen werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter:
Stromerzeugung
Petrochemisch
Stahlherstellung
Elektronik
Pharmazeutika
Essen und Getränk
Gemeinde Wasseraufbereitung und Umweltschutz
Sie spielen Schlüsselrollen in:
Entsalzung von Meerwasser und Brackwasser
Kessel -Feedwasser produzieren
Schaffung von industriellem reinem Wasser und ultra-pure-Wasser für die Elektronik
Trinkwasser machen
Abwasserbehandlung
Spezielle Trennungs- und Reinigungsprozesse
