Introduzione al principio di funzionamento della membrana ad osmosi inversa (RO):
RO è l'abbreviazione di Osmosi Inversa in inglese e significa antiosmosi in cinese.In generale, il movimento delle molecole d'acqua va da bassa concentrazione ad alta concentrazione.Tuttavia, quando viene applicata pressione sul lato di ingresso, la direzione del movimento delle molecole d'acqua viene invertita, da un'alta concentrazione a una bassa concentrazione, da qui il nome osmosi inversa.
Il principio della membrana RO: la membrana RO, nota anche come membrana ad osmosi inversa, è una tecnologia che separa i liquidi più grandi della dimensione dei pori della membrana attraverso la differenza di pressione come forza motrice.Il liquido sottoposto a filtrazione su membrana è soggetto a pressione.Quando la pressione supera la pressione osmotica della membrana RO, il liquido permea nella direzione opposta.Il liquido più piccolo della dimensione dei pori verrà scaricato durante il processo di permeazione, mentre il liquido con una concentrazione maggiore della dimensione dei pori verrà bloccato dalla membrana e scaricato attraverso il canale dell'acqua concentrata.Queste azioni servono a purificare, separare e concentrare il liquido originale.
Gli indicatori chiave di prestazione della membrana RO sono il tasso di desalinizzazione, il flusso d'acqua e il tasso di recupero.Il tasso di desalinizzazione si riferisce al grado di purezza con cui la membrana intercetta gli ioni, con un tasso di desalinizzazione più elevato raggiunto quando intercetta gli ioni in modo più efficace.Un altro indicatore chiave delle prestazioni è il flusso, che si riferisce alla quantità di molecole d'acqua che possono permeare attraverso un'area unitaria della membrana.Maggiore è il flusso, migliori sono le prestazioni della membrana.Il tasso di recupero, invece, si riferisce al rapporto tra acqua dolce e acqua concentrata mentre la membrana è in funzione, dove un rapporto più elevato indica migliori prestazioni della membrana.
A causa di queste tre caratteristiche chiave delle membrane RO, lo sviluppo delle membrane RO è stato guidato verso il raggiungimento di progressi in termini di alto tasso di desalinizzazione, grande produzione di acqua e alto tasso di recupero, ognuno dei quali potrebbe generare vantaggi economici significativi.
Per gli elementi della membrana ad osmosi inversa, nella maggior parte dei casi la fonte d'acqua non può entrare direttamente negli elementi perché le impurità contenute possono contaminare la membrana e influenzare il funzionamento stabile del sistema e la durata dell'elemento della membrana.Il pretrattamento è il processo di trattamento dell'acqua grezza in base alle caratteristiche delle impurità in essa contenute, con processi adeguati, in modo che possa soddisfare i requisiti per l'ingresso negli elementi della membrana ad osmosi inversa.Poiché si trova prima dell'osmosi inversa nell'intero processo di trattamento dell'acqua, è chiamato pretrattamento.
Lo scopo del pretrattamento negli impianti ad osmosi inversa è quello di: 1) prevenire la contaminazione della superficie della membrana, ovvero impedire che impurità sospese, microrganismi, sostanze colloidali, ecc. si attacchino alla superficie della membrana o ostruiscano il canale di flusso dell'acqua dell'elemento della membrana;2) prevenire la formazione di incrostazioni sulla superficie della membrana.Durante il funzionamento dell'apparecchio ad osmosi inversa, alcuni sali difficili da sciogliere come CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 potrebbero depositarsi sulla superficie della membrana a causa della concentrazione di acqua, quindi è necessario prevenire la formazione di questi sali difficili sali da sciogliere;
3) assicurarsi che la membrana non sia soggetta a danni meccanici o chimici, in modo che la membrana abbia buone prestazioni e una durata di vita sufficiente.
La selezione dei processi di pretrattamento per i sistemi ad osmosi inversa è la seguente:
1) Per l'acqua superficiale con un contenuto di solidi sospesi inferiore a 50 mg/l, è possibile utilizzare il metodo di filtrazione per coagulazione diretta;
2) Per acque superficiali con un contenuto di solidi sospesi superiore a 50 mg/l è possibile utilizzare il metodo di coagulazione, chiarificazione e filtrazione;
3) Per le acque sotterranee con un contenuto di ferro inferiore a 0,3 mg/l e un contenuto di solidi sospesi inferiore a 20 mg/l, è possibile utilizzare il metodo di filtrazione diretta;
4) Per le acque sotterranee con un contenuto di ferro inferiore a 0,3 mg/l e un contenuto di solidi sospesi superiore a 20 mg/l, è possibile utilizzare il metodo di filtrazione per coagulazione diretta;
5) Per le acque sotterranee con un contenuto di ferro superiore a 0,3 mg/l, è necessario prendere in considerazione l'ossidazione e la rimozione del ferro, seguite da un processo di filtrazione diretta o filtrazione per coagulazione diretta.Quando il contenuto di materia organica dell'acqua grezza è elevato, per il trattamento è possibile utilizzare la clorazione, la coagulazione, la chiarificazione e la filtrazione.Quando questo trattamento non è sufficiente, è possibile utilizzare anche la filtrazione a carboni attivi per rimuovere la materia organica.Quando la durezza dell'acqua grezza è elevata e il CaCO3 si deposita ancora sulla superficie della membrana ad osmosi inversa dopo il trattamento, è possibile utilizzare un addolcimento o un trattamento con calce.Quando altri sali difficili da sciogliere precipitano e si incrostano nel sistema RO, è necessario utilizzare agenti anti-incrostazione.Vale la pena notare che il bario e lo stronzio potrebbero non essere sempre presenti nell'analisi dell'acqua non depurata.Tuttavia, anche a concentrazioni molto basse, possono facilmente formare incrostazioni sulla superficie della membrana purché il contenuto di solfato nell'acqua sia superiore a 0,01 mg/l.Queste incrostazioni sono difficili da pulire e pertanto è opportuno evitare il più possibile la formazione di incrostazioni sulla superficie della membrana.
Quando il contenuto di silice nell'acqua grezza è elevato, è possibile aggiungere calce, ossido di magnesio (o polvere bianca) per il trattamento.Quando la concentrazione di silice nell'acqua di alimentazione RO è superiore a 20 mg/l, è necessario effettuare una valutazione della tendenza alla formazione di incrostazioni.Poiché è difficile pulire le incrostazioni di silice, è assolutamente necessario prevenirne la formazione sulla membrana.
Orario di pubblicazione: 01-ago-2023