Purtător de permeat al elementului de membrană RO: inima tehnologiei osmozei inverse

În tehnologia modernă de tratare a apei, osmoza inversă (RO) element de transport permeat membranar joaca un rol vital. Tehnologia membranei RO este utilizată pe scară largă în domeniile desalinării apei de mare, tratarea apei salmastre și prepararea apei pure, dar joacă, de asemenea, un rol de neînlocuit în multe industrii precum medicina, electronica, industria chimică și prelucrarea alimentelor.

Osmoza inversă este procesul invers al procesului natural de penetrare a apei în natură. Acest proces se bazează pe interceptarea selectivă a membranelor semipermeabile, adică dizolvatele și solvenții din soluție sunt separați sub presiune. Când același volum de soluție diluată și soluție concentrată sunt plasate pe ambele părți ale unui recipient și blocate de o membrană semipermeabilă în mijloc, solventul din soluția diluată va trece în mod natural prin membrana semipermeabilă și va curge în partea soluției concentrate până când ajunge la o stare de echilibru osmotic. În acest moment, dacă se aplică o presiune mai mare decât presiunea osmotică pe partea soluției concentrate, direcția de curgere a solventului va fi inversată, iar acest proces este osmoză inversă.

Elementele membranei RO sunt componentele de bază ale sistemului de osmoză inversă, de obicei compuse din mai multe straturi de filme subțiri din diferite materiale și structuri. Cel mai critic dintre aceste membrane este stratul de desalinizare ultra-subțire, a cărui densitate determină direct viteza de desalinizare a membranei. Materialele comune ale membranei RO includ membrana de acetat de celuloză și membrana compozită. Deși membrana de acetat de celuloză a fost utilizată pe scară largă în primele zile, a fost înlocuită treptat cu membrane compozite cu performanțe mai bune datorită hidrolizei și intervalului de pH limitat.

Structura principală de susținere a membranei compozite este o țesătură nețesată din poliester, cu un strat de polisulfonă plastică microporoasă la suprafață, iar stratul de barieră este realizat din poliamidă aromatică foarte reticulata. Această structură nu numai că îmbunătățește stabilitatea chimică și biologică a membranei, dar îmbunătățește semnificativ și performanța de transmisie a acesteia. Membrana compozită nu va fi comprimată în timpul funcționării, astfel încât producția de apă și rata de desalinizare sunt relativ stabile, iar durata de viață este mai lungă.

Purtătorul permeabil din elementul de membrană RO este o punte care leagă apa brută și apa produsă. Este responsabil pentru transportul apei purificate după filtrarea prin membrană de pe o parte a membranei pe cealaltă. Performanța purtătorului permeabil afectează direct eficiența generală a sistemului RO. Purtătorii permeabili de înaltă calitate ar trebui să aibă caracteristicile de permeabilitate ridicată, rezistență scăzută, rezistență la coroziune și viață lungă.

În aplicațiile practice, purtătorii permeabili se confruntă adesea cu provocări precum temperatura ridicată, presiunea ridicată și calitatea complexă a apei. Studiile au arătat că expunerea pe termen lung la medii de temperatură ridicată și presiune înaltă poate provoca deformarea fizică a membranelor RO, cum ar fi compactarea membranei și penetrarea purtătorilor de permeat, ceea ce va afecta permeabilitatea membranei și rata de desalinizare. Prin urmare, atunci când se proiectează și se selectează suporturile de permeat, materialele, structurile și mediile de lucru ale acestora trebuie luate în considerare pe deplin pentru a asigura funcționarea lor stabilă pe termen lung.

Odată cu progresul științei și tehnologiei, tehnologia membranei RO inovează și se dezvoltă constant. Prin îmbunătățirea materialelor membranei și a proceselor de fabricație, rata de desalinizare a membranei și producția de apă pot fi îmbunătățite în continuare; prin optimizarea designului structural al componentelor membranei, se pot reduce consumul de energie și costurile de operare ale sistemului; prin dezvoltarea de noi tehnologii de pretratare și post-tratare, durata de viață a membranei poate fi prelungită și poluarea membranei poate fi redusă.