Einführung in das Funktionsprinzip der Umkehrosmosemembran (RO):
RO ist die Abkürzung für Reverse Osmosis auf Englisch und bedeutet auf Chinesisch Anti-Osmose.Im Allgemeinen erfolgt die Bewegung von Wassermolekülen von niedriger Konzentration zu hoher Konzentration.Wenn jedoch auf der Einlassseite Druck ausgeübt wird, kehrt sich die Bewegungsrichtung der Wassermoleküle um, von hoher Konzentration zu niedriger Konzentration, daher der Name Umkehrosmose.
Das Prinzip der RO-Membran: RO-Membran, auch Umkehrosmosemembran genannt, ist eine Technologie, die Flüssigkeiten, die größer als die Porengröße der Membran sind, durch den Druckunterschied als treibende Kraft trennt.Flüssigkeit, die einer Membranfiltration unterzogen wird, wird einem Druck ausgesetzt.Wenn der Druck den osmotischen Druck der RO-Membran übersteigt, dringt die Flüssigkeit in die entgegengesetzte Richtung ein.Die Flüssigkeit, die kleiner als die Porengröße ist, wird während des Permeationsprozesses abgeführt, während die Flüssigkeit mit einer höheren Konzentration als die Porengröße von der Membran blockiert und durch den Kanal für konzentriertes Wasser abgeführt wird.Diese Maßnahmen dienen der Reinigung, Trennung und Konzentration der ursprünglichen Flüssigkeit.
Die wichtigsten Leistungsindikatoren der RO-Membran sind die Entsalzungsrate, der Wasserfluss und die Rückgewinnungsrate.Die Entsalzungsrate bezieht sich auf den Reinheitsgrad, mit dem die Membran Ionen abfängt, wobei eine höhere Entsalzungsrate erreicht wird, wenn sie Ionen effektiver abfängt.Ein weiterer wichtiger Leistungsindikator ist der Fluss, der sich auf die Menge an Wassermolekülen bezieht, die durch eine Flächeneinheit der Membran dringen können.Je größer der Fluss, desto besser ist die Membranleistung.Die Rückgewinnungsrate hingegen bezieht sich auf das Verhältnis von Frischwasser zu Konzentrat während des Betriebs der Membran, wobei ein höheres Verhältnis auf eine bessere Membranleistung hinweist.
Aufgrund dieser drei Hauptmerkmale von RO-Membranen wurde die Entwicklung von RO-Membranen darauf ausgerichtet, Durchbrüche bei hoher Entsalzungsrate, großer Wasserproduktion und hoher Rückgewinnungsrate zu erzielen, die jeweils erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringen könnten.
Bei Umkehrosmose-Membranelementen kann die Wasserquelle in den meisten Fällen nicht direkt in die Elemente gelangen, da die enthaltenen Verunreinigungen die Membran verunreinigen und den stabilen Betrieb des Systems sowie die Lebensdauer des Membranelements beeinträchtigen können.Bei der Vorbehandlung wird das Rohwasser entsprechend den Eigenschaften der darin enthaltenen Verunreinigungen mit geeigneten Verfahren so aufbereitet, dass es den Anforderungen für die Eingabe in die Umkehrosmose-Membranelemente gerecht wird.Da sie im gesamten Wasseraufbereitungsprozess vor der Umkehrosmose liegt, wird sie als Vorbehandlung bezeichnet.
Der Zweck der Vorbehandlung in Umkehrosmoseanlagen besteht darin, 1) eine Kontamination der Membranoberfläche zu verhindern, dh zu verhindern, dass sich suspendierte Verunreinigungen, Mikroorganismen, kolloidale Substanzen usw. an der Membranoberfläche festsetzen oder den Wasserflusskanal des Membranelements verstopfen;2) Verhindern Sie Ablagerungen auf der Membranoberfläche.Während des Betriebs des Umkehrosmosegeräts können sich aufgrund der Wasserkonzentration einige schwer lösliche Salze wie CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 auf der Membranoberfläche ablagern. Daher muss die Bildung dieser schwer löslichen Salze verhindert werden. zum Auflösen von Salzen;
3) Stellen Sie sicher, dass die Membran keinen mechanischen oder chemischen Schäden ausgesetzt ist, damit die Membran eine gute Leistung und eine ausreichende Lebensdauer aufweist.
Die Auswahl der Vorbehandlungsverfahren für Umkehrosmoseanlagen ist wie folgt:
1) Für Oberflächenwasser mit einem Schwebstoffgehalt von weniger als 50 mg/L kann die direkte Koagulationsfiltrationsmethode verwendet werden;
2) Für Oberflächenwasser mit einem Schwebstoffgehalt von mehr als 50 mg/L kann eine Koagulations-, Klärungs- und Filtrationsmethode verwendet werden;
3) Für Grundwasser mit einem Eisengehalt von weniger als 0,3 mg/L und einem Schwebstoffgehalt von weniger als 20 mg/L kann die Direktfiltrationsmethode verwendet werden;
4) Für Grundwasser mit einem Eisengehalt von weniger als 0,3 mg/L und einem Schwebstoffgehalt von mehr als 20 mg/L kann die direkte Koagulationsfiltrationsmethode verwendet werden;
5) Bei Grundwasser mit einem Eisengehalt von mehr als 0,3 mg/L sollte eine Oxidation und Eisenentfernung in Betracht gezogen werden, gefolgt von einer Direktfiltration oder einem direkten Koagulationsfiltrationsverfahren.Wenn der Gehalt an organischen Stoffen im Rohwasser hoch ist, können Chlorierung, Koagulation, Klärung und Filtration zur Aufbereitung eingesetzt werden.Wenn diese Behandlung nicht ausreicht, kann zur Entfernung organischer Stoffe auch eine Aktivkohlefiltration eingesetzt werden.Wenn die Härte des Rohwassers hoch ist und sich das CaCO3 nach der Behandlung immer noch auf der Oberfläche der Umkehrosmosemembran absetzt, kann eine Enthärtung oder Kalkbehandlung eingesetzt werden.Wenn andere schwer lösliche Salze im Umkehrosmosesystem ausfallen und Ablagerungen bilden, sollten Antikalkmittel verwendet werden.Es ist zu beachten, dass Barium und Strontium in der Rohwasseranalyse möglicherweise nicht immer vorhanden sind.Allerdings können sie bereits bei sehr geringen Konzentrationen leicht Ablagerungen auf der Membranoberfläche bilden, solange der Sulfatgehalt im Wasser mehr als 0,01 mg/L beträgt.Diese Ablagerungen sind schwer zu reinigen und sollten daher möglichst nicht auf der Membranoberfläche entstehen.
Wenn der Kieselsäuregehalt im Rohwasser hoch ist, können zur Aufbereitung Kalk, Magnesiumoxid (oder weißes Pulver) zugesetzt werden.Wenn die Kieselsäurekonzentration im Umkehrosmose-Speisewasser mehr als 20 mg/l beträgt, muss eine Beurteilung der Ablagerungstendenz durchgeführt werden.Da es schwierig ist, die Kieselsäureablagerungen zu reinigen, muss unbedingt verhindert werden, dass sie sich auf der Membran bilden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.08.2023