¿Qué es la ósmosis inversa?

La tecnología de membrana RO se ha utilizado ampliamente en el tratamiento de purificación de agua industrial y doméstico en Europa y los Estados Unidos desde la década de 1980. A mediados y finales de la década de 1990, la tecnología de membrana ro comenzó a usarse ampliamente en China. La tecnología de membrana Ro se utiliza principalmente en el tratamiento de agua de alimentación de la caldera de la planta de energía, el tratamiento de agua de alimentos y farmacéutica, y el tratamiento de agua potable embotellada. En los últimos años, los dispositivos emergentes de reutilización de aguas residuales industriales y el agua de proceso en la industria química han hecho de la tecnología de membrana ro el proceso central.

Comprensión de la ósmosis inversa

Cuando la presión sobre el lado de la solución diluida y el lado de la solución concentrada de la membrana semipermeable es la misma, el fenómeno de que el agua en la solución diluida pasa a través de la membrana semipermeable al lado de la solución concentrada, lo que resulta en una disminución en la concentración de la solución concentrada, se llama ósmosis. En este momento, el número de moléculas de agua que pasan a través de la membrana semipermeable desde el lado de la solución diluida al lado de la solución concentrada por unidad de tiempo es más que el número de moléculas de agua que pasan a través del semi-membrana permeable desde el lado de la solución concentrada hasta el lado de la solución diluida, Dando como resultado una disminución en la concentración de la solución concentrada. Cuando el número de moléculas de agua que pasan a través de la membrana semipermeable desde ambas direcciones es igual por unidad de tiempo, la ósmosis alcanza el equilibrio.

Si se aplica una cierta presión al lado de la solución concentrada, lo que puede llevar la ósmosis en ambos lados al equilibrio, la presión externa se llama presión osmótica. La magnitud de la presión osmótica depende no solo del sistema de solución, sino también de la concentración del soluto y la temperatura.

Si la presión externa en el lado de la solución concentrada excede la presión osmótica, El número de moléculas de agua que pasan a través de la membrana semipermeable desde el lado de la solución concentrada hasta el lado de la solución diluida por unidad de tiempo será mayor que el número de moléculas de agua que pasan a través de la semipermeable membrana desde el lado de la solución diluida hasta el lado de la solución concentrada, Y este proceso se llama ósmosis inversa. El proceso de separación de la tecnología de membrana inversa utiliza la propiedad de que la membrana semipermeable solo permite el paso del agua y atrapa los sólidos disueltos. La diferencia de presión neta en ambos lados de la membrana se utiliza como la fuerza motriz para hacer que el agua pase a través de la membrana semipermeable desde el lado de la solución concentrada hasta el lado de la solución diluida, con ello se realiza la separación de soluto y disolvente en el lado de la solución concentrada en el proceso de membrana.

Por lo tanto, el proceso de separación de la tecnología de membrana ro debe tener las siguientes condiciones: primero, la membrana semipermeable utilizada debe tener alta permeabilidad y selectividad; segundo, la diferencia de presión neta en ambos lados de la membrana semipermeable es mayor que cero.

Propiedades estructurales de la ósmosis inversa

La lámina de membrana de RO generalmente consta de tres capas: tela no tejida, capa de polisulfona y capa de desalinización. Para algunos elementos de membrana especiales, la capa superficial de la lámina de membrana se recubrirá con una capa de modificación funcional.

Los principales indicadores de rendimiento de la ósmosis inversa:

• Tasa de desalinización: En circunstancias normales, la tasa de desalinización está por encima de 98% y la tasa de permeabilidad a la sal es de 1-Tasa de desalinización = 1% - 98% = 2%.

  
  

• Tasa de permeación de agua: En general, el flujo de diseño de ósmosis inversa de la primera etapa es 8-14GFD, y la ósmosis inversa de la segunda etapa es 20-30GFD. 1GFD = 1,698LMH. La producción de agua de un solo elemento de membrana = flujo de diseño de área de membrana *. Por ejemplo, si el área de la membrana es 400ft2, que es 37. 2M2, y el flujo de diseño es 14GFD, que es 23.8LMH, entonces la velocidad de permeación de agua de la membrana es 37,2*23,8/1000 = 0,89 m3/h.

  
  

• Aumento de la tasa de rechazo de Sal: considerándolo cada año a una tasa 10% y si la tasa de rechazo de sal se 2% en el primer año, lo que significa que la tasa de desalinización es 98%. Luego, en el segundo año, la tasa de rechazo de sal sería 2% * (1 + 10% ) = 2.2%, y la tasa de desalinización sería 97.8%.

  
  

• Tasa de descomposición del agua: En 7% considerándola todos los años, que es el mismo cálculo que arriba.

  
  

• Tasa de recuperación: esa es la tasa de conversión del agua de suministro al permeado, que afecta directamente el costo del sistema de desalinización. Para el agua salobre, la tasa de recuperación es de aproximadamente 90%; para el agua altamente salobre, cae a 60% 65%; para los sistemas industriales de agua de mar, la tasa de recuperación es 35% 45%.