ระบบบำบัดน้ำ RO หรือที่รู้จักในชื่อระบบบำบัดน้ำแบบรีเวอร์สออสโมซิส เป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษ 1960 หลักการของมันคือน้ำดิบไหลผ่านเมมเบรนออสโมซิสผันกลับภายใต้การกระทำของแรงดันสูง และตัวทำละลายในน้ำจะกระจายจากความเข้มข้นสูงไปยังความเข้มข้นต่ำเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการแยก การทำให้บริสุทธิ์ และความเข้มข้น มันถูกเรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิสเนื่องจากมีทิศทางตรงกันข้ามในธรรมชาติ ระบบบำบัดน้ำรีเวอร์สออสโมซิสสามารถกำจัดแบคทีเรีย ไวรัส คอลลอยด์ สารอินทรีย์ และเกลือที่ละลายน้ำได้มากกว่า 98% ออกจากน้ำ วิธีการนี้มีข้อดีคือ ต้นทุนต่ำ ใช้งานง่าย ระบบอัตโนมัติสูง และคุณภาพน้ำทิ้งที่เสถียร เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการบำบัดน้ำแบบดั้งเดิมอื่นๆ มีข้อดีที่ชัดเจนและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำ
การแก้ไขหลักการ
Ro (รีเวิร์สออสโมซิส) เป็นกระบวนการเมมเบรนที่ใช้การเลือกสรรของเมมเบรน RO และความแตกต่างของความดันสถิตบนทั้งสองด้านของเมมเบรนเป็นแรงผลักดันในการเอาชนะแรงดันออสโมติกของตัวทำละลาย (โดยปกติคือน้ำ) ทำให้ตัวทำละลายผ่านและ สกัดกั้นสารไอออนิก และแยกส่วนผสมของเหลว มีเงื่อนไขที่จำเป็นสองประการสำหรับการแยก RO: ประการแรก ความดันภายนอกต้องมากกว่าแรงดันออสโมติกของสารละลาย (โดยทั่วไปความดันใช้งานอยู่ที่ 1.5-10.5mpa) ประการที่สอง จะต้องมีเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ซึ่งมีความสามารถในการซึมผ่านสูงและมีความสามารถในการเลือกสรรสูง โดยทั่วไปขนาดรูพรุนของเมมเบรน RO จะน้อยกว่า 1 นาโนเมตร ซึ่งมีอัตราการกำจัดเกลืออนินทรีย์ สารอินทรีย์ที่ละลาย ของแข็งที่ละลายในน้ำ สิ่งมีชีวิต และคอลลอยด์ส่วนใหญ่ได้สูง [1]
กระบวนการทางเทคนิค
เมมเบรน RO มีความไวต่อ pH อุณหภูมิ และสารเคมีเฉพาะของสารที่ได้รับผลกระทบ คุณภาพน้ำที่มีอิทธิพลอย่างเคร่งครัดต้องใช้ช่วงค่า pH 4-10 อุณหภูมิ < 40 ℃ ดัชนีความหนาแน่นของตะกอน SDI < 5 คลอรีนอิสระ < 0.1 มก. · L-1 ความขุ่น < 1 ปริมาณเหล็ก < 0.1 มก. · L-1 ฯลฯ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการไหลของน้ำเมมเบรน RO น้ำดิบจะต้องได้รับการบำบัดล่วงหน้า (การตกตะกอน การแข็งตัว การกรองแบบไมโคร การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน การดูดซับถ่านกัมมันต์ การควบคุม pH ฯลฯ) ก่อนที่จะเข้าสู่ระบบเมมเบรน RO จากนั้นจึงเพิ่มแรงดัน เข้าไปในโมดูลเมมเบรนโดยปั๊มแรงดัน ภายใต้ผลกระทบของแรงดัน น้ำดิบจะไหลผ่านเมมเบรน RO เพื่อผลิตน้ำ ในขณะที่เกลืออนินทรีย์ สารอินทรีย์ และอนุภาคจะถูกกักโดยเมมเบรน RO ที่อีกด้านหนึ่งเพื่อสร้างของเหลวข้น ตามความต้องการของกระบวนการเฉพาะ สารเข้มข้นสามารถนำไปรีไซเคิลหรือแปรรูปใหม่ได้ Ro สามารถใช้กับการกรองอัลตราฟิลเตรชัน นาโนฟิลเตรชัน และอุปกรณ์เมมเบรนอื่นๆ เพื่อสร้างอุปกรณ์เมมเบรนแบบรวม [2]
การพัฒนา
การพัฒนาเมมเบรน RO มีสามขั้นตอน วัสดุเมมเบรน RO ทั่วไปในประเทศจีน ได้แก่ เมมเบรนเซลลูโลสอะซิเตต (เมมเบรน CA), เมมเบรนโพลีเอไมด์อะโรมาติก (เมมเบรน PA) และเมมเบรนไคโตซาน (เมมเบรน CS) เมมเบรน CA เป็นวัสดุเมมเบรนที่เก่าแก่ที่สุด ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ปลอดสารพิษ มีความเสถียรต่อแสง ดูดความชื้น แต่ความเสถียรทางเคมี ความเสถียรทางความร้อน ความแน่นของเมมเบรน CA นั้นไม่ดี และย่อยสลายได้ง่าย เมมเบรน PA เป็นเมมเบรน RO ที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรม ซึ่งมีข้อดีคือความเสถียรทางกายภาพและทางเคมี ความต้านทานด่างที่แข็งแกร่ง เอสเทอร์น้ำมัน ตัวทำละลายอินทรีย์ ความแข็งแรงเชิงกลที่ดี ฯลฯ แต่เมมเบรน Pa มีคุณสมบัติในการใช้พลังงานไฟฟ้า อนุภาคใน น้ำจะเกาะสะสมบนพื้นผิวเมมเบรนได้ง่าย ก่อให้เกิดมลภาวะต่อเมมเบรน ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง เมมเบรน CS เป็นวัสดุเมมเบรนโพลีเมอร์ธรรมชาติ ปลอดสารพิษ ไม่มีผลข้างเคียง ป้องกันแบคทีเรีย ความสามารถในการกำจัดไอออนของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทมีความแข็งแกร่ง เป็นเมมเบรน RO ที่เหนือกว่ามากขึ้นที่ถูกทำให้อ่อนลงด้วยน้ำกระด้าง เป็นวัสดุเมมเบรนที่มีศักยภาพมากได้รับ ความสนใจอย่างมากในโลก
การพัฒนาล่าสุดของเมมเบรน RO ได้แก่ เมมเบรนอนินทรีย์ เมมเบรนไฮบริด และเมมเบรนอินทรีย์ใหม่ ตามทฤษฎีแล้ว เมมเบรนอนินทรีย์มีประสิทธิภาพในการกักเก็บไอออนสูง แต่มีต้นทุนสูงและสภาวะการเตรียมการที่รุนแรง ซึ่งไม่เอื้อต่อการใช้งานทางอุตสาหกรรม เมมเบรนไฮบริดผสมผสานข้อดีของวัสดุอินทรีย์และวัสดุอนินทรีย์ และมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีในการปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกเมมเบรนและป้องกันมลภาวะ พร้อมศักยภาพในการพัฒนาที่ดี ซึ่งจำเป็นต้องมีการวิจัยทางทฤษฎีเพิ่มเติม การเตรียมเมมเบรนอินทรีย์ใหม่ยังอยู่ในขั้นตอนปฐมภูมิ และจุดประสงค์หลักคือเพื่อ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการพัฒนาใด ๆ เพื่อปรับปรุงฟลักซ์ของเมมเบรนและความเสถียรทางเคมี
