Osmosis songsang dan penapisan nano

Penghasilan membran osmosis songsang

FilmTec Corporation, subbahagian struktur DOW Chemical Corporation (USA), ialah peneraju dunia dalam pengeluaran unsur membran. Pengeluaran unsur membran dijalankan secara langsung di Amerika Syarikat.

Membran syarikat diperakui di seluruh dunia untuk rawatan air untuk tujuan minuman dan dalam industri.

Membran DOW FilmTec dengan diameter 2.5" - 4" - 8" dibentangkan dalam beberapa siri untuk jenis air utama:

• XLE - untuk segar;
• BW - untuk masin;
• SW - untuk laut dan dengan tahap kemasinan yang tinggi.

Ecosoft telah menjadi pengimport rasmi membran DOW FilmTec di Ukraine sejak 1995.

Dan sejak 1017, syarikat itu mula mengeluarkan unsur membrannya sendiri daripada linen Amerika, yang memungkinkan untuk mengurangkan kos teknologi osmosis terbalik.

Keperluan untuk air dibekalkan ke membran osmosis songsang

Lembaran membran diperbuat daripada bahan yang agak sensitif, jadi kualiti air yang dibekalkan untuk rawatan mesti mematuhi nilai yang dibenarkan:

• kurang daripada 0.56 mg/l pepejal terampai;
• kebolehoksidaan - kurang daripada 4 mgO2 / l;
• klorin bebas kurang daripada 0.1 mg/l;
• suhu air bekalan - 4 - 30 ° С;
• besi - sehingga 0.1 mg / l;
• mangan - sehingga 0.05 mg/l;
• kekerasan - sehingga 3 mg-eq / l.

Beberapa parameter (besi, mangan, silikat) mungkin lebih tinggi daripada norma yang diisytiharkan dalam kes menggunakan antiscalant (bahan khas yang menghalang pemendapan sedimen pada permukaan membran).

Parameter selebihnya dicapai melalui pra-rawatan, yang mungkin termasuk penapisan mekanikal, pelembutan, penyingkiran besi atau penjerapan, bergantung pada parameter air sumber.

Kekuatan dan kelemahan sistem osmosis songsang

Antara kelebihan sistem pembersihan air osmosis adalah seperti berikut:

• Tahap pembersihan yang tinggi. Ciri ini adalah ciri sistem osmosis terbalik. Seperti yang ditunjukkan oleh pemeriksaan, air yang telah disucikan mengandungi 10 kali lebih sedikit kekotoran daripada yang ditunjukkan dalam piawaian yang berkaitan. Unit membran dipasang sedemikian rupa sehingga kekotoran tidak boleh memasuki cecair yang telah disucikan secara tidak sengaja.
• Kemungkinan untuk menyediakan air untuk tujuan yang berbeza. Cecair yang telah masuk ke dalam tangki simpanan boleh digunakan tanpa sekatan untuk minum dan memasak. Ia tidak perlu direbus sebelum digunakan. Dari sudut perubatan, air sedemikian jauh lebih sihat daripada air masak dari paip bandar. Jika rumah itu mempunyai akuarium, ia boleh diisi semula dari tangki simpanan tanpa diselesaikan terlebih dahulu.
• Kemudahan pemasangan. Walaupun reka bentuk sistem adalah susunan magnitud yang lebih rumit daripada penapis isi rumah konvensional, ia tidak memerlukan kemahiran khas untuk dipasang. Sebagai peraturan, set lengkap peranti termasuk semua elemen yang diperlukan untuk pemasangan. Di samping itu, setiap nod komponen boleh diganti pada bila-bila masa.
• kekompakan. Sistem ini tidak boleh diklasifikasikan sebagai terlalu besar. Sebagai peraturan, ia terdiri daripada bekas dan beberapa penapis dengan membran. Untuk menampung kompleks, ruang di bawah sinki biasanya digunakan. Keran padat dipamerkan dengan mudah dan diletakkan di permukaan singki. Reka bentuk moden membolehkannya sesuai dengan mana-mana bahagian dalam dapur.

Kelemahan osmosis terbalik juga biasanya dikaitkan dengan kadar penapisan air yang rendah. Cecair bergerak melalui membran dengan sangat perlahan. Secara purata, membran standard mampu membersihkan 150-300 l/hari. Ia juga harus diingat bahawa 2/3 daripada isipadu air, bersama-sama dengan pencemaran, dibuang ke dalam pembetung, yang sedikit meningkatkan bil utiliti.Untuk mengelakkan ketidakselesaan semasa operasi sistem, adalah perlu untuk memilih jumlah tangki simpanan dengan betul. Dalam kes ini, defisit mungkin berlaku hanya sejurus selepas sistem digunakan.

Tangki kepekatan air

Air yang ditapis dikumpulkan di dalam bekas khas dengan jumlah 4-12 liter: penunjuk yang tepat dipengaruhi oleh tahap prestasi sistem. Bahan yang paling biasa digunakan untuk pembuatan bekas adalah keluli berkualiti tinggi. Dari luar, kapal itu selesai dengan enamel tahan lama. Di dalam tangki terdapat dua petak - untuk air dan udara. Di tengah, ruang dipisahkan antara satu sama lain dengan gasket silikon. Untuk melaraskan kelantangan udara, bekas dilengkapi dengan puting, bahagian belakangnya keluar dari tangki. Untuk mengembung, pam kereta biasanya digunakan.

Terima kasih kepada ruang udara di dalam bekas, tekanan tertentu dicipta, yang membolehkan air mengangkut ke keran dengan sedikit tekanan. Untuk membekalkan air kepada pengguna, bekas itu dilengkapi dengan hos yang boleh dipercayai dengan muncung. Sebagai peraturan, keran berasingan digunakan untuk memasang osmosis terbalik, diletakkan di atas sink di sebelah pengadun utama. Ini membolehkan, sekiranya berlaku gangguan bekalan air melalui sistem bekalan air, untuk menggunakan bekalan yang tersedia di dalam tangki simpanan. Untuk membekalkan cecair di bawah tekanan yang stabil, kadangkala perlu memaksa udara melalui saluran keluar puting.

Pakej peranti

Komponen yang paling berharga dalam sistem osmosis songsang ialah membran. Elemen ini diperbuat daripada bahan mikroporous berkualiti tinggi. Ia diletakkan dalam satu atau lebih lapisan di sekeliling batang plastik berlubang. Di bahagian atas membran terdapat selongsong pelindung plastik, untuk menetapkan pengedap yang boleh dipercayai digunakan.

Modul membran berfungsi seperti ini:

1. Selepas air dibekalkan di dalam perumahan, ia disalurkan melalui bahan berliang. Kadangkala pam elektrik digunakan untuk meningkatkan tekanan.
2. Molekul air tulen yang telah melalui membran mengikuti di dalam tangki simpanan, dan pekat, yang ditimbang dengan kekotoran, dikekalkan oleh penghalang membran.
3. Selanjutnya, penyelesaian ini dikeluarkan di luar peranti membran ke dalam paip pembetung.

Seperti yang telah disebutkan, sentuhan langsung penapis membran dengan air kosong dari paip bandar penuh dengan akibat yang paling malang. Ini semua tentang dimensi mikroskopik liangnya (0.0001 mikron). Membran tidak boleh dibersihkan atau dibasuh seperti penapis mekanikal: ia hanya boleh diganti. Kekerapan penggantian yang disyorkan untuk elemen mahal ini adalah sekali setiap dua hingga tiga tahun.

Masa penggantian yang tepat dipengaruhi oleh keadaan operasi produk - tahap tekanan dalam bekalan air, kepekatan dan komposisi kimia kekotoran, suhu air, dsb. Ia berlaku bahawa membran kerap berfungsi 5 atau lebih tahun. Kadangkala penggantian perlu dibuat selepas tahun pertama penggunaan. Untuk melindungi pori-pori membran daripada tersumbat pramatang, pra-penapis untuk air dengan osmosis terbalik dimasukkan ke dalam sistem.

Sebagai standard, kita bercakap tentang dua peranti mekanikal dan satu arang batu:

• Peranan penapis mekanikal pertama adalah untuk mengekalkan kekotoran yang tidak dapat larut dalam air. Sebagai peraturan, saiz zarah ini lebih daripada 0.5 mikron. Ini biasanya termasuk pasir, kepingan kakisan, skala, dsb.
• Selepas itu, air mengalir melalui modul arang batu, yang memilih bahan cemar kimia - molekul klorin, logam berat, baja dari tanah, besi terlarut dan pelbagai organik.
• Seterusnya ialah satu penapis mekanikal yang mampu memerangkap zarah yang lebih kecil. Ia adalah pautan terakhir dalam modul pra-pembersih.

Teori

Osmosis difahami sebagai operasi teknologi, intipatinya ialah kecenderungan air untuk menyamakan tahap kepekatan bahan tambahan dalam larutan yang dipisahkan oleh membran. Sekatan ini dilengkapi dengan lubang mikroskopik yang hanya molekul air boleh meresap melaluinya.

Dengan peningkatan peratusan kekotoran dalam mana-mana petak kapal sedemikian, proses air yang mengalir ke dalamnya akan bermula, sehingga ketumpatan cecair dalam kedua-dua petak disamakan sepenuhnya. Osmosis songsang membawa kepada kesan yang bertentangan: di sini membran tidak menyamakan ketumpatan air, tetapi membahagikannya kepada dua bahagian - bersih dan kotor. Atas sebab ini, proses menerima awalan "terbalik".

Blok tambahan

Penapis air osmosis membawa cecair ke keadaan hampir dengan air suling. Liang-liang membran tidak mengekalkan molekul oksigen terlarut, yang menjadikan air tulen berkualiti tinggi. Untuk meningkatkan rasa cecair, mineralizer tambahan dan blok lain digunakan. Walau bagaimanapun, air juga boleh digunakan sejurus selepas meninggalkan membran: ia tidak perlu direbus terlebih dahulu.

Bagi blok tambahan, ia biasanya termasuk mineralizer dan kartrij bioseramik. Air yang melaluinya diperkaya dengan kalsium, natrium, magnesium, dll. Unsur-unsur ini mempunyai kesan yang sangat positif pada sistem saraf dan kardiovaskular manusia, yang membantu mengelakkan banyak penyakit berbahaya. Akibatnya, air yang kaya dengan mineral bukan sahaja boleh diminum, tetapi juga penyembuhan.

Tindakan kartrij bioseramik agak berbeza. Di dalamnya terdapat butiran, untuk pembuatan tanah liat yang dibakar dan serpihan turmalin digunakan. Bahan-bahan ini mempunyai kesan yang sangat baik terhadap air, membetulkan strukturnya. Minum air sedemikian boleh menguatkan sistem endokrin dan imun dengan ketara.

Pemasangan penapis osmosis terbalik boleh dibahagikan kepada beberapa peringkat

1. Penapis dipasang pada paip. Kebanyakan sistem OO didatangkan dengan pengalih yang boleh dipasang pada mana-mana sinki di mana-mana rumah. Untuk mula bekerja dengan penapis, hidupkan air sejuk dan hidupkan tuil kecil pada pengalih. Oleh itu, air akan mula mengalir ke dalam sistem. Untuk berhenti bekerja, cukup matikan bekalan air. Terdapat beberapa pilihan untuk menyambungkan bekalan air paip ke penapis. Sebagai contoh, pemasangan hos atau injap tempat duduk boleh digunakan;

2. Letakkan hos saliran pada longkang di dalam sinki. Jadi semua kekotoran akan masuk ke dalam pembetung. Bekalan air sisa boleh diatur dengan injap pelana di saluran longkang;

3. Letakkan hos keluar air ke dalam tong atau bekas simpanan. Apabila menggunakan injap untuk penutupan automatik, apungan dipasang. Perlu diingat bahawa injap tutup automatik biasanya tidak termasuk dalam penghantaran standard penapis osmosis terbalik, tetapi ia boleh dibeli sebagai aksesori.Gambarajah pendawaian penapis osmosis songsang. Ilustrasi menunjukkan prinsip operasi injap tutup automatik. Air dibekalkan ke sistem osmosis songsang (4) melalui hos merah, air dengan kandungan garam yang tinggi dialirkan keluar melalui hos hitam, air yang disucikan oleh osmosis terbalik memasuki simpanan melalui hos biru. Terapung (3) menyekat aliran air ke dalam tangki, tekanan hidrostatik terkumpul dalam injap tutup automatik (4), yang menyekat aliran air daripada pra-penapis. Injap (2) membenarkan air mengalir dalam satu arah.

Selepas menyambungkan semua hos, hidupkan bekalan air sejuk. Sistem ini kini beroperasi. Kecekapan bergantung pada suhu dan tekanan aliran.Sistem osmosis songsang hanya perlu menggunakan air sejuk.

Penapis osmosis songsang dicirikan oleh keluaran gelen sehari (tempoh 24 jam). Semasa operasi, air tidak mencurah secara aktif, tetapi membentuk aliran titisan yang perlahan dan stabil. Tekanan biasanya tidak menjadi masalah di kawasan bandar, tetapi dalam beberapa kes peranti mudah untuk menaikkannya adalah perlu.

Apakah membran

Terdapat tiga jenis membran osmosis terbalik: gulungan, gentian berongga dan rata.

Membran "gulungan" terdiri daripada badan dan elemen penapis sebenar.

Di dalam gulungan terdapat tiub berlubang, yang berfungsi untuk mencipta kekuatan elemen, untuk mengumpul air yang disucikan dan sebagai asas untuk penggulungan membran semasa proses pengeluaran. Lapisan tebal web membran poliamida separa telap dililit di sekelilingnya.

Semasa proses penapisan, air memasuki ketebalan web dan terkumpul di dalam tiub.

Terima kasih kepada reka bentuk ini, membran ini mempunyai prestasi tertinggi, penggunaan bahan minimum dan menggunakan ruang paling sedikit. Oleh itu, membran bergulung adalah yang paling biasa di dunia dan menduduki 95% daripada pasaran perindustrian.

5% diduduki oleh peranti dengan elemen membran rata dan peranti untuk rawatan air berdasarkan gentian berongga.

Perbandingan teknologi penapisan

Jika kita membandingkan osmosis terbalik dengan proses membran lain, kita boleh mengatakan bahawa ia adalah teknologi penulenan air yang paling berkesan.

kenapa?

Rajah di bawah menunjukkan perbandingan osmosis songsang dengan kaedah penapisan lain.

Mula-mula, mari kita lihat kaedah pengasingan media atau penapisan yang lain.

Penapisan konvensional - melibatkan penyingkiran zarah besar pencemaran (bersyarat yang boleh kita rasa dan lihat dengan mata kasar) - pasir, karat, kelodak.

Saiz zarah ini adalah dari 1000 µm (1 mm) hingga 1 µm.

Proses mengasingkan zarah tersebut daripada fasa cecair berlaku pada cas, kartrij, cakera, beg, basuh dan jenis penapis lain. Proses sedemikian biasanya digunakan semasa pra-rawatan air.

Kelebihan penapisan mekanikal mudah ialah ia boleh berlaku pada tekanan rendah, contohnya, penapisan pada penapis cas selalunya berlaku tanpa tekanan, dan penapis kartrij dalam isi rumah beroperasi pada tekanan yang dicipta oleh saluran paip.

Penapisan mikro ialah proses penyingkiran zarah daripada saiz 1 hingga 0.1 mikron daripada air. Ia termasuk bakteria, molekul pewarna besar, racun perosak, gelatin, emulsi lateks.

Proses penapisan mikro tidak digunakan secara meluas dalam teknologi rawatan air minuman, tetapi digunakan secara meluas untuk rawatan air sisa dan air proses untuk proses perindustrian.

Ultrafiltrasi membolehkan anda mengeluarkan zarah kecil dalam julat saiz dari 0.005 hingga 0.1 mikron (virus, zarah beberapa protein, zarah ubat, dll.). Proses ini digunakan secara meluas untuk rawatan air minuman di negara-negara Eropah. Ultrafiltrasi boleh dianggap sebagai kaedah terbaik untuk menyediakan air minuman yang agak tulen. Juga, proses ini digunakan secara meluas dalam industri farmaseutikal dan makanan.

Penggunaan ultrafiltrasi dalam kehidupan seharian adalah terhad kerana proses ini tidak menghilangkan kekotoran ionik (garam kekerasan, logam berat, nitrat), dan ia menimbulkan bahaya yang besar kepada manusia, serta tekanan yang tinggi.

Osmosis songsang mampu mengeluarkan zarah yang lebih kecil daripada 0.001 mikron, yang memastikan penyingkiran bahan cemar bersaiz ion sekata (ion kekerasan, logam berat, nitrat, sulfat, dll.).

Teknologi osmosis songsang sering digunakan dalam penyediaan air minuman, dalam penyediaan penyulingan untuk dandang stim, dalam industri makanan.

Sekarang mari kita lihat jenis loji osmosis songsang dan aplikasinya daripada perkakas rumah hinggalah kepada proses perindustrian yang besar.

Panduan Pemilihan

Apabila memilih kompleks penapisan untuk rumah anda, anda perlu mengambil kira perkara berikut:

Set lengkap sistem penulenan air osmosis songsang dihasilkan mengikut piawaian tertentu, yang membolehkan anda mencari pengganti unit yang haus dengan mudah. Walau bagaimanapun, tidak semua pengeluar peralatan mematuhi prinsip ini. Perkara ini mesti diingat, memberi keutamaan kepada kompleks dengan parameter standard. Antaranya adalah banyak peranti pengeluaran domestik yang berkualiti agak baik. Kos sistem Rusia, sebagai peraturan, lebih rendah daripada rakan asing.
Adalah paling menguntungkan untuk membeli penapis terus daripada pengilang, peniaga yang disahkan atau di kedai syarikat. Penunjuk kualiti baik sistem osmosis songsang ialah ketersediaan dokumentasi teknikal, jaminan rasmi, dan arahan yang jelas untuk pemasangan dan penggunaan. Apabila membeli, anda mesti memerlukan sijil kualiti. Ia juga lebih baik untuk mengetahui cara menukar penapis air sendiri, supaya tidak membayar lebih untuk perkhidmatan ini.
Apabila memilih jumlah tangki simpanan, adalah perlu untuk mengira kadar purata bulanan penggunaan air di apartmen. Untuk menjimatkan sumber penapis osmosis, tidak perlu melepasi semua air dapur melaluinya. Bahagian yang dimaksudkan untuk membasuh pinggan, tangan dan peralatan rumah boleh diambil terus dari bekalan air. Mengikut norma, satu orang mengambil kira-kira 3 liter air setiap hari. Mendarabkan angka ini dengan bilangan ahli keluarga, mereka mendapat kadar harian untuk keseluruhan apartmen.
Sangat penting ialah dimensi ruang dalaman sink. Adalah masuk akal untuk memesan tangki dengan dimensi penting untuk keluarga besar dengan dapur yang luas dan perabot keseluruhan. Yang paling popular adalah bekas dengan kapasiti 8-10 liter. Model ini cukup padat untuk dimuatkan di dalam sinki standard.
Amat penting ialah tahap tekanan kerja di dalam bekalan air. Teknologi osmosis songsang direka untuk penunjuk 2.8 bar. Jika pengukuran menunjukkan bahawa tekanan air kurang, maka anda harus membeli kompleks khas dengan pam dalaman. Ia akan memberikan tekanan yang diperlukan untuk cecair melalui penapis membran. Paip air dengan tekanan operasi yang terlalu tinggi dilengkapi dengan pengurang tekanan. Jika ini tidak dilakukan, membran akan cepat rosak.
Memandangkan peranan istimewa yang dimainkan oleh membran dalam sistem osmosis songsang, ia mesti diperiksa dengan teliti sebelum membeli.

Adalah penting bahawa bahan berkualiti tinggi digunakan untuk pembuatan elemen ini. Kedai mesti memerlukan sijil kualiti yang berasingan untuk membran

Bagi prestasinya, kadar penapisan 7 l / j sudah cukup untuk keluarga biasa. Sekiranya lebih daripada 4 ahli keluarga tinggal di rumah, perlu membeli membran yang lebih cekap atau memperoleh kapasiti yang besar.
Perlu diambil kira bahawa apabila prestasi membran meningkat, begitu juga kosnya. Oleh itu, membawa pulang peralatan yang terlalu berkuasa adalah tidak praktikal. Sebagai contoh, sistem berkapasiti 15 l/j mampu memenuhi keperluan air bersih sebuah kantin atau kafe kecil.

Perkara penting semasa membeli ialah menyemak konfigurasi sistem. Set lengkap termasuk lima peringkat penulenan asas sebagai standard: tiga pra-penapis, membran dan modul tambahan. Bahan pembuatan dan fungsi peringkat terakhir dalam model yang berbeza mungkin berbeza.Sebagai tambahan kepada mineralizer dan kartrij bioseramik yang disebutkan sebelum ini, blok yang diisi dengan tempurung kelapa, karbon teraktif dan ion perak sangat popular. Bahan jenis ini mempunyai kesan antiseptik dan meningkatkan rasa air.