中文简体A membrane osmosis droim ar ais (RO). is bacainn scagacháin leath-thréscaoilteach é a bhaineann ábhair shalaithe tuaslagtha as uisce trína bhrú trí shraith dlúth polaiméire faoi bhrú. Diúltaíonn sé suas le 99% de shalainn tuaslagtha, miotail throma, baictéir, víris agus ábhar salaithe eile agus cead a thabhairt do mhóilíní uisce dul tríd — uisce a tháirgeadh atá níos glaine ná an chuid is mó de fhoinsí uisce sconna agus uisce i mbuidéil. Is é an croí-chomhpháirt fheidhmiúil d'aon chóras scagacháin osmosis droim ar ais, cibé acu a úsáidtear in aonad faoi-doirteal baile, gléasra díshalannaithe tionsclaíoch, nó próiseas íonú cógaisíochta.
Murab ionann agus scagairí meicniúla a bhlocálann cáithníní go fisiciúil de réir méide, oibríonn membrane RO ag an leibhéal móilíneach - tá a phiocháin thart ar 0.0001 miocrón (0.1 nanaiméadar) ar trastomhas, timpeall 500,000 uair níos lú ná gruaig dhaonna. Fágann sin go bhfuil sé éifeachtach i gcoinne ábhar salaithe a théann trí scagairí carbóin agus trí sheicní ultrascagtha araon.
An Eolaíocht Taobh thiar Mar a Oibríonn Membrane Osmosis Droim ar Ais
Chun osmosis droim ar ais a thuiscint, cuidíonn sé le tuiscint a fháil ar osmosis rialta ar dtús. In osmosis nádúrtha, bogann uisce go spontáineach trí membrane leath-thréscaoilteach ó réigiún de thiúchan tuaslagáit íseal go réigiún de thiúchan ard tuaslagáit, ag cothromú an tiúchan ar an dá thaobh. Tugtar brú osmotic ar an mbrú atá ag tiomáint na gluaiseachta nádúrtha seo.
Baineann osmosis droim ar ais brú seachtrach níos mó ná an brú osmotic uisce a bhrú sa treo eile - ón taobh tiubhaithe (éillithe) go dtí an taobh caol (glan). Ligeann an scannán do mhóilíní uisce dul tríd ach diúltaíonn sé d'ian tuaslagtha, móilíní, agus cáithníní atá ró-mhór nó ró-luchtaithe go leictreach chun pas a fháil.
I gcás uisce sconna tipiciúil cathrach, tá an brú osmotic íseal - timpeall 5-15 PSI. Feidhmíonn córais RO lena n-úsáid sa bhaile ag 50–80 PSI , i bhfad os cionn na tairsí seo. Caithfidh córais díshalannaithe uisce farraige brú osmotic de 350-600 PSI a shárú, agus is é sin an fáth go dteastaíonn caidéil ardbhrú ó chórais tionsclaíochta RO.
An Dá Shruth Aschuir
Táirgeann gach membrane RO dhá shruth uisce ag an am céanna:
- Permeate (uisce táirge): An t-uisce íonaithe a chuaigh tríd an scannán, de ghnáth ina bhfuil níos lú ná 1% de na solaid thuaslagtha bunaidh.
- Dírigh (diúltaigh nó sáile): An t-uisce atá fágtha ag iompar na n-ábhar salaithe diúltaithe, a sruthlaithe chun draenáil. I gcórais chónaithe, tá rátaí aisghabhála tipiciúil 50–75% - rud a chiallaíonn go ndéantar 1-3 lítear uisce a scaoileadh le haghaidh gach lítear uisce íonaithe a tháirgtear.
Is féidir le seicní agus córais RO ard-éifeachtúlachta nua-aimseartha le caidéil tréscaoilte nó dearaí lúb dúnta rátaí aisghabhála os cionn 80% a bhaint amach, ag laghdú go mór dramhaíl uisce i gcomparáid le dearaí níos sine.
Struchtúr Fisiciúil Membrane Osmosis Droim ar Ais
Is féidir leis an téarma "membrane RO" tagairt a dhéanamh don chiseal tanaí feidhme féin nó don eilimint iomlán membrane - an fhoirm phacáistithe ina ndíoltar agus ina gcuirtear isteach na seicní. Tá sé tábhachtach an difríocht a thuiscint agus sonraíochtaí á gcur i gcomparáid.
An Struchtúr Ciseal Ilchodach Thin-Scannán (TFC).
Úsáideann beagnach gach seicní RO nua-aimseartha Comhdhéanta Scannán tanaí (TFC) tógáil, comhdhéanta de thrí shraith ar leith atá nasctha le chéile:
- Gréasán tacaíochta poileistir (~ 120 µm tiubh): An ciseal bonn struchtúrach a sholáthraíonn neart meicniúil. Ní ghlacann sé páirt i scagachán ach cuireann sé cosc ar an scannán a bheith ag cuimilt faoi bhrú.
- Idirchiseal polasulfóin mhicreapórúil (~40 µm ar tiús): Ciseal idirmheánach cosúil le spúinse a sholáthraíonn substráit aonfhoirmeach don chiseal gníomhach agus é ag ligean uisce sách saor.
- Ciseal gníomhach polaimíde (~ 0.2 µm tiubh): An bac scagacháin iarbhír, déanta ag polaiméiriú interfacial de m-phenylenediamine agus clóiríd trimesoyl. Sa chiseal seo tá na pores nanascála a dhiúltaíonn d'ábhar salaithe tuaslagtha. In ainneoin nach bhfuil ach 200 nanaiméadar tiubh, tá sé freagrach as feidhmíocht scaradh an membrane go bunúsach.
Cuireadh seicní TFC in ionad na seicní aicéatáit cheallalóis níos sine (CA) i bhformhór na n-iarratas toisc go dtugann siad rátaí diúltaithe níos airde (98–99.7% vs. 85–95%), lamháltas pH níos leithne (2–11 vs. 4–8), agus saol seirbhíse níos faide . Is é a bpríomhtheorannú ná íogaireacht i leith clóirín saor, rud a dhíghrádaíonn an ciseal polaimíde - agus is é sin an fáth go bhfuil réamhscagadh carbóin riachtanach i gcórais uisce chathrach chlóirínithe.
Cumraíocht Eilimint Bíseach-Créachta
Chun achar dromchla membrane a uasmhéadú laistigh de thithíocht dhlúth, déantar seicní TFC a mhonarú isteach eilimintí bíseach-créachta . Tá leatháin chomhréidh membrane lannaithe le spásairí mogaill agus déantar iad a fhoirceannadh go docht timpeall ar fheadán bailiúcháin bréifneach lárnach, cosúil le scrolla rollta suas. Tá thart ar eilimint chónaithe 75 GPD (galún in aghaidh an lae) le tithíocht 1.8" × 12" ann. 0.5–0.7 m² d'achar na scannán gníomhach . Tá 7–10 m² in eilimint thionsclaíoch lánmhéid 4" × 40".
Sreabhann uisce beatha go haiseach feadh an taobh amuigh den scroll trí na spásairí mogalra; téann uisce íonaithe tríd an scannán agus na bíseanna isteach i dtreo an fheadáin bhailithe láir; éalaithe uisce a dhiúltú tiubhaithe ó dheireadh an eilimint.
Cad iad na Salaithe a Bhaineann Membrane Osmosis Droim ar ais
Diúltaíonn seicní RO ábhar salaithe trí dhá mheicníocht: eisiamh méid (tá an móilín ró-mhór go fisiciúil chun dul tríd an pore) agus repulsion muirear (Déanann an dromchla polaimíde luchtaithe go diúltach iain tuaslagtha a aistarraingt). Athraíonn rátaí diúltaithe de réir cineáil an éillithe, teocht, brú, agus riocht membrane.
| Catagóir éillithe | Samplaí | Ráta Diúltaithe tipiciúla RO |
|---|---|---|
| Salainn tuaslagtha (monovalent) | Sóidiam, potaisiam, clóiríd | 92–96% |
| Salainn tuaslagtha (divalent) | Cailciam, maignéisiam, sulfáit | 97–99% |
| Miotail throma | Luaidhe, arsanaic, cróimiam, caidmiam | 95–99% |
| Níotráití agus fluairíd | Níotráit, nítrít, fluairíd | 85–95% |
| Miocrorgánaigh | Baictéir, víris, cysts (Giardia, Cryptosporidium) | >99.9% |
| Cógaisíocht agus hormóin | Estrogen, antaibheathaigh, ibuprofen | 94–99% |
| PFAS (ceimiceáin go deo) | PFOA, PFOS | 90–99% |
| Gáis tuaslagtha | CO₂, suilfíd hidrigine | Íseal (téann gáis tríd go saor) |
Teorainn thábhachtach amháin: ní bhaineann seicní RO go héifeachtach gáis tuaslagtha (CO₂, radón, suilfíd hidrigine) toisc go bhfuil móilíní gáis beag go leor chun dul tríd an struchtúr polaiméire. Léiríonn clóraimíní agus roinnt lotnaidicídí a bhfuil meáchain mhóilíneacha beaga acu rátaí laghdaithe diúltaithe i gcomparáid le solaid thuaslagtha níos mó.
Cineálacha Membran Osmosis Droim ar Ais agus A bhFeidhmchláir
Déantar seicní RO a mhonarú i roinnt cumraíochtaí atá optamaithe le haghaidh foinsí éagsúla uisce, raonta brú, agus riachtanais aschuir.
Membrane Uisce Goirt
An cineál is coitianta le haghaidh úsáide cónaithe agus tráchtála éadrom. Deartha le haghaidh uisce beatha le TDS (Solaid Tuaslagtha Iomlána) de 500–10,000 mg/L , ag feidhmiú ag 50-200 PSI. Úsáideann córais chaighdeánacha RO baile seicní uisce goirt a rátáiltear ag 50-100 GPD. Baineann na seicní seo amach diúltú salainn 96-99% faoi choinníollacha tástála (25 ° C, 250 PSI, 2,000 mg/L beatha NaCl).
Membrane Uisce Mara
Innealtóireacht le haghaidh uisce beatha le TDS os cionn 10,000 mg/L (meán uisce farraige 35,000 mg/L). Tá ciseal gníomhach níos dlúithe ag na seicní seo a bhaineann amach 99.3–99.8% diúltú salainn ach teastaíonn brú oibriúcháin 600–1,200 PSI. Úsáidtear iad go heisiach i ngléasraí díshalannaithe ar scála mór agus níl siad idirmhalartaithe le seicní uisce goirt.
Ísealfhuinnimh / Scannáin Ard-Sreafa
Catagóir níos nuaí a ndearnadh innealtóireacht air chun flosc tréscaoilteach níos airde a sheachadadh ag brúnna oibriúcháin níos ísle - go hiondúil 45–60 PSI le haghaidh iarratas cónaithe. Íobairtíonn na seicní seo méid beag feidhmíochta diúltaithe (95-97% vs. 97-99%) mar mhalairt ar rátaí táirgeachta níos tapúla agus tomhaltas fuinnimh níos ísle. Déantar iad a úsáid níos mó i gcórais RO "an toirt" gan umar.
Nana-scagadh (NF) Scannáin
Go teicniúil catagóir ar leith ach a bhaineann go dlúth, tá phiocháin beagán níos mó ag seicní NF ná seicní RO (0.001 miocrón vs. 0.0001 miocrón). Feidhmíonn siad ag brúnna níos ísle agus pasann siad iain mhonafhiúsacha (sóidiam, clóiríd) agus iad ag diúltú iain défhiúsacha (cailciam, maignéisiam) agus móilíní orgánacha. Úsáidtear NF go coitianta chun uisce a mhaolú agus a bhaint orgánach nuair nach bhfuil gá le díshalannú iomlán.
Sonraíochtaí Príomhfheidhmíochta agus Cad a Bheartaíonn siad
Nuair a bhíonn seicní RO á meas nó á gcur i gcomparáid, bíonn tionchar díreach ag roinnt sonraíochtaí foilsithe ar fheidhmíocht an chórais i gcoinníollacha an tsaoil fhíor.
| Sonraíocht | Sainmhíniú | Luach Cónaithe tipiciúla |
|---|---|---|
| Acmhainn rátáilte (GPD) | Gainéil de thréscaoilte a tháirgtear in aghaidh an lae ag coinníollacha tástála | 50-600 GPD |
| Ráta diúltaithe salainn (%) | % de NaCl (nó TDS) bainte faoi choinníollacha tástála caighdeánacha | 96–99% |
| Ráta aisghabhála (%) | % den uisce beatha a thiontaítear go tréscaoilteach (vs. diúltaíodh dó a dhraenáil) | 50–75% (leibhéal córais) |
| Raon brú oibriúcháin | Raon brú beathaithe le haghaidh feidhmíochta rátáilte | 40–100 PSI |
| Teocht oibriúcháin uasta | Teorainn teocht an uisce beathaithe uachtarach roimh damáiste membrane | 45°C (113°F) |
| lamháltas pH | Raon pH inghlactha uisce beatha le linn oibriú | 2–11 (TFC); 4–8 (CA) |
| Caoinfhulaingt clóirín | Nochtadh uasta leanúnach saor ó chlóirín | <0.1 ppm (TFC); 1 ppm (CA) |
Tabhair faoi deara go ndéantar GPD rátáilte agus figiúirí diúltaithe a thomhas ag coinníollacha caighdeánacha tástála: 77°F (25°C), brú beathaithe 60–65 PSI, agus 500 mg/L uisce beatha NaCl . Beidh feidhmíocht an tsaoil réadúil difriúil - is féidir le huisce fuar (faoi bhun 60 ° F) aschur a laghdú 40-50%, agus laghdaíonn brú beatha íseal (faoi bhun 40 PSI) go suntasach an t-aschur agus an diúltú araon.
Fachtóirí a Dhíghrádaíonn Feidhmíocht Scannáin RO le himeacht ama
Ba cheart go mairfeadh membrane RO dea-chothaithe i gcóras atá deartha i gceart 2-5 bliana in úsáid chónaithe agus 3-7 mbliana in iarratais tráchtála. Cuireann roinnt coinníollacha dlús leis an díghrádú:
Nochtadh Clóirín agus Clóraimín
Ocsaídíonn clóirín saor in aisce an ciseal gníomhach polaimíde, agus is cúis le bioráin micreascópacha a laghdaíonn diúltú salainn de réir a chéile. Nochtadh fiú ag 0.1 ppm clóirín leanúnach díghrádóidh sé scannán TFC go intomhaiste thar 6-12 mhí. Ní mór réamhscagairí bloic charbóin a athsholáthar de réir an sceidil — go hiondúil gach 6-12 mhí — chun cosaint chuí clóirín a choinneáil.
Scálú (Bunús Taisce Mianraí)
Is féidir le carbónáit chailciam, sulfáit bhairiam, agus shilice deascadh ar dhromchla an scannáin mar a dhíríonn uisce sa sruth diúltaithe. Laghdaíonn scálaithe flosc tréscaoilteach agus méadaítear riachtanais brú oibriúcháin. Uisce crua le TDS thuas 500 mg/L tá riosca scálaithe ardaithe ag baint leis. Maolaíonn réamhchóireáil dosing frith-scalant nó softener uisce é seo in iarratais ard-chruas.
Bithshalú
Déanann baictéir coilíniú ar dhromchla an scannáin agus cruthaíonn siad bithscannáin a chuireann bac ar shreabhadh tréscaoilteach agus a thugann isteach éilliú bitheolaíoch. Déantar bithshalú a luathú le huisce marbhánta (córais fágtha gan úsáid ar feadh tréimhsí fada), réamhscagadh neamhleor, agus teocht an uisce beatha te os cionn 30 °C. Coisceann sláintíocht an chórais gach 6-12 mhí le dífhabhtán atá sábháilte ó thaobh bia carnadh suntasach bithscannáin.
Damáiste Fisiciúil ó Spící Brú
Is féidir le teagmhais casúr uisce - borradh tobann brú ó dhúnadh comhla nó tosaithe caidéil - an eilimint membrane a dhífhoirmiú go fisiciúil. Brú beathaithe a sháraíonn brú uasta rátáilte an scannáin go seasta ( 100-120 PSI de ghnáth le haghaidh seicní cónaithe ) comhbhrú an struchtúr eilimint go dochúlaithe, ag laghdú bealaí sreafa agus feidhmíocht.
Conas a bheidh a fhios cén uair is gá do membrane RO a Athchur
Murab ionann agus scagairí dríodar nó carbóin a léiríonn comharthaí infheicthe ídithe, éilíonn membrane RO táireach tomhas chun measúnú cruinn a dhéanamh. Is comhfhogasú amh é brath ar am amháin (m.sh., "ionadaigh gach 2 bhliain"). Seo iad na táscairí iontaofa:
- TDS ag ardú sa tréscaoilteán: An táscaire is dírí. Tomhais an t-uisce beatha agus tréscaoileann TDS le méadar TDS neamhchostasach. Tá ráta diúltaithe thíos 85% i gcóras ina bhfuil réamhscagairí a fheidhmíonn i gceart is gnách go léirítear díghrádú membrane. Ba chóir go léireodh seicní nua diúltú 95-99%.
- Ráta táirgthe laghdaithe go suntasach: Má thógann córas a líonadh a umar stórála roimhe seo i 2-3 uair an chloig 6-8 uair an chloig anois le brú beatha agus teocht gan athrú, tá laghdú tagtha ar fhlosc an scannáin mar gheall ar shalú nó díghrádú fisiceach.
- Cóimheas méadaithe draein le táirge: Má shreabhann an sruth diúltaithe i bhfad níos tapúla i gcoibhneas leis an dtréscaoil ná mar a bhí nuair a bhí an córas nua, tá méadú tagtha ar fhriotaíocht na membrane - comhartha scálaithe nó bith-shalaithe go minic.
- Athruithe ar bhlas nó ar bholadh in uisce an táirge: Is féidir le meath tobann ar bhlas nó boladh clóirín ar ais tar éis iar-scagachán carbóin sárú membrane a léiriú a ligeann d'uisce neamhchóireáilte scagachán a sheachbhóthar.
Roghnú an Roghnú Membrane RO Ceart do D'Fheidhmchlár
Is éard atá i gceist le membrane athsholáthair nó uasghrádú a roghnú ná sonraíochtaí an scannáin a mheaitseáil le do fhoinse uisce, dearadh córais agus riachtanais aschuir. Clúdaíonn an seicliosta seo a leanas na critéir ríthábhachtacha roghnúcháin:
- Tomhais do TDS uisce beatha. Má tá do TDS uisce sconna faoi 2,000 mg/L (tipiciúil d'uisce cathrach), beidh scannán uisce goirt caighdeánach oiriúnach. D'fhéadfadh uisce tobair os cionn 2,000 mg/L leas a bhaint as athróg membrane ard-diúltaithe.
- Seiceáil do bhrú uisce beatha. Ba cheart go n-úsáidfeadh córais a ritheann ar bhrú íseal (35–50 PSI) scannán ísealfhuinnimh rátáilte don raon sin. Déanfaidh seicní caighdeánacha ag brú íseal tearctháirgeadh agus léireoidh siad diúltú laghdaithe.
- Meaitseáil méid an scannáin le do thithíocht. Tagann seicní cónaithe i méideanna caighdeánacha: 1.8" × 12" (is coitianta do chórais 5 chéim faoi-doirteal) agus 1.8" × 11.75" i gcás roinnt córas dlúth. Níl eilimintí tionsclaíochta 4" × 40" agus 4" × 21" idirmhalartaithe le tithe cónaithe.
- Roghnaigh cumas táirgthe (GPD) bunaithe ar éileamh teaghlaigh. De ghnáth is gá do theaghlach de cheathrar a úsáideann córas RO le haghaidh óil agus cócaireachta 50–100 GPD . Éilíonn córas gan umar membrane rátáilte níos airde (200 GPD) chun uisce a sheachadadh ar éileamh gan stóráil.
- Deimhnigh comhoiriúnacht le d'ábhar salaithe ar leith is ábhar imní duit. Más ábhar imní príomhúil iad arsanaic, fluairíd, nó níotráití, roghnaigh scannán ina bhfuil sonraí deimhnithe diúltaithe do na hábhair shalaithe ar leith sin — éilíonn deimhniú NSF/ANSI Standard 58 tástáil i gcoinne liostaí ábhar salaithe ar leith.
Le haghaidh úsáide cónaithe, seicní deimhnithe go NSF/ANSI 58 tástáil neamhspleách agus fíoraithe maidir le héilimh maidir le sábháilteacht ábhar agus laghdú éillithe araon. Is é an deimhniú seo an dearbhú is iontaofa ar fheidhmíocht an domhain mhóir agus ba cheart go mbeadh sé ina íosriachtanas nuair a bhíonn aon scannán RO á roghnú le haghaidh úsáid uisce óil.
