Principio del sistema di trattamento dell'acqua RO

Il sistema di trattamento dell'acqua RO, noto anche come sistema di trattamento dell'acqua ad osmosi inversa, è una tecnologia di separazione a membrana sviluppata negli anni '60. Il suo principio è che l'acqua grezza passa attraverso la membrana ad osmosi inversa sotto l'azione dell'alta pressione e il solvente nell'acqua si diffonde da un'alta concentrazione a una bassa concentrazione per raggiungere lo scopo di separazione, purificazione e concentrazione. Si chiama osmosi inversa a causa della sua direzione opposta in natura. Il sistema di trattamento dell'acqua ad osmosi inversa può rimuovere batteri, virus, colloidi, materia organica e oltre il 98% di sali solubili dall'acqua. Il metodo presenta i vantaggi di basso costo, funzionamento semplice, elevata automazione e qualità stabile dell'effluente. Rispetto ad altri metodi tradizionali di trattamento dell'acqua, presenta evidenti vantaggi ed è ampiamente utilizzato nelle industrie legate al trattamento dell'acqua.

Modifica di principio
Ro (osmosi inversa) è un processo a membrana che utilizza la selettività della membrana RO e la differenza di pressione statica su entrambi i lati della membrana come forza motrice per superare la pressione osmotica del solvente (solitamente acqua), consentire al solvente di passare attraverso e intercettare le sostanze ioniche e separare la miscela liquida. Esistono due condizioni necessarie per la separazione RO: in primo luogo, la pressione esterna deve essere maggiore della pressione osmotica della soluzione (la pressione operativa è generalmente 1,5-10,5 mpa); in secondo luogo, deve essere presente una membrana semipermeabile con elevata permeabilità ed elevata selettività. La dimensione dei pori della membrana RO è generalmente inferiore a 1 nm, il che garantisce un elevato tasso di rimozione per la maggior parte dei sali inorganici, sostanze organiche disciolte, solidi disciolti, organismi e colloidi. [1]
Processo tecnico
La stessa membrana RO è sensibile al pH, alla temperatura e alle sostanze chimiche specifiche dell'affluente. La qualità dell'acqua influente richiede rigorosamente l'intervallo di valori pH di 4-10, temperatura < 40 ℃, indice di densità dei fanghi SDI < 5, cloro libero < 0,1 mg · L-1, torbidità < 1, contenuto di ferro < 0,1 mg · L-1 , ecc. Per soddisfare i requisiti di afflusso dell'acqua della membrana RO, l'acqua grezza deve essere pretrattata (sedimentazione, coagulazione, microfiltrazione, ultrafiltrazione, assorbimento di carbone attivo, regolazione del pH, ecc.) prima di entrare nel sistema della membrana RO e quindi pressurizzata nel modulo a membrana tramite la pompa a pressione. Sotto l'effetto della pressione, l'acqua grezza passa attraverso la membrana RO per diventare acqua di produzione, mentre i sali inorganici, le sostanze organiche e le particelle vengono intrappolate dalla membrana RO sull'altro lato per formare un liquido denso. A seconda dei requisiti del processo specifico, il concentrato può essere riciclato o riprocessato. Ro può essere utilizzato con ultrafiltrazione, nanofiltrazione e altri dispositivi a membrana per formare un dispositivo a membrana integrato. [2]
Sviluppo
Lo sviluppo della membrana RO ha attraversato tre fasi. I materiali comuni delle membrane RO in Cina sono la membrana in acetato di cellulosa (membrana CA), la membrana in poliammide aromatica (membrana PA) e la membrana in chitosano (membrana CS). La membrana CA è il primo materiale della membrana, inodore, insapore, non tossico, stabile alla luce, igroscopico, ma la stabilità chimica, la stabilità termica e la compattezza della membrana CA sono scarse e facili da degradare. La membrana PA è la membrana RO più comunemente utilizzata nell'industria, che presenta i vantaggi di stabilità fisica e chimica, forte resistenza agli alcali, esteri oleosi, solvente organico, buona resistenza meccanica, ecc., ma la membrana PA ha la proprietà di elettrificazione, particelle in l'acqua si deposita facilmente sulla superficie della membrana, formando inquinamento della membrana e riducendone la durata. La membrana CS è un materiale di membrana polimerico naturale, non tossico, senza effetti collaterali, antibatterico, la capacità di rimozione degli ioni di metalli alcalino terrosi è forte, è una membrana RO superiore ammorbidita dall'acqua dura, è un materiale di membrana molto potenziale, ha ricevuto grande attenzione nel mondo.
L'ultimo sviluppo della membrana RO comprende membrana inorganica, membrana ibrida e nuova membrana organica. In teoria, la membrana inorganica ha elevate prestazioni di ritenzione ionica, ma costi elevati e condizioni di preparazione difficili, che non favoriscono l'applicazione industriale; la membrana ibrida combina i vantaggi dei materiali organici e dei materiali inorganici e ha una buona prospettiva applicativa nel migliorare le prestazioni di separazione della membrana e anti-inquinamento, con un grande potenziale di sviluppo, che necessita di ulteriori ricerche teoriche; la preparazione della nuova membrana organica è ancora nella fase primaria e lo scopo principale è tuttavia non è stato fatto alcun passo avanti per migliorare il flusso della membrana e la stabilità chimica.