RO systém úpravy vody, také známý jako systém úpravy vody reverzní osmózou, je membránová separační technologie vyvinutá v 60. letech 20. století. Jeho princip spočívá v tom, že surová voda prochází působením vysokého tlaku přes membránu reverzní osmózy a rozpouštědlo ve vodě difunduje z vysoké koncentrace do nízké koncentrace, aby bylo dosaženo účelu separace, čištění a koncentrace. Říká se jí reverzní osmóza kvůli jejímu opačnému směru v přírodě. Systém úpravy vody reverzní osmózou dokáže z vody odstranit bakterie, viry, koloidy, organické látky a více než 98 % rozpustných solí. Tato metoda má výhody v nízkých nákladech, jednoduchém ovládání, vysoké automatizaci a stabilní kvalitě odpadních vod. Ve srovnání s jinými tradičními metodami úpravy vody má zjevné výhody a je široce používán v průmyslových odvětvích souvisejících s úpravou vody.
Princip úpravy
Ro (reverzní osmóza) je membránový proces, který využívá selektivitu RO membrány a rozdíl statického tlaku na obou stranách membrány jako hnací sílu k překonání osmotického tlaku rozpouštědla (obvykle vody), umožnění průchodu rozpouštědla a zachytit iontové látky a oddělit kapalnou směs. Pro separaci RO jsou nutné dvě podmínky: za prvé, vnější tlak musí být větší než osmotický tlak roztoku (provozní tlak je obecně 1,5-10,5 mpa); za druhé musí existovat semipermeabilní membrána s vysokou permeabilitou a vysokou selektivitou. Velikost pórů RO membrány je obecně menší než 1 nm, což má vysokou rychlost odstraňování většiny anorganických solí, rozpuštěných organických látek, rozpuštěných pevných látek, organismů a koloidů. [1]
Technický proces
Samotná RO membrána je citlivá na pH, teplotu a specifické chemikálie přítoku. Kvalita přítokové vody striktně vyžaduje hodnotu pH v rozmezí 4-10, teplotu < 40 ℃, index hustoty kalu SDI < 5, volný chlór < 0,1 mg · L-1, zákal < 1, obsah železa < 0,1 mg · L-1 , atd. Aby byly splněny požadavky na přítok RO membránové vody, musí být surová voda před vstupem do RO membránového systému předupravena (sedimentace, koagulace, mikrofiltrace, ultrafiltrace, absorpce aktivním uhlím, regulace pH atd.) a následně natlakována do membránového modulu tlakovým čerpadlem. Působením tlaku prochází surová voda membránou RO, aby se stala produkcí vody, zatímco anorganické soli, organické látky a částice jsou zachycovány membránou RO na druhé straně za vzniku husté kapaliny. Podle požadavků konkrétního procesu lze koncentrát recyklovat nebo znovu zpracovat. Ro lze použít s ultrafiltrací, nanofiltrací a dalšími membránovými zařízeními k vytvoření integrovaného membránového zařízení. [2]
Rozvoj
Vývoj RO membrány prošel třemi fázemi. Běžnými RO membránovými materiály v Číně jsou celulózová acetátová membrána (CA membrána), aromatická polyamidová membrána (PA membrána) a chitosanová membrána (CS membrána). CA membrána je nejstarší membránový materiál, bez zápachu, chuti, netoxický, stabilní na světle, hygroskopický, ale chemická stabilita, tepelná stabilita, kompaktnost CA membrány je špatná a snadno se rozkládá. PA membrána je nejběžněji používaná RO membrána v průmyslu, která má výhody fyzikální a chemické stability, silná odolnost vůči alkáliím, olejovým esterům, organickým rozpouštědlům, dobrá mechanická pevnost atd., ale Pa membrána má vlastnost elektrifikace, částice v voda se snadno ukládá na povrch membrány, vytváří znečištění membrány a zkracuje životnost. CS membrána je přírodní polymerní membránový materiál, netoxický, bez vedlejších účinků, antibakteriální, schopnost odstraňovat ionty kovů alkalických zemin je silná, je lepší RO membrána změkčená tvrdou vodou, je velmi potenciální membránový materiál, obdržel velká pozornost ve světě.
Nejnovější vývoj RO membrány zahrnuje anorganickou membránu, hybridní membránu a novou organickou membránu. Teoreticky má anorganická membrána vysoký výkon zadržování iontů, ale vysoké náklady a drsné podmínky přípravy, což není vhodné pro průmyslové použití; hybridní membrána kombinuje výhody organických materiálů a anorganických materiálů a má dobré vyhlídky na použití při zlepšování výkonu membránové separace a proti znečištění, s velkým potenciálem rozvoje, který vyžaduje další teoretický výzkum; příprava nové organické membrány je stále v primárním stadiu a jejím hlavním účelem je však žádný průlom ke zlepšení membránového toku a chemické stability.
