I. CYFLWYNIAD I REAVE
Mae RO yn sefyll amPilen osmosis gwrthdroi. Fel rheol, mae dŵr yn llifo o grynodiad isel i grynodiad uchel. Fodd bynnag, o dan bwysau, mae'r llif yn gwrthdroi crynodiad uchel i grynodiad isel. Gelwir hyn yn egwyddor osmosis gwrthdroi.
Mae maint mandwll pilenni RO oddeutu 0. 000 1 micron-olon 1/5,000 maint bacteria neu firysau-felly mae'n caniatáu moleciwlau dŵr yn unig a rhai ïonau mwynol buddiol i basio trwyddynt. Mae amhureddau eraill a metelau trwm yn cael eu rhyddhau trwy'r allfa dŵr gwastraff. Defnyddir pilenni RO yn helaeth mewn dihalwyno dŵr y môr ac ailgylchu dŵr gwastraff gofod, ac felly cyfeirir atynt yn aml fel arennau artiffisial uwch-dechnoleg.
Mae pilenni RO yn bilenni lled-athraidd synthetig sydd wedi'u cynllunio i ddynwared pilenni biolegol. Fe'u gwneir yn gyffredin o ddeunyddiau polymer fel asetad seliwlos, polyhydrazide aromatig, neu polyamid aromatig. Mae'r pores ar wyneb y bilen fel arfer yn amrywio o 0. 5 i 10 nm, ac mae eu athreiddedd yn dibynnu ar strwythur cemegol y bilen. Mae rhai deunyddiau'n gwrthod halwynau yn dda ond mae ganddynt athreiddedd dŵr arafach, tra bod eraill â grwpiau mwy hydroffilig yn caniatáu llif dŵr yn gyflymach.
1. Egwyddor osmosis gwrthdroi
Er mwyn deall RO, yn gyntaf mae angen i ni wybod beth yw "osmosis": Pan fydd dau ddatrysiad â chrynodiadau halen gwahanol yn cael eu gwahanu gan bilen lled-athraidd, mae dŵr yn llifo'n naturiol o'r ochr gyda chrynodiad halen is i'r ochr gyda chrynodiad halen uwch. Nid yw'r halwynau eu hunain yn pasio trwodd. Mae'r broses hon yn parhau nes cyrraedd ecwilibriwm ac yn cael ei yrru gan bwysau osmotig.
Os yw pwysau sy'n fwy na'r pwysau osmotig yn cael ei roi ar yr ochr halltedd uchel, gellir gwrthdroi'r llif dŵr-mae hyn yn osmosis gwrthdroi. Yn y modd hwn, mae moleciwlau dŵr yn cael eu gorfodi trwy'r bilen i'r ochr arall, gan adael halwynau ac amhureddau ar ôl, gan buro'r dŵr i bob pwrpas.
2. Tarddiad Technoleg RO
Yn y 1950au, darganfu gwyddonydd Americanaidd Dr. S. Sourirajan bilen denau yng nghorff gwylan, a allai wahanu dŵr croyw oddi wrth ddŵr y môr y tu mewn i gorff yr aderyn gan ddefnyddio pwysau. Gosododd y cysyniad hwn y sylfaen ar gyfer theori RO.
Ym 1953, cymhwysodd Prifysgol Florida y dechnoleg hon i offer dihalwyno. Ym 1960, ariannodd llywodraeth yr UD ymchwil yn Ysgol Feddygol UCLA, dan arweiniad Dr. Sidney Lode a Dr. Sourirajan, i ddatblygu pilenni RO ar gyfer rhaglenni gofod. Y nod oedd lleihau'r angen i gario llawer iawn o ddŵr i'r gofod. Dros amser, daeth mwy o ymchwilwyr i gymryd rhan, gan hyrwyddo ansawdd a maint technoleg pilen RO yn fawr a datrys heriau puro dŵr allweddol i ddynoliaeth.
II. Cyflwyniad i bilen ultrafiltration
Mae gan bilenni ultrafiltration (UF) feintiau mandwll unffurf yn amrywio o {{0}}. 001 i 0.02 micron. O dan bwysau, mae'r pilenni hyn yn hidlo moleciwlau allan yn fwy na maint y mandwll, gan wahanu gronynnau i bob pwrpas â phwysau moleciwlaidd dros 500 daltons neu feintiau sy'n fwy na 10 nm. Pilenni UF oedd un o'r pilenni gwahanu polymer cyntaf a ddatblygwyd ac fe'u defnyddiwyd yn ddiwydiannol ers y 1960au.
Mae hidlo UF yn dibynnu ar wahaniaethau pwysau i wahanu hydoddion a chanolbwyntio sylweddau. Mae'r pilenni hyn fel arfer yn cael eu gwneud o asetad seliwlos neu ddeunyddiau polymer tebyg. Maent yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer gwahanu ataliadau colloidal sy'n anodd eu trin â dulliau eraill. Mae cymwysiadau pilen UF yn parhau i ehangu.
Mae hidlo pilen sy'n cael ei yrru gan bwysau yn cynnwys tri phrif fath:
Microfiltration (MF): 0.02–10 μm
Ultrafiltration (UF): 0.001–0.02 μm
Osmosis gwrthdroi (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Nodweddion pilenni RO
Cyfradd dihalwyno uchel hyd yn oed ar gyfraddau llif uchel
Cryfder mecanyddol cryf a bywyd gwasanaeth hir
Perfformiad effeithiol o dan bwysau gweithredu isel
Gwrthsefyll adweithiau cemegol a biocemegol
Yr effaith leiaf posibl o pH, tymheredd a ffactorau eraill
Deunyddiau crai hawdd eu ffynhonnell, gweithgynhyrchu syml, a chost isel
Iv. Nodweddion pilenni UF
Dim newid cam yn ystod y broses UF; gweithrediad sefydlog ar dymheredd yr ystafell
Dyluniad offer cryno, ôl troed bach, ac yn hawdd ei weithredu
Proses gwahanu syml gyda lefel uchel o awtomeiddio
Yn gallu gwahanu sylweddau yn seiliedig ar bwysau moleciwlaidd
Addasu eang i wahanol rinweddau dŵr ac ystod eang o gymwysiadau
V. Cymwysiadau pilenni RO
Defnyddir pilenni RO ar draws amrywiol ddiwydiannau, gan gynnwys:
Cynhyrchu Pwer
Petrocemegol
Gweithgynhyrchu Dur
Electroneg
Fferyllol
Bwyd a diod
Trin Dŵr Dinesig a Diogelu'r Amgylchedd
Maent yn chwarae rolau allweddol yn:
Di -ddŵr y môr a dŵr hallt
Cynhyrchu dŵr porthiant boeler
Creu dŵr pur diwydiannol a dŵr ultra-pur ar gyfer electroneg
Gwneud dŵr yfed
Trin Dŵr Gwastraff
Prosesau gwahanu a phuro arbenigol
