Grundlæggende princip for omvendt osmose
Når rent vand og saltvand er adskilt af en ideel semipermeabel membran, tillader membranen kun vand at passere igennem, mens den forhindrer salt i at passere. Vand på den rene vandside vil spontant strømme gennem membranen ind i saltvandssiden, et fænomen kendt som osmose. Påføring af tryk på saltvandssiden hæmmer dette flow. Når det påførte tryk er lig med det osmotiske tryk, er nettostrømmen af vand nul. Hvis det påførte tryk overstiger det osmotiske tryk, vender strømningsretningen, hvilket får vand i saltvandet til at strømme til den rene vandside. Dette fænomen understøtter det grundlæggende princip om omvendt osmose (RO) vandbehandling.
Introduktion til omvendt osmose
Porestørrelsen af en RO-membran er så lille som en nanometer (1 nanometer = 10^-9 meter). Under et vist tryk kan H2O-molekyler passere gennem RO-membranen, mens uorganiske salte, tungmetalioner, organisk materiale, kolloider, bakterier, vira og andre urenheder ikke kan. Dette adskiller effektivt rent vand fra det koncentrerede vand.
Formål og overvejelser ved omvendt osmose-forbehandling
Ved anvendelse af et omvendt osmosesystem skal der lægges særlig vægt på forbehandling af råvand. Dette er for at undgå tilstopning af systemet ved at fjerne suspenderet materiale og reducere uklarhed. Sterilisering er også nødvendig for at forhindre mikrobiel vækst.
Omvendt osmose kræver lave niveauer af suspenderet stof i råvand. Forureningsindekset måler vandkvaliteten vedrørende suspenderet stof, hvilket er afgørende for at bestemme den potentielle tilstopning af RO-systemet. Forureningsindekset bør ikke overstige 5, med en anbefalet værdi på mindre end 3. Indløbsvandets pH-værdi bør matche RO-membrankravene, og temperaturen bør kontrolleres for at opretholde membranens integritet og ydeevne. For organiske membraner er et temperaturområde på 20-40°C typisk egnet, mens 5-45°C er passende for kompositmembraner.
