ทำไมคุณไม่ควรซื้อหน่วยรีเวิร์สออสโมซิส ข้อใดดีกว่า - ตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิสหรือตัวกรองการไหล

วิธีการที่ทันสมัยที่สุดวิธีหนึ่งในการทำน้ำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนคือ รีเวิร์สออสโมซิส. เทคโนโลยีนี้ดำเนินการโดยใช้เมมเบรนออสโมซิสผันกลับ น้ำในระบบรีเวอร์สออสโมซิสจะถูกส่งผ่านเมมเบรน ซึ่งเป็นรูที่ยอมให้น้ำผ่านได้ แต่จะไม่ส่งผ่านสิ่งเจือปนที่ละลายอยู่ในนั้น

ระบบรีเวอร์สออสโมซิสช่วยให้คุณได้น้ำบริสุทธิ์ในระดับสูงมาก (ใกล้เคียงกับน้ำกลั่น) ตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิสทำให้น้ำบริสุทธิ์ (สมบูรณ์) ที่มีคุณภาพสูงสุด

สารที่เป็นอันตราย เช่น แมกนีเซียม ปรอท ไนเตรต ไนไตรต์ สตรอนเทียม สารหนู ตะกั่ว ซัลเฟต เหล็ก คลอรีน ตลอดจนแบคทีเรียและไวรัสจำนวนมาก (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) จะถูกกำจัดออกจากน้ำ

น่าเสียดายที่รีเวิร์สออสโมซิสกำจัดมากกว่า 20 สารที่มีประโยชน์: เกลือของแคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม ฟลูออรีน ฯลฯ ซึ่งจำเป็นต่อสุขภาพของมนุษย์ (น้ำดื่ม ควรมีเกลือที่มีประโยชน์อย่างน้อย 500 มก.) ดังนั้น น้ำที่ผ่านการกรองด้วยวิธีรีเวอร์สออสโมซิสจึง "ตาย" - บริสุทธิ์แต่ไม่ดีต่อมนุษย์ สุขภาพ. ยิ่งไปกว่านั้น น้ำดังกล่าวยังมีฤทธิ์กัดกร่อนและชะล้างแร่ธาตุที่สำคัญออกจากร่างกายมนุษย์ได้ง่าย ซึ่งนำไปสู่โรคหลอดเลือดสมองและหัวใจวายได้

การ Reverse Osmosis ดำเนินการดังนี้ เมมเบรนออสโมติกแบบกึ่งซึมผ่านได้ป้องกันการทำให้ความเข้มข้นของสารเท่ากันในด้านตรงข้ามของตัวมันเอง การไหลของน้ำถูกบังคับผ่านเมมเบรนที่ปฏิเสธสิ่งเจือปน รักษาความเข้มข้นสูงในด้านที่น้ำไหล

ตัวกรองที่ทำงานบนหลักการของรีเวิร์สออสโมซิสนั้นค่อนข้างง่าย: องค์ประกอบหลักที่ช่วยให้คุณได้รับน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงคือเมมเบรนแบบฟิล์มบาง เมมเบรนออสโมซิสผันกลับเป็นตาข่ายชนิดหนึ่งซึ่งมีขนาดของเซลล์เทียบได้กับขนาดของโมเลกุลน้ำ ด้วยโครงสร้างของเมมเบรนนี้ ส่วนประกอบที่ละลายเกือบทั้งหมดจะถูกกำจัดออกจากน้ำ เช่นเดียวกับเกลือของโลหะหนัก สิ่งสกปรกอินทรีย์ และแบคทีเรีย ระหว่างการทำงาน เกลือที่ผ่านการกรองและสิ่งสกปรกต่าง ๆ จะค่อย ๆ สะสมอยู่ที่ด้านหน้าของเมมเบรน ซึ่งอาจทำให้อุดตันและหยุดทำงานได้ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น มีการติดตั้งตัวกรองล่วงหน้าที่ด้านหน้าของเมมเบรน - การทำให้บริสุทธิ์เบื้องต้นหลายขั้นตอน ในหมู่พวกเขาจำเป็นต้องมีขั้นตอนการทำความสะอาดจากสิ่งสกปรกเชิงกลซึ่งเก็บทรายและสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายน้ำไว้ ในการระบาย "ของเสีย" เหล่านี้ไปตามเมมเบรนอย่างต่อเนื่อง การไหลของน้ำแบบบังคับจะถูกสร้างขึ้นเพื่อชะล้างสารปนเปื้อนที่เข้มข้นลงในท่อระบายน้ำ

เป็นที่น่าสังเกตว่าออสโมซิสผันกลับนั้นยืมมาจากสัตว์ป่า การควบคุมออสโมติกรองรับเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ผนังเซลล์ของพืช สัตว์ และมนุษย์เป็นเมมเบรนแบบรีเวอร์สออสโมซีสตามธรรมชาติที่บางส่วนซึมผ่านได้เนื่องจากทำให้โมเลกุลของน้ำผ่านได้อย่างอิสระ แต่ไม่สามารถผ่านโมเลกุลของสารอื่นได้ ความสามารถในการกรองของเยื่อธรรมชาตินั้นไม่เหมือนใคร มันแยกสารออกจากน้ำในระดับโมเลกุล และนี่คือสิ่งที่ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่ได้

ด้วยเหตุนี้สารที่จำเป็นจึงเข้าสู่ทุกเซลล์ที่มีชีวิตและสารที่ไม่จำเป็นจะถูกกำจัดออกไป เดิมทีหลักการของรีเวิร์สออสโมซิสถูกนำไปใช้กับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

อย่างไรก็ตามวิธีการทำให้บริสุทธิ์ - รีเวิร์สออสโมซิสมีข้อเสียหลายประการ

ประการแรก แม้ว่าพืชระบบรีเวอร์สออสโมซิสจะไม่แพงมากเมื่อมองแวบแรก แต่ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานนั้นสูงกว่าต้นทุนการดำเนินงานของวิธีการบำบัดน้ำอื่นๆ โดยประมาณ (การเติมอากาศ การแลกเปลี่ยนไอออน โอโซน ฯลฯ) วลีทั่วไป "ใส่เข็มติดยา" สะท้อนถึงตำแหน่งของผู้ซื้อการติดตั้งระบบ Reverse Osmosis (เมมเบรน) ได้อย่างสมบูรณ์แบบ หากโดยเฉลี่ยแล้วค่าใช้จ่าย 1 ลบ.ม. ของมอสโก น้ำประปาคือ 30 รูเบิลต่อลูกบาศก์เมตร จากนั้นต้นทุนของน้ำบริสุทธิ์ 1 ลูกบาศก์เมตรที่โรงงานระบบรีเวิร์สออสโมซิสจะอยู่ที่ประมาณ 300 รูเบิลต่อลูกบาศก์เมตร

ต้นทุนการดำเนินงานจำนวนมากดังกล่าวถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าการทำงานของโรงงานระบบรีเวิร์สออสโมซิสนั้นต้องใช้ปั๊มที่ทรงพลังมากทำงานตลอด 24 ชั่วโมงเพื่อสูบน้ำผ่านเมมเบรนที่บางมาก นอกจากนี้น้ำที่ไหลเข้าก็ยิ่งสกปรกมากขึ้นเท่านั้น โรงงานเมมเบรนยิ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนเมมเบรนราคาแพงบ่อยเท่าใด ต้นทุนการดำเนินงานก็จะยิ่งเพิ่มขึ้นมากเท่านั้น

ประการที่สอง รีเวอร์สออสโมซิสเป็นวิธีบำบัดน้ำที่ไม่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่ง เยื่อผ่านน้ำได้ช้าและมีผลผลิตต่ำ ดังนั้นในบางกรณี วิธีนี้จำเป็นต้องติดตั้งถังเก็บที่น่าประทับใจและมีราคาแพงซึ่งทำจากสแตนเลสเกรดอาหาร

ประการที่สาม น้ำที่อยู่ด้านหน้าของเมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิสจำเป็นต้องผ่านการบำบัดล่วงหน้าอย่างละเอียดในการติดตั้งใดๆ ด้วย เทคโนโลยีดั้งเดิมการทำน้ำให้บริสุทธิ์ โดยพื้นฐานแล้วหมายถึงการเพิ่มขึ้นของต้นทุนเริ่มต้นของโรงงานผลิตเมมเบรน

ประการที่ห้า เทคโนโลยีการทำน้ำให้บริสุทธิ์แบบรีเวอร์สออสโมซิสโดยพื้นฐานแล้วคือ Samoyedic: ในระหว่างการทำงานของระบบรีเวิร์สออสโมซิส น้ำบริสุทธิ์มากถึง 75% จะถูกปล่อยลงสู่ท่อระบายน้ำ (ในขณะที่ วิธีการแบบดั้งเดิมการทำน้ำให้บริสุทธิ์ - รวมไม่เกิน 5%) ที่เอาต์พุตผู้ใช้จะได้รับน้ำเพียง 25-30% จริงอยู่ที่น้ำบริสุทธิ์ดีมาก แต่ไม่มีประโยชน์ แต่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์

ประการที่หก วิธีรีเวอร์สออสโมซิสนั้นสัมพันธ์กับการใช้เมมเบรนสมัยใหม่อย่างสม่ำเสมอ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิส • มักใช้ผลึกนาโนและตัวปรับแต่งพิเศษ เกี่ยวกับความปลอดภัยของสารดังกล่าว ข้อพิพาทในโลกวิทยาศาสตร์ยังไม่หยุดจนถึงทุกวันนี้

ประการที่เจ็ด วิธีการแยกเมมเบรนไม่สามารถจับสารอินทรีย์ระเหยง่ายที่มีขนาดโมเลกุลเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุลของน้ำ นั่นคือเหตุผลที่แผ่นกรองเมมเบรนไม่สามารถกักเก็บอนุภาคของยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชได้ ในทางกลับกัน เยื่อรีเวอร์สออสโมซิสอุดตันได้ง่ายด้วยแบเรียมซัลเฟต สตรอนเชียมซัลเฟต แคลเซียมคาร์บอเนต ซิลิกาและสารประกอบเฟอร์โร และจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยมาก

1.1 อุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิส

ทันสมัย โรงงานอุตสาหกรรมออสโมซิสผันกลับเป็นพื้นระบบทำน้ำให้บริสุทธิ์แบบหลายขั้นตอน ซึ่งประกอบด้วยโมดูลการทำงานหลายโมดูลสำหรับการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อแบบแบ่งขั้นตอน

กระแสน้ำที่เข้ามาจะเข้าสู่ตัวกรองภายใต้ความกดดันซึ่งผ่านเมมเบรนและผ่านการทำความสะอาด หลังจากนั้นน้ำจะถูกแบ่งออกเป็นสองกระแส: ของเหลวบริสุทธิ์และของเสียด้วย ความเข้มข้นสูงสารปนเปื้อน

น้ำบริสุทธิ์เรียกว่าซึม และน้ำที่ปนเปื้อนเรียกว่าเข้มข้น หลังจากผ่านตัวกรองคาร์บอนแล้ว สารที่ซึมผ่านจะถูกระบายออกไปยังอุปกรณ์ที่ใช้น้ำหรือถังเก็บ และสารเข้มข้นจะถูกระบายออกไปยังระบบท่อน้ำทิ้งย.

หลักการพื้นฐานของวิธีการซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการทำน้ำให้บริสุทธิ์คุณภาพสูงคือ ความดันสูงการไหลของน้ำเมื่อผ่านตัวกรอง โรเตอร์มีหน้าที่รักษาระดับแรงดันที่ต้องการหรือ ปั้มแรงเหวี่ยงซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบน้ำประปา

หากไม่มีปั๊มที่มีคุณภาพเพื่อรักษาแรงดันในระบบ น้ำก็จะไม่สามารถผ่านเมมเบรนในอัตราที่เหมาะสมได้

เนื่องจากเมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิสมีการออกแบบที่ละเอียดอ่อนมาก จึงจำเป็นต้องทำความสะอาดเป็นประจำเพื่อขจัดตะกอนและการสะสมของสิ่งปนเปื้อน การทำความสะอาดนี้ไม่จำเป็นต้องทำด้วยมือ - กระบวนการทั้งหมดเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด

การป้องกันเมมเบรนนั้นดำเนินการในสองขั้นตอน: ขั้นแรกคือการเตรียมการล่วงหน้าซึ่งเป็นขั้นตอนพิเศษ สารเคมีซึ่งช่วยลดการก่อตัวของตะกอน ประการที่สองคือการกำจัดสิ่งปนเปื้อน ระบบล้างตัวกรองแบบพิเศษมีหน้าที่รับผิดชอบในเรื่องนี้

วิธีการนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีการสูญเสียผลผลิตและ งานที่มีประสิทธิภาพเมมเบรนตลอดอายุการใช้งาน

2 ผู้ผลิตตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิสที่มีชื่อเสียง

เพื่อให้คุณสำรวจอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสที่หลากหลายได้ดีขึ้น เราจึงตัดสินใจรวบรวมการจัดอันดับของผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ที่คุณควรให้ความสำคัญเมื่อเลือกระบบกรองน้ำให้บริสุทธิ์

เราทราบทันทีว่าผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เห็นด้วยในความคิดเห็นเดียว: ควรให้ความสำคัญกับผู้ผลิตในประเทศเนื่องจากอุปกรณ์ของ บริษัท ต่างประเทศสามารถมีสิ่งที่ดีที่สุดได้ ข้อกำหนดทางเทคนิคและคำอธิบายที่มีสีสันมากขึ้น

แต่ในกรณีส่วนใหญ่ ข้อดีทั้งหมดเหล่านี้ยังคงปรากฏอยู่บนกระดาษเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงแล้ว มันไม่ได้มีอะไรพิเศษ

บริษัทในประเทศที่ให้ความสำคัญกับชื่อเสียงของตนเปิดตัวอุปกรณ์ในตลาดที่ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงสารมลพิษที่พบมากที่สุดในน้ำของเราและความแตกต่างอื่นๆ นอกจากนี้ ประเด็นเรื่องการบำรุงรักษาก็มีความสำคัญเช่นกัน ข้อได้เปรียบในตัวบ่งชี้นี้ก็อยู่ที่ผู้ผลิตในรัสเซียเช่นกัน

ตัวกรองจากกลุ่มผลิตภัณฑ์นี้มีระบบการทำน้ำให้บริสุทธิ์ห้าขั้นตอนซึ่งดำเนินการทำให้น้ำอ่อนตัวคุณภาพสูง กำจัดสิ่งเจือปนเชิงกล การฆ่าเชื้อ ตลอดจนการเพิ่มแร่ธาตุและความอิ่มตัวของน้ำด้วยสารที่มีประโยชน์

นอกจากนี้ยังมาพร้อมกับถังเก็บน้ำมันที่เต็มเปี่ยม เครื่องกั้นระบบ Reverse Osmosis คือ ทางเลือกที่ดีที่สุดในบรรดาอุปกรณ์บำบัดน้ำในครัวเรือน

หนึ่งในผู้นำตลาดในหมู่ผู้ผลิตในประเทศคือ บริษัท Geyser ซึ่งเข้าสู่อันดับสองของเรา ระบบรีเวอร์สออสโมซิสของ Geyser Prestige เป็นที่ต้องการสูงในตลาด

อันที่จริงแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ที่มีชื่อเสียงในเชิงบวกเป็นพิเศษ โดยคุณภาพและประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการยืนยันจากทั้งคะแนนระดับสูงจากผู้เชี่ยวชาญและคำวิจารณ์เชิงบวกจากผู้ใช้

บริษัท Aquaphor ปิดการจัดอันดับ - นี่คือหนึ่งใน บริษัท แรก ๆ ที่เริ่มเชี่ยวชาญเทคโนโลยีรีเวอร์สออสโมซิสในพื้นที่กว้างใหญ่ของรัสเซีย อุปกรณ์ของพวกเขาได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ดีซึ่งทำหน้าที่ได้อย่างสมบูรณ์ตลอดวงจรชีวิต

โดยทั่วไปนอกเหนือจากผู้ผลิตที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปซึ่งรวมอยู่ในการจัดอันดับแล้วเรายังสามารถสังเกตได้ว่า บริษัท "Atoll" ซึ่งเป็นผู้เล่นที่ค่อนข้างใหม่ในตลาดอุปกรณ์ทำความสะอาดซึ่งได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยเทคโนโลยีของตน

หากคุณภาพของผลิตภัณฑ์ของ บริษัท นี้ไม่ลดลง บริษัท นี้จะสามารถเป็นผู้นำในการจัดอันดับของผู้ผลิตตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิสได้ในไม่ช้า

ออสโมซิสผันกลับ ทฤษฎีและการปฏิบัติของการประยุกต์ใช้
(

1. "ออสโมซิสและรีเวิร์สออสโมซิส" คืออะไร?

ปรากฏการณ์ออสโมซิสอยู่ภายใต้กระบวนการเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิต: สารอาหารจะเข้าสู่เซลล์ที่มีชีวิตแต่ละเซลล์ และเมแทบอไลต์จะถูกขับกลับ กระบวนการทั้งหมดนี้ดำเนินการผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่านที่เรียกว่า ซึ่งสามารถผ่านโมเลกุลของสารบางชนิดและป้องกันการผ่านของโมเลกุลของสารอื่นผ่านเข้าไปได้
สาระสำคัญของปรากฏการณ์ ออสโมซิสคือถ้ามีสารละลายเกลือที่มีความเข้มข้นต่างกันอยู่คนละด้านของเยื่อกึ่งผ่านที่สามารถผ่านได้เฉพาะโมเลกุลของน้ำ โมเลกุลของน้ำจะเคลื่อนผ่านเยื่อจากสารละลายที่มีความเข้มข้นอ่อนไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่า นอกจากนี้ หากสารละลายทั้งสองอยู่ภายใต้ความดันภายนอกเท่ากัน (เช่น บรรยากาศ) แสดงว่าเกิดจากปรากฏการณ์ออสโมซิส เช่น อันเป็นผลมาจากกระบวนการเจาะน้ำผ่านเมมเบรนทำให้ระดับของเหลวเพิ่มขึ้นในสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น ความแตกต่างในความสูงของระดับของสารละลายสองชนิดที่มีความเข้มข้นต่างกันนั้นเป็นสัดส่วนกับแรงที่น้ำไหลผ่านเมมเบรน เรียกพลังนี้ว่า แรงดันออสโมซิส».
ในทางกลับกัน หากสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงเริ่มได้รับผลกระทบจากแรงดันภายนอกที่เกินแรงดันออสโมติก โมเลกุลของน้ำจะเริ่มเคลื่อนที่ผ่านเยื่อกึ่งผ่านได้ไปในทิศทางตรงกันข้าม นั่นคือจากที่มีความเข้มข้นมากกว่า สารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า กระบวนการนี้เรียกว่า " รีเวิร์สออสโมซิส". อย่างไรก็ตาม หากใช้แรงดันภายนอกเท่ากับค่าอนันต์ ตามทฤษฎีแล้ว มีความเป็นไปได้ที่จะ "ถ่ายเทน้ำเกือบทั้งหมด" จากสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่า และด้วยเหตุนี้ แบ่งสารละลายเริ่มต้นออกเป็น "บริสุทธิ์และ น้ำสกปรก».
จากมุมมองของกระบวนการทางเทคโนโลยีของการทำน้ำให้บริสุทธิ์ รีเวิร์สออสโมซิสหมายถึงกระบวนการถ่ายโอนมวลของเมมเบรนด้วยกระแสตามขวางซึ่งการไหลของแหล่งน้ำแบ่งออกเป็นสองกระแส - น้ำ "สะอาด" - ซึมผ่านและน้ำ "สกปรก" - มีสมาธิ . ในกรณีนี้ อัตราส่วนของปริมาณซึมผ่านที่ได้รับ (น้ำบริสุทธิ์) และปริมาณน้ำเริ่มต้น แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ( ภาษาอังกฤษ การกู้คืนออสโมซิสผันกลับ) เรียกว่า: ระดับการสกัดซึมผ่าน (น้ำบริสุทธิ์)หรือ ซึมออก (น้ำบริสุทธิ์).

2. ประวัติการค้นพบและการพัฒนาปรากฏการณ์ออสโมซิส

จากที่กล่าวมาข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่าเหตุใดต้นกำเนิดของวิทยาศาสตร์ของเมมเบรนจึงไม่ใช่นักฟิสิกส์และนักเคมี แต่เป็นนักพฤกษศาสตร์และนักสรีรวิทยา มนุษย์ไม่ได้ประดิษฐ์เยื่อกึ่งซึมผ่านได้ เขาใช้แนวคิดสำเร็จรูปจากธรรมชาติที่มีชีวิต แท้จริงแล้ว การศึกษาหลักที่ดำเนินการในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 - ต้นศตวรรษที่ 19 มุ่งเป้าไปที่การอธิบายและทำความเข้าใจกลไกของกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตเท่านั้น และในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เท่านั้นที่มีความพยายามอย่างขี้อายในการสร้างแบบจำลอง เริ่มปรากฏคุณสมบัติของเยื่อชีวภาพจากวัสดุเทียม
เกียรติในการค้นพบปรากฏการณ์ออสโมซิสมาจากนักบวชชาวฝรั่งเศส Jean-Antoine Nolet ซึ่งในปี ค.ศ. 1748 ได้สังเกตเห็นและอธิบายปรากฏการณ์นี้เป็นครั้งแรก นักประวัติศาสตร์เชื่อมโยงเหตุการณ์บางอย่างกับการค้นพบนี้: เมื่อเจ้าอาวาส Nole เทไวน์ที่เขายังไม่ได้ดื่มลงในกระเพาะหมูและจุ่มลงในถังน้ำ เช้าวันรุ่งขึ้น หยิบฟองออกจากถัง เขาสังเกตเห็นว่าฟองบวมขึ้น หลังจากชิมไวน์แล้ว เจ้าอาวาสก็รู้ว่าเหล้านั้นเจือจางแล้ว เจ้าอาวาสสรุปว่าไวน์เจือจางเนื่องจากน้ำซึมผ่านผนังกระเพาะปัสสาวะภายใต้อิทธิพลของแรงบางอย่างที่เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของปริมาณน้ำในถังและในไวน์ ในเวลาเดียวกัน เจ้าอาวาสสังเกตเห็นว่ามีเพียงน้ำซึมผ่านผนังของฟองสบู่ เจ้าอาวาสเรียกว่าแรงดันออสโมติกทิศทางเดียวและกระบวนการนี้ - ออสโมซิส (มาจากภาษากรีก ὄσμος ซึ่งแปลว่า ดัน, กดดัน). ดังนั้น นับเป็นครั้งแรกในโลกที่ Abbé Nolet สามารถอธิบายปรากฏการณ์ออสโมซิสและคุณสมบัติพื้นฐานของเยื่อกึ่งผ่านได้ และออสโมซิสก็ลืมไป และเพียงหนึ่งศตวรรษต่อมาชาวฝรั่งเศสอีกคนหนึ่ง - นักพฤกษศาสตร์และนักธรรมชาติวิทยา Henri Dutrochet การศึกษาที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ยังคงดำเนินต่อไปซึ่งจะอธิบายกระบวนการดูดซับน้ำและสารที่พืชละลายในนั้นตามกฎออสโมซิส
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักสรีรวิทยา Mol และนักพฤกษศาสตร์ Negeli ศึกษาการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ในศตวรรษนี้ด้วย และตั้งแต่ปลายศตวรรษที่สิบเก้า นักเคมีเชิงกายภาพเข้าร่วมกับพวกเขา หนึ่งในนั้นคืออดอล์ฟ ฟิก นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ซึ่งในปี พ.ศ. 2398 ขณะที่ศึกษาการถ่ายโอนผ่านเยื่อเทียมที่ทำจากไนโตรเซลลูโลส ได้สร้างกฎปรากฏการณ์วิทยาของการแพร่กระจาย ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อตามเขา เกรแฮมแนะนำแนวคิดของ "แรงออสโมติก" เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2397
การวิจัยขั้นพื้นฐานการซึมผ่านออสโมติกของเยื่อหุ้มเซลล์ สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2403-2418 โดยนักพฤกษศาสตร์และนักพันธุศาสตร์ชาวดัตช์ Hugo de Vries ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบกฎของเมนเดลอีกครั้ง ร่วมกับผลงานของ W. Pfeffer (พ.ศ. 2420) กลายเป็นส่วนสำคัญของ หลักฐานบนพื้นฐานของ Ya.Kh. Van't Hoff ได้สร้างทฤษฎีสมดุลเคมีในสารละลายเจือจาง (พ.ศ. 2429) และ Arrhenius นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนได้สร้างทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2431 เนิร์นสท์ นักเคมีฟิสิกส์ชาวเยอรมันได้รับสมการสำหรับศักยภาพการแพร่ และในปี พ.ศ. 2454 ดอนแนนได้กำหนดกฎของสมดุลของเมมเบรน
บนเส้นทางแห่งการพัฒนานี้ ชีววิทยาและการวิจัยเยื่อหุ้มเซลล์มีความแตกต่างกัน: การศึกษาเกี่ยวกับเซลล์ ชีวภาพ และเยื่อหุ้มของแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติยังคงอยู่กับชีววิทยา ในขณะที่นักเคมีและนักฟิสิกส์ที่ศึกษาเมมเบรนเปลี่ยนความสนใจไปที่การสร้างเมมเบรนของธรรมชาติต่างๆ และการศึกษาของพวกมัน คุณสมบัติตลอดจนคำอธิบายของกระบวนการถ่ายโอนมวลผ่านพวกเขา ดังนั้นในช่วงปลาย XIX - ต้นศตวรรษที่ XX ค้นพบวิธีการแยกเมมเบรน: การฟอกไตด้วยไฟฟ้า (Maigrot และ Sabatier); การแยกก๊าซ (Graham), อัลตราฟิลเตรชัน (Bechgold) และในช่วงต้นทศวรรษที่ 1930 มีการกล่าวถึงการกักเก็บอิเล็กโทรไลต์แบบรีเวอร์สออสโมซิสโดยเมมเบรนในระหว่างการกรองสารละลายเป็นครั้งแรก (Ershler, McBain)
ในช่วงปลายยุค 20 ของศตวรรษที่ XX เนื้อหาสำคัญเกี่ยวกับการเตรียมและการใช้เยื่อเลือกผ่านได้ถูกสะสมและทำให้เป็นมาตรฐาน ทศวรรษที่ 1930 โดดเด่นด้วยการวิจัยในด้านนี้โดย Alford, Ferry, Manegold, Grabar, ทศวรรษที่ 1940 และ 1950 โดยการปรับปรุงวิธีการสร้างเยื่อสำหรับการกรองพิเศษและการผลิตเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน
ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 และต้นทศวรรษ 1960 จากผลงานที่ดำเนินการครั้งแรกโดย Reid และจากนั้นโดย Loeb และ Suranjan การออกแบบโมดูล OO แบบเกลียวที่ใช้เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้แบบแอนไอโซโทรปิกได้รับการพัฒนา ซึ่งสามารถทนต่อแรงดันมหาศาลและมี สูง ปริมาณงานด้วยขนาดขั้นต่ำ ด้วยการมีส่วนร่วมของ Loeb ในปี 1967 โรงงานกลั่นน้ำทะเลที่มีกำลังการผลิต 150 ม. 3 ต่อวันถูกสร้างขึ้นในเมือง Yotvata ซึ่งผลิตน้ำดื่มสะอาดจากทะเลสาบใต้ดินที่มีความเค็มสูงกว่าน้ำทะเลถึงสิบเท่า นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้แสดงให้เห็นความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการใช้เมมเบรนดังกล่าวสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและน้ำกร่อย ตลอดจนการแยกของผสมที่เป็นของเหลว ซึ่งทำให้เกิดแรงผลักดันในการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการแยกเมมเบรนและการผลิตเมมเบรนที่มีคุณสมบัติที่ต้องการ เราจะพูดถึงเรื่องนี้เพิ่มเติมในหัวข้อเกี่ยวกับเมมเบรน OO

3. แบบจำลองการถ่ายโอนน้ำและเกลือผ่านเมมเบรน OO

แม้ว่าเทคโนโลยีรีเวอร์สออสโมซิสจะกลายเป็นวิธีการบำบัดน้ำที่ใช้กันทั่วไป แต่กลไกในการขนส่งเกลือและน้ำผ่านเมมเบรนยังคงเป็นประเด็นที่มีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่อง ครั้งหนึ่ง มีการเสนอแบบจำลองหลายแบบจำลองสำหรับการขนส่งน้ำและเกลือผ่านเมมเบรน OO บทบัญญัติทั่วไปซึ่งจะกล่าวถึงโดยสังเขปด้านล่างนี้
รูปแบบที่ง่ายและเข้าใจง่ายที่สุดของกระบวนการ OO คือแบบจำลอง "ตะแกรง" หรือ แบบจำลองการแยกด้วยตะแกรงโมเลกุล. แบบจำลองนี้สันนิษฐานว่าเกลือและน้ำถูกแยกออกจากกันบนเมมเบรน เนื่องจากความแตกต่างของขนาดทางกายภาพระหว่างโมเลกุลของน้ำและเกลือ และขนาดรูพรุนของเมมเบรน ผู้อยู่อาศัยส่วนใหญ่ชอบแนวคิดเฉพาะของกลไกการทำน้ำให้บริสุทธิ์แบบรีเวอร์สออสโมซิส อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าในระบบที่เกลือส่วนใหญ่เป็นโซเดียมคลอไรด์ (เกลือทั่วไป) ขนาดของโมเลกุลเกลือ (เช่น โซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออน) และน้ำเกือบจะเท่ากัน ดังนั้นข้อเท็จจริงนี้ทำให้สามารถแยกแบบจำลองของกลไก "ตะแกรง" ของการแยกน้ำได้
รูปแบบอื่นของกลไกการถ่ายโอนคือ รูปแบบการขนส่งแบบแพร่(ยังคงใช้ร่วมกันโดยนักวิจัยบางคน) ตามที่ทั้งน้ำและตัวถูกละลายซึมผ่านเมมเบรนโดยการแพร่กระจาย ตามแนวคิดนี้ น้ำจะจับตัวอยู่ที่ผิวเมมเบรนเนื่องจากพันธะไฮโดรเจน และฟิล์มนี้จะป้องกันไม่ให้เกลือเข้าสู่รูพรุนของเมมเบรน น้ำจะกระจายจากด้านหนึ่งของเมมเบรนไปยังอีกด้าน ก่อตัวเป็นชั้นกั้นเดียวกัน หมายความว่าอัตราการแพร่กระจายของน้ำมากกว่าอัตราของสารที่ละลายน้ำ
ในที่สุด แนวคิดที่สามของการขนส่งไอออนผ่านเมมเบรน OO คือ เส้นเลือดฝอย - รูปแบบการกรองการซึมผ่านที่เลือกได้ จากแบบจำลองนี้ ชั้นของน้ำที่ถูกผูกไว้จะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวและภายในรูพรุนของเมมเบรนที่ชอบน้ำซึ่งวางอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ น้ำสามารถจับกับวัสดุเมมเบรน เช่น โดยการสร้างพันธะไฮโดรเจนกับหมู่ไฮดรอกซิลหรือคาร์บอกซิลของชั้นผิวของเมมเบรน น้ำที่ถูกผูกไว้ซึ่งมีเครือข่ายของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลโดยตรงจะเติมรูพรุนของเมมเบรนแบบรีเวอร์สออสโมซิสอย่างสมบูรณ์และแตกต่างจากน้ำอิสระในคุณสมบัติของน้ำ สำหรับโมเลกุลและไอออนของสารที่ละลายน้ำนี้เป็นเฟสพิเศษที่พวกมันแทรกซึมเข้าไปด้วยค่าสัมประสิทธิ์การกระจายที่แน่นอน ซึ่งอาจมีนัยสำคัญ น้อยกว่าหนึ่ง.
ระดับการแทรกซึมของไอออนเข้าไปในชั้นของน้ำที่จับขึ้นอยู่กับความชอบน้ำของเมมเบรนและความสามารถในการให้ความชุ่มชื้นของไอออน

4. เมมเบรนออสโมซิสผันกลับ

เราได้กล่าวไปแล้วว่า Fick ได้วางรากฐานสำหรับการได้รับเยื่อฟิล์มเทียมในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 และในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 Bechgold ได้ศึกษากฎหมายเกี่ยวกับการก่อตัวของเยื่อที่มีคุณสมบัติที่ต้องการ ในปี 1927 บริษัท Sartorius ของเยอรมันได้รับตัวอย่างเยื่อเทียมชิ้นแรก หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ชาวอเมริกันใช้การพัฒนาของเยอรมันตั้งการผลิตเยื่อเซลลูโลสอะซิเตตและไนโตรเซลลูโลส ผลของการกักเก็บอิเล็กโทรไลต์โดยเยื่อเหล่านี้ในระหว่างการกรองสารละลายผ่านพวกมันได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกโดย Ershler และ McBen และ 20 ปีต่อมาได้รับการศึกษาโดยละเอียดโดย Schmid และ Schwartz ซึ่งใกล้เคียงกับการศึกษาครั้งแรกของออสโมซิสผันกลับบนเซลลูโลสอะซิเตต เยื่อ (เรด, เบรอตง). ในเวลาเดียวกันพวกเขาถูกคิดค้นขึ้นเป็นครั้งแรก พื้นฐานทางทฤษฎีปรากฏการณ์นี้
อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ของงานเหล่านี้ไม่ได้รับความสนใจในด้านเทคโนโลยีเนื่องจากการผลิตเมมเบรนต่ำมาก ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาที่ค่อนข้างใหญ่ (> 100 µm) กระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสมีความสำคัญในทางปฏิบัติหลังจากพัฒนาเยื่ออสมมาตรแล้วเท่านั้น ประวัติของการพัฒนาเมมเบรนสำหรับรีเวอร์สออสโมซิสได้อธิบายไว้ในรายละเอียดโดย Suranjan ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมาในผลงานของเขาเกี่ยวกับรีเวิร์สออสโมซิส: " รีเวิร์สออสโมซิส" และ "รีเวิร์สออสโมซิสและเยื่อสังเคราะห์".

4.1 ข้อกำหนดสำหรับเมมเบรน RO

ดังนั้น การทำงานที่เชื่อถือได้ของการติดตั้งระบบรีเวิร์สออสโมซิสจำเป็นต้องใช้เมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิสโดยคำนึงถึงปัจจัยหลักสองประการ ได้แก่ การซึมผ่านของน้ำและการกักเก็บเกลือ แต่นอกจากนี้ เมมเบรน OO จะต้องมีความแข็งแรงที่จำเป็นในการทำงานที่ความดันสูง ทนต่อสารเคมี และต้านทานการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์
ตรงกันข้ามกับการกรองแบบไมโครฟิลเตรชันและการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน สิ่งเจือปนที่สะสมอยู่ในกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสจะมีขนาดที่ระดับของโมเลกุล สารร่วม ไอออน กรดตกค้าง ซึ่งเนื่องจากขนาดที่เล็ก ทำให้ผ่านเยื่อกรองอัลตราฟิลเตรชันใดๆ ได้อย่างอิสระ ดังนั้นสำหรับกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสจึงใช้เมมเบรนที่มีความหนาแน่นมากกว่าซึ่งมีความต้านทานต่ออุทกพลศาสตร์สูงกว่ามาก เยื่อกรองระบบรีเวิร์สออสโมซิสสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นตัวกลางระหว่างเยื่อกรองเปิด (ไมโครฟิลเตรชันและอัลตราฟิลเตรชัน) และเยื่อกรองที่ไม่มีรูพรุนหนาแน่น (การแยกก๊าซ)
ตรงกันข้ามกับการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันและไมโครฟิลเตรชัน การเลือกใช้วัสดุเมมเบรนระบบรีเวอร์สออสโมซิสมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการแยก กล่าวอีกนัยหนึ่ง วัสดุที่ใช้ทำเมมเบรนจะต้องมีค่าสัมพรรคภาพสูงกับตัวทำละลาย (ส่วนใหญ่เป็นน้ำ) และค่าสัมพรรคภาพต่ำสำหรับส่วนประกอบที่ละลายน้ำ แนวคิดของ "สัมพรรคภาพ" หมายถึงความสามารถในการซึมผ่านของตัวทำละลายสูงผ่านเมมเบรนและการซึมผ่านของสารประกอบที่ละลายได้ต่ำ นั่นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเรียกเยื่อที่ใช้ในกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส กึ่งซึมผ่านได้ . ข้อความข้างต้นเน้นย้ำว่ากระบวนการเลือกวัสดุเมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิสมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุตัวทำละลายจะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติเฉพาะ (การเลือก) ของเมมเบรน ที่นี่ ความแตกต่างระหว่างเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสและไมโครฟิลเตรชั่นหรืออัลตราฟิลเตรชันเมมเบรนนั้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน เนื่องจากประสิทธิภาพการทำความสะอาดของเมมเบรนชนิดหลังนั้นพิจารณาจากขนาดรูพรุนของเมมเบรนเป็นหลัก และการเลือกวัสดุเมมเบรนขึ้นอยู่กับความทนทานต่อสารเคมีหรือความต้านทานเป็นหลัก ไปยังตัวกลางที่กรองได้

4.2 การจำแนกประเภทของเยื่อ OO

ด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีระบบการจัดประเภทที่เป็นสากลเพียงระบบเดียวสำหรับเมมเบรน OO ดังนั้น ผู้เขียนและผู้ผลิตที่แตกต่างกันจึงมีระบบการจำแนกประเภทที่แตกต่างกัน โดยปกติแล้ว OO เมมเบรนจะแบ่งออกเป็น:

• ตามวัตถุประสงค์- บนเยื่อสำหรับกลั่นน้ำทะเล (เช่น กักเก็บอิเล็กโทรไลต์และสารลดแรงตึงผิวที่ละลายในน้ำ) บนเยื่อสำหรับแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และบนเยื่อสำหรับแยกของเหลวอินทรีย์ ฯลฯ
• ตามรูปทรงเรขาคณิตของมัน- บนเยื่อในรูปของฟิล์ม (แผ่น) และบนเยื่อในรูปของเส้นใยกลวง
• ตามวิธีการได้มา- บนเยื่อที่ได้รับ:
• โดยการขึ้นรูปจากสารละลายและการละลายของพอลิเมอร์
• โดยการก่อตัวของสารเชิงซ้อนโพลีอิเล็กโทรไลต์ในสารละลายหรือบนพื้นผิว
• โดยการทับถมหรือการสปัตเตอร์ของแอกทีฟเมทริกซ์บนซับสเตรต
• โดยการต่อกิ่งทางเคมีของกลุ่มแอคทีฟไปยังเมทริกซ์เฉื่อย
• โดยการกัดและล้างส่วนประกอบที่ละลายออกในภายหลัง
• โดยการสะสมบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสของเกลือของโลหะโพลีวาเลนต์ สารแขวนลอยของอะลูมิโนซิลิเกต สารละลายของโพลีอิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ
• โดยสัณฐานวิทยาหรือโครงสร้างเมมเบรน- มีรูพรุนและไม่มีรูพรุน สมมาตรและไม่สมมาตร มีและไม่มีโครงแข็ง, ไอโซโทรปิก, แอนไอโซโทรปิก, คอมโพสิต (คอมโพสิต) และอิมพ์ซึม ฯลฯ ;
• ในขนาดและเครื่องหมายของประจุ- สำหรับประจุบวกและประจุไฟฟ้าอ่อน ประจุบวก (มีประจุลบ) และประจุลบ (มีประจุคงที่เป็นบวก)

คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับประเภทหลักของเมมเบรนสามารถพบได้ในสิ่งพิมพ์ของเราเกี่ยวกับเมมเบรนหรือในเอกสารเฉพาะทาง ที่นี่เราจะเน้นเฉพาะลักษณะของเมมเบรนที่ส่งผลต่อกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง
ปริมาณการไหลผ่านเยื่อกรองรีเวอร์สออสโมซิสจะเท่ากัน ลักษณะสำคัญเช่นเดียวกับหัวกะทิของมันด้วยความเคารพต่อตัวถูกละลายประเภทต่างๆ หากการเลือกวัสดุสำหรับเมมเบรนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการแยกตัวของวัสดุ-ตัวทำละลาย ปริมาณการไหลผ่านเมมเบรนที่เตรียมจากวัสดุนี้สามารถเพิ่มขึ้น/ลดลงได้โดยการลด/เพิ่มความหนาของเมมเบรน ในกรณีนี้ การพึ่งพาอาศัยกันของอัตราการไหลผ่านเมมเบรนกับความหนานั้นถือได้ว่าแปรผกผันกับความหนาของเมมเบรนโดยประมาณ
ด้วยเหตุนี้ เยื่อกรองรีเวอร์สออสโมซิสส่วนใหญ่จึงได้รับการออกแบบดังนี้ อสมมาตร : ด้วยชั้นบนสุดหนาแน่น (หนาถึง 1 µm) และพื้นผิวด้านล่างที่มีรูพรุน (หนา 50-150 µm) ความต้านทานต่อการขนส่งในเยื่อดังกล่าวถูกกำหนดโดยชั้นบนสุดที่หนาแน่นเป็นหลัก
ชั้นที่สำคัญของเยื่ออสมมาตรสำหรับออสโมซิสผันกลับที่ได้จากวิธีการผกผันเฟสคือ เซลลูโลสอีเทอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลลูโลสไดอะซิเตตและเซลลูโลสไตรอะซีเตต วัสดุเหล่านี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการกลั่นน้ำทะเลเนื่องจากสามารถซึมผ่านของน้ำได้สูงรวมกับเกลือที่ซึมผ่านได้ต่ำมาก อย่างไรก็ตาม หากคุณสมบัติของเมมเบรนที่ทำจากวัสดุเหล่านี้ดีพอ ความเสถียรต่อสารเคมี อุณหภูมิ และแบคทีเรียจะต่ำมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการไฮโดรไลซิสของพอลิเมอร์ เมมเบรนดังกล่าวมักจะใช้งานได้ดีที่สุดในช่วงสภาวะแคบๆ: ที่ pH 5-7 และอุณหภูมิต่ำกว่า 30°C
ในบรรดาวัสดุอื่นๆ ที่มักใช้สำหรับรีเวอร์สออสโมซิสนั้นมีความโดดเด่น โพลีอะไมด์อะโรมาติก วัสดุเหล่านี้ยังมีการเลือกใช้เกลือสูง แต่การไหลของน้ำจะต่ำกว่าเล็กน้อย โพลีอะไมด์สามารถใช้ได้ในช่วง pH ที่กว้างขึ้นประมาณ 5-9 ข้อเสียเปรียบหลักของโพลีเอไมด์ (หรือโพลีเมอร์ที่มีหมู่เอไมด์โดยทั่วไป) คือความไวต่อคลอรีนอิสระ (Cl) ซึ่งเป็นสาเหตุของการทำลายหมู่เอไมด์ ในเวลาเดียวกันฟิล์มที่ทำจากวัสดุดังกล่าวมีความหนามากถึง 150 μm ฟิล์มเมมเบรนหนาดังกล่าวทำให้อัตราการถ่ายโอนมวลลดลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้ถูกชดเชยด้วยพื้นผิวเมมเบรนที่สูงมากต่อหน่วยปริมาตร: พื้นผิวเฉพาะถึง 30,000 ม.2 /ม.3 .
วัสดุเมมเบรนที่มีประโยชน์ประเภทที่สามประกอบด้วยโพลีเบนซิมิดาโซล โพลีเบนซิมิดาโซล โพลีอะมิโดไฮดราไซด์ และโพลีอิไมด์ อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงมากและใช้ในการผลิตเมมเบรนที่มีคุณสมบัติบางอย่าง มีเมมเบรนสองประเภทที่มีโครงสร้างไม่สมมาตร:

• เมมเบรนแบบรวมหรือแบบอสมมาตร
• เยื่อหุ้มคอมโพสิต

ในเมมเบรนแบบอสมมาตร ทั้งชั้นบนสุดและพื้นผิวทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน เมมเบรนดังกล่าวได้มาจากวิธีการผกผันเฟส ในเรื่องนี้ สิ่งสำคัญคือวัสดุพอลิเมอร์ที่ได้รับเมมเบรนมานั้นจะต้องละลายได้ในตัวทำละลายหรือส่วนผสมของตัวทำละลายใดๆ เนื่องจากโพลิเมอร์ส่วนใหญ่สามารถละลายได้ในตัวทำละลายตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป เยื่ออสมมาตรจึงสามารถทำจากวัสดุเกือบทุกชนิด อย่างไรก็ตาม แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าเมมเบรนดังกล่าวทั้งหมดจะเหมาะสำหรับการรีเวิร์สออสโมซิส
ในคอมโพสิตเมมเบรน ชั้นการทำงานด้านบนและซับสเตรตที่อยู่ด้านล่างประกอบด้วยวัสดุโพลีเมอร์ที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้สามารถแยกแต่ละชั้นให้เหมาะสมได้ ขั้นตอนแรกในการรับเมมเบรนคอมโพสิตคือการเตรียมพื้นผิวที่มีรูพรุน ลักษณะสำคัญของวัสดุพิมพ์คือความพรุนของพื้นผิวและการกระจายขนาดของรูพรุน เยื่อกรองอัลตราฟิลเตรชันมักใช้เป็นสารตั้งต้น
ปัจจุบัน เมมเบรนในท้องตลาดมีอยู่ 2 ประเภทหลักๆ ที่ทำจากเซลลูโลสอะซิเตต (ส่วนผสมของโมโน- ได- และไตรอะซีเตต) และจากอะโรมาติกโพลีอะไมด์ ลักษณะทางเคมีกายภาพโดยสังเขปของเยื่อเหล่านี้แสดงไว้ใน ตารางที่ 4.1 .

ลักษณะเปรียบเทียบของเยื่อ OO ตารางที่ 4.1

ฟิสิกส์-เคมี ลักษณะเฉพาะ	เยื่ออะโรมาติกโพลีเอไมด์	เยื่อเซลลูโลสอะซิเตต
ความดัน MPa ทำงานปกติ สูงสุด (ซึมกลับ)	2,8 0,35	3,0 - 4,2 -
อุณหภูมิสูงสุด, °С การทำงาน พื้นที่จัดเก็บ	35 40	30 30
ค่า pH ที่อนุญาต	4 - 11	4,5 - 6,5
ความไวต่อปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส	ไม่ได้รับผลกระทบ	ไวมาก
ระดับของการสัมผัสกับแบคทีเรีย	ไม่ได้รับผลกระทบ	ไวมาก
ปริมาณคลอรีนอิสระ มก./ล อนุญาตสูงสุดที่ pH<0,8 ปริมาณต่อเนื่องที่ pH<8	0,1 0,25	0,5 - 1 0,5 - 1
ระดับของการสัมผัสสารออกซิไดซ์อื่นๆ	ไวมาก	มีความไวปานกลาง
อายุการใช้งาน ปี	3 - 5	2 - 3
การซึมผ่านของเกลือ%	5 - 10	5 - 10

4.3 พารามิเตอร์พื้นฐานของเมมเบรนออสโมซิสผันกลับ

ตัวแปรหลักของเมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิสคือ:

• ประสิทธิภาพเฉพาะของเมมเบรน - ปริมาณน้ำบริสุทธิ์ที่ผ่านต่อหน่วยเวลาผ่านหน่วยพื้นที่ของเมมเบรน กล่าวอีกนัยหนึ่งปริมาณการซึมผ่านนี้สามารถผลิตได้ 1 ตร.ม. m. ของผิวเมมเบรนต่อวันหรือต่อชั่วโมง กำหนด: ช , เจ . หน่วยวัด: ม.3 /ม.2 *วัน, ม.3 /ม.2 *ชั่วโมง (ระบบเมตริก); แกลลอน/ตารางฟุต*วัน (GFD), แกลลอน/ตารางฟุต*ชั่วโมง (GFH) (ระบบอังกฤษ-อเมริกัน)
• หัวกะทิ กำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของตัวถูกละลายที่เมมเบรนเก็บไว้ ในการรีเวิร์สออสโมซิส มีการอธิบายในแง่ของการสะท้อนกลับของ NaCl ภายใต้สภาวะการทำงานบางอย่าง (ความดัน อุณหภูมิ ค่า pH การนำกลับคืนสู่สภาพเดิม ความเค็ม)
• การซึมผ่านของเกลือ - นี่คือเปอร์เซ็นต์ของปริมาณเกลือที่ไม่ได้ถูกกักเก็บไว้โดยเมมเบรนและ "แทรกซึม" เข้าไปในน้ำที่ซึมผ่านในระหว่างการรีเวิร์สออสโมซิสจนถึงปริมาณเกลือในแหล่งน้ำ
• การเก็บรักษาเกลือ - นี่คือเปอร์เซ็นต์ของปริมาณเกลือที่ละลายอยู่ในเมมเบรนต่อปริมาณเกลือในแหล่งน้ำ ในความเป็นจริง นี่คือ 100% ลบการซึมผ่านของเกลือ (%) สำหรับสารละลายที่มีส่วนประกอบเดียว การกักเก็บเกลือจะเท่ากับการเลือก
• ระดับของการกู้คืนการซึมผ่าน (ผลผลิตการซึมผ่าน) แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์และถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของปริมาตรน้ำบริสุทธิ์ต่อปริมาตรของน้ำที่เข้ามา บางครั้งจะใช้ค่าของระดับการเลือกสมาธิ - อัตราส่วนของปริมาตรของสมาธิต่อปริมาตรของน้ำที่เข้ามา

ให้เราพิจารณาลักษณะเหล่านี้ตามลำดับ ตลอดจนปัจจัยของกระบวนการเมมเบรนที่มีอิทธิพลต่อลักษณะเหล่านี้
ประสิทธิภาพเฉพาะของเมมเบรน ด้วยน้ำบริสุทธิ์ (ไหลซึม) เจ ว สามารถกำหนดได้จากนิพจน์ต่อไปนี้:

J w = A∙(∆P - ∆p)

(4.1)

ที่ไหน, ∆ป - แรงดันตกคร่อมเมมเบรน ก - ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของน้ำ (m 3 /m 2 ∙ h ∙ bar) สำหรับเมมเบรนที่กำหนด ค่าที่ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การละลายและการแพร่กระจายของน้ำผ่านเมมเบรน Δπ คือความแตกต่างของแรงดันออสโมติกทั่วเมมเบรน
ดังนั้นการไหลของน้ำบริสุทธิ์ผ่านเยื่อ OO เจ ว ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างแรงดันที่ใช้กับแรงดันออสโมติกทั่วเมมเบรน ในกรณีนี้ แรงดันออสโมติกขึ้นอยู่กับความเค็มทั้งหมดของแหล่งน้ำโดยตรง:

π = R∙T∙ค

ที่ไหน π - แรงดันออสโมซิส; ร - ค่าคงที่ของก๊าซสากล ต - อุณหภูมิ; กับ - ความเข้มข้น.
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าทุกๆ 100 มก./ลิตร ของของแข็งที่ละลายในน้ำ จะมีแรงดันออสโมติกประมาณ 0.07 บาร์ (1 psi)
เนื่องจากปริมาณเกลือของซึมผ่านค่อนข้างต่ำและความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศเล็กน้อย ความดันออสโมติกจากด้านซึมจึงมักถูกละเลย
ปริมาณงานเฉพาะของเมมเบรนตามเกลือที่ผ่านเมมเบรน (ของแข็งที่ละลายน้ำ) - การซึมผ่านของเกลือเมมเบรน Js อธิบายโดยนิพจน์:

Js = B∙Δcs

(4.2)

ที่ไหน, ∆cs คือความแตกต่างของความเข้มข้นของตัวถูกละลายบนทั้งสองด้านของเมมเบรน ( ∆cs = cf - ซีพี ); ใน คือค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของสารตัวถูกละลายเฉพาะสำหรับเมมเบรนที่กำหนด ค่าที่ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การละลายและการแพร่กระจายของตัวถูกละลายนั้นผ่านเมมเบรน
เป็นที่ชัดเจนว่า ประการแรก การไหลของตัวถูกละลายบางชนิดที่ผ่านเมมเบรนโดยตรงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของมันในแต่ละด้านของเมมเบรน และแทบไม่ขึ้นกับความแตกต่างของความดันทั่วทั้งเมมเบรน
หัวกะทิเมมเบรน ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่ละลายนี้ จะถูกกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของสารที่ละลายซึ่งคงไว้โดยเมมเบรน (การกักเก็บเกลือ) และอธิบายโดยนิพจน์:

ร=/

เห็นได้ชัดว่าในการแสดงออกนี้ เฉพาะค่าของแรงดันตกคร่อมเมมเบรนเท่านั้นที่เป็นตัวแปร ดังนั้นจึงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าการเลือกเมมเบรนเพิ่มขึ้นตามความดันที่เพิ่มขึ้นซึ่งสัมพันธ์กับการลดลงของความเข้มข้นของส่วนประกอบที่ละลายในซึมผ่าน
รูปที่ 4.1 แสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาอาศัยกันของผลผลิตจำเพาะของเมมเบรน (a) และการกักเก็บเกลือ (b) กับความดันที่ใช้สำหรับเมมเบรนโพลิเอไมด์ความดันต่ำที่อุณหภูมิ 25 ° C และผ่านสารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่มีความเข้มข้น 5,000มก./ล.
ดังที่เห็นได้จากกราฟ 4.1a จนกระทั่งแรงดันที่ใช้เกินแรงดันออสโมติกที่ 0.7 MPa (100 psi) จะไม่มีการสังเกตการไหลของน้ำบริสุทธิ์ผ่านเมมเบรน หลังจากนั้น ค่าของผลผลิตจำเพาะของเมมเบรน (การไหลซึมผ่าน ผ่านเมมเบรน) เริ่มเพิ่มขึ้นเชิงเส้นซึ่งมีความสัมพันธ์กับสมการ 1
การกักเก็บเกลือที่ความดันต่ำจะไม่สูงนัก และเมื่อเพิ่มขึ้น เกลือจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนกระทั่งถึงเส้นกำกับที่ค่าความดัน 10.5 MPa (150 psi) เป็นไปได้มากว่านี่คือความจริงที่ว่าค่าการซึมผ่านเฉพาะของเมมเบรนโพลีอะไมด์สำหรับโซเดียมคลอไรด์เกือบคงที่ด้วยความดันที่เพิ่มขึ้นทำให้ผลผลิตการซึมผ่านเฉพาะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และสิ่งนี้นำไปสู่การเจือจางของซึมหรือเพิ่มการเลือก
ควรสังเกตว่าการพึ่งพาที่แสดงในรูปที่ 4.1 ได้รับเมื่อทำการทดสอบเมมเบรนภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เช่น ภายใต้เงื่อนไขเมื่อไม่มีผลกระทบที่ขอบและการรั่วไหลในระบบ ในทางปฏิบัติ จำเป็นต้องคำนึงถึงข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตเมมเบรนและการประกอบโมดูลเมมเบรนเสมอ และส่งผลกระทบต่อการซึมผ่านของน้ำดิบเข้าสู่การซึมผ่าน
ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของน้ำ ก - ค่าไม่คงที่และไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่าข้างต้นเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย

การพึ่งพาอุณหภูมิของประสิทธิภาพของโมดูลเมมเบรนสามารถประมาณได้โดยใช้นิพจน์ต่อไปนี้:

Q 25 / Q t = e x

ที่ไหน Q25 - ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิ 25 ° C คิว ที - ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิ ต , o ค; อี เป็นฐานของลอการิทึมธรรมชาติ ( อี = 2,71828)

x = ยู∙

ที่ไหน ยู - ค่าคงที่คุณลักษณะของเมมเบรน OO (ตัวอย่างเช่น สำหรับเซลลูโลสอะซิเตตคือ 2723)

รูปที่ 4.2 แสดงการพึ่งพาของอัตราส่วน Q25 / คิว อุณหภูมิสำหรับเมมเบรน OO ที่ทำจากเซลลูโลสอะซิเตต
โดยทั่วไป ประสิทธิภาพของเมมเบรน RO ที่ความดันคงที่จะเพิ่มขึ้นประมาณ 3% ต่อระดับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการซึมผ่านของเกลือของเมมเบรนยังเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนโดยตรงกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ แต่อัตราส่วนระหว่างฟลักซ์ของเกลือและน้ำที่ซึมผ่านเมมเบรนยังคงที่โดยพื้นฐานแล้วที่อุณหภูมิต่างกัน ดังนั้นจึงเชื่อว่าการเลือกของเมมเบรนนั้นไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ

หัวกะทิของเยื่อ OO สำหรับโซเดียมคลอไรด์แตกต่างจากหัวกะทิสำหรับตัวละลายอนินทรีย์และสารอินทรีย์อื่น ๆ ดังนั้นผู้ผลิตเยื่อ RO จะต้องให้ข้อมูลเกี่ยวกับหัวกะทิของเยื่อสำหรับไอออนหรือสารแต่ละชนิด
ตารางที่ 4.2 แสดงข้อมูลการเลือกสำหรับเมมเบรน RO คอมโพสิตทั่วไป

ตารางที่ 4.2

จากตาราง จะเห็นได้ว่าการเลือกกักเก็บไอออนของไดวาเลนต์ เช่น แคลเซียมหรือซัลเฟตนั้นสูงกว่าของไอออนของโมโนวาเลนต์ เช่น โซเดียมและคลอไรด์
การทดสอบทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น และตามข้อมูลที่ได้รับจากผู้ผลิตเมมเบรน RO ดำเนินการที่การคืนสภาพที่ซึมผ่านได้ต่ำ (การคืนตัวที่ซึมผ่านได้ต่ำ) เพื่อลดผลกระทบของโพลาไรเซชันที่มีความเข้มข้นให้น้อยที่สุด ผู้ผลิตจะต้องระบุพารามิเตอร์ที่ใช้ทดสอบเมมเบรน OO ในใบรับรองสำหรับเมมเบรน OO
เงื่อนไขเปรียบเทียบสำหรับการทดสอบเมมเบรน RO ความดันต่ำซีรีส์ 4040 สำหรับผู้ผลิตเมมเบรน RO ต่างๆ แสดงไว้ในตาราง 4.3 (ตามตัวอย่าง)

ตารางที่ 4.3

ทดสอบพารามิเตอร์	ผู้ผลิต
	ไฮดราโนติกส์	ฟิล์มเทค	ทอ	ลิวบราน
ความเข้มข้นของ NaCl มก./ล	1500	2000	2000	2000
ค่าพีเอช	6,5 - 7,0	7,0	7,0	7,0
อุณหภูมิ o C	25	25	25	25
ระดับการสกัดซึม%	15	15	15	15
แรงดันใช้งาน MPa (psi)	1,05 (150)*	1,55 (225)	1,55 (225)*	1,55 (225)

* - ความดันการทำงานของพาสปอร์ตของเมมเบรน OO

5. โพลาไรซ์ของความเข้มข้น

เราได้กล่าวแล้วว่าการ Reverse Osmosis หมายถึงกระบวนการถ่ายโอนมวลเมมเบรนด้วยกระแสตามขวาง ดังนั้น ในกระบวนการอุทกพลศาสตร์ใดๆ ของเหลวที่อยู่ติดกับพื้นผิวเมมเบรนจะเคลื่อนที่ช้ากว่าการไหลหลัก ในขณะที่การไหลหลักอาจปั่นป่วน ของไหลใกล้พื้นผิวที่เมมเบรนยังคงเป็นลามินาร์ ชั้นนี้เรียกว่า ชั้นขอบเขต. เมื่อน้ำผ่านเมมเบรน (กล่าวคือ ในขณะที่แยกการไหลของน้ำจากแหล่งกำเนิดเข้าสู่การซึมผ่านและความเข้มข้น) ไอออนของเกลือเกือบทั้งหมดยังคงอยู่ในชั้นขอบเขตใกล้กับพื้นผิวเมมเบรน ผลกระทบนี้เรียกว่าโพลาไรเซชันของความเข้มข้นและมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าสัมประสิทธิ์โพลาไรเซชันของความเข้มข้น:

β = C ใน / C ม

ที่ไหน, ซม - ความเข้มข้นของเกลือในกระแสหลัก จากการ - ความเข้มข้นของเกลือในชั้นขอบ
ดังนั้นความเข้มข้นของเกลือในชั้นเขตแดนจะสูงกว่าในลำธารหลัก เนื่องจากการไล่ระดับความเข้มข้นที่เกิดขึ้น ไอออนของเกลือจึงเริ่มกระจายกลับเข้าสู่กระแสหลัก
ผลกระทบของโพลาไรเซชันความเข้มข้นซึ่งเพิ่มความเข้มข้นของเกลือบนพื้นผิวของเมมเบรน OO ทำให้ความดันออสโมติกเพิ่มขึ้น ซึ่งลดประสิทธิภาพการซึมผ่านเฉพาะของเมมเบรน การลดลงนี้สามารถประมาณได้โดยใช้สมการต่อไปนี้:

J w = A∙(ΔP - β∙Δπ)

ตารางที่ 5.1 แสดงข้อมูลเกี่ยวกับอิทธิพลของผลกระทบของโพลาไรเซชันที่มีความเข้มข้นต่อผลผลิตจำเพาะและความสามารถในการคัดเลือกของเมมเบรน OO ที่ความเค็มต่างกันของแหล่งน้ำ - TDS (2000, 5,000 และ 35,000 มก./ล.) และค่าเริ่มต้น: ผลผลิตจำเพาะ 34 l/m 2 ∙ h (20 GFD) และความดันลดลง 2.8 MPa (400 psi) ด้วยการเลือกเริ่มต้น (ในกรณีที่ไม่มีผลกระทบของโพลาไรซ์ความเข้มข้น) - 99% เช่น β = 1.

ตารางที่ 5.1

	2,000 มก./ล			5,000 มก./ล			35000 มก./ล
	อู๊ด. ชื่อ เอฟ		R, %	อู๊ด. ชื่อ เอฟ		R, %	อู๊ด. ชื่อ เอฟ		R, %
	ลิตร/เมตร 2 ∙h	จี.เอฟ.ดี		ลิตร/เมตร 2 ∙h	จี.เอฟ.ดี		ลิตร/เมตร 2 ∙h	จี.เอฟ.ดี
เบต้า = 1.0	34,00	20,0	99,0	34,00	20,0	99,0	34,00	20,0	99,0
เบต้า = 1.1	33,83	19,9	98,9	33,66	19,8	98,9	31,11	18,3	98,8
เบต้า = 1.5	33,15	19,5	98,5	31,96	18,8	98,4	19,21	11,3	97,3
เบต้า = 2.0	32,30	19,0	97,9	29,75	17,5	97,7	4,25	2,5	84,0

โพลาไรเซชันของความเข้มข้นไม่สามารถกำจัดได้อย่างสมบูรณ์ แต่ผลกระทบสามารถลดลงได้โดยการลดความหนาของชั้นขอบเขต สิ่งนี้ทำได้โดยการเพิ่มอัตราการไหลบนพื้นผิวทั้งหมดของเมมเบรนหรือโดยการติดตั้งองค์ประกอบโครงสร้างต่าง ๆ ตามเส้นทางของการไหลของน้ำที่จะทำให้การไหลนี้ปั่นป่วน (เรียกว่า turbulators หรือ turbulent inserts)
เพื่อเอาชนะการเกิดขึ้นของผลกระทบของโพลาไรเซชันของความเข้มข้นในระหว่างการทำงานของระบบ จำเป็นต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตองค์ประกอบ RO-membrane เสมอสำหรับการไหลขั้นต่ำและระดับสูงสุดของการซึมผ่าน (ผลผลิตการซึมผ่าน) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมัน มาถึงการแยกเกลือออกจากน้ำที่มีความเค็มสูงหรือการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ผู้ผลิตเมมเบรน RO ส่วนใหญ่มีซอฟต์แวร์การออกแบบรีเวอร์สออสโมซิสเพื่อลดผลกระทบของโพลาไรเซชันของความเข้มข้นและเพิ่มการคืนสภาพการซึมผ่าน (การซึมผ่านคืน)
การลดลงของฟลักซ์การกรองอาจเกิดจากหลายสาเหตุ - โพลาไรเซชันความเข้มข้น การดูดซับ การก่อตัวของชั้นเจล และการอุดตันของรูขุมขน ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้สร้างความต้านทานเพิ่มเติมในการขนส่งผ่านเมมเบรน การมีส่วนร่วมของผลกระทบเหล่านี้ต่อความต้านทานรวมในการเคลื่อนย้ายผ่านเมมเบรนนั้นพิจารณาจากประเภทของกระบวนการเมมเบรนและคุณสมบัติของสื่อกรองที่จ่ายให้กับเมมเบรนเป็นหลัก รูปที่ 5.1 แผนผังแสดงความต้านทานเพิ่มเติมทุกประเภทที่ปรากฏบนเมมเบรน
ตามหลักการแล้ว อัตราการไหลของตัวกรองควรได้รับผลกระทบจากเท่านั้น ความต้านทานของเมมเบรน ฿อย่างไรก็ตาม หากเมมเบรนผ่านส่วนประกอบส่วนใหญ่บางส่วน และในบางกรณีสารที่ละลายน้ำจะคงอยู่อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้จะนำไปสู่การสะสมของโมเลกุลที่ไม่สามารถทะลุผ่านเมมเบรนใกล้กับพื้นผิวได้ ดังนั้นชั้นของสารที่ละลายที่มีความเข้มข้นสูงจึงปรากฏขึ้นใกล้กับเมมเบรนซึ่งป้องกันการถ่ายโอนมวล ความต้านทานนี้เรียกว่าความต้านทานโพลาไรซ์ของความเข้มข้น อาร์ซีพี.
ปรากฏการณ์โพลาไรเซชันถูกสังเกตได้ในทุกกระบวนการของเมมเบรนและเกิดขึ้นพร้อมกับกระบวนการแยกทั้งหมด เมื่อเวลาผ่านไป ความเข้มข้นของตัวถูกละลายที่สะสมที่ผิวเมมเบรนจะสูงมากและทำให้เกิดชั้นเจล ชั้นที่คล้ายเจลนี้ (แม้บางมาก) จะสร้างความต้านทานเพิ่มเติมอย่างมากต่อการไหลของของเหลวดั้งเดิม ( ร) บางครั้งนำไปสู่การหยุดกระบวนการแยกสารโดยสมบูรณ์ ปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องปกติมากสำหรับสารอินทรีย์ที่มีโมเลกุลสูง (เช่น สำหรับสารละลายโปรตีน) คุณลักษณะของการปรากฏตัวของคราบคล้ายเจลบนพื้นผิวเมมเบรนสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นกระบวนการตกตะกอนบนพื้นผิวเมมเบรนของเกลือที่ละลายน้ำได้ไม่ดีอันเป็นผลมาจากความเข้มข้นใกล้กับพื้นผิวเมมเบรน ปรากฏการณ์ดังกล่าวมักพบบ่อยที่สุดระหว่างการกรองน้ำกร่อยแบบรีเวิร์สออสโมซิสจากบ่อบาดาลลึก (การสะสมของเกลือแคลเซียม แมกนีเซียมที่ละลายได้น้อย (เช่น คาร์บอเนตหรือซัลเฟต))
ในกรณีของเมมเบรนที่มีรูพรุน ส่วนประกอบบางอย่างอาจแทรกซึมเข้าไปในเมมเบรนและปิดกั้นรูขุมขน ความต้านทานเพิ่มเติมนี้เรียกว่าความต้านทาน รูขุมขนอุดตัน อาร์ พี. และสุดท้ายการดื้อยาอาจเกิดจาก ความสามารถในการดูดซับของวัสดุเมมเบรน , รา. การดูดซับสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งบนผิวเมมเบรนและผนังรูพรุน ตามกฎแล้ว การมีส่วนร่วมของปัจจัยนี้ต่อความต้านทานรวมมีน้อย (ยกเว้นกระบวนการแยกสารโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้างไม่สมมาตรและโมเมนต์ไดโพลเหนี่ยวนำ)
การลดลงของอัตราการกรองส่งผลเสียต่อตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจของทั้งการทำงานของเมมเบรนแต่ละชิ้นและการทำงานของโรงงานโดยรวม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้มาตรการบางอย่างเพื่อกำจัดสาเหตุที่นำไปสู่ปรากฏการณ์นี้ สิ่งนี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

6. องค์ประกอบออสโมซิสย้อนกลับ

องค์ประกอบรีเวิร์สออสโมซิส (องค์ประกอบ RO) เกิดจากเยื่อรีเวอร์สออสโมซิส ตามประเภทของเมมเบรนที่ใช้ องค์ประกอบ OO แตกต่างกัน เส้นใยกลวงและ แผลเป็นเกลียว.

6.1.
องค์ประกอบ RO อุตสาหกรรมชิ้นแรกที่มีเมมเบรนแบบอสมมาตรซึ่งใช้เส้นใยกลวงที่ทำจากอะโรมาติกโพลีเอไมด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 42 ไมโครเมตรและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 85 ไมโครเมตร บนพื้นผิวการทำงานซึ่งมีชั้นของเมมเบรนแบบอสมมาตรที่มีความหนา 0.1– ใช้ 1 μm ได้รับการพัฒนาโดย DuPont (ฝรั่งเศส) องค์ประกอบ OO ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 นิ้วมาตรฐานมีเส้นใยเหล่านี้ประมาณ 4.4 ล้านเส้น พวกมันพอดีกับโมดูลในรูปแบบของตารางท่อและปลายของมันถูกปิดผนึกด้วยอีพอกซีเรซิน
เส้นใยกลวงที่มีเมมเบรนแบบอสมมาตรสามารถรวมกันเป็นทรงกระบอกที่มีรูพรุนที่มีผนังหนาได้ ซึ่งความแข็งแรงขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและภายใน เส้นใยเรียงเป็นมัดขนานกัน ช่องว่างระหว่างเส้นใยสามารถแก้ไขได้ด้วยการพันเกลียวรอบเส้นใย สารละลายที่แยกออกมาจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวด้านนอกของเส้นใย ภายใต้ความกดดัน ส่วนหนึ่งของของเหลวจะผ่านผนังของเส้นใย การซึมผ่านจะเคลื่อนไปตามช่องเส้นใย หากอัตราส่วนนี้คงที่เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางทั้งสองเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงเชิงกลของทรงกระบอกจะคงที่แม้ว่าความหนาของผนังจะลดลง ซึ่งทำให้น้ำไหลผ่านผนังเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างเมมเบรนที่มีพื้นที่ผิวสูงสุดต่อหน่วยปริมาตร ซึ่งในขณะเดียวกันก็สามารถทนต่อแรงกดดันสูงโดยไม่ต้องเสริมแรงทางกล พื้นผิวเฉพาะของเยื่อบันทึก - 20,000 ม. 2 / ม. 3 ทำได้โดย บริษัท ดูปองท์ที่กล่าวถึงแล้วในการติดตั้งด้วยเยื่อในรูปของเส้นใยกลวงรูปตัวยู


ในการออกแบบนี้ (ดูรูปที่ 6.1) มีการติดตั้งเส้นใยหลายแสนเส้นที่พับเป็นรูปตัว U (ข้อ 4) ภายในภาชนะรับแรงดันไฟเบอร์กลาส เพื่ออะไรตัดตามขนาดตามความยาวเส้นใยกลวงจะถูกรวบรวมเป็นมัดและงอครึ่งหนึ่ง 180 องศาในรูปแบบของ "ลูป" เพื่อให้ "เอาต์พุต" และ "อินพุต" ของหลอดอยู่ด้านเดียวกัน ของมัด จากนั้นปลายท่อจะเต็มไปด้วยกาวโพลิเมอร์ชนิดพิเศษ หลังจากที่กาวแข็งตัวแล้ว ส่วนหนึ่งของกาวจะถูกตัดออกเพื่อให้ทางเข้าสู่ท่อเปิดออก จากนั้นการออกแบบนี้จะถูกวางไว้ในตัวเรือนที่ควบคุมการไหลของน้ำและไส้กรองก็พร้อม!
พื้นที่ผิวจำเพาะสูงของโมดูลทำได้โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยขนาดเล็กมาก (โดยทั่วไปแล้วเส้นใยกลวงจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 45-200 µm และความหนาของผนัง 10-50 µm) น้ำบริสุทธิ์ (ดูรูปที่ 6.1, รูปที่ 1) ภายใต้แรงดันจะกระจายในแนวรัศมีภายในโมดูลโดยใช้ตัวสะสมที่มีรูพรุนหรือมีรูพรุน (รูปที่ 6) ไหลไปตามความยาวทั้งหมดของโมดูล บนพื้นผิวด้านนอกของเส้นใย น้ำจากแหล่งจะถูกแยกออกภายใต้ความดันเป็นน้ำเข้มข้น (น้ำสกปรก) และน้ำบริสุทธิ์ (ซึมผ่าน) ซึ่งผ่านผนังของเส้นใย (ข้อ 4) และสะสมในช่องกลาง (เส้นใย ) จากจุดที่มันเข้าสู่ทางออกจากเส้นใย จากนั้นซึมจะถูกรวบรวมโดยดิสก์ที่มีรูพรุน (pos.9) และนำออกจากโมดูล (pos.2) ปลายเส้นใยอิสระถูกยึดไว้ในแผ่นอีพอกซีเรซินที่ผ่านไม่ได้ (ข้อ 5) ความเข้มข้นจะถูกรวบรวมในช่องว่างระหว่างพื้นผิวด้านนอกของเส้นใย ผ่านแผ่นที่มีรูพรุน (ข้อ 7) และระบายออกทางรู (ข้อ 3) ซึ่งอยู่ในแผ่นปลายด้านเข้าของโมดูล (ข้อ 8) ในที่เดียวกับทางเข้าน้ำต้นทาง
รูปที่ 6.1 การออกแบบหลักขององค์ประกอบ OO ที่ทำจากเส้นใยกลวง
ตัวเลขระบุ: 1 - อินพุตของแหล่งน้ำ; 2 - เอาต์พุตของน้ำบริสุทธิ์ (ซึมผ่าน); 3 - สมาธิเอาท์พุท; 4 - เส้นใยกลวงจากเมมเบรน OO; 5 - ล็อคอีพอกซีเรซิน; 6 - ท่อจ่าย; 7 - ดิสก์ที่มีรูพรุน; 8 - แผ่นปลายอินพุต; 9 - แผ่นปิดท้าย; 10 - ปะเก็นรูปตัว O; 11 - เครื่องซักผ้าแรงขับ

โดยทั่วไปแล้ว การผลิตและการปรับปรุงองค์ประกอบ OO ที่ใช้เมมเบรนเส้นใยกลวงนั้นเชื่อมโยงกับดูปองท์อย่างแยกไม่ออก
ในปี พ.ศ. 2517 ดูปองท์ได้พัฒนาและเปิดตัวเซลล์ OO เส้นใยกลวงตัวแรกในซีรีส์ Permasep เหล่านี้คือเซลล์ขนาด 4 นิ้วที่มีความจุ 5.7 ม. 3 /วัน (1500 GPD) และการเลือก 98.5% (ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบ: สารละลาย - 30,000 mg / l NaCl, ความดัน - 5.5 MPa (800 psi), ผลผลิตซึมผ่าน - 30% อุณหภูมิ - 25°C)
ระหว่างปี พ.ศ. 2517 ถึง พ.ศ. 2540 ดูปองท์ได้ปรับปรุงการออกแบบและประสิทธิภาพของเซลล์ OO เส้นใยกลวงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นในปี 1992 จึงเปิดตัวโมดูลสองรอบ (รุ่น 6880T) ซึ่งมีผลผลิต 60.5 ม. 3 / วัน (16,000 GPD) และการเลือก 99.55% (ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบ: สารละลาย - 35,000 mg / l NaCl, ความดัน - 6.9 MPa (1,000 psi), ผลผลิตซึม - 35%, อุณหภูมิ - 25 ° C)
และก่อนที่จะเลิกผลิตเซลล์ OO เส้นใยกลวง SW-H-8540 ได้รับการแนะนำเป็นยูนิตเดียวยาว 8 ½" 40" ที่ 30.3 ลบ.ม./วัน (8000 GPD) และความสามารถในการคัดเลือก 99 6% (ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบ: สารละลาย - 35,000 mg / l NaCl, ความดัน - 6.9 MPa (1,000 psi), ผลผลิตซึม - 35%, อุณหภูมิ - 25 ° C)
สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลแบบรอบเดียว ระหว่างปี พ.ศ. 2526 และ พ.ศ. 2540 ดูปองท์ได้พัฒนาองค์ประกอบ OO เส้นใยกลวง Permasep SWRO ที่มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ซึมผ่านผลผลิต 30 - 50%;
• แรงดันใช้งาน 6.9 - 8.3 MPa (1,000 - 1200 psi);
• ซึมซาบอย่างมีคุณภาพ< 500 мг/л при исходной морской воде с солесодержанием с 36000 - 45000 мг/л и температурой 17 - 38 о С;
• ปริมาณการใช้ไฟฟ้าเฉพาะ 3.7 - 8.2 kW * h / m 3

ในขั้นต้น (ในทศวรรษที่ 1970) องค์ประกอบ RO เส้นใยกลวงมีข้อได้เปรียบบางประการเหนือองค์ประกอบ RO ชนิดเกลียว เนื่องจากความเรียบง่ายของการออกแบบและความดันในการทำงานที่สูงขึ้น (สูงถึง 8.3 MPa (1200 psi)) ซึ่งทำให้สามารถซึมผ่านเอาต์พุตได้สูงขึ้น (มากถึง 60% ที่ปริมาณเกลือเริ่มต้นที่ 38,000 มก./ลิตร และอุณหภูมิ 25°C)
อย่างไรก็ตาม ข้อบกพร่องที่แก้ไขได้ยากจำนวนหนึ่งในการทำงานของเยื่อใยกลวงกลายเป็นจุดเริ่มต้น ซึ่งทำให้สามารถค่อยๆ ขับไล่องค์ประกอบ OO ที่อิงจากองค์ประกอบเหล่านี้ออกจากตลาด ตัวอย่างเช่น พบว่าเพื่อให้ได้ผลผลิตเฉพาะเจาะจง จำเป็นต้องใช้แรงกด 50% ที่โมดูลแผลเกลียวน้อยกว่าโมดูลเส้นใยกลวง
ในที่สุดพื้นที่ผิวจำเพาะสูงของเมมเบรนนั้นเกิดจากขนาดตามขวางขนาดเล็กของช่องทางที่สมาธิและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการซึมผ่าน สิ่งนี้นำไปสู่การสูญเสียแรงดันในช่องเหล่านี้อย่างมาก ดังนั้นความเร็วการไหลตามช่องเหล่านี้จึงถูกจำกัด เป็นผลให้ในอุปกรณ์ที่มีเส้นใยกลวง ความยากลำบากที่เกี่ยวข้องกับโพลาไรเซชันของความเข้มข้นนั้นเด่นชัดมาก ซึ่งบังคับให้การปรับสภาพต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น ดัชนี SDI ควรน้อยกว่า 3 (อนุญาตให้มีได้ถึง 5 สำหรับโมดูลแผลเกลียว) .
นอกจากนี้ ตะกอนบนเมมเบรนระหว่างการเปรอะเปื้อนและการเปรอะเปื้อนด้วยเกลือความแข็งนั้นยากต่อการกำจัดเนื่องจากอัตราการไหลข้ามต่ำและค่า pH ช่วงการทำงานที่ค่อนข้างจำกัด (4 - 11)
และในช่วงปลายทศวรรษที่ 80 และต้นทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมา ส่วนประกอบ OO เส้นใยกลวงของดูปองท์เริ่มสูญเสียตำแหน่งในตลาด หลีกทางให้กับชิ้นส่วนที่เป็นเกลียว ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตที่เริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากการแข่งขันที่รุนแรงจากบริษัทดังกล่าว เช่น Filmtec / Dow , Rohm & Haas / Hydranautics, Toray, Fluid Systems / Koch, TriSep และ Osmonics / General Electrics ฯลฯ ทั้งหมดนี้นำไปสู่การลดราคาสำหรับโมดูลพันแผลแบบเกลียว และสำหรับ DuPont การผลิต OO เส้นใยกลวง องค์ประกอบจะไม่น่าสนใจจากมุมมองทางเศรษฐกิจ ดูปองท์กำลังลดการผลิตลง
อย่างไรก็ตามการผลิตองค์ประกอบ OO เส้นใยกลวงในโลกไม่ได้หายไปอย่างสมบูรณ์ หลายบริษัทยังคงผลิตโมดูลดังกล่าวต่อไป

6.2. องค์ประกอบออสโมซิสผันกลับของแผลเกลียว
องค์ประกอบออสโมซิสผันกลับของแผลเกลียว(อีกชื่อ ม้วนองค์ประกอบออสโมซิย้อนกลับ) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย
ในการออกแบบนี้ ( ดูรูปที่ 6.2 ) บนท่อกลาง (ข้อ 7) ซึ่งผ่านการกรองออก "แซนวิช" เป็นแผลซึ่งประกอบด้วยเมมเบรน OO สองตัว (ข้อ 4) ตาข่ายปั่นป่วน (ข้อ 5) และปะเก็นสำหรับรวบรวมการซึมผ่าน ( ข้อ 6) . ขั้นตอนสำคัญในการผลิตโมดูลเมมเบรนรีดเกลียวคือการวางเมมเบรนและปะเก็นทีละชั้นรอบ ๆ ท่อทางออกที่เจาะเป็นรูพรุน การม้วนและปิดผนึกโครงสร้างเกลียวนี้ แรงอัดที่เกิดขึ้นระหว่างการรีดทำให้เกลียวกระชับ และเป็นผลให้แผ่นน้ำดิบและชั้นที่อยู่ติดกันเกิดการบีบอัด หลังจากการรีด การเคลือบด้านนอกของใยแก้วเสริมแรง (ข้อ 8) จะถูกนำไปใช้กับกระบอกสูบที่ได้และติดตั้งฝาครอบกันสะเทือน (ข้อ 9)
น้ำที่จะกำจัดแร่ธาตุ (ข้อ 1) ไหลขนานกับท่อกลางผ่านช่องว่างที่เกิดจากตาข่ายกังหัน (ข้อ 5) ระหว่างพื้นผิวที่ใช้งานอยู่ทั้งสองของเยื่อ (ข้อ 4) และถูกบังคับผ่านเยื่อ ตัวกรอง (การซึมผ่าน) ถูกรวบรวมไว้ภายในวัสดุที่มีรูพรุน (ข้อ 6) และเคลื่อนไปตามท่อกลาง (ข้อ 7) ความเข้มข้น (ข้อ 2) ถูกระบายออกผ่านการเจาะในฝา (ข้อ 9)
แน่นอนว่าเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเป็นองค์ประกอบทางเทคโนโลยีหลักของการออกแบบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถเพิกเฉยต่อองค์ประกอบโครงสร้างอื่นๆ ที่สามารถปรับปรุงกระบวนการถ่ายโอนมวลและเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานของกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส

รูปที่ 6.2: การออกแบบหลักขององค์ประกอบ OO แผลเกลียว
ตัวเลขระบุว่า :
1 - แหล่งน้ำ
2 - สมาธิเอาท์พุท;
3 - เอาต์พุตของการกรอง (ซึมผ่าน);
4 - เมมเบรน OO;
5 - ปะเก็น (กริด - กังหัน);
6 - ปะเก็นสำหรับรวบรวมซึม;
7 - ท่อพรุนสำหรับรวบรวมซึม;
8 - การเคลือบด้านนอกของไฟเบอร์กลาส
9 - ปก

แม้จะมีการกำหนดค่าทรงกระบอก แต่องค์ประกอบ RO แบบม้วนก็เป็นอุปกรณ์ถ่ายเทมวลแบบไหลข้ามโดยพื้นฐานแล้ว เช่น น้ำจากแหล่งกำเนิดจะไหลผ่านโมดูลในทิศทางตามแนวแกน และน้ำซึมผ่านจะเคลื่อนที่เป็นเกลียวในทิศทางรัศมีไปยังท่อที่มีรูพรุนเพื่อเก็บรวบรวม
กว่า 20 ปีที่ผ่านมา การออกแบบและประสิทธิภาพขององค์ประกอบเยื่อหุ้มแผลแบบเกลียวได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ผลผลิตของพวกเขาเพิ่มขึ้นกว่าสองเท่าและการซึมผ่านของเกลือลดลงเกือบสามเท่า ตัวอย่างเช่น FILMTEC สามารถเพิ่มพื้นที่ผิวเมมเบรนในโมดูลขนาด 8 นิ้วจาก 28 ม. 2 (300 ตร.ฟุต) (1980) เป็น 41 ม. 2 (440 ตร.ฟุต) และที่สำคัญที่สุดคือทางเดิน สำหรับการเพิ่มพื้นที่ผิวเพิ่มเติมก็สามารถมองเห็นได้ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการลดความหนาของสเปเซอร์ แม้ว่าจะทำได้ตราบเท่าที่โครงสร้างโมดูลยังคงแข็ง แต่การปรากฏตัวในตลาดของซีรีย์ใหม่ - องค์ประกอบ OO เมมเบรนขนาด 16 นิ้วเพิ่มพื้นที่ผิวได้อย่างมาก 4.3 เท่าเป็น 158 ตร.ม. (1,725 ​​ตร.ฟุต)
นอกจากนี้ ความดันใช้งานสูงสุดขององค์ประกอบเมมเบรน RO ที่มีแผลเป็นเกลียวเพิ่มขึ้นจาก 6.9 MPa (1000 psi) เป็น 8.3 MPa (1200 psi) ซึ่งเพิ่มระดับการกำจัดการซึมผ่านเป็น 60% หรือมากกว่านั้น สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของระบบกำจัดสารซึมผ่านและสารเข้มข้น งานยังคงปรับปรุงการออกแบบชิ้นส่วนเชื่อมต่อ รวมถึงฝาท้ายขององค์ประกอบ OO
ความก้าวหน้าล่าสุดในการออกแบบองค์ประกอบ RO ของแผลเกลียวมีส่วนช่วยในการประหยัดต้นทุนอย่างมากในการผลิตโรงงานรีเวิร์สออสโมซิส และทำให้เทคโนโลยีนี้เข้าถึงได้มากขึ้นและแพร่หลายในส่วนต่างๆ ของโลก
ในขณะนี้ ผู้ผลิตชิ้นส่วนเมมเบรนรีดทุกรายได้ใช้ระบบขนาดการออกแบบที่เป็นหนึ่งเดียว ซึ่งช่วยให้หากจำเป็น สามารถแทนที่ชิ้นส่วน OO ที่ผลิตโดยบริษัทหนึ่งด้วยอีกบริษัทหนึ่งที่มีขนาดและลักษณะใกล้เคียงกัน ตามระบบนี้ ส่วนประกอบ RO สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและกึ่งอุตสาหกรรมผลิตขึ้นโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 2.5 นิ้ว 4"; 8" และ 16". ความยาวของโมดูลแตกต่างกันไป
รูปที่ 6.3 และตาราง 6.1 แสดงภาพร่างและขนาดของส่วนประกอบม้วนระบบรีเวอร์สออสโมซิสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 2.5” และ 4”

ตารางที่ 6.1

ประเภทโมดูล OO	เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (D), มม. (นิ้ว)	ความยาว (ก), มม. (นิ้ว)	มิติการเชื่อมต่อ
			ความยาว (B), มม	เส้นผ่านศูนย์กลาง (C), มม
2514	61 (2,5)	356 (14)	30	19
2521		533 (21)
2526		660 (26)
2540 (61-1016) *		1016 (40)
4014	99,4 (4,0)	256 (14)	27
4021		533 (21)
4025		635 (25)
4040 (100-1016)*		1016 (40)

รูปที่ 6.4 และตาราง 6.2 แสดงภาพร่างและขนาดของส่วนประกอบม้วนระบบรีเวอร์สออสโมซิสที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 8” และ 16”

ตารางที่ 6.2

* การกำหนดองค์ประกอบภายในประเทศ

ในการอภิปรายต่อไปนี้ เราจะมุ่งเน้นไปที่การกำหนดค่าองค์ประกอบ RO แบบเกลียวขนาด 8" ซึ่งใช้กันมากที่สุดในการติดตั้ง RO สำหรับการจ่ายน้ำในภาคอุตสาหกรรมและเทศบาล

7. โมดูลออสโมซิสผันกลับ
ส่วนประกอบ OO ถูกประกอบเป็นบรรจุภัณฑ์ภายในตัวจับพิเศษ (โมดูลรีเวิร์สออสโมซิส) ที่ให้การซีลที่ปลายขององค์ประกอบ OO และ "การทำงาน" ผู้ถือองค์ประกอบ OO หรืออะไรก็ตามที่พวกเขาเรียกว่า เรือนความดันสูงของเยื่อรีเวิร์สออสโมซิสมีให้สำหรับองค์ประกอบ OO ขนาด 2.5 นิ้วทุกขนาด 4"; 8” และ 16” ที่มีความยาวต่างกันและขึ้นอยู่กับจำนวนของเมมเบรนที่วางอยู่ในตัวเครื่อง อาจเป็นแบบตลับเดียวและหลายตลับ (คล้ายกับที่ใส่ตัวกรองสำหรับการกรองขนาดเล็ก) วัสดุสำหรับการผลิตคือไฟเบอร์กลาสเสริมแรงหรือสแตนเลส

ระหว่างการทำงานร่างกายจะรับรู้แรงดันของน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วเท่านั้น โครงสร้าง ตัวจับยึดสำหรับส่วนประกอบ OO เป็นทรงกระบอกกลวงที่มีส่วนประกอบการซีลและฝาปิดจำนวนหนึ่ง หัวฉีดน้ำเข้า/ออกสำหรับน้ำเข้า/ออกจะอยู่ที่เปลือกตัวเครื่องหรือที่แผ่นท้าย รูปภาพแสดงมุมมองแบบแบ่งส่วนของส่วนปลายของตัวเรือนคอมโพสิตแรงดันสูงสำหรับไดอะแฟรมขนาด 4 นิ้วที่มีและไม่มีส่วนประกอบ OO ติดตั้งอยู่
ใน สามารถวางตัวจับยึดได้ตามลำดับตั้งแต่ 1 ถึง 8 องค์ประกอบ OO ในลักษณะที่ความเข้มข้นจากองค์ประกอบก่อนหน้าแต่ละรายการเป็นแหล่งน้ำสำหรับองค์ประกอบถัดไป

การออกแบบหลักของโมดูล RO แรงดันสูงแบบคอมโพสิตทั่วไปที่มีองค์ประกอบ RO ที่มีบาดแผลเป็นเกลียวสามชิ้นแสดงในรูปที่ 7.1 น้ำต้นทาง (ข้อที่ 1) เข้าสู่โมดูล OO ผ่านรูเกลียวที่อยู่บนฝาปิดช่องเข้าส่วนท้าย (ข้อที่ 8) กระจายอยู่ภายในตัวเรือนของตัวยึดองค์ประกอบ OO (ข้อที่ 4) และป้อนเข้าที่ส่วนแรก องค์ประกอบ OO (pos.5 ) เพื่อให้องค์ประกอบ OO อยู่ตรงกลาง ให้ใส่ปลอกเข้าไปในช่องระบายน้ำส่วนกลางขององค์ประกอบ OO ซึ่งทำหน้าที่เป็นปลั๊กสำหรับการไหลซึมพร้อมกัน ในองค์ประกอบ OO แหล่งน้ำจะถูกแยกออกเป็นน้ำซึมผ่านและน้ำเข้มข้น อันแรกถูกรวบรวมในช่องระบายน้ำกลาง (ท่อพรุน) และอันที่สองจะถูกส่งไปยังองค์ประกอบ OO ถัดไป มันก็มีการแบ่งเหมือนกัน ในขณะเดียวกัน ปะเก็นรูปตัว U ขององค์ประกอบ OO ที่สองจะแยกการไหลของแหล่งน้ำ (ความเข้มข้นขององค์ประกอบ OO แรก) ออกจากการไหลของสมาธิที่ก่อตัวบนองค์ประกอบ OO ที่สอง นอกจากนี้ในสาม ส่วนประกอบ OO ทั้งหมดเชื่อมต่อกันตามท่อระบายน้ำส่วนกลางด้วยบูช ซึ่งติดตั้งวงแหวนซีลรูปตัว O ซึ่งฝังอยู่ในร่องเพื่อป้องกันการเลื่อนระหว่างการติดตั้ง ช่องที่สร้างขึ้นด้วยวิธีนี้รวบรวมการซึมผ่านทั้งหมดที่ได้รับจากองค์ประกอบ OO ทั้งหมด การซึมผ่านจะถูกระบายออกจากองค์ประกอบ OO สุดท้ายในแถวในลักษณะเดียวกันผ่านปลอกซึ่งเชื่อมต่อกับฝาท้าย (ข้อ 2) ความเข้มข้นจากองค์ประกอบ OO สุดท้ายจะถูกระบายออกทางรูเกลียวในฝาปิดท้าย (ข้อ 3)



รูปที่ 6.2: การออกแบบหลักของโมดูล OO แบบพันเกลียวที่มีองค์ประกอบ OO สามชิ้น
ตัวเลขระบุว่า :1 - แหล่งน้ำ; 2 - เอาต์พุตของการกรอง (ซึมผ่าน); 3 - สมาธิเอาท์พุท; 4 - ที่อยู่อาศัยของโมดูล OO; 5 - องค์ประกอบ OO บาดแผลแบบเกลียว; 6-ยู- ปะเก็นรูปทรงขององค์ประกอบ OO; 7 - บูชที่เชื่อมต่อองค์ประกอบ OO เพื่อรวบรวมการซึมผ่าน;
8 - ฝาท้ายทางเข้า 9 - ฝาท้ายทางออก

8. หน่วยออสโมซิสผันกลับ

รีเวิร์สออสโมซิสมีประโยชน์หลากหลายมาก แบ่งได้เป็น 2 กลุ่มหลักคือ

1. น้ำยาทำความสะอาด . ในกรณีนี้ผลิตภัณฑ์ซึมผ่าน
2. ความเข้มข้นของตัวถูกละลาย . ในกรณีนี้ผลิตภัณฑ์มีความเข้มข้น

การใช้งานหลักของระบบ Reverse Osmosis คือการทำน้ำให้บริสุทธิ์ โดยส่วนใหญ่เป็นการแยกเกลือออกจากน้ำกร่อยและโดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำทะเลเพื่อให้ได้มาซึ่ง น้ำดื่ม. การประยุกต์ใช้ระบบรีเวิร์สออสโมซิสที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการใช้รีเวิร์สออสโมซิสเป็นขั้นตอนการแยกเกลือออกจากน้ำเบื้องต้นในการผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษ (น้ำปราศจากไอออน) สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ การแพทย์ และความร้อน
ที่ระดับความเข้มข้น รีเวิร์สออสโมซิสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหาร (ความเข้มข้นของน้ำผลไม้ น้ำตาล กาแฟ) และอุตสาหกรรมนม (สำหรับความเข้มข้นของนมในขั้นตอนเริ่มต้นของการทำชีส) เช่นเดียวกับในการทำความสะอาด น้ำเสีย(ในการชุบด้วยไฟฟ้าสำหรับความเข้มข้นของน้ำเสียแบบกัลวานิก)

8.1. องค์ประกอบของพืชรีเวอร์สออสโมซิส
ตอนนี้ เรามาเน้นที่จุดประสงค์ของส่วนประกอบแต่ละส่วนของการติดตั้งรีเวิร์สออสโมซิส บน รูปที่ 8.1 มุมมองทั่วไปของการติดตั้ง OO จะได้รับ บน รูปที่ 8.2 แผนภาพแผนผังการไหลของพืชรีเวิร์สออสโมซิสแบบขั้นตอนเดียวโดยทั่วไปแสดงอยู่
ขั้นตอนแรกของกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสคือการทำให้แหล่งน้ำบริสุทธิ์บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนเชิงกล โดยปกติสำหรับ สำหรับสิ่งนี้ ตัวกรองแบบคาร์ทริดจ์จะถูกใช้โดยวางในที่จับตัวกรองแบบตลับเดียวหรือหลายตลับ ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของยูนิต OO กลไกการทำงานของไส้กรองตลับหมายถึงการกรองระดับไมโคร ได้แก่ การกรองแบบลึกและ/หรือการกรองแบบพื้นผิว เช่น สิ่งสกปรกเชิงกลที่สะสมโดยไส้กรองจะสะสมอยู่ภายในชั้นของพาร์ติชันตัวกรอง
น้ำที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์บนตัวกรองแบบตลับจะถูกส่งไปยังปั๊มแรงดันสูง โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้แรงดันของตัวกลางเริ่มต้นของแรงดันที่คำนวณได้สำหรับการดำเนินการตามกระบวนการถ่ายเทมวลที่เกิดขึ้นบนเมมเบรนออสโมซิสผันกลับแบบกึ่งซึมผ่านได้ การเลือกปั๊มแรงดันสูงขึ้นอยู่กับลักษณะการทำงาน ในกรณีนี้ จุดการทำงานของปั๊มควรอยู่ในช่วง 0.6 - 0.7 ของประสิทธิภาพสูงสุด
หากไม่สามารถสร้าง "ความเท่าเทียมกัน" ระหว่างแรงดันและความจุของปั๊มได้ (และสิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยที่สุด) จะมีการติดตั้งวาล์วบายพาสระหว่างท่อดูดและท่อระบายของปั๊มโดยใช้การดำเนินการนี้ ( ตามค่าที่อ่านได้จากโรตามิเตอร์และมาตรวัดความดันของน้ำต้นทางที่เข้าสู่โมดูลรีเวอร์สออสโมซิส) การปรับกระบวนการเพิ่มแรงดันของแหล่งน้ำนั้นทำเพียงครั้งเดียวในกระบวนการเดินเครื่อง ระหว่างการดำเนินการติดตั้ง RO จะมีการดำเนินการควบคุมพารามิเตอร์การทำงานของแหล่งน้ำเท่านั้น
จากปั๊มแรงดันสูงจะเข้าสู่โมดูล OO ซึ่งในนั้น องค์ประกอบออสโมซิสผันกลับ , บนเยื่อ OO ซึ่งการแยกน้ำต้นทางออกเป็นซึมผ่านและความเข้มข้นเกิดขึ้นจริง สมาธิที่ออกจากหน่วยรีเวิร์สออสโมซิสมีความดันสูงเพียงพอ และการขนส่งไปยังสถานที่ปล่อยหรือกำจัดไม่ก่อให้เกิดปัญหาใดๆ ความดันที่ซึมผ่านหลังจากระบบรีเวิร์สออสโมซิสมีค่าไม่เกิน 1 atm ดังนั้น ส่วนใหญ่มักจะต้องป้อนลงในถังเก็บ จากจุดที่ขนส่งไปยังขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ต่อไปโดยใช้ปั๊มเพิ่มแรงดัน
โมดูล OO ที่แยกจากกันหลายๆ โมดูล วางขนานกันหรือเรียงต่อกันในรูปแบบ cas-cad งานของวิศวกรที่ออกแบบการติดตั้ง OO คือการประกอบโมดูลในลักษณะที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของระบบด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดของผลิตภัณฑ์ รูปแบบการไหลในโมดูลเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่กำหนดระดับของการแยกที่ทำได้และลักษณะคุณภาพของการติดตั้ง โดยหลักการแล้ว มีการกำหนดค่าการไหลพื้นฐานสองแบบที่ใช้ในกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสขั้นตอนเดียวหรือหลายขั้นตอน: 1) ระบบ single pass และ 2) ระบบหมุนเวียน (ดูข้าว. 8.3 - แบบแผนของระบบ single-pass และระบบหมุนเวียน)

วงจรหมุนเวียนรอบเดียว

ในระบบแบบผ่านเดียว โซลูชันดิบจะผ่านโมดูลเดียว (ระบบขั้นตอนเดียว) หรือระบบของโมดูล (ระบบหลายขั้นตอน) เพียงครั้งเดียว นั่นคือ ไม่มีการหมุนเวียนที่นี่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง อัตราการไหลเชิงปริมาตรเหนือเมมเบรนจะลดลงเมื่อคุณเคลื่อนจากทางเข้าสู่โมดูลไปยังทางออกจากเมมเบรน ในกระบวนการแบบ single-pass แบบหลายขั้นตอน การลดลงของการไหลนี้ได้รับการชดเชยด้วยชุดประกอบของโมดูลที่เรียกว่า conical cascade scheme ("ก้างปลา") ดังที่แสดงใน ข้าว. 8.4 ก . ด้วยการกำหนดค่านี้ โรงงานสามารถออกแบบให้อัตราการไหลคงที่ ระบบนี้โดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าความยาวโดยรวมของเส้นทางผ่านเมมเบรนและแรงดันตกคร่อมนั้นมีขนาดใหญ่ ปัจจัยการลดปริมาณเช่น อัตราส่วนของปริมาตรเริ่มต้นของวัตถุดิบและปริมาตรของอาหารข้น ถูกกำหนดโดยการกำหนดค่าก้างปลาเป็นหลัก ไม่ใช่จากความดันที่ใช้
การกำหนดค่าอื่นคือระบบหมุนเวียนที่แสดงใน รูปที่ 8.4 ข . ในกรณีนี้ วัตถุดิบจะถูกบีบอัดและสูบหลายครั้งผ่านขั้นตอนเดียวกัน ซึ่งประกอบด้วยหลายโมดูล แต่ละขั้นตอนมีการติดตั้งปั๊มหมุนเวียนเพื่อปรับสภาพอุทกพลศาสตร์ให้เหมาะสมที่สุด มีแรงดันตกเพียงเล็กน้อยในแต่ละขั้นตอนซึ่งสามารถปรับอัตราการไหลและแรงดันได้ ระบบรีไซเคิลฟีดมีความยืดหยุ่นมากกว่าระบบ single pass และเป็นที่ต้องการในกระบวนการไมโครฟิลเตรชันและอัลตราฟิลเตรชัน ซึ่งคาดว่าจะมีโพลาไรเซชันที่มีความเข้มข้นสูงและการสะสมของเมมเบรนอย่างรวดเร็ว ในขณะเดียวกัน สำหรับงานที่เรียบง่ายกว่า เช่น ในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การใช้ระบบ single-pass นั้นมีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ



หน่วยรีเวิร์สออสโมซิสทั้งหมดติดตั้งระบบควบคุมและตรวจสอบอัตโนมัติ ซึ่งตามกฎแล้วประกอบด้วย: ตัวควบคุมสำหรับควบคุมหน่วย OO, เครื่องวัดการนำไฟฟ้า, เครื่องวัดการไหล (โรตามิเตอร์), เกจวัดแรงดันและเซ็นเซอร์วัดแรงดัน

9. การทำงานของการติดตั้งระบบ Reverse Osmosis

ในตอนต้นของส่วนนี้ ควรสังเกตปัจจัยสองประการต่อไปนี้ที่มีอยู่ในการดำเนินการติดตั้ง OO:

• ไม่มีการติดตั้ง OO เดียวที่จะทำงานได้อย่างเสถียรหากไม่มีประสิทธิภาพที่เหมาะสมของงานที่ได้รับการควบคุมทั้งหมด
• การดำเนินการติดตั้งที่เหมาะสมไม่สามารถป้องกันการก่อตัวของโซนน้ำนิ่งได้เสมอไป

มาทำความเข้าใจกับคำว่า การดำเนินการที่เหมาะสมหรือถูกต้อง". ในระหว่างการดำเนินงานของการติดตั้ง OO แนวคิดนี้รวมถึงการดำเนินการอย่างระมัดระวังเพื่อรักษาพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีของการทำงานของหน่วย Reverse Osmosis แต่ยังรวมถึงระบบสำหรับการเตรียมเบื้องต้นของการแก้ปัญหาเบื้องต้นและการเปลี่ยนตัวกรอง องค์ประกอบ ฯลฯ ฯลฯ
ตามกฎแล้วโรงบำบัดน้ำที่ใช้เทคโนโลยีรีเวอร์สออสโมซิสมีส่วนแยกซึ่งแสดงในรูปที่ 9.1


ส่วนแรกตามประสบการณ์ของการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมมีการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับการบำบัดน้ำล่วงหน้าซึ่งออกแบบมาเพื่อเตรียมน้ำตามข้อกำหนดที่สอดคล้องกับพารามิเตอร์ที่แนะนำโดยผู้ผลิตองค์ประกอบระบบรีเวิร์สออสโมซิส หลังจากการบำบัดล่วงหน้า น้ำจะถูกส่งไปยังหน่วยรีเวิร์สออสโมซิส เพื่อส่งน้ำไปยังส่วนประกอบเมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิสที่อยู่ในตัวเรือนแรงดันสูง ภายใต้อิทธิพลของแรงกดบนพื้นผิวของเมมเบรน การไหลของน้ำต้นทางจะถูกแบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์ (ซึมผ่าน) ซึ่งผ่านเมมเบรนและของเสียตามปริมาณที่กำหนด (เข้มข้น) ซึ่งถูกปล่อยลงท่อระบายน้ำ การซึมผ่านของรีเวิร์สออสโมซิสจะถูกส่งไปยังส่วนการแปรรูปเพิ่มเติม (ส่วนการซึมผ่านหลังการบำบัด) ซึ่งวางอุปกรณ์เพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากการซึมผ่าน (อุปกรณ์ลดคาร์บอน) และ/หรือองค์ประกอบทางเคมีของสารซึมผ่าน (มีการเติมสารเคมี) ตามเงื่อนไขที่จำเป็นของกระบวนการทางเทคโนโลยีหลัก

9.1. การบำบัดน้ำล่วงหน้า
การเลือกวิธีการเตรียมสารละลายที่เหมาะสมเป็นขั้นตอนแรกในการลดความเปรอะเปื้อนของเมมเบรน บ่อยครั้งที่ใช้เวลาและความพยายามอย่างมากในการทำความสะอาดเมมเบรน ในขณะที่ลืมขั้นตอนก่อนการบำบัดของสารละลายสต็อกไป
คำว่า "น้ำที่ผ่านการบำบัดอย่างถูกต้อง" หมายถึงอะไร? เราต้องการดึงความสนใจของคุณไปที่ตัวบ่งชี้ของเนื้อหาของส่วนผสมแต่ละรายการในแหล่งน้ำต้นกำเนิด ค่าที่กำหนดลักษณะการทำงานของการติดตั้งและความน่าเชื่อถือของการทำงาน ค่าของเนื้อหาของสารเหล่านี้ระบุไว้ใน ตารางที่ 9.1 . สำหรับการเปรียบเทียบ ตารางเดียวกันจะแสดงค่าของสารชนิดเดียวกันตามข้อกำหนดของ SanPiN 2.1.4.1074

ตัวชี้วัดเปรียบเทียบคุณภาพน้ำ ตารางที่ 9.1.

ชื่อส่วนผสม	หน่วย	ข้อกำหนดตาม SanPiN	ข้อกำหนดแหล่งน้ำสำหรับการติดตั้ง RO
สารแขวนลอย (ความขุ่น) ไม่มีอีกแล้ว	มิลลิกรัม/ลิตร	1,5	0,6
ความกระด้างไม่มีอีกแล้ว	mg-eq/ลิตร	7,0	20
ปริมาณเกลือทั้งหมด ไม่มีอีกแล้ว	มิลลิกรัม/ลิตร	1000	50 000
สีไม่มีอีกต่อไป	ระดับ	20	3
ค่า pH ของแหล่งน้ำ ไม่มาก		6 - 9	3 - 10
ดัชนีคอลลอยด์ (SDI) ไม่มีอีกแล้ว	มิลลิกรัม/ลิตร	-	0,4
เหล็กทั้งหมดไม่มีอีกแล้ว	มิลลิกรัม/ลิตร	0,3	0,1
ผลิตภัณฑ์น้ำมัน	มิลลิกรัม/ลิตร	0,1	ขาด
ไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลไฟด์	มิลลิกรัม/ลิตร	0,003	ขาด
อนุภาคขัดแข็ง	มิลลิกรัม/ลิตร	-	ขาด
คลอรีนอิสระที่ใช้งานอีกต่อไป	มิลลิกรัม/ลิตร	0,3	0,1
ความสามารถในการออกซิไดซ์ของเปอร์แมงกาเนต ไม่มีอีกแล้ว	mgO 2 /ล	5,0	2,0

ความแตกต่างในข้อกำหนดสำหรับแหล่งน้ำตาม SanPiN และสำหรับโรงงาน OO ไม่เพียงเกี่ยวข้องกับตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำทางประสาทสัมผัสเท่านั้น เช่น สารแขวนลอยและสีน้ำ แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์น้ำมัน สารลดแรงตึงผิว , ความสามารถในการออกซิไดซ์, คอลลอยด์ (เหล็ก, กรดซิลิซิก). ดังนั้นควรให้ความสนใจอย่างมากกับกระบวนการเตรียมแหล่งน้ำเบื้องต้นก่อนที่จะจ่ายน้ำให้กับหน่วยรีเวิร์สออสโมซิส
ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับปริมาณคลอรีนที่ใช้งานอยู่ ความจริงก็คือคลอรีนที่ใช้งานมีผลเสียอย่างมากต่อเยื่อกรองออสโมซิสผันกลับและทำให้เกิดการทำลาย (การทำลายล้าง) ดังนั้น หากใช้สารที่มีคลอรีนในกระบวนการบำบัดน้ำเบื้องต้น จึงจำเป็นต้องแนะนำขั้นตอน การดูดซับน้ำบริสุทธิ์บนถ่านกัมมันต์ . กระบวนการเดียวกันนี้จะช่วยลดตัวบ่งชี้เช่นความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำซึ่งรับผิดชอบปริมาณสารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดในแหล่งน้ำ
วิธีการบำบัดประกอบด้วย: การบำบัดด้วยความร้อน, การควบคุมค่า pH, การจ่ายสารเชิงซ้อนตามสัดส่วน, ไบโอไซด์, สารตกตะกอนโดยใช้ปั๊มจ่ายยา, การเติมอากาศ, การกำจัดเหล็ก, การดูดซับบนถ่านกัมมันต์, การทำให้บริสุทธิ์เชิงกล และ การทำน้ำให้ใส การทำน้ำให้อ่อน (Na -cationization) การกรองไมโครฟิลเตรชันเบื้องต้นหรืออัลตราฟิลเตรชัน การฆ่าเชื้อโรคในน้ำโดยใช้
การจ่ายสารเคมีในกระบวนการบำบัดน้ำเบื้องต้นกำลังกลายเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับระบบ OO ถังจ่ายสารเคมี เช่น สารต้านตะกรัน สารจับตัวเป็นก้อน หรือคลอรีน หรือสารรีดิวซ์ (เช่น โซเดียมเมตาไบซัลไฟต์) สามารถกลายเป็นแหล่งที่มาของการปนเปื้อนได้ เพื่อป้องกันปัญหานี้ ให้ทบทวนคำแนะนำใดๆ จากซัพพลายเออร์ระบบ RO หรือผู้ผลิตสารเคมีอย่างรอบคอบ เพื่อกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการเลือกสภาวะการทำงานของถัง แนวทางที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหานี้คือ: การใช้ซัพพลายเออร์ทั่วไป การเปลี่ยนสต็อกรีเอเจนต์ทั้งหมด และการทำความสะอาดแท้งค์ทั้งหมด

9.2. การดำเนินการติดตั้ง OO
ไม่มีปัญหาพิเศษในการทำงานของพืชระบบ Reverse Osmosis ด้วยน้ำที่เตรียมอย่างเหมาะสม
ดังที่เราได้เห็นไปแล้ว ระดับความอิ่มตัวของการซึมผ่านของส่วนผสมที่มีอยู่ในแหล่งน้ำนั้นขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบเมมเบรนระบบรีเวอร์สออสโมซิสที่ใช้ เช่นเดียวกับวัสดุของเมมเบรนเอง โดยปกติแล้ว หลังจากเตรียมน้ำอย่างเหมาะสมเพียงพอแล้ว ระดับของการแยกเกลือออกจากน้ำในโรงงานรีเวิร์สออสโมซิสคือ 95 - 98% นั่นคือ ค่าการนำไฟฟ้าของซึมผ่านอยู่ในช่วง 20 ถึง 50 mS หรือในแง่ของความต้านทานน้ำ 20 - 50 กิโลโอห์ม ซม.
ระหว่างการทำงานของหน่วย RO ควรควบคุมสิ่งต่อไปนี้: แรงดันน้ำก่อนและหลังการกรองล่วงหน้า (ก่อนหน่วย RO) แรงดันที่พัฒนาโดยปั๊มแรงดันสูง (ที่ทางเข้าไปยังโมดูล RO) แรงดันรวม สมาธิ ซึมผ่านและป้อนการไหลของน้ำ อุณหภูมิของน้ำป้อน ค่าการนำไฟฟ้าเฉพาะของการซึมผ่านและเป็นระยะ ๆ ของแหล่งน้ำ
โหมดการทำงานที่ต้องการของโรงงาน OO เป็นแบบต่อเนื่อง หากระบบ OO ไม่สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องได้ จะต้องตั้งโปรแกรมให้เปิดโดยอัตโนมัติเป็นเวลา 15 นาทีทุกๆ 4 ชั่วโมงที่ไม่มีการใช้งาน เพื่อหมุนเวียนกระแสในระบบ สิ่งนี้จะช่วยป้องกันการก่อตัวของคราบสกปรก (ส่วนใหญ่เป็นฟิล์มชีวภาพ)
ตาราง 9.2 แสดงตัวอย่างบางส่วนของปัญหาทั่วไปที่อาจเกิดขึ้นเมื่อดำเนินการติดตั้ง OO

ตารางที่ 9.2

ปัญหา	สาเหตุ	ตัวเลือกการแก้ไขปัญหา
เพิ่มปริมาณเกลือของการซึมผ่าน	1. การเสื่อมสภาพของคุณภาพน้ำ	1. ลดสัดส่วนของการซึมผ่าน (เพิ่มความเข้มข้นที่การไหลของแหล่งน้ำคงที่)
	2. ลดปริมาณการใช้น้ำเข้มข้นที่บริโภคแหล่งน้ำอย่างต่อเนื่อง	2. เพิ่มการบริโภคอาหารเข้มข้นที่การบริโภคแหล่งน้ำอย่างต่อเนื่อง
	3. แรงดันน้ำต้นทางต่ำ	3. เพิ่มแรงดันของแหล่งน้ำ
	4. เยื่อสกปรก	4. ทำความสะอาดเมมเบรนด้วยสารเคมี
	5.ปั๊มเสีย	5. เปลี่ยนปั๊ม
	6. เยื่อหุ้มเซลล์เสียหาย	6. เปลี่ยนเมมเบรน
	7. เซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าสกปรก	7. ทำความสะอาดและปรับเทียบเซ็นเซอร์
ลดการใช้การซึมผ่าน	1. อุณหภูมิลดลง	1. เพิ่มอุณหภูมิและ/หรือความดัน
	2. เยื่อสกปรก	2. ดำเนินการทำความสะอาดเมมเบรนด้วยสารเคมี
	3. เยื่อหุ้มเซลล์เสียหาย	3. เปลี่ยนเมมเบรน
	4. แหล่งน้ำแรงดันต่ำ	4. ดู ไกลออกไป
แรงดันน้ำป้อนต่ำ	1. ตัวกรองล่วงหน้าอุดตัน	1. ล้างหรือเปลี่ยนไส้กรอง
	2. แหล่งน้ำแรงดันต่ำ	2. เพิ่มความดัน
	3. โซลินอยด์วาล์วที่ทางเข้าเครื่องเสียหาย	3. เปลี่ยนโซลินอยด์วาล์ว

ด้วยการทำงานที่เหมาะสมของระบบ RO เราไม่อาจเพิกเฉยต่อการทำงานต่างๆ เช่น การทำความสะอาดด้วยสารเคมีมาตรฐานและการฆ่าเชื้อองค์ประกอบ RO (พื้นผิวของเมมเบรน OO) เกณฑ์ต่อไปนี้ควรใช้เป็นกุญแจสำคัญในการกำหนดรอบการทำความสะอาดและการฆ่าเชื้อ: ความดันโรงงานลดลง ความจุ อัตราการไหล อุณหภูมิ และระดับการปนเปื้อนทางจุลชีววิทยา มีกฎทั่วไปสองข้อในการพิจารณาเมื่อจำเป็นต้องล้างและฆ่าเชื้อระบบ OO:

• ครั้งแรกเมื่อประสิทธิภาพของการติดตั้ง OO ลดลง 10 - 15%
• ประการที่สองเมื่อมีแนวโน้มที่จะลดอัตราการไหลและเพิ่มแรงดันตก

ด้วยการบำบัดน้ำป้อนที่เหมาะสม เมมเบรนควรมีอายุการใช้งานอย่างน้อย 3 ปี อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพและคุณภาพสามารถลดลงเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการสะสมหรือการปนเปื้อนทางชีวภาพ (เพิ่มเติมในส่วนที่ 10) การชะล้างด้วยสารเคมีเป็นระยะเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาเมมเบรนให้อยู่ในสภาพการทำงาน ส่วนประกอบของน้ำยาซักผ้าขึ้นอยู่กับลักษณะของการปนเปื้อน นี่คือตัวอย่างบางส่วน:

• ในกรณีที่คุณภาพของการซึมผ่านลดลง - สารละลายกรดซิตริก 2% หรือกรดไฮโดรคลอริก 0.1% ที่เตรียมบนการซึมผ่าน (pH ~ 3, t< 30 о С).
• ในกรณีที่ผลผลิตของการติดตั้งลดลงที่ความดันเริ่มต้นคงที่ อุณหภูมิ ฯลฯ - ด้วยสารละลายโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต 0.1% หรือ Trilon B + 0.1% NaOH (pH< 10, t < 30 о С).

โรงงานรีเวิร์สออสโมซิสถูกชะล้างด้วยหน่วยล้างสารเคมี ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโรงงาน RO หรืออาจเป็นหน่วยแยกต่างหากก็ได้ สารละลายทั้งหมดสำหรับการล้างด้วยสารเคมีถูกเตรียมบนสารซึมผ่านที่ผลิตโดยโรงงาน RO

9.3. การบำบัดน้ำหลังการติดตั้งระบบ Reverse Osmosis
เราได้กล่าวไปแล้วว่าความดันของน้ำซึมผ่านหลังจากระบบรีเวิร์สออสโมซิสมีค่าไม่เกิน 1 atm (0.1 MPa) ดังนั้นส่วนใหญ่มักจะถูกป้อนเข้าไปในถังเก็บจากที่ซึ่งมันถูกขนส่งด้วยความช่วยเหลือของปั๊มบูสเตอร์ไปจนถึงขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมซึ่งนำไปสู่องค์ประกอบที่จำเป็นตามเงื่อนไขของกระบวนการทางเทคโนโลยีหลัก ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนดังกล่าวสามารถ:

• Decarbonization (การกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากการซึมผ่าน)
• การทำความสะอาดไมโครฟิลเตรชันเพิ่มเติมบนตัวกรองคาร์ทริดจ์แบบคาสเคด
• การฆ่าเชื้อในน้ำโดยใช้หน่วยฆ่าเชื้ออัลตราไวโอเลต
• การแก้ไขค่า pH และองค์ประกอบทางเคมีโดยการเติมสารเคมีต่างๆ ตามสัดส่วน รวมถึงการใช้ตัวกรองปริมาณมากพร้อมการเติมกลับแบบแก้ไข
• การบำบัดด้วยการดูดซับเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสหรือเพื่อผลิตน้ำที่มีปริมาณอินทรีย์คาร์บอนรวมต่ำ
• การแยกเกลือออกจากน้ำในระดับลึก (OO-permeate) โดยใช้หน่วยแลกเปลี่ยนไอออน (H-cationization, OH-anionation, ตัวกรองแบบเบดผสม) หรือการใช้หน่วยอิเล็กโทรไดออไนเซชัน

รูปแบบเทคโนโลยีของการซึมผ่านหลังการบำบัดถูกเลือกตามองค์ประกอบและข้อกำหนดสำหรับน้ำบริสุทธิ์

10. การปนเปื้อนขององค์ประกอบและเมมเบรนของออสโมซิสผันกลับ

10.1. ข้อมูลทั่วไป.
สิ่งที่สามารถฝากไว้บนเยื่อ?
เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้ เราจะใช้แนวคิดบางอย่างของทฤษฎีความชุ่มชื้น

จากทฤษฎี เป็นที่ทราบกันว่าหลังจากการละลายของสารในน้ำรอบ ๆ อนุภาคของพวกมัน: ไอออน, โมเลกุล, อนุภาคขนาดเล็ก, ไมเซลล์ (อนุภาคขนาดใหญ่), เปลือกไฮเดรตจะก่อตัวขึ้น เหล่านั้น. อนุภาคทั้งหมด (มีข้อยกเว้นที่หายาก) ถูกประจุไฟฟ้า มีแนวโน้มที่จะดึงดูดและปรับทิศทางโมเลกุลของน้ำไดโพลรอบๆ พวกมัน เช่น บิดเบือนหรือแม้กระทั่งทำลายโครงสร้างเดิมของน้ำ. ระดับของการแสดงออกของแนวโน้มนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของประจุและการกำหนดค่าของอนุภาค (ดูรูป) ในกรณีนี้ เปลือกไฮเดรชั่นสองชั้นจะปรากฏขึ้นรอบๆ ไอออน โมเลกุลมีขั้ว และไมเซลล์ ซึ่งประกอบด้วยชั้นหนาแน่นของโมเลกุลของน้ำ ( ชั้น A ) และชั้นหลวม ( ชั้น B ) จากโมเลกุลของน้ำกึ่งเชิง
ชั้นไฮเดรชั่นเชลล์หนาแน่น ( ชั้น A ) ถือได้ว่าประกอบด้วยกลุ่มน้ำที่เชื่อมกันด้วยพันธะไฮโดรเจน ซึ่งมีโครงสร้างเฉพาะขึ้นอยู่กับลักษณะของอนุภาคไฮเดรต ชั้นนี้มีความแข็งแรงเพียงพอ ได้รับคำสั่งอย่างเคร่งครัดภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า และโมเลกุลของน้ำ ในเลเยอร์นี้จะ "แช่แข็ง" เหมือนเดิม ในระหว่างการอิเล็กโทรลิซิสจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับไอออน ความหนาของชั้นถูกกำหนดโดยความหนาแน่นประจุของไอออน (อนุภาค) เช่น อัตราส่วนของประจุของไอออน (อนุภาค) ต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (ของมัน) ในเวลาต่อมา ชั้น A เริ่มถูกเรียกว่า ชั้นความชุ่มชื้นหลัก หรือ เปลือกไฮเดรชั่นหลัก .
ไฮเดรชั่นเชลล์รอง (ชั้น B ) ผูกพันกับไอออนอย่างเหนียวแน่นน้อยกว่ามาก ซึ่งเป็นโซน "หลอมละลาย" ชนิดหนึ่ง ซึ่งอยู่ตรงกลางระหว่าง โซน A และ โซน ซี ซึ่งรักษาโครงสร้าง tetrahedral ไว้ น้ำบริสุทธิ์. เหล่านั้น. จาก โซน B วี โซน ซี โมเลกุลของน้ำสามารถเคลื่อนที่และในทางกลับกันได้
อายุเฉลี่ยของโมเลกุลของน้ำในเปลือกไฮเดรชั่นขึ้นอยู่กับธรรมชาติของอนุภาค ความเข้มข้นของสารที่ละลายน้ำ และอุณหภูมิ
ในปี พ.ศ. 2494 หลังจากกำหนดหมายเลขโคออร์ดิเนชันของอิเล็กโทรไลต์ต่างๆ แล้ว ก็เป็นไปได้ที่จะคำนวณความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ที่น้ำทั้งหมดที่มีอยู่ในสารละลายรวมอยู่ในองค์ประกอบของไฮเดรชั่นเชลล์ตัวแรก โครงสร้าง สารละลายดังกล่าวสามารถแสดงแผนผังเป็นระบบที่ประกอบด้วยไฮเดรตไอออนเพียงชั้นเดียวที่สัมผัสกับเปลือกไฮเดรชัน ( โซน A ). เงื่อนไขขอบเขตสำหรับการเกิดขึ้นของระบบดังกล่าว (เช่น ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ในสารละลาย) ถูกเรียกว่า ขีด จำกัด ของความชุ่มชื้นที่สมบูรณ์ของสารละลายที่เป็นน้ำ (กบข). สำหรับอิเล็กโทรไลต์ต่างๆ ความเข้มข้นนี้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.14 ถึง 4.63 โมล/ลิตร
เมื่อสารละลายถูกเจือจาง โมเลกุลของน้ำจะเริ่มสร้างเปลือกไฮเดรชั่นสำรอง ( โซน B ). เรียกความเข้มข้นของสารละลายที่น้ำที่มีอยู่ทั้งหมดเข้าสู่เปลือกไฮเดรชันหลักและทุติยภูมิ ขีด จำกัด ของความชุ่มชื้นในระยะยาวของสารละลายที่เป็นน้ำ (จีดีจี ).
พิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อสารละลายมีความเข้มข้น (ดูรูป) ในสารละลายเจือจางมีทั้ง จีดีจี (ชั้น A + ชั้น B ) และ ชั้น C ด้วยโครงสร้าง tetrahedral ของน้ำบริสุทธิ์ ( รัฐฉัน ). เมื่อสารละลายมีความเข้มข้น (เติมอิเล็กโทรไลต์ลงในสารละลาย) น้ำฟรีจะถูกระบายออกก่อน ชั้น C (รัฐที่สอง ) แล้วตามด้วยชั้นของสารให้ความชุ่มชื้นทุติยภูมิ ( ชั้น B ) จนถึงการก่อตัว ปี๊บ (รัฐที่สาม ).
กระบวนการรีเวอร์สออสโมซิสนั้นสัมพันธ์กับความเข้มข้นของสารละลายเสมอ ดังนั้นเรามาพิจารณาว่าลักษณะสำคัญของเมมเบรนเปลี่ยนไปอย่างไร - ผลผลิตเฉพาะ ( ช ) และความจุถือครอง ( ร ) ด้วยความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น ( C1 ).
เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้นในระบบ "น้ำ - ตัวถูกละลาย - เมมเบรน" การเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:
1 - น้ำอิสระทั้งหมดจะผ่านเข้าสู่เปลือกไฮเดรชั่นทุติยภูมิก่อน ( จีดีจี ) แล้วไปที่หลัก ( ปี๊บ ). ขนาดของไอออนไฮเดรตจะลดลง
2 - แรงดันออสโมติกของสารละลายเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน C1 ซึ่งช่วยลดแรงขับเคลื่อนการถ่ายโอนมวลที่ความดันใช้งานคงที่
3 - ความหนาของชั้นน้ำที่ถูกผูกไว้ลดลงเนื่องจากการแข่งขันแย่งชิงน้ำระหว่างไอออนและกลุ่มขั้วของวัสดุเมมเบรนเพื่อไอออน
คำอธิบายเชิงคุณภาพดังกล่าวนำไปสู่สมมติฐานที่ว่าทั้งผลผลิตจำเพาะและความสามารถในการกักเก็บควรลดลงเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ซึ่งสังเกตได้ในการทดลอง (ดูรูป)

จากกราฟเหล่านี้ เราสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนถึงการพึ่งพาที่ลดลง ช และ ร เริ่มต้นเมื่อสารละลาย "หมดน้ำฟรี" (ถึงค่า จีดีจี ) และถึงศูนย์ ช และ ร มาในโซนใกล้คุ้ม ปี๊บ .
เนื่องจากองค์ประกอบหนึ่งผ่านเมมเบรนและองค์ประกอบที่สองล่าช้าจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนอัตราส่วนความเข้มข้นในปริมาตรของสารละลายเริ่มต้น ท้ายที่สุดแล้ว นี่คือเป้าหมายของกระบวนการแยกเมมเบรน แต่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในปริมาตรของสารละลาย ดังนั้นจึงมีสิ่งที่เรียกว่า ปรากฏการณ์โพลาไรเซชันบนเมมเบรน , เช่น. เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในชั้นบาง ๆ ของส่วนผสมถูกแยกออกจากกันใกล้ผิวเมมเบรนเนื่องจากคุณสมบัติกึ่งซึมผ่าน
ให้เราพิจารณาภาพทั่วไปของการกระจายดังกล่าวบนส่วนประกอบที่คงไว้โดยเมมเบรน
การไหลของสารละลายเริ่มต้นเคลื่อนที่ไปตามเมมเบรนด้วยการไหลแบบปริมาตร ว และด้วยความเข้มข้นของส่วนประกอบที่ล่าช้า ดังนั้น . ภายใต้การกระทำของแรงผลักดัน (การไล่ระดับความดัน) การไหลซึมผ่านเมมเบรน ช ด้วยความเข้มข้นของส่วนประกอบ พุธ< Со . เนื่องจากการไหลของน้ำเกิดขึ้นจากชั้นสารละลายที่อยู่ติดกับเมมเบรน ความเข้มข้นของส่วนประกอบในชั้นนี้จึงเพิ่มขึ้นเมื่อเข้าใกล้พื้นผิวของเมมเบรน
รูปแสดงกระบวนการหยุดนิ่งที่ w = คงที่ , G = คงที่ .
ความหนาของชั้นที่การเจริญเติบโตจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนกับ , เป็น δ และความเข้มข้นสูงสุดบนผิวเมมเบรนคือซม . ขอบคุณซม.> บ มีการถ่ายโอนส่วนประกอบจากเมมเบรนไปยังแกนกลางของการไหลD*dc/dx .

ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นนี้จะเหมือนกันสำหรับส่วนประกอบใดๆ ที่ถูกเก็บรักษาไว้โดยเมมเบรน - ไอออนอนินทรีย์และเกลือ สารประกอบอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ รวมถึงวัตถุที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง สำหรับคอลลอยด์และอนุภาคแขวนลอย
เป็นที่ชัดเจนว่ากระบวนการของ baromembrane ทั้งหมดมาพร้อมกับปรากฏการณ์โพลาไรเซชัน ความแตกต่างคือสารต่างๆ จะทำงานแตกต่างกันระหว่างความเข้มข้น: บางชนิดอาจเกินขีดจำกัดการละลายและจะตกตะกอน บางชนิดก่อตัวเป็นเครือข่ายเชิงพื้นที่และกลายเป็นเจล บางชนิดเริ่มสะสมบนเมมเบรนเนื่องจากการดูดซับและแรงที่พื้นผิว รูปแสดงสถานการณ์เหล่านี้ตามอัตภาพในรูปของความต้านทานเพิ่มเติมต่อการถ่ายโอนมวลผ่านเมมเบรน

Rp - รูขุมขนทับซ้อนกัน; รา - การดูดซับ; Rm - เมมเบรน
Rg - ชั้นเจล Rcp - ชั้นของสารที่ละลายมีความเข้มข้นสูง

โดยทั่วไป ความเข้มของการก่อตัวและความแข็งแรงในการกักเก็บของตะกอนบนเมมเบรนขึ้นอยู่กับความพรุนของเมมเบรน ประจุและระดับของความชอบน้ำของพื้นผิว ความเข้มข้นของอนุภาคและสิ่งสกปรกในแหล่งน้ำ ธรรมชาติและขนาด อุณหภูมิ และค่า pH การมีเงื่อนไขสำหรับการดูดซับปฏิกิริยาทางเคมีการก่อตัวของผลึกและความเป็นไปได้ของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารบนพื้นผิวเมมเบรนรวมถึงปัจจัยอื่น ๆ ดังนั้นจึงไม่มีทฤษฎีทั่วไปเกี่ยวกับกระบวนการการก่อตัวของคราบสกปรกบนเมมเบรน ในทางปฏิบัติทางวิศวกรรมมักใช้วิธีการประเมินเชิงทดลองและการปฏิบัติงาน
ตามกฎแล้ว คราบสะสมทั้งหมดที่เกิดขึ้นในโมดูลรีเวิร์สออสโมซิสจะแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่ ซึ่งมีความแตกต่างกันทั้งจากองค์ประกอบ โครงสร้าง และขนาดอนุภาคของตะกอน และโดยกลไกการก่อตัวของตะกอน:

1. การตกตะกอนของอนุภาคคอลลอยด์และจุลินทรีย์ที่แขวนลอย
2. การตกตะกอนของสารประกอบที่ละลายได้น้อย
3. การสะสมของสารอินทรีย์โมเลกุลสูง

ลองมาดูทั้งสามกลุ่มนี้ทีละกลุ่ม

10.2. การตกตะกอนของอนุภาคแขวนลอยและคอลลอยด์
ดังนั้นเพื่อ กลุ่มแรกรวมถึงการตกตะกอนของอนุภาคแขวนลอยและคอลลอยด์ ตลอดจนจุลินทรีย์ เหล่านั้น. ตะกอนส่วนใหญ่ของกลุ่มนี้ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่มีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์และอนินทรีย์ ซึ่งมาจากทั้งน้ำต้นทางและเกิดขึ้นระหว่างการบำบัดเบื้องต้นของน้ำต้นทางก่อนการรีเวิร์สออสโมซิสเมื่อทำปฏิกิริยากับวัสดุกรองเทคโนโลยี องค์ประกอบโครงสร้างของการติดตั้งและ กับบรรยากาศ.
ประการแรก สิ่งเหล่านี้คืออนุภาคที่ต่างกันของการกระจายตัวต่างๆ: สารคอลลอยด์และสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์แขวนลอย (ฝุ่นต่างๆ, ออกไซด์ของโลหะและไฮดรอกไซด์, ทราย - SiO 2 ที่ไม่ละลายน้ำ , ดินเหนียวและอลูมินา, สารอินทรีย์และสารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (HMC ) ฯลฯ ) รวมทั้งจุลินทรีย์ที่สร้างฟิล์มชีวภาพบนผิวเมมเบรน
มีอยู่ในแหล่งน้ำ อนุภาคขนาดเล็กที่แขวนลอยที่มีขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 25 ไมครอน สามารถปิดกั้น (อุดตัน) ช่องระหว่างแพ็คเกจเมมเบรน และด้วยความเร็วสูงในการเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวเมมเบรน สิ่งเหล่านี้สามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนได้ เช่น สามารถทำลายชั้นกั้นของเมมเบรนได้ ตามกฎแล้วทั้งหมดนี้นำไปสู่ความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้กับองค์ประกอบเมมเบรน
ในบางกรณี การปนเปื้อนของช่องแรงดันขององค์ประกอบรีเวอร์สออสโมซิสอาจทำให้อุปกรณ์ทำงานล้มเหลวได้ ตัวอย่างเช่น หากปะเก็น-เทอร์บูไลเซอร์-ตัวคั่นขององค์ประกอบเยื่อเกลียวมีการปนเปื้อน ความดันที่ลดลงจากปลายที่แตกต่างกันสามารถเพิ่มขึ้นได้จนกว่าองค์ประกอบจะถูกทำลายเนื่องจากการเคลื่อนตัวของชั้นของม้วน (เกลียว) ด้วยกล้องส่องทางไกลที่สัมพันธ์กับ ซึ่งกันและกัน (เรียกว่า " เหลื่อม», จากภาษาอังกฤษ telescoping). ในกรณีนี้จะมีการ "รั่วไหล" ของแหล่งน้ำเข้าสู่ซึมผ่านซึ่งจะเห็นได้จากการเพิ่มผลผลิตของการติดตั้งอย่างกะทันหันและความเค็มของซึมผ่านเพิ่มขึ้น
อนุภาคขนาดเล็กและคอลลอยด์ที่เล็กกว่าพร้อมกับเงินฝากอื่น ๆ ซึ่งตามกฎแล้วอยู่ในกลุ่มที่สอง (ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง) และจุลินทรีย์จะก่อตัวเป็นคราบบนพื้นผิวเมมเบรนที่ขัดขวางการทำงานตามปกติ
ในทางปฏิบัติ ปริมาณของอนุภาคแขวนลอยในน้ำมักเกี่ยวข้องกับดัชนีความขุ่น ซึ่งการควบคุมเชิงวิเคราะห์นั้นดำเนินการโดยวิธีการทางแสงและโฟโตเมตริก (GOST 3351) อย่างไรก็ตาม เกี่ยวกับความละเอียดของวิธีการวัดเหล่านี้ เช่น ขนาดของอนุภาคขนาดเล็กที่มีอยู่ในน้ำที่วิเคราะห์ จากนั้นเมื่อใช้โฟโตมิเตอร์ (วิธีการวัดความขุ่นหรือเนฟีโลเมตริก) สามารถระบุได้อย่างมั่นใจว่าความละเอียดที่แท้จริงของอนุภาคคือ 1-1.5 ไมครอน และเมื่อพิจารณาความขุ่นด้วยสายตา (ตามระดับความขุ่นของ a คอลัมน์ 10- 12 ซม. ในหลอดทดลองความขุ่น) - มากกว่า 2-3 ไมครอน
ดังนั้น เมื่อทำการวัดค่าดัชนีความขุ่น อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 1 µm รวมถึงคอลลอยด์ จะไม่ได้รับการลงทะเบียนด้วยวิธีเหล่านี้ ควรสังเกตว่าจากผลการวิจัยหลายปีเกี่ยวกับการทำงานของอุปกรณ์ baromembrane อนุภาคขนาดเล็กที่มีขนาดน้อยกว่า 0.45 ไมครอนถือเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุด อนุภาคขนาดเล็กที่มีขนาดดังกล่าวสามารถ "นับ" ได้โดยใช้เครื่องนับอนุภาคขนาดเล็กแบบเลเซอร์ ซึ่งหลักการทำงานจะขึ้นอยู่กับวิธีการกำหนดขนาดของอนุภาคขนาดเล็กด้วยความเข้มของการกระเจิงของแสงมุมเล็ก อุปกรณ์ในระดับนี้ไม่เพียง แต่สามารถรับรู้ขนาดของอนุภาคขนาดเล็กเท่านั้น แต่ยังสามารถกำหนดจำนวนในช่วงที่กำหนดได้อีกด้วย จริงอยู่ที่วิธีการวัดปริมาณของอนุภาคขนาดเล็กนี้สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น นอกเหนือจากความจริงที่ว่ามันค่อนข้างลำบากและมีราคาแพง
เพื่อลดความซับซ้อนของขั้นตอนในการกำหนดปริมาณของอนุภาคขนาดเล็กที่จ่ายให้กับพืชเมมเบรนที่มีแหล่งน้ำ ครั้งหนึ่งได้มีการแนะนำมาตรฐาน ASTM ดัชนีคอลลอยด์หรือดัชนีความหนาแน่นของตะกอน - SDI (ย่อมาจากภาษาอังกฤษ Silt Density Index)ซึ่งทำหน้าที่เป็นคุณลักษณะของระดับการปนเปื้อนของน้ำด้วยสิ่งเจือปนเชิงกลและคอลลอยด์และความเหมาะสมสำหรับการจ่ายให้กับโรงงานผลิตเมมเบรน ปัจจุบันเป็นไปตามมาตรฐาน ASTM D-4189 SDI - ดัชนีเป็นการทดสอบเบื้องต้นที่จำเป็นสำหรับคุณภาพของแหล่งน้ำ ในรูปแบบทั่วไปที่แสดงความเป็นไปได้ของการก่อตัวของตะกอนของสารคอลลอยด์และสารแขวนลอยที่สามารถปนเปื้อนพื้นผิวขององค์ประกอบเมมเบรน
การวัดค่าดัชนีคอลลอยด์ SDI เป็นการทดสอบอย่างรวดเร็วที่ดำเนินการทุกวัน (หรือตามความจำเป็น เช่น ทุกสัปดาห์ - หลังจากชุดข้อมูลคงที่ซึ่งบ่งชี้ความเสถียรของดัชนีคอลลอยด์ SDI ของแหล่งน้ำต้นทาง) ตามกฎแล้วจะมีการสุ่มตัวอย่างน้ำหลังจากตัวกรองตลับก่อนที่น้ำจะถูกส่งไปยังชุดเมมเบรน การทดสอบยังสามารถใช้เพื่อควบคุมประสิทธิภาพของบ่อกรอง ตัวกรองเชิงกลแรงดัน ทั้งแบบกลุ่มและแบบคาร์ทริดจ์ (ตาข่าย ความลึก พื้นผิว ฯลฯ) ตัวกรองการกำจัดเหล็ก ฯลฯ ไม่สามารถใช้วิธี SDI เพื่อประเมินอายุการใช้งานของ องค์ประกอบของเมมเบรนเพราะ ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างองค์ประกอบของแหล่งน้ำและค่าของดัชนี SDI
Silt Density Index (SDI-index) คือดัชนีความหนาแน่นของอนุภาคแขวนลอยต่อหน่วยปริมาตรของน้ำ - เป็นตัวกำหนดการลดลงของประสิทธิภาพของเมมเบรนเนื่องจากการก่อตัวของสารปนเปื้อนบนพื้นผิวของอนุภาค ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่แขวนลอยและคอลลอยด์ วิธีการคำนวณขึ้นอยู่กับการวัดเวลาในการกรองของปริมาตรน้ำที่กำหนด (ปกติคือ 500 มล.) ผ่านเมมเบรนกรองไมโครฟิลเตรชันที่ปรับเทียบแล้วที่มีขนาดรูพรุน 0.45 µm ที่แรงดันตกคร่อมคงที่ทั่วตัวกรอง 0.207 MPa (30 psi) ) และอุณหภูมิคงที่ การเลือกขนาดรูพรุนของเมมเบรน - 0.45 ไมครอนนั้นถูกต้องโดยข้อเท็จจริงที่ว่าค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่าของอนุภาคขนาดเล็กที่ 0.45 ไมโครเมตรคือการเปลี่ยนจากสถานะที่ละลายไปเป็นสถานะที่แขวนลอย
ตามค่านิยม เอสดีไอ 15 เราสามารถตัดสินความซับซ้อนของการปรับสภาพน้ำที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเมมเบรน:
เอสดีไอ< 5 Предварительная подготовка не требуется
SDI 5 - 10 จำเป็นต้องมีการปรับสภาพในขั้นตอนเดียว
SDI > 10 ต้องการการปรับสภาพล่วงหน้าสองขั้นตอน

ค่า SDI สำหรับแหล่งน้ำธรรมชาติทั่วไป:

ประเภทของแหล่งน้ำ	SDI สูงสุด	SDI ขั้นต่ำ
อาร์ทีเซียน	5	2
ผิวเผิน	175*)	5

*) - สำหรับอ่างเก็บน้ำเปิดบางแห่ง ค่าของดัชนี SDI สามารถสูงถึง 500

ด้วยค่าของค่าวิกฤตที่อนุญาตของดัชนี SDI เราสามารถตัดสินระดับขององค์ประกอบเมมเบรน (สำหรับผู้ผลิตชั้นนำ ค่าของดัชนี SDI ของแหล่งน้ำ ( เอสดีไอ 15 ) อนุญาต: สำหรับ น้ำบาดาล- มากถึง 5; สำหรับ ผิวน้ำ- ก่อน 18)
เพื่อลดค่า SDI จะใช้การบำบัดเบื้องต้นของแหล่งน้ำ ตามกฎแล้ว วิธีการที่รู้จักกันดี เช่น การกรองและการจับตัวเป็นก้อนจะใช้เพื่อกำจัดสารแขวนลอยและคอลลอยด์

10.3. การตกตะกอนของจุลินทรีย์ - การก่อตัวของไบโอฟิล์ม
ผู้เชี่ยวชาญที่ให้บริการระบบรีเวอร์สออสโมซิสต้องเผชิญกับปรากฏการณ์ดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง เช่น การสะสมของเมือกบางชนิดภายในโมดูลเมมเบรน เช่น บนพื้นผิวของชิ้นส่วน OO และตัวยึด นี่คือสิ่งที่อยู่บนพื้นผิว ... เมือกเดียวกันนั้นอยู่ภายในเมมเบรน OO เอง ชื่อที่ถูกต้องสำหรับสไลม์นี้คือ ฟิล์มชีวภาพ , เช่น. อาณานิคมของจุลินทรีย์ แก้ไขและพัฒนาบนพื้นผิวของโมดูลเมมเบรน
เราได้พิจารณากระบวนการสร้างฟิล์มชีวภาพในระบบน้ำประปาแล้วในเอกสารเผยแพร่ฉบับหนึ่งของเรา ดังนั้น ในที่นี้ เราควรพิจารณาถึงคุณลักษณะที่มีอยู่ในกระบวนการนี้ซึ่งเกิดขึ้นบนเยื่อ OO ผลกระทบทางชีวเคมีของจุลินทรีย์ต่อเยื่อ OO แบบกึ่งซึมผ่านได้แบบอสมมาตรนั้นเป็นอันตรายมากกว่าการทำลายทางเคมีของเยื่อภายใต้อิทธิพลของสารออกซิไดซ์ ภายใต้สภาวะบางประการ ไบโอฟิล์มสามารถทำลายชั้นเมมเบรนที่ใช้งานอยู่ด้านบนจนถึงชั้นที่รองรับ ซึ่งขนาดของรูพรุนจะเท่ากับขนาดของแบคทีเรีย สิ่งนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งในการผลิตน้ำดื่ม เนื่องจากในกรณีนี้ จุลินทรีย์และไวรัสที่ทำให้เกิดโรคจากแหล่งน้ำสามารถเข้าสู่ตัวกรอง (ซึมผ่าน)
กระบวนการตรึงจุลินทรีย์บนพื้นผิวเมมเบรนนั้นพิจารณาจากคุณสมบัติของมันเป็นหลัก: วัสดุที่ใช้ทำเมมเบรน, ความหยาบของพื้นผิว, ความสามารถในการไม่ชอบน้ำและประจุที่พื้นผิวของเมมเบรน
การออกแบบองค์ประกอบเมมเบรน OO แบบเกลียวและสภาวะบนพื้นผิวเมมเบรนนั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการยึดติด การสะสม และการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ทำไม ประการแรก พื้นผิวขนาดใหญ่ของเมมเบรน ประการที่สอง ความสูงของเลเยอร์บนส่วนต่อประสานของเมมเบรนน้ำมีจำกัด และชั้นเองก็อิ่มตัวด้วยสารอาหารเนื่องจากโพลาไรเซชันเข้มข้น ประการที่สาม ในพื้นที่แคบๆ ของช่องบนตะแกรงกังหันที่แยกแผ่นเมมเบรน ความเร็วของน้ำจะค่อนข้างต่ำ (ประมาณ 0.1 เมตร/วินาที) และโซนความปั่นป่วนจะถูกจำกัด ในที่สุด วัสดุพอลิเมอร์บางชนิด เช่น เซลลูโลสอะซิเตต เป็นแหล่งเพาะพันธุ์ที่ดีสำหรับจุลินทรีย์ สิ่งนี้สร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาโคโลนีของจุลินทรีย์บนพื้นผิวเมมเบรน และผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของพวกมันสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในพอลิเมอร์เมมเบรน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างของชั้นแอคทีฟบาง ๆ ซึ่งจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในลักษณะของการกลั่นน้ำทะเล กระบวนการ.
ในส่วนที่ 6.2 ของเอกสารเผยแพร่นี้ เราได้พิจารณาการออกแบบพื้นฐานขององค์ประกอบรีเวิร์สออสโมซิสแบบพันแผลแบบก้นหอย ให้เราจำสั้น ๆ ว่าในการก่อสร้างนี้ ( ดูรูปที่ 6.2 ) บนท่อกลาง (ข้อ 7) ซึ่งผ่านการกรองออก "แซนวิช" เป็นแผลซึ่งประกอบด้วยเมมเบรน OO สองตัว (ข้อ 4) ตาข่ายปั่นป่วน (ข้อ 5) และปะเก็นสำหรับรวบรวมการซึมผ่าน ( ข้อ 6) .
ในการสร้างความปั่นป่วนบนกริด (ตำแหน่งที่ 5) การเคลื่อนที่ของของเหลวจะดำเนินการตามกฎในแนวทแยงของสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน (ดูรูป) ดังนั้นโซนนิ่งขนาดเล็กสามารถก่อตัวใกล้กับสตรัทข้ามแต่ละอันของ กริดซึ่งการเติบโตของความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพเริ่มต้นขึ้น ในกรณีนี้ แรงอุทกพลศาสตร์จะเป็นกลไกหลักในการขนส่งจุลินทรีย์ไปยังพื้นผิวเมมเบรน และในกรณีที่ไม่มีการเคลื่อนที่ของน้ำ (เช่น ด้วยการติดตั้ง OO อย่างง่าย) เซลล์สามารถขนส่งโดยตรงไปยังพื้นผิวเมมเบรนได้เนื่องจาก การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนหรือเคมีภัณฑ์ การเจริญเติบโตของคราบจุลินทรีย์จะดำเนินต่อไปจนกว่าอุทกพลศาสตร์ของการไหลจะเปลี่ยนไป กล่าวคือ เงื่อนไขการขนส่งและการตรึงจุลินทรีย์จะไม่เปลี่ยนแปลง (เช่น การมีค้อนน้ำหรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของน้ำ)
นี่เป็นขั้นตอนแรกในการสร้างฟิล์มชีวภาพบนผิวเมมเบรน ถัดไปการตรึง (การตรึง) ของจุลินทรีย์บนพื้นผิวเมมเบรนเกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานร่วมกันทางไฟฟ้าหรือไม่ชอบน้ำของเซลล์กับโมเลกุลพื้นผิวของเมมเบรน หลังจากนั้นการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์จะเริ่มต้นขึ้นเนื่องจากสารอาหารที่ละลายได้ในแหล่งน้ำและสารที่ดูดซับบนผิวเมมเบรน การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์นี้มาพร้อมกับการปลดปล่อยสารระหว่างเซลล์ (พอลิแซ็กคาไรด์) ซึ่งยึดเซลล์ไว้กับพื้นผิว "ยึดเกาะ" และตรึงเซลล์อื่นๆ ไว้กับสารตั้งต้น และด้วยเหตุนี้จึงกระตุ้นการเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ที่ผิวเมมเบรน
นอกจากนี้ ฟิล์มชีวภาพที่เกิดขึ้นยังสามารถทำหน้าที่เป็น "กับดัก" สำหรับอนุภาคแขวนลอย (มีการกล่าวถึงก่อนหน้านี้เล็กน้อย) ซึ่งในทางกลับกันสามารถสร้างตะกอนที่หนาแน่นบนเมมเบรนได้อย่างรวดเร็ว
มีตัวบ่งชี้หลายตัวที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานระบุได้ว่าการเกิดคราบจุลินทรีย์เป็นสาเหตุของการลดลงของประสิทธิภาพการทำงานของระบบรีเวอร์สออสโมซิส เหล่านี้รวมถึง:

1. เพิ่มแรงดันตกทั่วทั้งโรงงาน
2. การลดลงของการไหลของน้ำผ่านเยื่อ (ลดลงในการซึมผ่านของผลผลิต);
3. การลดคุณภาพของน้ำบริสุทธิ์ (เพิ่มค่าการนำไฟฟ้าเฉพาะของการซึมผ่าน);
4. การปรากฏตัวของคราบสกปรกบนตัวกรองตลับขาเข้า

จำนวนสกุลและสปีชีส์ของจุลินทรีย์ที่ปรากฏบนพื้นผิวของเมมเบรน OO สามารถมีความหลากหลายได้ และโดยทั่วไปแล้ว ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของน้ำ การจัดระเบียบ และขั้นตอนต่อมาของการบำบัดก่อนป้อนเข้าสู่เมมเบรน RO จุลินทรีย์ที่มีอยู่ในแหล่งน้ำที่เข้ามาอาจรวมถึงแบคทีเรีย เชื้อรา และยีสต์ ดังนั้นบนพื้นผิวของเมมเบรนจึงพบแบคทีเรียที่อยู่ในสกุลนี้เป็นประจำ: Corynebacterium (lat. คอรีนีแบคทีเรียม), pseudomonas (ละติน. ซูโดโมแนส), แอคติโนมัยสีท (lat. แอคติโนมัยซิส), ฟลาโวแบคทีเรีย (lat. ฟลาโวแบคทีเรียม), แอโรโมแนส (lat. แอโรโมแนส) แบคทีเรียในสกุล อาร์โทรแบคเตอร์และอื่น ๆ พบเชื้อรา: เพนิซิลลี่ (lat. เพนิซิเลียม), มุกโกรา (lat. มูคอร์), เชื้อราไตรโคเดอร์มา (lat. เชื้อราไตรโคเดอร์มา), ฟิวซาเรี่ยม ( Fusarium), แอสเปอร์จิลลัส (lat. แอสเปอร์จิลลัส) ฯลฯ และจากยีสต์: Candida (lat. Candida); พิเชีย (lat. พิเชีย), lipomycetes (ลาดพร้าว. ลิโพไมซิส) ยีสต์ของสกุล แอมโบรซิโอซีมาเป็นต้น ส่วนใหญ่มักเป็นสกุล Pseudomonas (lat. ซูโดโมแนส) ซึ่งหมายถึง "ผู้ผลิตที่ดี" ของโพลีแซคคาไรด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของเมือก
โดยปกติแล้ว จำนวนแบคทีเรียทั้งหมดที่พบบนพื้นผิวของเมมเบรน OO จะอยู่ระหว่าง 106 ถึง 108 cfu/cm2 แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกล่วงหน้าว่าสกุลและสปีชีส์ใดจะมีอยู่และเหนือกว่าในสิ่งสะสมบนเมมเบรน OO แม้ว่าจะทราบองค์ประกอบทางจุลชีววิทยาเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของแหล่งน้ำก็ตาม เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ายิ่งมีจุลินทรีย์ในน้ำน้อยลงก่อนการติดตั้ง RO โอกาสที่จะเกิดไบโอฟูลก็จะยิ่งน้อยลง ดังนั้นโดยปกติแล้ว สำหรับการตรวจสอบ การหาจำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมด (TMC) ในแหล่งน้ำก่อนการกรองแบบรีเวอร์สออสโมซิสจะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย . และในฐานะที่เป็นวิธีสากลในการป้องกันรีเวอร์สออสโมซิสจากการเกิดคราบสกปรกทางชีวภาพ จึงมีการพิจารณาการบำบัดเบื้องต้นที่เชื่อถือได้ของแหล่งน้ำ
มันกลับกลายเป็นว่า วิธีที่ดีที่สุดการจำกัดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์เป็นทั้งการกำจัดจุลินทรีย์เองและสารอาหารที่พวกมันใช้ไปตลอดชีวิตอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นสำหรับการบำบัดเบื้องต้นของแหล่งน้ำ กระบวนการต่างๆ เช่น การฆ่าเชื้อในน้ำด้วยไบโอไซด์ การเติมสารตกตะกอนและการตกตะกอนตามสัดส่วน และการกรองหลายขั้นตอน: การกรองเชิงกล การกำจัดเหล็กเร่งปฏิกิริยา การทำให้บริสุทธิ์ด้วยการดูดซับ และถ้าจำเป็น การทำให้อ่อนตัว กระบวนการเดียวกันนี้ใช้ในการกำจัดอนุภาคแขวนลอยออกจากแหล่งน้ำ
สุดท้าย ควรสังเกตว่ามีบทบาทสำคัญในการป้องกันการเกิดคราบชีวภาพและการกำจัดฟิล์มชีวภาพในระหว่างการทำงานของหน่วย OO โดยกระบวนการทำความสะอาดทางเคมีเป็นระยะและฆ่าเชื้อโมดูล OO โดยใช้หน่วยล้างสารเคมี เราจะพูดถึงเรื่องนี้แยกกัน ...

10.4. การตกตะกอนของสารประกอบที่ละลายได้น้อย
ในบทความนี้ในส่วนที่ 5 ซึ่งอุทิศให้กับโพลาไรเซชันของความเข้มข้น เราได้ระบุไว้แล้วว่าเป็นผลมาจากปรากฏการณ์นี้ "... การตกตะกอนบนพื้นผิวเมมเบรนของเกลือที่ละลายได้น้อยอันเป็นผลมาจากความเข้มข้นที่พื้นผิวเมมเบรน».
สารประกอบที่ละลายน้ำได้น้อยชนิดใดที่สามารถตกตะกอนบนพื้นผิวเมมเบรนได้ เพื่อตอบคำถามนี้ ให้เราหันไปหาตัวบ่งชี้คุณภาพที่แหล่งน้ำได้รับการรับรอง ได้แก่ สมดุลไอออนของแหล่งน้ำ .
เราได้ชี้ให้เห็นซ้ำแล้วซ้ำอีกว่าก่อนที่จะออกแบบระบบรีเวิร์สออสโมซิส ต้องทำการวิเคราะห์แหล่งน้ำที่ครบถ้วนและแม่นยำเสียก่อน นอกเหนือจากตัวบ่งชี้ทั่วไป เช่น: pH, ความขุ่น, สี, ปริมาณของแข็งแขวนลอย, ความสามารถในการออกซิไดซ์ของเปอร์แมงกาเนต, ความเป็นด่าง, ความกระด้างทั้งหมด, ความกระด้างของคาร์บอเนต, ความเค็ม (การทำให้เป็นแร่), การปนเปื้อนจากจุลินทรีย์, เนื้อหาของคลอรีนที่ใช้งานและรวมกัน ฯลฯ โปรโตคอลการวิเคราะห์น้ำต้องมีชื่อและความเข้มข้นของส่วนประกอบต่อไปนี้ในน้ำ:

ไพเพอร์:	มิลลิกรัม/ลิตร	mg-eq./l	%	แอนไอออน	มิลลิกรัม/ลิตร	mg-eq./l	%
แคลเซียม Ca2+				ไบคาร์บอเนต HCO 3 2-
แมกนีเซียม มก.2+				คาร์บอเนต CO 3 2-
โซเดียม นา+				ซัลเฟต SO 4 2-
โพแทสเซียมเค+				คลอไรด์ Cl -
เหล็กเฟ 2+				ฟลูออไรด์ F-
เหล็กเฟ3+				ไนเตรต NO 3 -
แมงกานีส Mn 2+				ไนไตรต์ NO 2 -
อลูมิเนียมอัล3+				ฟอสเฟต พ.4 3-
แอมโมเนียม NH4+				Borates (สำหรับโบรอน)
แบเรียมบา2+				ซัลไฟด์ S ​​2-
สตรอนเทียม ซีเนียร์ 2+				ซิลิคอนโดย SiO 2
ทองแดง Cu 2+
ซิงค์ Zn 2+
ผลรวมของไอออนบวก Ʃ			100%	ผลรวมของประจุลบ Ʃ			100%

ขีด จำกัด ของการตรวจหาไอออนบวก Ba 2+ และสr 2+ ไม่ควรเกิน 1 ไมโครกรัม/ลิตร (1ppb) และไม่เกิน 1 มก./ล. (1หน้าต่อนาที) ตามลำดับ

ในกรณีนี้ ปริมาณไอออนบวกทั้งหมดในน้ำ ซึ่งแสดงเป็น mg-eq./l ควรเท่ากับปริมาณไอออนบวกทั้งหมด ซึ่งแสดงเป็น mg-eq./l สมดุลไอออนของน้ำจะมาบรรจบกันภายใต้เงื่อนไขนี้เท่านั้น
โดยการรวมไอออนบวกและประจุลบที่มีอยู่ในแหล่งน้ำเข้าด้วยกัน และใช้คำใบ้ของตาราง 10.4.1 ทำให้เราสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายว่า ในน้ำเกือบทุกชนิด การก่อตัวของสารประกอบที่ละลายได้น้อยเป็นไปได้. คำถามเดียวยังคงอยู่ - ความเข้มข้นของพวกเขาจะถึงขีด จำกัด ที่สารเหล่านี้จะเริ่มตกตะกอนหรือไม่ คำตอบ "อยู่บนพื้นผิว" - ประสบการณ์ของการทำงานของพืชระบบรีเวิร์สออสโมซิสแสดงให้เห็นว่าสถานการณ์เกิดขึ้นเมื่อเกลือที่ละลายได้น้อยมีความเข้มข้นบนเยื่อหุ้มเซลล์ OO จนถึงปริมาณที่สูงกว่าขีดจำกัดความสามารถในการละลาย ชุดของเกลือที่ละลายได้น้อยถูกรวบรวมไว้เพื่อลดปัญหากับการสะสมของเกลือบนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์:

CaCO 3 > CaSO 4 >ซิลิเกต> SrCO 3 > BaSO 4 > SrSO 4 > CaF 2 > CaSiO 3 > MgSiO 3 > Ca 3 (PO 4) 2 > Fe(เขา) 2

มาลองทำความเข้าใจกับซีรีย์นี้กัน
ตามกฎแล้วทุกอย่าง น้ำธรรมชาติมีไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนตซึ่งส่วนใหญ่จะกำหนดความเป็นด่างของน้ำหรือความกระด้างของคาร์บอเนต กระบวนการสร้างคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตนั้นรวมอยู่ในวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ: เมื่อหยาดน้ำฟ้าตกลงบนพื้นดิน การสลายตัวจะเกิดขึ้นในนั้น คาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและสร้างกรดคาร์บอนิก ( H2CO3 ) ในขณะที่ความเข้มข้นในน้ำคือ ~ 0.05%:

H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3

ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดคาร์บอนิกจะแยกตัวออกเป็นสองขั้นตอน:

H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 ¯;
HCO3¯ ↔ H + + CO3 2 ¯

เมื่อผ่านดิน "น้ำเปรี้ยว" (สารละลายกรดคาร์บอนิกอ่อนๆ) จะชะล้างแคลเซียมคาร์บอเนตออกจากหินดิน ซึ่งเป็นผลมาจากไฮโดรคาร์บอเนตก่อตัวขึ้น น้ำจากน้ำพุธรรมชาติส่วนใหญ่ใกล้จะอิ่มตัวด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต ขึ้นอยู่กับค่า pH ของน้ำ แคลเซียมคาร์บอเนตอยู่ในสภาวะสมดุลกับแคลเซียมไบคาร์บอเนตและคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายน้ำ:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Ca 2+ + 2HCO 3 ¯

หรือทำให้ง่ายในรูปไอออนิก:

CaCO 3 + H + ↔ Ca 2+ + HCO 3 ¯

พบว่าหากค่า pH ต่ำกว่า 8.3 ความเป็นด่างของไบคาร์บอเนต (และความกระด้างของคาร์บอเนต) จะถูกทำให้สมดุลด้วยคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนหนึ่งที่ละลายในน้ำ ที่ค่า pH มากกว่า 8.3 ไบคาร์บอเนต (HCO 3 -) จะกลายเป็นคาร์บอเนต (CO 3 2-) เหล่านั้น. เมื่อค่า pH ลดลง สมดุลในสมการสามารถเลื่อนไปทางขวาได้ และในทางกลับกัน
ดังนั้น เมื่อน้ำตั้งต้นมีความเข้มข้นในชั้นใกล้เมมเบรน สมดุลในสมการปฏิกิริยาข้างต้นจึงเริ่มเลื่อนไปทางซ้าย (น้ำจะถูกดึงออกจากชั้น) นอกจากนี้ ส่วนหนึ่งของคาร์บอนไดออกไซด์อิสระพร้อมกับน้ำยังผ่านเมมเบรน OO เข้าสู่การซึมผ่าน ในกรณีนี้ค่า pH ในอาหารเข้มข้นจะเพิ่มขึ้น เป็นผลให้สมดุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นเมมเบรนใกล้น้ำเปลี่ยนไป - เกิดไอออนคาร์บอเนตส่วนเกินซึ่งมีปฏิกิริยากับแคลเซียมไอออน
จากที่กล่าวมาข้างต้น เป็นไปตามเพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต ค่า pH ในกระแสน้ำเข้มข้นจะต้องต่ำกว่าค่า pH ที่แคลเซียมคาร์บอเนตในกระแสสมาธิอยู่ในภาวะสมดุลกับความอิ่มตัวของแคลเซียมไบคาร์บอเนต - pHs
ความแตกต่างระหว่างค่า pH ของอาหารเข้มข้นและค่า pH ความอิ่มตัว ( ค่าความเป็นกรดด่าง - ค่าความเป็นกรดด่าง ส ) เรียกว่า ดัชนีแลงเกลิเยร์ (แอลเอสไอ - แลงเกลิเยร์ ความอิ่มตัว ดัชนี ) เครื่องหมายที่กำหนดความเสถียรของคาร์บอเนตของน้ำและความเป็นไปได้ของการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตบนเมมเบรน OO เพื่อป้องกันการก่อตัวของตะกอนคาร์บอเนตบนพื้นผิวเมมเบรน ดัชนี LSI ควรเป็นค่าลบเสมอ เหล่านั้น. เมื่อออกแบบระบบรีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำที่มีความเป็นด่างสูง จำเป็นต้องใช้วิธีการบำบัดน้ำล่วงหน้าที่จะช่วยลดค่าดัชนีแลงเกอลิเยร์ เช่น การทำให้เป็นกรด (การให้สารละลายกรดตามสัดส่วน) และการทำให้แหล่งน้ำอ่อนตัวหรือบำบัดด้วยการตกตะกอน สารยับยั้ง - การให้ยาต้านการปรับขนาด การทำงานของระบบรีเวอร์สออสโมซิสสามารถควบคุมได้โดย

จนถึงปัจจุบัน รีเวิร์สออสโมซิสเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด มันขึ้นอยู่กับการใช้เมมเบรนออสโมซิสผันกลับซึ่งสามารถทำให้น้ำบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกเกือบทุกชนิดที่มีอยู่ในธรรมชาติ

การใช้เมมเบรนเพื่อแยกส่วนประกอบหนึ่งของสารละลายออกจากส่วนประกอบอื่นมีประวัติอันยาวนาน แม้แต่ชาวกรีกโบราณก็ค้นพบเป็นครั้งแรกว่าน้ำทะเลจะกลายเป็นน้ำจืดหากผ่านผนังของภาชนะขี้ผึ้ง

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีโรงงานอุตสาหกรรมที่แยกเกลือออกแล้ว น้ำทะเลโดยใช้เทคโนโลยีเมมเบรนระบบ Reverse Osmosis

การปรับปรุงเทคโนโลยีรีเวอร์สออสโมซิสทำให้สามารถใช้เครื่องกรองน้ำได้ ไม่เพียงแต่ในอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงที่บ้านด้วย ด้วยเหตุนี้จึงมีการติดตั้งระบบดังกล่าวหลายพันระบบทั่วโลก ทำให้คุณได้รับน้ำดื่มที่มีระดับการทำให้บริสุทธิ์สูงสุด น้ำที่ได้จากระบบรีเวอร์สออสโมซิสได้รับการยอมรับว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยคุณสมบัติของมัน ใกล้เคียงกับน้ำที่ละลายจากธารน้ำแข็งโบราณ

ขั้นตอนของเครื่องกรองน้ำพร้อมติดตั้งระบบรีเวิร์สออสโมซิส

ตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิสเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายน้ำซึ่งเป็นที่มาของน้ำสำหรับทำความสะอาด และสิ่งสกปรกทั้งหมดจะถูกระบายลง ระบบระบายน้ำ. ขั้นตอนการทำงานของเครื่องกรองน้ำพร้อมติดตั้งระบบรีเวิร์สออสโมซิสมีขั้นตอนดังต่อไปนี้

1. การปรับสภาพน้ำ
2. ผ่านน้ำผ่านเมมเบรนออสโมซิสผันกลับ
3. ที่เก็บน้ำบริสุทธิ์
4. การบำบัดน้ำขั้นสุดท้าย
5. เทน้ำบริสุทธิ์ผ่านก๊อกน้ำแยกต่างหาก

เวที การปรับสภาพน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่ง องค์ประกอบทดแทนที่แพงที่สุดของระบบคือเมมเบรนระบบรีเวอร์สออสโมซิส อายุการใช้งานขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำที่เข้าสู่ระบบกรองโดยตรง ในขั้นตอนการปรับสภาพจะใช้ตัวกรองสามตัว หน้าที่ของพวกเขาคือเตรียมน้ำก่อนที่จะผ่านเยื่อกรองระบบรีเวอร์สออสโมซิส ตัวกรองโพลิโพรพิลีนเชิงกลขนาด 5 ไมครอนตัวแรกช่วยกรองน้ำจากอนุภาคที่ไม่ละลายที่มีขนาดอย่างน้อย 0.5 ไมครอน ขจัดสนิม ทราย และสิ่งสกปรกเชิงกลอื่นๆ นอกจากนี้ ตัวกรองคาร์บอนยังทำให้น้ำบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกที่เป็นสารเคมีและสารอินทรีย์ โดยส่วนใหญ่มาจากคลอรีนและสารประกอบของมัน เช่นเดียวกับยาฆ่าแมลง ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม โลหะหนัก เหล็กที่ละลายในน้ำ และสารอินทรีย์และอนินทรีย์อื่นๆ ตัวกรองเชิงกลขนาด 1 ไมครอนรุ่นล่าสุดช่วยขจัดสิ่งสกปรกเชิงกลที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน

ในขั้นตอนที่สองของตัวกรอง เมมเบรนออสโมซิสผันกลับทำการบำบัดน้ำเบื้องต้น กระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ผ่านเยื่อกรองระบบรีเวอร์สออสโมซิสภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของแรงดันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก การทำน้ำให้บริสุทธิ์เกิดขึ้นเมื่อกรองผ่านเยื่อพรุนเทียมที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์หนึ่งชิ้นหรือมากกว่าที่บิดเป็นม้วน ขนาดรูพรุนในเมมเบรนคือ 0.0001 ไมครอน ตามลำดับ มีเพียงโมเลกุลของน้ำเท่านั้นที่ผ่านเมมเบรนออสโมซิสผันกลับได้ สิ่งนี้ทำให้สามารถแบ่งการไหลของน้ำที่เข้ามาออกเป็นสองส่วน: น้ำใสที่เข้าสู่ถังเก็บและสารละลายน้ำที่มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นซึ่งระบายเข้าสู่ ระบบระบายน้ำ. ในขณะเดียวกัน เมมเบรนก็ยอมให้ออกซิเจนและก๊าซอื่นๆ ที่ละลายในน้ำผ่านเข้าไปได้ ซึ่งเป็นตัวกำหนดรสชาติของมัน ผลลัพธ์ที่ได้จากระบบรีเวิร์สออสโมซิสที่ได้คือความสด อร่อย เป็นน้ำบริสุทธิ์ที่ไม่ต้องต้มด้วยซ้ำ

การทำความสะอาดคุณภาพสูงต้องใช้เวลาพอสมควร ดังนั้นประสิทธิภาพของตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิสจึงค่อนข้างน้อย อัตราการเคลื่อนที่ของโมเลกุลผ่านเมมเบรนขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือความดันของของเหลว ความเข้มข้นของสิ่งสกปรกในนั้น อุณหภูมิและระดับการซึมผ่านของเมมเบรนระบบรีเวิร์สออสโมซิส ตัวกรองในครัวเรือนมีเมมเบรนที่มีความจุ 150 ถึง 300 ลิตรต่อวัน

น้ำกรองสะสมใน ถังเก็บปริมาตรตั้งแต่ 4 ถึง 12 ลิตร (ขึ้นอยู่กับรุ่นและความจุของตัวกรอง) เมื่อน้ำสะอาดหมดลง ตัวกรองจะเพิ่มน้ำที่ผ่านการกรองแล้วไปยังถังโดยอัตโนมัติ ถังสะสมทำจากเหล็กแผ่นคุณภาพสูงเคลือบด้านนอกด้วยอีนาเมล ภายในถังแบ่งออกเป็นสองห้องด้วยเมมเบรนซิลิโคน อากาศถูกสูบเข้าไปในห้องล่างภายใต้ความกดดัน ด้วยเหตุนี้เมื่อน้ำในห้องบนลดลง ซิลิโคนเมมเบรนจะพองตัว และแรงดันจะคงอยู่ในถังจนกว่าน้ำจะหมด มีการติดตั้งหัวนมที่ด้านข้างของห้องปรับอากาศซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมเพิ่มหรือลดความดันอากาศในถังเก็บได้หากจำเป็น มีการติดตั้งเกลียวที่ด้านบนของถังซึ่งมีการขันวาล์วของถังเก็บเพื่อจ่ายและรับน้ำ

โพสต์ตัวกรองทำหน้าที่เป็นการรับประกันเพิ่มเติมเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของน้ำดื่มที่มาจากแท้งค์ โดยผ่านก๊อกเดี่ยวส่งตรงถึงมือผู้บริโภค

ก๊อกน้ำดื่มบริสุทธิ์ตัดเป็นอ่างล้างจานหรือเคาน์เตอร์และให้บริการน้ำดื่มสะอาดโดยไม่คำนึงถึงการไหลของน้ำทั้งหมดที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในครัวเรือน

แยกตามคำร้องขอของลูกค้า ระบบกรองรีเวอร์สออสโมซิสสามารถเสริมด้วยตลับเพื่อเพิ่มคุณค่าน้ำบริสุทธิ์ด้วยแร่ธาตุและฟื้นฟูโครงสร้างตามธรรมชาติของน้ำ

แร่- จะเพิ่มคุณค่าน้ำด้วยแร่ธาตุต่างๆ เช่น แมกนีเซียม โซเดียม แคลเซียม แคลเซียมเป็นส่วนประกอบหลักในองค์ประกอบของฟัน กระดูก และจำเป็นต่อการทำงานของหัวใจและระบบประสาทและกล้ามเนื้ออย่างเต็มที่และมีสุขภาพดี แมกนีเซียมมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาทางชีวเคมีมากกว่า 300 ปฏิกิริยาในร่างกาย ป้องกันเส้นโลหิตตีบ การก่อตัวของนิ่วในไต การเกิดมะเร็ง โซเดียมเป็นองค์ประกอบที่ควบคุมความเป็นกรดในร่างกายและค่า pH ของเลือด

ตลับไบโอเซรามิก- ใช้เพื่อฟื้นฟูโครงสร้างตามธรรมชาติของน้ำ การโหลดคาร์ทริดจ์ - ลูกบอลดินเผาที่อบด้วยแร่ทัวร์มาลีนซึ่งปล่อยคลื่นจากช่วงอินฟราเรดไกล รังสีอินฟราเรดเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมรังสีดวงอาทิตย์ ซึ่งอยู่ติดกับส่วนสีแดงของบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมโดยตรง และมีความสามารถในการส่งพลังงาน สิ่งแวดล้อม. ภายใต้อิทธิพลของพลังงานเพิ่มเติมของรังสีอินฟราเรดคลื่นยาว โมเลกุลของน้ำจะสร้างโครงสร้างตามธรรมชาติที่ถูกต้อง การแผ่รังสีสีอินฟราเรดลึก (Far Infrared Radiation) ที่สร้างขึ้นโดยตลับเนื่องจากคุณสมบัติของมัน ผู้เชี่ยวชาญมักเรียกว่า "ลำแสงแห่งชีวิต" น้ำที่ไหลผ่านคาร์ทริดจ์ด้วยวัสดุไบโอเซรามิกมีประโยชน์ต่อคน สัตว์ และพืช กระตุ้นเซลล์ร่างกาย กระตุ้นการไหลเวียนของเลือด และปรับปรุงเมแทบอลิซึม (การเผาผลาญ) คุณสมบัติหลักของลำแสง FIR: การกระตุ้นอนุภาคน้ำที่อยู่ใน ร่างกายมนุษย์ขจัดไขมัน สารเคมี และสารพิษออกจากระบบไหลเวียนโลหิต เพิ่มประสิทธิภาพ ระบบประสาท, ลดระดับความเป็นกรดของร่างกาย , เพิ่มระดับออกซิเจน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการ Reverse Osmosis:

สามารถบำบัดน้ำด้วยเยื่อกรองรีเวิร์สออสโมซิสได้เท่าไรต่อชั่วโมง?

ตั้งแต่ 5 ถึง 11 ลิตร ขึ้นอยู่กับประเภทของเมมเบรนที่ติดตั้ง

ซึมคืออะไร?

ทำน้ำให้บริสุทธิ์ด้วยเมมเบรนระบบรีเวอร์สออสโมซิส

น้ำเข้มข้นเท่าไหร่ที่จะระบายออก?

ประมาณ 2/3 ของปริมาณน้ำทั้งหมดไหลไปที่ท่อระบายน้ำ

น้ำไหลลงท่อระบายน้ำตลอดเวลาหรือไม่?

น้ำจะไหลเข้าสู่ท่อน้ำทิ้งตราบเท่าที่ระบบกรองยังทำงานอยู่ จนกว่าจะเต็มถังเก็บ จากนั้นวาล์วจะปิดการไหลของน้ำ

คุณต้องเปลี่ยนตลับหมึกบ่อยแค่ไหน?

ต้องเปลี่ยนตลับน้ำยาทำความสะอาดล่วงหน้าทุกๆ 4-6 เดือน ขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำที่ไหลเข้าและปริมาณน้ำที่ใช้ เมมเบรนสามารถทำงานได้ตั้งแต่หนึ่งถึงห้าปี อายุการใช้งานของเมมเบรนขึ้นอยู่กับ: ความดันในท่อ, คุณภาพของน้ำที่เข้ามา, ปริมาณน้ำที่ใช้, อุณหภูมิของน้ำ โดยเฉลี่ยแล้วเมมเบรนจะทำงาน 2-3 ปี ไส้กรองโพสต์คาร์บอนเปลี่ยนปีละครั้ง

การบำรุงรักษาระบบรีเวอร์สออสโมซิสประกอบด้วยอะไรบ้าง?

จัดส่งและเปลี่ยนตลับหมึก การแก้ไขโหนดและการเชื่อมต่อ การตรวจสอบเมมเบรนสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ TDS-meter (TDS-metr) ซึ่งออกแบบมาเพื่อกำหนดคุณภาพของน้ำหลังจากตัวกรอง "รีเวิร์สออสโมซิส" และความเค็มรวมของน้ำใดๆ

ค่า TDS (ปริมาณเกลือทั้งหมด, มก./ล.) หลังจากระบบมีค่าเท่าใด?

ประมาณ 5-20 มก./ล

เมมเบรนควรเปลี่ยนที่ค่า TDS เท่าใด

เมื่อค่า TDS หลังกรองเกิน 20% ของน้ำเดิม

ค่า TDS ในน้ำประปามีค่าเท่าใด?

ภายใน 150 - 250 มก./ล.

ควรให้บริการออสโมซิสบ่อยแค่ไหน?

ปีละ 2 ครั้ง.

ประสิทธิภาพของตัวกรองที่มีระบบรีเวิร์สออสโมซิสเป็นอย่างไร?

50, 75, 100 แกลลอนต่อวัน ขึ้นอยู่กับไดอะแฟรมที่ติดตั้ง (1 แกลลอน = 3.79L)

ออสโมซิสทำงานที่ความดันเท่าใด

2 ถึง 6 บาร์

จะทำอย่างไรถ้าแรงดันน้ำประปาต่ำกว่าที่ยอมรับได้?

ที่แรงดันน้ำต่ำเข้า ระบบประปาหรือด้วยการใช้น้ำบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น ระบบสามารถเสริมด้วยปั๊มเพิ่มแรงดัน

จะทำอย่างไรถ้าความดันสูงเกินไป?

หากแรงดันในระบบสูงกว่าที่อนุญาตหรืออาจเพิ่มขึ้นได้ (เกิดขึ้นในอาคารสูงใหม่ตั้งแต่ 22 ชั้นขึ้นไป) จะต้องติดตั้งเครื่องลดแรงดัน

ทำไมน้ำบริสุทธิ์ถึงเป็นน้ำนม?

ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่อเพิ่งเปิดระบบเนื่องจากมีฟองอากาศจำนวนมาก ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำ หลังจากแยกวิเคราะห์น้ำ 10-20 ลิตร น้ำจะใส

มีน้ำในถังเก็บน้อยหรือเติมช้ามาก? ไม่มีน้ำในตัวกรอง?

• ระบบเพิ่งเริ่มทำงาน
• ถังเก็บมีความกดอากาศสูง
• มีแรงดันอากาศน้อยหรือไม่มีเลยในถังเก็บ
• แรงดันน้ำอ่อนในระบบประปา
• หลอดโค้ง
• ตัวกรองสกปรกหรือเมมเบรนไม่ทำงาน

กลิ่นหรือรสของน้ำ

• ถังเก็บไม่ได้ล้างเพียงพอ
• ตัวกรองคาร์บอนใช้ทรัพยากรหมดแล้ว (การทำความสะอาด 5 ขั้นตอน)
• เมมเบรนสกปรก

ใช้เวลานานแค่ไหนในการเติมถังเก็บ?

โดยเฉลี่ย 2 ชม. ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเมมเบรน แรงดันของระบบ และคุณภาพน้ำ

น้ำรีเวิร์สออสโมซิสมีรสชาติอย่างไร?

น้ำที่ได้จากการ Reverse Osmosis มีระดับการทำให้บริสุทธิ์สูงสุด โดย องค์ประกอบทางเคมีใกล้เคียงกับน้ำละลายซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

จะคำนวณต้นทุนของน้ำบริสุทธิ์หนึ่งลิตรด้วยวิธีรีเวอร์สออสโมซิสได้อย่างไร

ข้อได้เปรียบที่ไม่ต้องสงสัยของการใช้รีเวอร์สออสโมซิสเพื่อให้แน่ใจว่าสะอาด น้ำดื่มที่นั่นถูกกว่ามาก

การคำนวณต้นทุนน้ำหนึ่งลิตรสำหรับการบำบัดแบบรีเวอร์สออสโมซิส

โดยเฉลี่ยแล้วคน ๆ หนึ่งตามการประมาณการขั้นต่ำบริโภคน้ำดื่มประมาณสองลิตรต่อวันพร้อมกับอาหารที่ปรุงสุกเครื่องดื่มและในรูปบริสุทธิ์ หากเราพิจารณาปริมาณการใช้น้ำของครอบครัวสี่คนต่อปีก็จะเป็นเช่นนั้น

2 ลิตร x 4 คน x 365 วัน = 2920 ลิตร

อายุการใช้งานของตัวกรองที่มีระบบ Reverse Osmosis อย่างน้อย 10 ปี ในกรณีนี้ ถ้าราคาของอุปกรณ์คือ $300 ค่าเสื่อมราคาต่อปีคือ $30 ต้นทุนของวัสดุสิ้นเปลืองประกอบด้วย:

• ค่าตัวกรองล่วงหน้า (เปลี่ยนปีละสองครั้ง) $11 x 2=$22;
• ราคาของตัวกรองโพสต์คาร์บอน (เปลี่ยนปีละครั้ง) $ 13;
• ค่าใช้จ่ายของเมมเบรนตามการดำเนินงานสามปีจะเท่ากับ 38 ดอลลาร์/3 = 12.67 ดอลลาร์

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดต่อปีคือ 68 ดอลลาร์

ค่าน้ำหนึ่งลิตรบริสุทธิ์โดยใช้ตัวกรองที่มีระบบรีเวอร์สออสโมซิสเท่านั้น 0.023 ดอลลาร์ (68$ / 2920l).

0

ที่มีอยู่ทั้งหมด ระบบที่ทันสมัยการบำบัดน้ำ, ลบ, แน่นอน, การกลั่น, พืชที่ทำงานบนหลักการของรีเวิร์สออสโมซิสมีความบริสุทธิ์สูงสุดของผลิตภัณฑ์ที่ได้

การทดลองเกี่ยวกับการพัฒนาและการใช้งานสถานีกรองดังกล่าวเริ่มดำเนินการเมื่อประมาณ 50 ปีที่แล้ว และในปัจจุบัน อุปกรณ์ดังกล่าวได้เข้ามาแทนที่อย่างมั่นคงในอุตสาหกรรม การแพทย์ ที่อยู่อาศัย และบริการชุมชน และได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของผู้คน

เพื่อให้เข้าใจถึงกลไกของการทำน้ำให้บริสุทธิ์ ก่อนอื่นจำเป็นต้องเข้าใจแนวคิด

ประการแรกออสโมซิสคืออะไร

หากภาชนะถูกแบ่งด้วยเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ และช่องที่เกิดทั้งสองช่องเต็มไปด้วยของเหลวหนึ่งชนิด (ในกรณีของเราคือน้ำ) ที่มีสิ่งสกปรกที่มีความเข้มข้นต่างกัน ระบบดังกล่าวจะไม่เสถียร

ตามกฎของฟิสิกส์ น้ำมีแนวโน้มที่จะทำให้ความเข้มข้นทั้งหมดเท่ากัน และจะไหลผ่านรูพรุนของเมมเบรนอย่างอิสระโดยไม่มีอิทธิพลจากภายนอก โดยไม่มีอิทธิพลจากภายนอกใดๆ ไหลผ่านรูพรุนของเมมเบรนไปยังสารละลายที่อิ่มตัวมากขึ้น เรียกอย่างง่ายว่าปรากฏการณ์ออสโมซิส

แต่ถ้าอิทธิพลภายนอกถูกนำไปใช้กับครึ่งหนึ่งของภาชนะที่มีความเข้มข้นมากขึ้น - ความดันของค่าที่ต้องการ การไหลย้อนกลับของของเหลวจะเริ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน รูพรุนขนาดเล็กของเมมเบรนจะผ่านโมเลกุลของน้ำอย่างอิสระ (ขนาด 0.3 นาโนเมตร) แต่คงไว้ซึ่งส่วนรวมอื่นๆ ทั้งหมดที่มีขนาดใหญ่กว่า

มีการเปิดตัวกระบวนการที่ตรงข้ามกับออสโมซิสโดยตรง ซึ่งได้รับชื่อที่สอดคล้องกันว่า "รีเวิร์สออสโมซิส" เป็นผลให้ความเข้มข้นของสิ่งเจือปนเพิ่มขึ้นในถังที่ด้านหนึ่งของเมมเบรนและสารละลายอิ่มตัวนี้จะถูกระบายออกสู่ท่อระบายน้ำเป็นระยะ ๆ และน้ำกรองจะสะสมในอีกด้านหนึ่งซึ่งจะเข้าสู่ถังเก็บเพื่อการบริโภคต่อไป

ตามทฤษฎีแล้ว น้ำที่มีมลพิษในระดับใดก็ตามจะต้องได้รับการบำบัดแบบรีเวอร์สออสโมซิส เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ดังกล่าวช่วยปลดปล่อยเกลือแร่ที่ละลายอยู่เกือบทั้งหมดและรูปแบบของชีวิตทางชีวภาพ - แบคทีเรียและไวรัส และที่ทางออกของเหลวใกล้จะกลั่นแล้ว

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด - ความจริงก็คือเมมเบรนไม่ได้กักเก็บอะตอมของคลอรีนอิสระ ซึ่งมักใช้ใน ระบบรวมศูนย์การบำบัดน้ำและจากสารอินทรีย์ระเหยบางชนิด

นอกจากนี้เมมเบรนยังค่อนข้างเสี่ยงต่อสารแขวนลอยขนาดใหญ่ - สามารถปิดรูขุมขนได้อย่างรวดเร็ว

ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหาการทำน้ำให้บริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์จะต้องผ่านตัวกรองเบื้องต้นหลายตัวของหลักการทำงานทางกลและเคมี คุณลักษณะนี้นำมาพิจารณาโดยผู้พัฒนาพืชระบบรีเวิร์สออสโมซิส

ตามกฎแล้วเมมเบรนนั้น "บรรจุ" ไว้ในตลับทรงกระบอกซึ่งแรงดันน้ำจะถูกส่งผ่านซึ่งในที่สุดก็จะแยกออกเป็นบริสุทธิ์ (เรียกว่าซึมผ่าน) และเข้มข้นซึ่งจะถูกลบออกไปยังท่อระบายน้ำ

ในความเป็นจริง ก่อนหน้านี้ หน่วยรีเวิร์สออสโมซิสได้รับการติดตั้งปั๊มแรงดัน (ประมาณ 5 ไมครอน) ซึ่งเป็นตัวกรองที่เติมด้วยถ่านกัมมันต์แบบเม็ดซึ่งดูดซับส่วนประกอบทางเคมี

สามารถติดตั้งระดับที่สาม - ตัวกรองคาร์บอนอีกตัวที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน

ข้อพิพาทเกี่ยวกับประโยชน์และอันตรายของน้ำที่ได้รับจากเทคโนโลยีนี้ไม่ได้ลดลง ในแง่หนึ่ง น้ำมีความปลอดภัยต่อการบริโภค ในทางกลับกัน น้ำปราศจากแร่ธาตุเกือบทั้งหมด ไม่มีรสหรือกลิ่น การดื่มหรือใช้ในการปรุงอาหารนั้นไม่คุ้นเคยกับการรับรู้ของมนุษย์ และตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่าไม่มีประโยชน์ต่อร่างกายอย่างยิ่ง

ในการมาถึง "ค่าเฉลี่ยสีทอง" ผู้พัฒนาระบบทำความสะอาดได้จัดหาองค์ประกอบเพิ่มเติม:

• นี่คือมิเนอรัลไลเซอร์ซึ่งในสัดส่วนที่เหมาะสมจะทำให้น้ำมีแร่ธาตุที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งจำเป็นต่อร่างกายในสัดส่วนที่เหมาะสม
• และองค์ประกอบที่สองคือตัวกรองหลังคาร์บอนที่ทำให้กระบวนการทำความสะอาดเสร็จสมบูรณ์

บางครั้งใช้หลอดความร้อนชีวภาพเพื่อทำให้โครงสร้างของน้ำที่ระบายออกมาเป็นปกติ และใช้หลอด UV พิเศษสำหรับการฆ่าเชื้ออย่างสมบูรณ์ หากจำเป็น

ขอบเขตการใช้งาน

เครื่องกรองน้ำระบบรีเวอร์สออสโมซิสได้รับการติดตั้งโดยมีความต้องการสูงเป็นพิเศษในด้านความบริสุทธิ์และการฆ่าเชื้อของน้ำดื่ม เช่น สายการผลิตในอุตสาหกรรมอาหาร

พวกเขาพบการใช้งานในองค์กรจัดเลี้ยงสาธารณะ ศูนย์การแพทย์และสุขภาพ สถานพักฟื้นและรีสอร์ตและโรงแรม โรงเรียนอนุบาลหรือสถาบันการศึกษา

หลายรุ่นออกแบบมาเพื่อใช้ในบ้าน พืชระบบ Reverse Osmosis เป็นแหล่งหลักในปัจจุบัน น้ำจืดบนเรือของกองทัพเรือ

มีการพัฒนาการติดตั้งที่ทรงพลังซึ่งใช้สำหรับการบำบัดน้ำทิ้ง พายุ และน้ำเสีย ทำให้น้ำทิ้งที่ผ่านการกรองถูกนำไปใช้ในวงจรการใช้น้ำอย่างครบวงจร

นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเตรียมปริมาตรที่จำเป็นสำหรับการเติมระบบทำความร้อน การบำบัดน้ำในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือในสายการผลิต ซึ่งการลดแร่ธาตุจากน้ำเป็นข้อกำหนดบังคับของกระบวนการทางเทคโนโลยี

ระบบทำน้ำให้บริสุทธิ์แบบรีเวอร์สออสโมซิสแบบต่างๆ

การติดตั้งระดับอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์

เหล่านี้เป็นสถานีโมโนบล็อกหรือโมดูลาร์ที่ทรงพลัง โดยมีการจัดเรียงแนวตั้งหรือแนวนอนของภาชนะความดันทรงกระบอกปริมาตรทรงกระบอก

มีระบบเป็นของตัวเอง สถานีสูบน้ำเพื่อรักษาแรงดันที่ต้องการ ชุดกรองน้ำล่วงหน้าในตัว ระบบอัตโนมัติการทำความสะอาดเมมเบรน การควบคุมการไหล - ทางเข้า การซึมผ่าน และการควบแน่น ดำเนินการในโหมดอัตโนมัติ

ขึ้นอยู่กับความต้องการน้ำบริสุทธิ์ - ไม่ว่าจะเป็นองค์กรที่มีประสิทธิภาพ โรงปฏิบัติงาน ที่อยู่อาศัยและสิ่งอำนวยความสะดวกส่วนกลางหรือสังคม หรือสถานที่จัดเลี้ยงขนาดเล็กหรือการผลิตอาหาร คุณสามารถเลือกการติดตั้งที่มีความสามารถหลากหลายได้

ช่วงของรุ่นมีขนาดใหญ่ - จากระบบ monoblock ที่ค่อนข้างเล็กที่สามารถให้ 400 - 500 l / h ในราคา 200-250,000 rubles ไปจนถึงทรงพลัง สถานีโมดูลาร์ด้วยกำลังการผลิตสูงถึง 100 ตันต่อชั่วโมงและราคา 10-12 ล้านรูเบิล

ระบบเกรดบ้าน

สำหรับใช้ในอพาร์ทเมนต์หรือบ้านส่วนตัว กะทัดรัด ตัวกรองในครัวเรือนการ Reverse Osmosis สามารถตอบสนองความต้องการของครอบครัวโดยเฉลี่ย

ส่วนใหญ่มีรูปแบบโมดูลาร์ แต่คุณสามารถซื้ออุปกรณ์ monoblock ได้ ในทั้งสองกรณี ขนาดของมินิสเตชั่นดังกล่าวทำให้สามารถซ่อนอยู่ในช่องฟรีใต้อ่างล้างจานโดยมีเพียงก๊อกน้ำออก

วิธีการแก้ปัญหาทางเลือก?

• สำหรับการทำงานปกติของตัวกรองรีเวอร์สออสโมซิส ต้องใช้แรงดันในการทำงานอย่างน้อย 2.8 บาร์

ถ้า เครือข่ายน้ำรักษาระดับนี้อย่างไรก็ตามในอาคารหลายชั้นหรือในสภาวะที่ท่อน้ำประปาของเทศบาลเสื่อมสภาพแรงดันอาจไม่ถึงค่าที่ระบุตลอดเวลาหรือเป็นระยะ

ในกรณีนี้ จำเป็นต้องติดตั้งหรือซื้อสถานีกรองที่มีปั๊มไฟฟ้าในตัว

• ประสิทธิภาพของระบบเป็นค่าสำคัญที่ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเมื่อเลือกรุ่น

มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะซื้อการติดตั้งที่ทรงพลังปริมาณน้ำสะอาดที่ผลิตโดยจะไม่มีการอ้างสิทธิ์

สุดโต่งอื่น ๆ สามารถนำไปสู่ความเข้มงวดบังคับของน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว

เพื่อไม่ให้เกิดข้อผิดพลาด ควรคำนวณประสิทธิภาพที่ต้องการล่วงหน้า

ดังนั้นหากเราคำนึงถึงเฉพาะน้ำดื่มต่อคน อัตรารายวันอยู่ภายใน 2-3 ลิตร

ในกรณีที่มีค่าใช้จ่ายที่ไม่คาดคิด จำนวนนี้สามารถเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่า ตอนนี้ยังคงคูณด้วยจำนวนสมาชิกในครอบครัว - และคุณจะได้รับน้ำบริสุทธิ์ในปริมาณโดยประมาณ

อย่าลืมว่าเมื่อทำความสะอาดโดยใช้เทคโนโลยีรีเวอร์สออสโมซิส น้ำที่เข้ามาถึง 2/3 จะถูกระบายลงท่อระบายน้ำ ดังนั้นการใช้น้ำกรองเพื่อวัตถุประสงค์ในครัวเรือนถือเป็นจุดสูงสุดของความสิ้นเปลือง

และผลผลิตที่ประกาศไว้แม้แต่การติดตั้งที่เล็กที่สุด - ประมาณ 100 ลิตรต่อวันก็เพียงพอแล้วสำหรับสมาชิกทุกคนในครอบครัว

• สามารถเลือกการติดตั้งแบบโฟลว์หรือแบบสะสมได้

ในกรณีแรก การกรองจะดำเนินการอย่างต่อเนื่องโดยใช้ก๊อกน้ำเปิด - ใช้เมมเบรนที่มีประสิทธิภาพมากกว่าที่นี่

ในตัวเลือกที่สอง - การทำความสะอาดช้าลงและน้ำที่ผ่านการกรองจะเข้าสู่ถังเก็บ - ถังเมมเบรนขนาดความจุ 8 -12 ลิตร

การกรองจะดำเนินการเท่าที่จำเป็นเท่านั้น จนกว่าถังจะเต็มไปด้วยแรงดันภายใน และจะมีน้ำสะอาดสำรองอยู่ในถังเสมอ การติดตั้งดังกล่าวโดยรวมมีมากกว่า แต่ก็มีราคาถูกกว่า 1.5-2 เท่า

• การติดตั้งในครัวเรือนและอุปกรณ์ต่างกัน

ดังนั้น คุณสามารถซื้อสถานี 4 หรือ 5 สเตจ โดยมีหรือไม่มีปั๊ม พร้อมตัวกรองล่วงหน้าสองหรือสามตัว จำนวนตัวกรองหลังการกรองและคาร์ทริดจ์แร่ที่แตกต่างกัน

เหตุผลยิ่งมีขั้นตอนการเตรียมและการทำให้บริสุทธิ์มากเท่าใดคุณภาพของน้ำที่ได้ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น คำถามคือในแง่ของต้นทุนและความเป็นไปได้ในการวางสถานีกรองในสถานที่ที่กำหนดให้เท่านั้น

แบรนด์ยอดนิยม

Aquaphor - บริษัทนี้นำเสนอตัวกรองหลายรุ่นโดยใช้เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส

นี่คือการตั้งค่าที่เชื่อถือได้:

• อควาฟอร์ ออสโม,
• “อควาฟอร์ คริสตัล” ที่ล้ำหน้ายิ่งขึ้นด้วยนวัตกรรมระบบวาล์วจ่ายน้ำ
• "Aquaphor DWM Leader" ที่ใช้เหยือกน้ำแสนสะดวกแทนถังเก็บ
• และ "Aquaphor Morion" ของเลย์เอาต์ขนาดกะทัดรัดที่ไม่ธรรมดาซึ่งช่วยให้คุณวางสถานีได้แม้ในเวอร์ชันเดสก์ท็อป

"Geyser" - แสดงโดยซีรี่ส์ "Prestige" ตั้งแต่รุ่นที่ง่ายที่สุด การกำหนดค่าตามงบประมาณ ไปจนถึง "Prestige - PM" พร้อมกับปั๊ม เครื่องพ่นแร่ และการปรับสภาพล่วงหน้าทุกระดับ อย่างไรก็ตามในทุกรุ่นมีความเป็นไปได้ในการ "อัปเกรด"

เราสามารถพบความคิดเห็นเกี่ยวกับความเปราะบางของร่างกายของกีย์เซอร์และความไม่สมบูรณ์ของวาล์ว (ตัว จำกัด การไหล) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่น้ำส่วนเกินถูกปล่อยลงสู่ท่อระบายน้ำ

"สิ่งกีดขวาง" - บริษัท นี้แสดงโดยแบบจำลอง:

• "Barrier K-Osmo" พร้อมถังเก็บ 10 ลิตร, สี่ตลับ, ปิดในปลอกพลาสติกทั่วไป,
• "Barrier Profi Osmo 100" ในสองระดับ - เต็มและประหยัด

"อุปสรรค" ได้รับการยกย่องสำหรับ คุณภาพสูงการทำความสะอาด (มากถึง 98%) และความไร้เสียงของปั๊มในตัว แต่ดุว่าวาล์วปิดทำงานผิดปกติบ่อยครั้ง - มีน้ำไหลลงสู่ท่อน้ำทิ้งโดยไม่จำเป็นและ "ความไม่แน่นอน" ในการทำงานของที่เก็บข้อมูล รถถัง - บางครั้งคุณต้องหันไปใช้ ปั๊มมือเพื่อเพิ่มแรงดันในนั้น

"Atoll" เป็นอุปกรณ์ในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์ที่เชื่อถือได้ในการกำหนดค่าต่างๆ พร้อมขวดแก้ว 2 หรือ 3 ใบ การทำความสะอาดเบื้องต้นและขั้นสุดท้าย 4 หรือ 5 ระดับ

รุ่นสำหรับใช้ในบ้านตั้งแต่ STD A450 ถึง A550 ได้รับคำวิจารณ์ที่ดีในด้านความน่าเชื่อถือ ความไม่โอ้อวดต่อระดับแรงดันภายนอก และการทำงานที่เงียบ

การติดตั้งใด ๆ ทำให้สามารถปรับปรุงได้โดยเชื่อมต่อโมดูลเพิ่มเติม

ระบบการทำงานมีราคาแพงแค่ไหน?

การซื้อและติดตั้งระบบการกรองแบบรีเวิร์สออสโมซิสไม่ได้จำกัดเพียง - จะต้องมี บำรุงรักษาเป็นประจำและการเปลี่ยนอะไหล่ทดแทน.

ที่จริงแล้ว การบำรุงรักษาด้วยตนเองประกอบด้วยการแก้ไขจุดเชื่อมต่อทั้งหมดเป็นระยะๆ เพื่อหารอยรั่วที่อาจเกิดขึ้น และหากมีข้อสงสัย การวิเคราะห์การไหลของน้ำเพื่อระบุการทำงานผิดปกติของระบบวาล์ว ซึ่งปล่อยน้ำส่วนเกินลงสู่ท่อระบายน้ำโดยไม่ได้รับอนุญาต

วัสดุสิ้นเปลืองที่แพงที่สุดคือเมมเบรนเอง - ราคาประมาณ 35-40 ดอลลาร์

ความถี่ในการเปลี่ยนโดยเฉลี่ยคือ 2÷3 ปี แม้ว่าช่วงเวลานี้อาจแตกต่างกันไปตามระดับการปนเปื้อนของแหล่งน้ำและอุณหภูมิ ความดันในระบบ เฉพาะผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นที่สามารถกำหนดความเหมาะสมของเมมเบรนได้อย่างแม่นยำโดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษ

อายุการใช้งานเฉลี่ยของไส้กรองล่วงหน้าประมาณ 6 เดือน

ตัวกรองโพสต์คาร์บอนมีอายุการใช้งานนานถึงหนึ่งปี - รสที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งปรากฏใกล้น้ำจะบอกคุณได้อย่างแน่นอนเกี่ยวกับการพร่อง

• ค่าติดตั้งเฉลี่ย ชั้นเรียนในครัวเรือน– ประมาณ 300 ดอลลาร์
• รับประกันอายุการใช้งาน - 10 ปี ค่าเสื่อมราคารวมต่อปี - $ 30
• เปลี่ยนเมมเบรนทุกๆ 3 ปี – 40 ดอลลาร์/3=13.3 ดอลลาร์
• การเปลี่ยนแผ่นกรองล่วงหน้า 2 ชิ้น -6×2×2 ครั้งต่อปี = 24 ดอลลาร์สหรัฐฯ
• การเปลี่ยนตัวกรองโพสต์รายปี - $ 13 /

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานรวมต่อปี ≈ $80

การบริโภคน้ำดื่มต่อปีโดยครอบครัว 4 คน ในอัตรา 2 ลิตร / วัน = 2920 ล.

ต้นทุนการดำเนินการทั้งหมด ลดลงเหลือ 1 ลิตร = 80/2920 = 0.027 ดอลลาร์

ดังนั้นจึงมีค่าน้อยกว่า 3 เซนต์ (~ 1 รูเบิล) ต่อน้ำบริสุทธิ์หนึ่งลิตร หากเราเปรียบเทียบราคานี้กับการจัดส่งน้ำดื่มบรรจุขวด น้ำกรองจะมีราคาถูกกว่า 5-15 เท่า ขึ้นอยู่กับยี่ห้อของน้ำและภูมิภาคที่คุณอาศัยอยู่

ราคาของการติดตั้งระดับที่อยู่อาศัย

ผู้ผลิต	แบบอย่าง	อุปกรณ์	ผลงาน	ขนาด	ราคา
	DWM 101 มอริออน	ตลับตัวทำความสะอาดล่วงหน้า 2 ตลับ + โมดูลตัวทำความสะอาดภายหลัง ถังในตัว 5 ลิตร	5 ลิตร/ชม	370	7200
	OSMO 100 PN เวอร์ชัน 6	ทำความสะอาดล่วงหน้า 3 ขั้นตอน หลังกรอง Mineralizer ปั๊มในตัว ถังเก็บน้ำ 10 ลิตร	15.6 ลิตร/ชม	390×420×190	10090
"น้ำพุร้อน"	"ศักดิ์ศรี"	กรองล่วงหน้า 3 ขั้นตอน กรองหลัง ถังบรรจุ 12 ลิตร	8.3 ลิตร/ชม	400×420×140	6700
"น้ำพุร้อน"	"เพรสทีจ พีเอ็ม"	การทำให้บริสุทธิ์ 6 ขั้นตอน, เครื่องกรองแร่, ปั๊ม, ถัง 12 ลิตร, ก๊อกน้ำ 2 ปุ่มสำหรับน้ำแร่และน้ำบริสุทธิ์	12 ลิตร/ชม	360×240	10500
"สิ่งกีดขวาง"	ช่องว่าง	ทำความสะอาด 4 ขั้นตอน ถังเก็บน้ำ 8.3 ล	8 ลิตร/ชม	350×460×153	7500
"สิ่งกีดขวาง"	PROFI Osmo 100 บูสต์	ทำความสะอาด 5 ขั้นตอน ปั๊มในตัว แท็งก์น้ำ 8 ล	ไม่น้อยกว่า 20 ลิตร/ชม	356×462×195	7400
"อะทอลล์"	เอ-450 เอสทีดี	ทำความสะอาด 4 ขั้นตอน ถังบรรจุ 10 ลิตร	5 ลิตร/ชม	360×430×140	8580
"อะทอลล์"	เอ-450 เอสทีดี	ทำความสะอาด 5 ขั้นตอน ปั๊มในตัว BA 18 ล	ไม่น้อยกว่า 10 ลิตร/ชม	410×470×220	13370

แน่นอนว่าอุปกรณ์นั้นไม่ถูก แต่จากการคำนวณแสดงให้เห็นว่ามีกำไรในการใช้งานค่อนข้างมากภายใต้ข้อกำหนดการปฏิบัติงานทั้งหมด การติดตั้งระบบทำให้บริสุทธิ์ดังกล่าวช่วยแก้ปัญหาเรื่องการจัดหาน้ำดื่มในครอบครัวที่ใส่ใจสุขภาพ