RO-Membranelement-Permeatträger: Das Herzstück der Umkehrosmose-Technologie

In der modernen Wasseraufbereitungstechnik wird Umkehrosmose eingesetzt (RO) Membranelement-Permeatträger spielt eine entscheidende Rolle. Die RO-Membrantechnologie ist nicht nur in den Bereichen Meerwasserentsalzung, Brackwasseraufbereitung und Reinwasseraufbereitung weit verbreitet, sondern spielt auch in vielen Branchen wie der Medizin, der Elektronik, der chemischen Industrie und der Lebensmittelverarbeitung eine unersetzliche Rolle.

Umkehrosmose ist der umgekehrte Prozess des natürlichen Permeationsprozesses von Wasser in der Natur. Dieser Prozess basiert auf dem selektiven Abfangen semipermeabler Membranen, das heißt, die gelösten Stoffe und Lösungsmittel in der Lösung werden unter Druck getrennt. Wenn das gleiche Volumen an verdünnter Lösung und konzentrierter Lösung auf beiden Seiten eines Behälters platziert und durch eine semipermeable Membran in der Mitte blockiert wird, passiert das Lösungsmittel in der verdünnten Lösung auf natürliche Weise die semipermeable Membran und fließt bis zur Seite der konzentrierten Lösung erreicht einen osmotischen Gleichgewichtszustand. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Druck größer als der osmotische Druck auf die Seite der konzentrierten Lösung ausgeübt wird, wird die Fließrichtung des Lösungsmittels umgekehrt, und dieser Prozess ist Umkehrosmose.

RO-Membranelemente sind die Kernkomponenten der Umkehrosmoseanlage und bestehen normalerweise aus mehreren Schichten dünner Filme unterschiedlicher Materialien und Strukturen. Die kritischste dieser Membranen ist die ultradünne Entsalzungsschicht, deren Dichte direkt die Entsalzungsrate der Membran bestimmt. Zu den gängigen RO-Membranmaterialien gehören Celluloseacetatmembran und Verbundmembran. Obwohl Celluloseacetatmembranen in der Anfangszeit weit verbreitet waren, wurde sie aufgrund ihrer begrenzten Hydrolyse und ihres begrenzten pH-Bereichs nach und nach durch Verbundmembranen mit besserer Leistung ersetzt.

Die Hauptträgerstruktur der Verbundmembran besteht aus Polyestervliesstoff mit einer Schicht aus mikroporösem technischem Kunststoff Polysulfon auf der Oberfläche, und die Sperrschicht besteht aus hochvernetztem aromatischem Polyamid. Diese Struktur verbessert nicht nur die chemische und biologische Stabilität der Membran, sondern steigert auch deutlich deren Übertragungsleistung. Die Verbundmembran wird während des Betriebs nicht komprimiert, sodass die Wasserproduktion und Entsalzungsrate relativ stabil sind und die Lebensdauer länger ist.

Der durchlässige Träger im RO-Membranelement ist eine Brücke, die das Rohwasser und das produzierte Wasser verbindet. Es ist für den Transport des gereinigten Wassers nach der Membranfiltration von einer Seite der Membran zur anderen Seite verantwortlich. Die Leistung des durchlässigen Trägers wirkt sich direkt auf die Gesamteffizienz des RO-Systems aus. Hochwertige durchlässige Träger sollten die Eigenschaften hoher Durchlässigkeit, geringem Widerstand, Korrosionsbeständigkeit und langer Lebensdauer aufweisen.

In praktischen Anwendungen stehen durchlässige Träger häufig vor Herausforderungen wie hoher Temperatur, hohem Druck und komplexer Wasserqualität. Studien haben gezeigt, dass eine langfristige Einwirkung von Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck zu physikalischen Verformungen von RO-Membranen wie Membranverdichtung und Eindringen von Permeatträgern führen kann, was sich auf die Permeabilität und Entsalzungsrate der Membran auswirkt. Daher müssen bei der Gestaltung und Auswahl von Permeatträgern deren Materialien, Strukturen und Arbeitsumgebungen vollständig berücksichtigt werden, um ihren langfristig stabilen Betrieb sicherzustellen.

Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie wird auch die RO-Membrantechnologie ständig innoviert und weiterentwickelt. Durch die Verbesserung von Membranmaterialien und Herstellungsprozessen können die Entsalzungsrate und die Wasserproduktion der Membran weiter verbessert werden; Durch die Optimierung des strukturellen Designs von Membrankomponenten können der Energieverbrauch und die Betriebskosten des Systems gesenkt werden. Durch die Entwicklung neuer Vor- und Nachbehandlungstechnologien kann die Lebensdauer der Membran verlängert und die Membranverschmutzung verringert werden.