מנגנון הדחיה של ממברנה

ברורות מספר עובדות:

1 . ככל שעולה המטען היוני ( ערכיות ) של המלח גדל כושר הדחייה . פירושו שיונים כגון נתרן וכלורד יעברו בקלות יחסית לתזקיק מאשר יונים של סידן או ניקל או סולפט .

2. גודל החריר חייב להיות בסדר גודל של 5 אונגסטרם.

3. קצב הייצור של מוצר הינו פונקציאה של חומר הבנייה , הלחץ המופעל, שטח הממברנה , הלחץ האוסמוטי הדיפרנציאלי , וטמפרטורת ההזנה . חומרי הבנייה הנפוצים הם :

א. פוליאמיד ( ניילון )

יציב בערך הגבה 3-11 ובעל כושר דחייה  של 95%-99% . יציבות התרמית בחום 0-50 מעלות צלסיוס.

ב. צלולוס אצטאט

יציב בתחום הגבה של 2-8 ובעל כושר דחייה יונית של 95-99% אינו מותקף חומרים מחמצנים ויציב בתחום 0-50 מעלות .

ג. ממברנה מורכבת (THIN  FILM COMPOSITE  )

שלוב מבנה של פוליאמיד ופולימר . דומה בתכונותיו ל א אך יציבות גבוהה יותר לכלור .

שכבת גבול ומנגנון הזרימה 

בנקודה זו עלינו להבין את המנגנון הזרימה במתקן R.O  העיקרון כאן מבוסס על זרימה במשטר CROSSFLOW  או זרימה משיקה בניגוד למשטר אנכית בסינון רגיל . הזרימה הטורבולנטית של מי ההזנה על פני השטח חשובה מאוד למניעת הצטברות של חלקיקים על פני הממברנה ולמניעת עליה במוקדם הלכלוך ( FOULING   ) הציפוי של שטח הממברנה במוצקים גורם לירידה באיכות ובכמות התוצר .

הלכלוך יכול לנבוע מחומרים מרחפים , אבנית , חומרים קולואידים , תחמוצות מתכתיות , זיהום מיקרוביולוגי וחומרים שמנוניים .

מבנה קונפיגורציות של ממברנות  

כעט  אנו נלמד על צורות שונות של מבנה ממברנות לאוסמוזה הפוכה. העובדה שקצב התפוקה תלוי , בין השאר בשטח הממברנה הפנוי , צפיפות האריזה או במילים אחרות שטח ממברנה ליחידת נפח הוא פקטור חשוב .

אנו מכירים 4 מבנים טיפוסיים .

Plate and Frame

ממברנה שטוחה הנמתחת על מסגרת . הצפיפות נמוכה והתנגדות ללכלוך גבוה .

Tubular

מיוצר מקרמיקה , או פלסטיק פורוזיבי , לצינורות אלו קוטר פנימי בתחום 1/8  עד 1 אינטש .

הממברנה מצפה את פנים הצינור וההזנה נכנסת במרכז ,התוצר יוצא דרך קיר הצינור ונאסף בצדו החיצוני . הצפיפות נמוכה אך התנגדות ללכלוך גבוה במיוחד .

Hollow Fiber

דומה  למבנה שתיים אך הצינורות בקוטר קטן ביותר זקוקים לתמיכה של צילינדר פנימי .ההזנה מבוצעת למרכז או בצדו החיצוני של הסיב .

הצפיפות גבוה אך התנגדות ללכלוך נמוכה .

Spiral Wound

מורכב ממעטפת המלופפת סביב צינור התזקיק הבנוי כך שיאסוף אותו . הצפיפות גבוה וההתנגדות ללכלוך בינונית .