Pembawa Permeat Elemen Membran RO: Inti dari Teknologi Reverse Osmosis

Dalam teknologi pengolahan air modern, reverse osmosis (RO) elemen membran menembus pembawa memainkan peran penting. Teknologi membran RO tidak hanya banyak digunakan di bidang desalinasi air laut, pengolahan air payau, dan penyiapan air murni, tetapi juga memainkan peran yang tak tergantikan di banyak industri seperti obat-obatan, elektronik, industri kimia, dan pengolahan makanan.

Reverse osmosis merupakan proses kebalikan dari proses perembesan air secara alami di alam. Proses ini didasarkan pada intersepsi selektif membran semipermeabel, yaitu zat terlarut dan pelarut dalam larutan dipisahkan di bawah tekanan. Apabila larutan encer dan larutan pekat dengan volume yang sama ditempatkan pada kedua sisi wadah dan ditutup oleh membran semipermeabel di tengahnya, pelarut dalam larutan encer secara alami akan melewati membran semipermeabel dan mengalir ke sisi larutan pekat hingga mencapai volume yang sama. mencapai keadaan kesetimbangan osmotik. Pada saat ini, jika tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotik diterapkan pada sisi larutan pekat, arah aliran pelarut akan terbalik, dan proses ini disebut osmosis balik.

Elemen membran RO adalah komponen inti dari sistem osmosis balik, biasanya terdiri dari beberapa lapisan film tipis dari bahan dan struktur berbeda. Yang paling penting dari membran ini adalah lapisan desalinasi ultra-tipis, yang kepadatannya secara langsung menentukan laju desalinasi membran. Bahan membran RO yang umum termasuk membran selulosa asetat dan membran komposit. Meskipun membran selulosa asetat banyak digunakan pada awalnya, membran tersebut secara bertahap digantikan oleh membran komposit dengan kinerja yang lebih baik karena hidrolisis dan rentang pH yang terbatas.

Struktur pendukung utama membran komposit adalah kain bukan tenunan poliester, dengan lapisan polisulfon plastik rekayasa mikropori di permukaannya, dan lapisan penghalang terbuat dari poliamida aromatik yang sangat berikatan silang. Struktur ini tidak hanya meningkatkan stabilitas kimia dan biologi membran, namun juga secara signifikan meningkatkan kinerja transmisinya. Membran komposit tidak akan dikompresi selama pengoperasian, sehingga produksi air dan laju desalinasi relatif stabil, dan masa pakai lebih lama.

Pembawa permeabel pada elemen membran RO merupakan jembatan yang menghubungkan air baku dan air terproduksi. Bertanggung jawab untuk mengangkut air murni setelah filtrasi membran dari satu sisi membran ke sisi lainnya. Kinerja pembawa permeabel secara langsung mempengaruhi efisiensi sistem RO secara keseluruhan. Pembawa permeabel berkualitas tinggi harus memiliki karakteristik permeabilitas tinggi, ketahanan rendah, ketahanan korosi, dan umur panjang.

Dalam penerapan praktisnya, pembawa permeabel sering menghadapi tantangan seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kualitas air yang kompleks. Penelitian telah menunjukkan bahwa paparan jangka panjang terhadap lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi dapat menyebabkan deformasi fisik membran RO, seperti pemadatan membran dan penetrasi pembawa permeat, yang akan mempengaruhi permeabilitas membran dan laju desalinasi. Oleh karena itu, ketika merancang dan memilih pembawa permeat, material, struktur, dan lingkungan kerjanya harus dipertimbangkan sepenuhnya untuk memastikan operasi stabil jangka panjang.

Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, teknologi membran RO juga terus berinovasi dan berkembang. Dengan meningkatkan bahan membran dan proses manufaktur, laju desalinasi membran dan produksi air dapat lebih ditingkatkan; dengan mengoptimalkan desain struktural komponen membran, konsumsi energi sistem dan biaya pengoperasian dapat dikurangi; dengan mengembangkan teknologi pra-perawatan dan pasca-perawatan baru, masa pakai membran dapat diperpanjang dan polusi membran dapat dikurangi.