Reverzna osmoza
Reverzna osmoza predstavlja proces prečišćavanja vode koji omogućava uklanjanje nečistoća, rastvorenih soli, virusa, bakterija i drugih kontaminanata, obezbeđujući kvalitetnu vodu za različite industrijske potrebe, kao i vodu koja može biti pogodna za piće. Proces reverzne osmoze je savremeni način za dobijanje demineralizovane vode. Kako demineralizovana voda ima široku primenu, uređaji za reverznu osmozu su široko rasprostranjeni u industriji.
Reverzna osmoza (RO) je tehnološki proces koji koristi polupropusnu membranu kako bi se uklonile nečistoće iz vode. RO uređaji menjaju prirodni smer osmotskog procesa. Voda koja se prečišćava se usmerava, pri pritisku većem od osmotskog pritiska, kroz polupropusnu membranu. Membrana funkcioniše kao filter, omogućavajući prolaz molekula vode, a zaustavljajući najveći broj u vodi prisutnih nečistoća. Proces zahteva pogonsku silu koja potiskuje vodu kroz membranu, a to je praktično pritisak vode postignut pumpom. Ovaj proces omogućava odstranjivanje najsitnijih čestica kao što su joni koji potiču od soli rastvorenih u vodi. Zbog ove osobine se koristi za uklanjanje jona i rastvorenih organskih molekula iz vode. Kao rezultat, dobijamo čistu i bezbednu vodu koja je može biti pogodna za piće i različite druge svrhe.
Voda koja je prošla kroz membranu ima nizak sadržaj soli i malu elektroprovodljivost, a naziva se permeat (demineralizovana voda). Voda koja nije prošla kroz membranu ima veliku elektroprovodljivost, koja potiče od visoke koncentracije soli i drugih čestica koje su prevelike da bi prošle kroz pore membrane, a naziva se koncentrat.
Najčešća upotreba sistema reverzne osmoze je upravo prečišćavanje vode do nivoa koji zadovoljava i najzahtevnije industrijske procese, kao i u proizvodnji vode za piće.
Visoka čistoća: Reverzna osmoza omogućava uklanjanje većine nečistoća iz vode, pružajući izuzetno čistu i bezbednu vodu.
Pouzdanost: Ovaj proces obezbeđuje konstantno visok nivo prečišćavanja vode.
Prilagodljivost: Reverzna osmoza se može prilagoditi različitom sastavu sirove vode i zahtevanom kvalitetu i kapacitetu filtrirane vode, što je čini idealnom opcijom za domaćinstva, komunalna preduzeća i skoro sve grane industrije.
Ekološki prihvatljiva: Ovaj proces smanjuje upotrebu hemikalija u procesu prečišćavanja vode, čime se smanjuje negativni uticaj na životnu sredinu.
Domaćinstva: U cilju obezbeđivanja čiste vode za piće i kuvanje, bez brige o nečistoćama i štetnim materijama.
Industrija: U skoro svim industrijskim granma za napajanje kotlovskih i rashladnih sistema, kao i u samim proizvodnim industrijskim procesima u: prehrambenoj, hemijskoj, farmaceutskoj i mnogim drugim.
Komunalne usluge: U procesu obezbeđivanja visoko kvalitetne pitke vode za lokalne zajednice putem sistema za prečišćavanje vode.
Poljoprivreda: Reverzna osmoza se koristi za navodnjavanje i zalivanje uz dodatak preporučenih minerala za određenu poljoprivrednu kulturu, osiguravajući optimalne uslove za rast i razvoj biljaka.
Pouzdanost: Ovaj proces obezbeđuje konstantno visok nivo prečišćavanja vode.
Prilagodljivost: Reverzna osmoza se može prilagoditi različitom sastavu sirove vode i zahtevanom kvalitetu i kapacitetu filtrirane vode, što je čini idealnom opcijom za domaćinstva, komunalna preduzeća i skoro sve grane industrije.
Ekološki prihvatljiva: Ovaj proces smanjuje upotrebu hemikalija u procesu prečišćavanja vode, čime se smanjuje negativni uticaj na životnu sredinu.
Kvalitet napojne vode za reverznu osmozu
Kvalitet sirove vode igra ključnu ulogu u projektovanju i dimenzionisanju samog uređaja za reverznu osmozu, odabiru membrana i efikasnosti rada sistema. Evo nekoliko faktora kvaliteta sirove-napojne vode koje treba uzeti u obzir prilikom definisanja uređaja za reverznu osmozu:
Koncentracija nečistoća: Visoka koncentracija suspendovanih čestica, rastvorenih soli, teških metala ili drugih nečistoća u ulaznoj vodi negativno utiču na performanse sistema. Prekomerna koncentracija nečistoća može dovesti do začepljenja membrane ili smanjenja efikasnosti pročišćavanja.
Prisustvo bakterija i mikroorganizama: Bakterije i mikroorganizmi u ulaznoj vodi mogu izazvati biološki rast na membrani, što može dovesti do smanjenja propusnosti membrane i povećanja potreba za održavanjem i čišćenjem sistema.
pH vrednost vode: pH vrednost ulazne vode može uticati na performanse membrane reverzne osmoze. Ekstremne vrednosti PH (previsoke ili preniske) mogu oštetiti membranu i smanjiti njenu efikasnost.
Temperatura vode: Temperatura vode utiču na efikasnost rada reverzne osmoze i radne parametre uređaja. Niže temperature mogu smanjiti brzinu filtracije i povećati radni pritisak, dok više temperature povećavaju brzinu filtracije i smanjuju radni pritisak, ali mogu povećati rizik od razvoja bioloških organizama.
Prisustvo hemijskih jedinjenja: Prisustvo jakih oksidacionih dezinfekcionih sredstava mogu oštetiti membranu i izazavati njenu degradaciju.
Da bi se zaštitili membranski moduli neophodno je da se napojna voda prečisti pre nego što dođe do RO uređaja. Ovo je veoma važno, zato što membranski elementi imaju pore reda veličine 0,001µm, pa se predtretmanom napojne vode sprečava njihovo zapušavanje i oksidacija. Predtretman napojne vode za uređaj RO zavisi od njenog kvaliteta. Tokom predtretmana napojne vode, uklanjaju se suspendovane čvrste čestice i oksidaciona sredstva, čime se sprečava oštećenje membrana reverzne osmoze. Parametri kvaliteta koje napojna voda uređaja za reverznu osmozu mora u potpunosti da zadovolji su:
Parametar | Vrednost | Zamućenost | max. 1 NTU
|
---|---|
Dozvoljeni index blokiranja (SDI indeks) | max. 5
|
Sadržaj gvožđa | max. 0.05 mg/l
|
Sadržaj mangana | max. 0.05 mg/l
|
Ozon | max. 0.05 mg/l
|
Hlorna i druga oksidaciona dezinfikaciona sredstva | < 0.10 mg/l
|
Bez uzročnika tvrdoće barijuma, stroncijuma, kalcijuma, magnezijuma odnosno ukupna tvrdoća | max. 0.5 °dH
|
Sadržaj silikata | max. 15 – 20 mg/l
|
Temperatura | max. 30 °C
|
Svaki sistem za reverznu osmozu se sastoji od sledećih elemenata:
- mehaničkog predfiltera
- višestepene pumpe visokog pritiska
- membranskih modula
- membranskih kućišta
- CIP sistema za pranje
Metoda | Veličina pora | Uklanja | Ne uklanja | Microfiltracija | 0,1 µm – 10 µm
| Bakterije, rastvorene čestice
| Viruse, organske materije, mineralne soli
|
---|---|---|---|
Ultrafiltracija | 0,01 µm – 0,10 µm
| Pojedine viruse, bakterije, rastvorene čestice
| Pojedine viruse, organske materije, mineralne soli
|
Nanofiltracija | 0,001 – 0,01 µm
| Većinu virusa, organskih materija i soli koje stvaraju tvrdu vodu
| Pojedine mineralne soli uključujući natrijum hlorid i neke viruse
|
Reverzna osmoza
| 0,0001 µm
| Sve organske materije, sve viruse i većinu minerala
| Samo u tragovima
|