Ro (käänteisosmoosi) -käänteisosmoositekniikka on kalvojen erotus- ja suodatustekniikka, joka toimii painemittarin erolla. Se on peräisin lentokonetekniikan tutkimuksesta 1960-luvulla Yhdysvalloissa, ja siitä tulee sitten vähitellen siviili. Sitä on käytetty laajalti tieteellisessä tutkimuksessa, lääketieteessä, elintarvikkeissa, juomissa, suolanpoistossa ja muilla aloilla.
Ro RO -kalvolla on pieni nanometrin huokoskoko (1 nm=10-9 m). Tietyssä paineessa H2O-molekyylit voivat kulkeutua RO-kalvon läpi, kun taas epäorgaaninen suola, raskasmetalli-ionit, orgaaninen aine, kolloidi, bakteerit, virus ja muut lähdeveden epäpuhtaudet eivät voi kulkea RO-kalvon läpi, joten puhdas vesi, joka voidaan siirtää ja tiivistetty vesi, jota ei voida siirtää, voidaan erottaa tiukasti.
Yleisen vesijohtoveden johtavuus RO-kalvosuodatuksen jälkeen 5 μ S / cm (jäteveden johtokyky RO-kalvosuodatuksen jälkeen=vaikuttavan aineen johtavuus) × Tuodun RO-kalvon suolanpoistonopeus voi olla vähintään 99% ja toiminta voi taata % tai enemmän 5 vuoden kuluessa. Jos poistoveden johtavuus on suhteellisen korkea, voidaan ottaa käyttöön toisen vaiheen käänteisosmoosi ja yksinkertaisen käsittelyn jälkeen vesivoiman johtavuus on alle 1 μS / cm), mikä täyttää kansallisen laboratorion kolmannen tason vesistandardin. Atomi-ioninvaihtokolonnin kiertosuodatuksen jälkeen jäteveden vesivastus voi saavuttaa 18,2 m.cm, mikä on korkeampi kuin laboratorioiden vedenkäytön kansallinen standardi (GB 6682-92).
Seuraavat kolme teoriaa ovat suosittuja käänteisosmoosin erotusmekanismin tulkinnassa akateemisessa ympäristössä
1. Liukenemisdiffuusiomalli
Lonsdale et ai. Ehdotti ratkaisun diffuusiomallia käänteisosmoosi-ilmiön selittämiseksi. Hän piti käänteisosmoosin aktiivista pinta-aivokuorta tiheänä huokoisena kalvona ja oletti, että sekä liuenneet aineet että liuotin voisivat liueta homogeenisessa huokoisessa kalvon pintakerroksessa ja jokainen diffuusio kalvon läpi pitoisuuden tai paineen aiheuttaman kemiallisen potentiaalin alla. Liuoksen ja liuottimen liukoisuuden ja diffuusion ero kalvofaasissa vaikuttaa niiden energiaan kalvon läpi. Erityinen prosessi on jaettu vaiheisiin: liuotin ja liuotin adsorboituvat ja liukenevat kalvon materiaalin nestepuolen pinnalle; Toisessa vaiheessa liuenneen aineen ja liuottimen välillä ei ollut vuorovaikutusta, ja ne kulkivat RO-kalvon aktiivisen kerroksen läpi molekyylidiffuusion avulla edistämällä niiden kemiallista potentiaalieroa; Kolmas vaihe on liuenneen aineen ja liuottimen desorptio kalvon pinnalla nestepuolen läpi.
Liuotetun aineen ja liuottimen läpi kulkevan kalvon prosessissa oletetaan yleensä, että kolmas vaihe ja toinen vaihe ovat siirtonopeus. Toisin sanoen liuotettu aine ja liuotin kulkevat kalvon läpi molekyylidiffuusion avulla edistämällä kemiallisten potentiaalierojen syntymistä. Membraanin selektiivisyyden vuoksi kaasuseos tai nesteseos voidaan erottaa. Materiaalin läpäisevyys riippuu paitsi diffuusiokertoimesta myös materiaalin liukoisuudesta kalvoon.
2. Ensisijaisen adsorptiokapillaarivirtauksen teoria
Kun nesteeseen liuotetaan erilaisia aineita, pintajännitys muuttuu. Esimerkiksi orgaanisten aineiden, kuten alkoholin, hapon, aldehydin, rasvan, liuos voi vähentää pintajännitystä, mutta liuottaa joitain epäorgaanisia suoloja, mutta saa pintajännityksen hieman kasvamaan, koska liuenneen aineen dispersio on epätasainen, ts. Pitoisuus liuenneen aineen määrä liuoksen pintakerroksessa on erilainen kuin liuoksen sisäisen konsentraation, joka on liuoksen pintaadsorptioilmiö. Kun vesiliuos joutuu kosketukseen huokoisen polymeerikalvon kanssa, jos kalvon kemialliset ominaisuudet tekevät kalvosta negatiivisen adsorption liukoiseksi ja veden positiivinen adsorptio on edullinen, muodostuu tietty paksuus puhdasta vesikerrosta kalvon ja ratkaisu. Ulkoisen paineen vaikutuksesta se kulkee kalvon pinnalla olevien huokosten läpi, jotta saadaan puhdasta vettä.
3. Vetysidoksen teoria
Selluloosa-asetaatissa vetysidoksen ja van der Waalsin voiman vaikutuksesta kalvossa on kaksi osaa, nimittäin kiteinen alue ja amorfisen faasin alue. Makromolekyylien kiinteä sitoutuminen ja yhdensuuntainen järjestely on kidefaasi-alue, kun taas amorfisen faasin alue on täysin epäjärjestyksessä makromolekyylien välillä, eikä vesi ja liuoteaine pääse kristallifaasin alueelle. Selluloosa-asetaattimolekyylin lähellä selluloosa-asetaatin ja veden karbonyyliryhmän happiatomit muodostavat vetysidoksia ja muodostavat niin sanotun sitoutumisveden. Kun selluloosa-asetaatti adsorboi kerroksen vesimolekyylejä, se aiheuttaa vesimolekyylisen entropian vähenemisen huomattavasti muodostaen samanlaisen rakenteen kuin jää. Huokostilassa, jossa on suuri amorfinen faasi, yhdistetyn veden käyttöaste on hyvin alhainen. Huokosten keskellä on vettä, jolla on yhteinen rakenne. Ionit tai molekyylit, jotka eivät voi muodostaa vetysidosta selluloosa-asetaattikalvon kanssa, tulevat sitoutuvaan veteen ja kulkeutuvat järjestäytyneellä diffuusiotavalla. Kalvo viedään kalvon läpi muuttamalla selluloosa-asetaatin muodostaman vetysidoksen asemaa.
Paineen alaisena liuoksessa olevat vesimolekyylit ja karbonyyliryhmän happiatomit muodostavat vetysidoksia. Alkuperäisten vesimolekyylien muodostamat vetysidokset irtoavat ja vesimolekyylit hajoavat ja siirtyvät seuraavaan aktivointipisteeseen ja muodostavat uusia vetysidoksia. Siten ne muodostuvat ja irtoavat sarjasta vetysidoksia, vesimolekyylit jättävät tiheän aktiivisen kerroksen membraanin pinnalle ja pääsevät membraanin huokoiseen kerrokseen. Koska huokoinen kerros sisältää suuren määrän kapillaarivettä, vesimolekyylit voivat virrata kalvosta sujuvasti.
