Basisprincipe van omgekeerde osmose
Wanneer zuiver water en zout water worden gescheiden door een ideaal semipermeabel membraan, laat het membraan alleen water door en wordt voorkomen dat zout doorlaat. Water aan de zuivere waterzijde stroomt spontaan door het membraan naar de zoutwaterzijde, een fenomeen dat bekend staat als osmose. Het uitoefenen van druk op de zoutwaterzijde remt deze stroming. Wanneer de toegepaste druk gelijk is aan de osmotische druk, is de netto waterstroom nul. Als de toegepaste druk de osmotische druk overschrijdt, keert de stroomrichting om, waardoor water in het zoute water naar de zuivere waterzijde stroomt. Dit fenomeen ligt ten grondslag aan het basisprincipe van waterbehandeling met omgekeerde osmose (RO).
Inleiding tot omgekeerde osmose
De poriegrootte van een RO-membraan is zo klein als een nanometer (1 nanometer = 10^-9 meter). Onder bepaalde druk kunnen H2O-moleculen door het RO-membraan gaan, terwijl anorganische zouten, zware metaalionen, organisch materiaal, colloïden, bacteriën, virussen en andere onzuiverheden dat niet kunnen. Hierdoor wordt zuiver water effectief gescheiden van het geconcentreerde water.
Doel en overwegingen van voorbehandeling met omgekeerde osmose
Bij gebruik van een omgekeerde osmosesysteem moet speciale aandacht worden besteed aan de voorbehandeling van ruw water. Dit is om verstopping van het systeem te voorkomen door zwevende deeltjes te verwijderen en de troebelheid te verminderen. Sterilisatie is ook noodzakelijk om microbiële groei te voorkomen.
Omgekeerde osmose vereist een laag gehalte aan zwevende deeltjes in het ruwe water. De vervuilingsindex meet de waterkwaliteit met betrekking tot zwevende deeltjes, essentieel voor het bepalen van de mogelijke verstopping van het RO-systeem. De vervuilingsindex mag niet hoger zijn dan 5, met een aanbevolen waarde van minder dan 3. De pH van het inlaatwater moet overeenkomen met de RO-membraanvereisten, en de temperatuur moet worden gecontroleerd om de membraanintegriteit en -prestaties te behouden. Voor organische membranen is doorgaans een temperatuurbereik van 20-40°C geschikt, terwijl voor composietmembranen 5-45°C geschikt is.
