SW membrane (Membrane za reverznu osmozu mjaliske vode) visoko su sstrecijalizirani proizvodi za filtriranje dizajnirani za zahtjevan proces desalinizacija morske vode . Oni predstavljaju vrhunac tehnologije membranske separacije, nudeći najvišu razinu preciznosti filtracije među membranskim procesima vođenim tlakom (mikrofiltracija, ultrafiltracija, nanofiltracija i reverzna osmoza). Njihova temeljna funkcija je učinkovito odvajanje molekula vode od visoko koncentriranih soli i drugih otopljenih krutih tvari koje se nalaze u morskoj vodi.
Prednosti SW membrana
Primarne prednosti SW membrana proizlaze iz njihovih iznimno finih sposobnosti odvajanja i specijalizirane konstrukcije za okruženja visokog saliniteta i visokog tlaka.
1. Vrhunska točnost filtracije (visoka stopa odbijanja)
Najznačajnija prednost od SW membrane je njihova veličina pora, koja je zapravo neporozna (manja od 0.0001 μ m ). To im obično omogućuje postizanje izvrsne stope odbijanja 99,7% ili više , za ukupne otopljene čvrste tvari (TDS), uključujući visoku koncentraciju jednovalentnih iona (poput natrija i klorida) prisutnih u morskoj vodi.
-
U usporedbi s membranama za nanofiltraciju (NF). , koji odbijaju 50 − 80% otopljenih soli i dopuštaju prolazak nekih monovalentnih iona, SW membrane osiguravaju puno veću čistoću, ključnu za proizvodnju pitke vode iz oceana.
-
U usporedbi s ultrafiltracijskim (UF) i mikrofiltracijskim (MF) membranama , koje primarno uklanjaju suspendirane krute tvari, bakterije i viruse, ali ne uklanjaju otopljene soli, SW membrane su jedina održiva opcija za desalinizaciju pokretanu pritiskom.
2. Visoka stabilnost u ekstremnim uvjetima
SW membrane su konstruirane da izdrže specifične zahtjeve desalinizacije morske vode.
-
Namijenjeni su za rad na vrlo visoki primijenjeni pritisci (obično 5.5 MP a or 800 p s i i iznad) potrebnih za prevladavanje prirodno visokog osmotskog tlaka morske vode. To je znatno više od tlakova za RO, NF, UF ili MF membrane za slanu vodu.
-
Napredna kemija kompozita tankog filma (TFC) osigurava traženo kemijska i fizička otpornost za održavanje performansi unatoč visokoj koncentraciji soli i radnom stresu.
3. Sposobnost proizvodnje pitke vode
Visoko odbacivanje soli i robusna izvedba znače da su SW membrane konačna tehnologija za pretvaranje ogromnih, inače neupotrebljivih resursa morske vode u čistu, pitku i industrijsku vodu, što je ključna potreba za regije s nedostatkom vode.
Nedostaci SW membrana
Iako nude vrhunsko odvajanje, specijalizirana priroda SW membrana donosi određene nedostatke u usporedbi s drugim vrstama membrana.
1. Visoka potrošnja energije
Nužnost prevladavanja značajnog prirodnog osmotskog tlaka morske vode izravno se prevodi u visoke energetske potrebe.
-
Sustav zahtijeva visokotlačne pumpe i pripadajućih uređaja za povrat energije, što rezultira znatno većim Operativni rashodi (OPEX) u usporedbi s procesima niskog tlaka kao što su NF, UF ili MF, koji rade na mnogo nižim transmembranskim pritiscima (npr. UF je obično 2 − 10 ba r u usporedbi s 55 − 70 ba r za SWRO).
2. Opsežni zahtjevi za prethodnu obradu
Zbog svoje izuzetno čvrste strukture i rada pod visokim pritiskom, SW membrane vrlo su osjetljivi na onečišćenje i kamenac od suspendiranih krutih tvari, čestica i bioloških tvari u napojnoj vodi.
-
U usporedbi s UF ili MF membranama , koje se same često koriste kao predtretman i mogu podnijeti više razine krutih tvari, SW membrane zahtijevaju intenzivan, višefazni prethodni tretman postupak (često uključuje koagulaciju, flokulaciju, filtraciju i potencijalno membranski postupak poput UF/MF) za zaštitu RO elemenata.
-
Neuspjeh prethodne obrade na odgovarajući način rezultira brzim onečišćenjem, što smanjuje učinkovitost i dramatično skraćuje životni vijek skupih RO membranskih elemenata, zahtijevajući često i skupo kemijsko čišćenje.
3. Veći kapitalni troškovi i troškovi održavanja
Sveukupna složenost sustava i priroda komponenti povećavaju i početna ulaganja i tekuće troškove.
-
Potreba za specijaliziranim visokotlačna oprema (pumpe, posude, cjevovod) i sofisticirana predobrada doprinosi Kapitalni izdaci (CAPEX) .
-
Same membrane izrađene su od visoko konstruiranog TFC materijala, što ih čini skuplji zamijeniti UF ili MF membrane. Potrebno rutinsko održavanje, kemijsko čišćenje i povremena zamjena također doprinose većim dugoročnim troškovima.
4. Niska stopa oporavka vode (veliko ispuštanje slane vode)
RO sustavi sami po sebi proizvode koncentriranu otpadnu struju (slanu vodu).
-
U usporedbi s procesima poput NF za omekšavanje vode, koji bi mogli imati veći oporavak za određene napojne vode, SW membrane obično imaju a manja stopa povrata vode (često 35 − 50% u sustavima s morskom vodom s jednim prolazom) zbog visoke koncentracije soli. To znači da se značajan volumen napojne vode ispušta kao visoko koncentrirana slana otopina, što predstavlja ekološki izazov za odlaganje.
