Analyse van de belangrijkste factoren die de prestaties van omgekeerde osmosemembranen beïnvloeden

1. De invloed van de inlaatwaterdruk op Omgekeerde osmosemembraanS

De waterdruk aan de inlaat heeft geen invloed op de zoutdoorlaatbaarheid, maar een verhoging van de waterdruk aan de inlaat verhoogt de netto druk die de omgekeerde osmose aandrijft, waardoor de waterproductie toeneemt. Tegelijkertijd blijft de zoutdoorlaatbaarheid vrijwel onveranderd. De toegenomen waterproductie verdunt het zout dat door het membraan dringt, vermindert de zoutdoorlaatbaarheid en verhoogt de ontzoutingssnelheid.

Wanneer de waterdruk bij de inlaat een bepaalde waarde overschrijdt, neemt door de te hoge terugwinningssnelheid de concentratiepolarisatie toe. Dit leidt tot een toename van de zoutdoorlaatbaarheid, waardoor de toegenomen waterproductie wordt gecompenseerd en de ontzoutingssnelheid niet verder toeneemt.

2. De invloed van de inlaatwatertemperatuur op omgekeerde osmosemembranen

Voor elke 1°C stijging van de inlaattemperatuur van het water neemt de waterproductieflux met 2,5% tot 3,0% toe. Dit komt doordat de viscositeit van de watermoleculen die door het membraan stromen afneemt en de diffusieprestaties verbeteren.

De verhoging van de temperatuur van het inkomende water zal ook leiden tot een toename van de zoutdoorlaatbaarheid en een afname van de ontzoutingssnelheid, voornamelijk omdat de diffusiesnelheid van zout door het membraan wordt versneld door de temperatuurstijging.

3. Effect van de pH-waarde van het influent op het omgekeerde osmosemembraan

De pH-waarde van het influent heeft vrijwel geen invloed op de wateropbrengst, maar wel een grotere invloed op de ontzoutingssnelheid. Omdat de hydratatiestraal van waterstofionen klein is, kunnen ze gemakkelijk door het omgekeerde osmosemembraan heen.

Daarom is de ontzoutingssnelheid ook laag bij een lage pH-waarde, en neemt deze geleidelijk toe naarmate de pH-waarde stijgt. De ontzoutingssnelheid is het hoogst tussen pH 7,5 en 8,5 en neemt vervolgens geleidelijk af. Dit komt doordat onder alkalische omstandigheden CO2 in water in gasvorm aanwezig is en na passage door het omgekeerde osmosemembraan carbonaat of bicarbonaat vormt, wat de ontzoutingssnelheid verlaagt.

4. Effect van de zoutconcentratie in het influent op het omgekeerde osmosemembraan

Hoe hoger het zoutgehalte, hoe hoger de osmotische druk. Wanneer de influentdruk onveranderd blijft, zal de netto druk afnemen en de waterafvoer verminderen. De zoutdoorlaatbaarheid is evenredig met het verschil in zoutconcentratie tussen de positieve en negatieve zijde van het membraan. Hoe hoger het zoutgehalte van de influent, hoe groter het concentratieverschil, hoe hoger de zoutdoorlaatbaarheid en hoe lager de ontzoutingsgraad.