ReadyPlanet.com
dot
dot
สมัครสมาชิก
ชื่อผู้ใช้ :
รหัสผ่าน :
เข้าสู่ระบบอัตโนมัติ :
bullet ลืมรหัสผ่าน
bullet สมัครสมาชิก
dot
dot
ขอรับข้อมูลวิศวกรรมอื่น ๆ เพิ่มเติม

dot
dot
บริการ
dot
bulletเซอร์วิส
bulletเครื่องทำความสะอาดท่อไฟ CT-1
bulletเคมี
bulletร้านค้า
bulletโฆษณาฟรี
bulletข่าวสารสำหรับสมาชิก
bulletที่สุดแห่งเครื่องกรองน้ำ
bulletรับสมัครงาน/หางาน
bulletต้องการซื้อ/ต้องการขาย




ระบบน้ำ Reverse Osmosis

น้ำดื่มระบบ reverse osmosis(RO) เป็นอันตรายต่อสุขภาพหรือไม่

น้ำดื่มระบบ Reversr osmosis(RO) เป็นระบบกรองน้ำซึ่งจะทำให้น้ำที่ได้มา ค่อนข้างมีความบริสุทธิ์สูง จนแทบจะเรียกว่า ไม่มีสารอะไรตกค้างอยู่เลยนอกจากน้ำเปล่าๆเท่านั้น หรือแทบจะเรียกว่ามีคุณภาพเทียบเท่าน้ำกลั่นทีเดียว ซึ่งคุณภาพนี้ ก็ขึ้นกับว่า แผ่นกรองที่นำมาใช้มีประสิทธิภาพยังไง ถ้าแผ่นกรองที่ใช้มีสภาพดี มีรูพรุนขนาดเล็ก(เชื้อจุลินทรีย์ผ่านไม่ได้) และมีการดูแลอย่างดี ก็จะให้น้ำสะอาดที่สามารถใช้บริโภคได้

ส่วนกระบวนการผลิตน้ำวิธีอื่นๆ เช่น ต้มและกรองแบบปกติ (พวกน้ำขวดที่วางขายทั่วๆไป) จะทำให้หลงเหลือสารบางอย่างที่พบได้ในน้ำทั่วๆไป เช่น Zn Ca Cl ฯลฯ ซึ่งสารที่ตกค้างเหล่านี้ ต้องมีไม่เกินกว่าจำนวนที่กฎหมายกำหนดไว้(ถ้ามากกว่านี้ จะจัดเป็นน้ำแร่) และจะต้องไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภคด้วย เช่น ไม่พบเชื้อจุลินทรีย์ในน้ำนั้นๆ

แต่เนื่องจาก การผลิตน้ำ RO ทำให้ได้น้ำที่บริสุทธิ์มาก เลยมีคนมาทักท้วงว่ามันอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพได้ เราจะมาดูว่าเรื่องนี้มีข้อเท็จจริงอย่างไร

น้ำ RO จะทำให้ร่างกายได้รับสารอาหารน้อยกว่าน้ำปกติหรือไม่
อย่างที่บอกไปแล้วว่า น้ำแบบปกติ จะมีสารอื่นๆเจือปนอยู่ ซึ่งหลายๆตัวนั้น ก็เป็นสารอาหารที่ร่างกายต้องการ เช่น Zn Ca หรือ F ล้วนมีประโยชน์ต่อร่างกาย การกินน้ำ RO ย่อมทำให้ร่างกายได้รับสารเหล่านี้น้อยลงครับ

แต่... ปริมาณสารเหล่านี้ในน้ำนั้น มีน้อยมากครับ (ถึงจะเป็นน้ำแร่ก็ตาม) ร่างกายของเรา ได้รับสารอาหารจากอาหารที่เรากินเข้าไปเป็นหลัก ไม่ได้รับสารอาหารจากน้ำเป็นหลักครับ ดังนั้น ถึงแม้จะกินน้ำ RO ไปนานๆ ก็ไม่มีผลต่อภาวะขาดสารอาหารแต่อย่างใด

ดื่มน้ำ RO แล้วจะทำให้ฟันผุ
น้ำ RO ค่อนข้างบริสุทธิ์มาก สามารถไปกัดกร่อนบริเวณเคลือบฟันของเราได้ และอาจจะไปละลายผิวเคลือบฟัน ทำให้ฟันไม่แข็งแรงหรือฟันผุได้ง่าย

แต่เหตุการณ์นี้ จะเกิดขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อคุณได้สัมผัสกับน้ำนี้ เป็นเวลานานๆ เช่น อมน้ำไว้ในปากทั้งวัน หรือเอาฟันไปจุ่มไว้ในน้ำ RO ตลอดเวลา

การกินน้ำแบบปกติ น้ำจะมีเวลาสัมผัสกับฟันน้อยมาก แล้วก็จะไหลลงสู่คอและทางเดินอาหารต่อไป น้ำที่อาจเหลืออยู่ในปาก ก็จะถูกเจือจางด้วยน้ำลายของเรา และส่วนใหญ่ก็จะไหลลงไปสู่ทางเดินอาหารเช่นกัน จึงไม่มีผลที่จะทำให้เกิดฟันผุได้ครับ

สรุปแล้ว การกินน้ำ RO ไม่ทำให้สุขภาพเราย่ำแย่ไปกว่าการกินน้ำปกติแต่อย่างใดครับ (นอกจากว่าแผ่นกรองจะไม่ดี) และการใช้น้ำ RO นี้ ก็มีมานานแล้วด้วย ที่เห็นกันมากๆ คือ การใช้เป็นน้ำกินในการเดินเรือ เขาก็จะใช้น้ำทะเล มาผ่าน RO ทำเป็นน้ำกินได้ตลอดเวลาครับ

ส่วนที่มีคนออกมาสร้างข่าวนี้ ส่วนหนึ่ง ผมเชื่อว่า เป็นการกลั่นแกล้งทางการตลาดด้วย (discredit) เพราะหากเราไปเทียบราคาของน้ำแล้ว น้ำ RO จะมีการขายที่ประมาณลิตรละ 1 บาท (แบบกดตามตู้ทั่วๆไป) ในขณะที่น้ำแบบขวด อาจจะลิตรละ 5-10 บาท ซึ่งมีความแตกต่างกันถึง 5-10 เท่า หากคนหันไปใช้น้ำ RO เยอะมากขึ้น ใครที่เสียผลประโยชน์ คงทนไม่ไหว เนื่องด้วยกลไกตลาดแบบนี้ จึงต้องสร้างเรื่องมาทำลายคู่ต่อสู้ ผู้บริโภค ควรใช้สมองไตร่ตรองในการเชื่อด้วยครับ


 
บทความทั่วไป
การบำบัดน้ำโดยวิธีการรีเวอร์สออสโมซิส
โดย กีรติ พัฒนสารินทร
วิศวกร สถานจัดการและอนุรักษ์พลังงาน
มหาวิทยาลัยเชียงใหม่


 





         อสโมซิส (Osmosis) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่ถูกค้นพบครั้งแรกโดย นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสราว ค.ศ. 1740 จากการทดลองนำกระเพาะหมูที่มีน้ำบรรจุ อยู่ภายในไปแช่ในแอลกอฮอล์ แล้วพบว่า น้ำที่อยู่ในกระเพาะหมูซึมออกมายังแอลกอฮอล์ที่อยู่ภายนอก ทำให้ระดับน้ำที่อยู่ในกระเพาะหมูและระดับแอลกอฮอล์ที่อยู่ ภายนอกนั้น ไม่เท่ากัน ซึ่งปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่า “ออสโมซิส”

ออสโมซิส

         ออสโมซิส เป็นปรากฏการณ์ที่ของเหลวซึมผ่าน Semipermeable membrane ซึ่งมีลักษณะเป็นเยื่อบางๆ มีรูพรุน เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.0001 ถึง 0.1 ไมครอน โดยที่โมเลกุลของตัวทำละลาย (solvent) ของสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำซึมผ่าน membrane ไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง จนกระทั่งเกิดสภาวะสมดุลระหว่างความเข้มข้นของสารละลายทั้งสอง ความสามารถในการออสโมซิสของสารละลายขึ้นอยู่กับสมบัติของสารละลาย ได้แก่ความ--ดันออสโมติก (Osmotic pressure) ความดันออสโมติก ถือเป็นสมบัติเฉพาะของสารละลายมีหน่วยเป็นบรรยากาศ โดยความดันออสโมติกจะมีค่าสูงหรือต่ำขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย สารละลายที่มีความเข้มข้นสูงจะมีความดันออสโมติกสูงกว่า สารละลายที่มี ความเข้มข้นต่ำ ดังรูปที่ 1



รูปที่ 1 ปรากฏการณ์ออสโมซิส (Osmosis)



รีเวอร์ส ออสโมซิส

         รีเวอร์ส ออสโมซิส (Reverse Osmosis) เป็นการบังคับให้เกิดการย้อนกลับของปรากฏการณ์ออสโมซิส โดยการให้ความดันไฮโดรลิก (Hydraulic pressure) แก่สารละลายที่มีความเข้มข้นสูง เพื่อให้เกิดการออสโมซิส จากสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงไปยังสารละลาย ที่มีความเข้มข้นต่ำซึ่งความดันไฮโดรลิก ที่ใส่เข้าไปต้องมีค่า มากกว่าความดัน ออสโมติก จึงจะเกิดการ RO ได้ ดังรูปที่ 2



รูปที่ 2 ความดันออสโมติก (Osmotic Pressure)



การนำ RO มาใช้ในการบำบัดน้ำ

         จากหลักการดังกล่าว RO ถูกนำมาใช้ในการบำบัดน้ำอย่างแพร่หลาย เนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี และ มีขนาดโมเลกุลเล็กมาก จึงสามารถแพร่กระจายผ่าน membrane ได้ง่าย แต่ข้อจำกัดเอาการบำบัดน้ำแบบ RO จะให้ผลผลิตน้ำมีอัตราการไหลต่ำ ดังนั้น จึงต้องการพื้นที่ผิวของ membrane สูง เพื่อให้ได้น้ำปริมาณมากภายในเวลาที่เหมาะสม นอกจากนั้นการบำบัดน้ำแบบ RO ซึ่งเกิดปัญหาจากการอุดตันและการเสียหายของ membrane ซึ่งเกิดขึ้นได้ง่าย หากน้ำที่นำมาบำบัดมีการปนเปื้อนสูง ดังนั้นน้ำที่นำมาบำบัดจะต้องนำไปผ่าน perfilter เพื่อขจัดสารแขวนลอยที่มีโมเลกุลใหญ่และขจัดสารประกอบคลอไรด์ (Chlorine) ที่จะทำให้เกิดการเสียหายของ membrane และหากต้องการนำน้ำจากการบำบัดแบบ RO ไปใช้ในการอุปโภค บริโภค ต้องนำน้ำที่ผ่าน membrane มาแล้วไปผ่าน postfilter อีกครั้งหนึ่งเพื่อเป็นการขจัดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ออกไป

         การบำบัดน้ำแบบ RO นี้ จะเกี่ยวข้องกับการแยกไอออนด้วยโดยเทคนิค ion exclusion เนื่องด้วยคุณสมบัติของน้ำจะผ่าน semipermeable RO membrane ได้ แต่พวกโมเลกุลของตัวถูกละลายได้ เช่น เกลือ น้ำตาล จะถูก-กักไว้ semipermeable membrane จะขจัดโมเลกุลของเกลือ (ไอออน) โดยใช้หลักการของประจุ ถ้ายิ่งมีประจุมากจะยิ่งถูกขจัดได้ง่ายมากขึ้น ดังนั้น พวกอิออนที่มีพันธะยึดเหนี่ยวที่แข็งแรง (มีประจุมาก) strong polyvalent ions จะถูกขจัดได้ง่ายคือ ประมาณ 98% แต่พวกไอออนที่มีพันธะยึดเหนี่ยวอย่างอ่อน (ประจุน้อย) weakly ionized monovalent ions เช่น โซเดียมจะถูกขจัดเพียง 93% เท่านั้น



รูปที่ 3 ปรากฏการณ์รีเวอร์ออสโมซิส (Reverse Osmosis)



ตารางที่ 1 ปริมาณสารต่างๆ ที่ถูกกำจัดจากการรีเวอร์สออสโมซิส



*These values are for properly maintained units. Poorly maintained units will not be as effective at removing contaminants and, in the worst case, may not be removing anycontaminants.



 



รูปที่ 4 แผนผังการนำระบบ RO ความดันต่ำไปใช้งาน



 



รูปที่ 5 แผนผังการนำระบบ RO ความดันสูงไปใช้งาน



 



รูปที่ 6 การทำงานของการบำบัดน้ำโดยผ่านเครื่องกรองความกระด้าง (Water Softener)



 



รูปที่ 7 ระบบการบำบัดน้ำแบบ Water Softener และ Reverse Osmosis System



การบำบัดน้ำแบบ RO สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่

         1. ระบบ RO ความดันต่ำ (Low Pressure System)

         ระบบ RO ความดันต่ำ เป็นระบบการบำบัดน้ำที่ใช้กับที่พักอาศัย โดยมีความดันไฮโดรลิกต่ำกว่า 100 psig ความบริสุทธิ์ของน้ำที่บำบัดแล้วสูงประมาณ 95% ระบบ RO ความดันต่ำมีลักษณะการทำงานดังรูปที่ 4

         2. ระบบ RO ความดันสูง (High Pressure System)

         ระบบ RO ความดันสูง เป็นระบบการบำบัดน้ำที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม ทั้งการผลิตน้ำเพื่อจำหน่ายและการนำไปใช้ในกระบวนการผลิตอื่นๆ โดยมีความดันไฮโดรลิกระหว่าง 100 ถึง 1,000 psig ขึ้นอยู่กับการเลือกชนิดของ membrane และลักษณะของน้ำที่นำมาป้อนสู่ระบบ ความบริสุทธิ์ของน้ำที่บำบัดแล้วสูงประมาณ 90% ระบบ RO ความดันสูงมีลักษณะการทำงานดังรูปที่ 5

ระบบ RO กับการบำบัดน้ำป้อนหม้อไอน้ำ (Boiler Feed Water)

         การบำบัดน้ำป้อนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำ--งานของหม้อไอน้ำ เนื่องจากหม้อไอน้ำต้องทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานานภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูง ดังนั้นต้องมีการเตรียมน้ำป้อนหม้อไอน้ำให้มีคุณภาพดี เพื่อการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ ยืดอายุการทำงานของหม้อไอน้ำ อีกทั้งยังช่วยลดการใช้พลังงานในการผลิตไอน้ำ การบำบัดน้ำป้อนที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ การบำบัดน้ำป้อนโดยผ่านเครื่องกรองความกระด้าง (Water Softener) เพื่อป้องกันการก่อตัวของตัวของตระกรัน และลดการกัดกร่อน (Corrosion) ในหม้อไอน้ำและท่อไอน้ำ มีหลักการทำงานคือ การกำจัดไอออนในน้ำ (Deionization) โดยให้น้ำดิบผ่านสารเรซิน (Resin) เพื่อทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนไอออนที่อยู่ในน้ำกับไอออนที่ติดอยู่กับเรซิน ทำให้น้ำที่ผ่านออกมาเป็นน้ำอ่อน (Soft Water)

         ระบบ RO ถูกนำมาใช้ในการบำบัดน้ำป้อน เนื่องมาจากสาเหตุหลักคือ หลังจากผ่านเครื่องกรองความกระด้าง แม้ว่าความกระด้างจะหมดไปกลายเป็นน้ำอ่อน แต่ค่าสารละลายในน้ำ (Total Dissolved Solid :TDS) ยังคงมีค่าสูงอยู่ ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาตามมาคือ เกิดการ Foaming และ Carry Over ของไอน้ำที่ผลิตหากไม่มีการโบล์วดาวน์อย่างเพียงพอ นอกจากนี้การนำระบบ RO มาใช้ในการบำบัดน้ำป้อนยังก่อให้เกิดการประหยัดหลายประการ ได้แก่ สามารถลดปริมาณสารเคมีที่เติมลงในน้ำดิบ ลดอัตราการโบล์วดาวน์ ลดการเสียหาย ของระบบหม้อไอน้ำจากการ กัดกร่อน และยังช่วยลดค่าใช้จ่าย ด้านแรงงานในการดูแลระบบอีกด้วย

บทสรุป

         จากหลักการง่ายๆ ของการออสโมซิส ก่อให้เกิดแนวคิดของการรีเวอร์ส ออสโมซิส นำมาซึ่งเทคโนโลยีของการบำบัดน้ำแบบรีเวอร์ส ออสโมซิส (RO) ที่สามารถนำมาใช้งานได้ทั้งด้านการอุปโภค บริโภค และในอุตสาหกรรมต่างๆ ให้ผลคุ้มค่ากับการลงทุน เทคโนโลยีดังกล่าวนี้เหมาะสมกับการนำมาใช้ในการบำบัดน้ำป้อนหม้อไอน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรงงานอุตสาหกรรมในเขตปริมณฑลที่มีการใช้หม้อไอน้ำและมีปัญหาจากน้ำป้อนหม้อไอน้ำที่มีค่า TDS สูง ทำให้เกิดปัญหาต่างๆ ตามมาในระบบหม้อไอน้ำ ระบบ RO นี้จะช่วยแก้ปัญหาด้านต่างๆ ที่เกิดขึ้นแล้วยังเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหม้อไอน้ำ โดยการลดความร้อนสูญเสียจากการโบล์วดาวนอีกทั้งยังก่อให้เกิดผลประหยัดทั้งทางด้านพลัง-งานความร้อน และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานอีกด้วยสำหรับวิธีการคำนวณผลประหยัดจากการลดค่า TDS ของน้ำป้อน โดยวิธี RO จะกล่าวถึงในฉบับต่อไป

เอกสารอ้างอิงจาก

         - http://www.havapure.com/clean.html 

         - http://www.ext.nodak.edu/extpubs/h2oqual/watsys/ae1047w.htm 

         - http://www.ext.nodak.edu/extpubs/h2oqual/watsys/ae1031w.htm 

         - http://www.e-learning.sg.or.th/act5/content3.html 

         - http://www.osmonics.com/products/page642.htm

 


 

Reverse osmosis

From Wikipedia, the free encyclopedia

Jump to: navigation, search

Reverse osmosis is a separation process that uses pressure to force a solvent through a membrane that retains the solute on one side and allows the pure solvent to pass to the other side. More formally, it is the process of forcing a solvent from a region of high solute concentration through a membrane to a region of low solute concentration by applying a pressure in excess of the osmotic pressure. This is the reverse of the normal osmosis process, which is the natural movement of solvent from an area of low solute concentration, through a membrane, to an area of high solute concentration when no external pressure is applied. The membrane here is semipermeable, meaning it allows the passage of solvent but not of solute.

The membranes used for reverse osmosis have a dense barrier layer in the polymer matrix where most separation occurs. In most cases the membrane is designed to allow only water to pass through this dense layer while preventing the passage of solutes (such as salt ions). This process requires that a high pressure be exerted on the high concentration side of the membrane, usually 2–17 bar (30–250 psi) for fresh and brackish water, and 40–70 bar (600–1000 psi) for seawater, which has around 24 bar (350 psi) natural osmotic pressure which must be overcome.

This process is best known for its use in desalination (removing the salt from sea water to get fresh water), but has also purified naturally occurring freshwater for medical, industrial process and rinsing applications since the early 1970s.

Contents

[hide]

[edit] Method

When two solutions with different concentrations of a solute are mixed, the total amount of solutes in the two solutions will be equally distributed in the total amount of solvent from the two solutions. This is achieved by diffusion, in which solutes will transition from areas of higher concentration to another area of lower concentrations until the concentration in all the different areas of the resulting mixture are the same, a state called equilibrium.

Instead of mixing the two solutions together, they can be put in two compartments where they are separated from each other by a semipermeable membrane. The semipermeable membrane does not allow the solutes to move from one compartment to the other, but allows the solvent to move. Since equilibrium cannot be achieved by the movement of solutes from the compartment with high solute concentration to the one with low solute concentration, it is instead achieved by the movement of the solvent from areas of low solute concentration to areas of high solute concentration. When the solvent moves away from low concentration areas, it causes these areas to become more concentrated. On the other side, when the solvent moves into areas of high concentration, solute concentration will decrease. This process is termed osmosis. The tendency for solvent to flow through the membrane can be expressed as "osmotic pressure", since it is analogous to flow caused by a pressure differential.

In reverse osmosis, in a similar setup as that in osmosis, pressure is applied to the compartment with high concentration. In this case, there are two forces influencing the movement of water: the pressure caused by the difference in solute concentration between the two compartments (the osmotic pressure) and the externally applied pressure.

[edit] Applications

[edit] Drinking water purification

In the United States, household drinking water purification systems, including a reverse osmosis step, are commonly used for improving water for drinking and cooking.

Such systems typically include four or five stages:

  • a sediment filter to trap particles including rust and calcium carbonate
  • optionally a second sediment filter with smaller pores
  • an activated carbon filter to trap organic chemicals, and chlorine which will attack and degrade TFC reverse osmosis membranes
  • a reverse osmosis (RO) filter which is a thin film composite membrane (TFM or TFC)
  • optionally a second carbon filter to capture those chemicals not removed by the RO membrane.
  • optionally an ultra-violet lamp is used for disinfection of any microbes that may escape filtering by the reverse osmosis membrane.

In some systems, the carbon pre-filter is omitted and cellulose triacetate membrane (CTA) is used. The CTA membrane is prone to rotting unless protected by the chlorinated water, while the TFC membrane is prone to breaking down under the influence of chlorine. In CTA systems, a carbon post-filter is needed to remove chlorine from the final product water.

Portable reverse osmosis (RO) water processors are sold for personal water purification in various locations. To work effectively, the water feeding to these units should best be under some pressure (40psi or over is the norm). Portable RO water processors can be used by people who live in rural areas without clean water, far away from the city's water pipes. Rural people filter river or ocean water themselves, as the device is easy to use (Saline water may need special membranes). Some travelers on long boating trips, fishing, island camping, or in countries where the local water supply is polluted or substandard, use RO water processors coupled with one or more UV sterilizers. RO systems are also now extensively used by marine aquarium enthusiasts. In the production of bottled mineral water, the water passes through a RO water processor to remove pollutants and microorganisms. In European countries, though, such processing of Natural Mineral Water (as defined by a European Directive) is not allowed under European law.(In practice, a fraction of the living bacteria can and do pass through RO membranes through minor imperfections, or bypass the membrane entirely through tiny leaks in surrounding seals. Thus, complete RO systems may include additional water treatment stages that use ultraviolet light or ozone to prevent microbiological contamination.)

In the water treatment industry there is a chart of types of contaminants, their sizes and which ones pass through the various types of membranes.[1] Membrane pore sizes can vary from 1 to 50,000 angstroms depending on filter type. "Particle filtration" removes particles of 10,000 angstroms or larger. Microfiltration removes particles of 500 angstroms or larger. "Ultrafiltration" removes particles of roughly 30 angstroms or larger. "Nanofiltration" removes particles of 10 angstroms or larger. Reverse osmosis is in the final category of membrane filtration, "Hyperfiltration," and removes particles larger than 1 angstrom.

[edit] Water and wastewater purification

Rain water collected from storm drains is purified with reverse osmosis water processors and used for landscape irrigation and industrial cooling in Los Angeles and other cities, as a solution to the problem of water shortages.

In industry, reverse osmosis removes minerals from boiler water at power plants. The water is boiled and condensed over and over again and must be as pure as possible so that it does not leave deposits on the machinery or cause corrosion. It is also used to clean effluent and brackish groundwater.

Reverse osmosis product can be used for the production of deionized water.

In July 2002, Singapore announced that a process named NEWater would be a significant part of its future water plans. It involves using reverse osmosis to treat domestic wastewater before discharging the NEWater back into the reservoirs.[1]

[edit] Food industry

In addition to desalination, reverse osmosis is a more economical operation for concentrating food liquids (such as fruit juices) than conventional heat-treatment processes. Research has been done on concentration of orange juice and tomato juice. Its advantages include a low operating cost and the ability to avoid heat treatment processes, which makes it suitable for heat-sensitive substances like the protein and enzymes found in most food products.

Reverse osmosis is extensively used in the dairy industry for the production of whey protein powders and for the concentration of milk to reduce shipping costs. In whey applications, the whey (liquid remaining after cheese manufacture) is pre-concentrated with RO from 6% total solids to 10-20% total solids before UF (ultrafiltration) processing. The UF retentate can then be used to make various whey powders including WPI (whey protein isolate) used in bodybuilding formulations. Additionally, the UF permeate, which contains lactose, is concentrated by RO from 5% total solids to 18-22% total solids to reduce crystallization and drying costs of the lactose powder.

Although use of the process was once frowned upon in the wine industry, it is now widely understood and used. An estimated 60 reverse osmosis machines were in use in Bordeaux, France in 2002. Known users include many of the elite classed growths (Kramer) such as Château Léoville-Las Cases in Bordeaux.

Reverse osmosis is used globally throughout the wine industry for many practices including wine and juice concentration, taint removal; such as acetic acid, smoke taint and brettanomyces taint; and alcohol removal. The patent holder for these processes, Vinovation, Inc., claims to have served over 1000 wineries worldwide, either directly or through one if its licensed partners, in the last 15 years. Its use has become so widely accepted that patent infringers have sprung up on several continents.

[edit] Car washing

Because of its lower mineral content, RO water is often used in car washes during the final vehicle rinse to prevent water spotting on the vehicle. RO water also enables the car wash operators to reduce the demands on the vehicle drying equipment.

[edit] Maple syrup production

Starting in the 1970s, some maple syrup producers started using reverse osmosis to remove water from sap before being further boiled down to syrup. The use of reverse osmosis allows approximately 75–80% of the water to be removed from the sap, reducing energy consumption and exposure of the syrup to high temperatures. Microbial contamination and degradation of the membranes has to be monitored.

[edit] Hydrogen production

For small scale production of hydrogen, reverse osmosis is sometimes used to prevent formation of minerals on the surface of the electrodes and to remove organics and chlorine from drinking water.

[edit] Reef Aquarium Keeping

Many reef aquarium keepers use reverse osmosis for their artificial mixture of seawater. Ordinary tap water can often contain excessive chlorine, chloramines, copper, nitrogen, phosphates, silicates, or many other chemicals detrimental to the sensitive organisms in a reef environment. Contaminants such as nitrogen compounds and phosphates can lead to excessive, and unwanted, algae growth. An effective combination of both reverse osmosis and deionization (RO/DI) is the most popular among reef aquarium keepers and is preferred above other water purification processes due to the low cost of ownership and minimal running costs.

[edit] Desalination

Areas that have no or limited surface water or groundwater may choose to desalinate seawater or brackish water to obtain drinking water. Reverse osmosis is the most common method of desalination, although 85 percent of desalinated water is produced in multistage flash plants.[2] Large reverse osmosis and multistage flash desalination plants are used in the Middle East, especially Saudi Arabia. The energy requirements of the plants are large, but electricity can be produced relatively cheaply with the abundant oil reserves in the region. The desalination plants are often located adjacent to the power plants, which reduces energy losses in transmission and allows waste heat to be used in the desalination process of multistage flash plants, reducing the amount of energy needed to desalinate the water and providing cooling for the power plant.

Sea Water Reverse Osmosis (SWRO) is a reverse osmosis desalination membrane process that has been commercially used since the early 1970s. Its first practical demonstration was done by Sidney Loeb and Srinivasa Sourirajan from UCLA in Coalinga, California. Because no heating or phase changes are needed, energy requirements are low in comparison to other processes of desalination, though still much higher than other forms of water supply (including reverse osmosis treatment of wastewater).[citation needed]

The typical single pass SWRO system consists of the following components:

  • Intake
  • Pre-treatment
  • High-pressure pump
  • Membrane assembly
  • remineralisation and pH adjustment
  • Disinfection

[edit] Pre-treatment

Pre-treatment is important when working with RO and nanofiltration (NF) membranes due to the nature of their spiral wound design. The material is engineered in such a fashion to allow only one way flow through the system. As such the spiral wound design doesn't allow for backpulsing with water or air agitation to scour its surface and remove solids. Since accumulated material cannot be removed from the membrane surface systems they are highly susceptible to fouling (loss of production capacity). Therefore, pretreatment is a necessity for any RO or NF system. Pretreatment in SWRO system has four major components:

Screening of solids
Solids within the water must be removed and the water treated to prevent fouling of the membranes by fine particle or biological growth, and reduce the risk of damage to high-pressure pump components.
Screening of biologicals
Prefiltration pH adjustment
If the pH of upstream salinwater is above 5.8 in the acidic-alkaline measurement scale, sulfuric acid or other acidic solution is used to adjust the pH of water at 5.5 to 5.8.
Cartridge filtration

[edit] High pressure pump

The pump supplies the pressure needed to push water through the membrane, even as the membrane rejects the passage of salt through it. Typical pressures for brackish water range from 225 to 375 lbf/in² (1.6 to 2.6 MPa). In the case of seawater, they range from 800 to 1,180 lbf/in² (6 to 8 MPa).

[edit] Membrane assembly

The membrane assembly consists of a pressure vessel with a membrane that allows feedwater to be pressed against it. The membrane must be strong enough to withstand whatever pressure is applied against it. RO membranes are made in a variety of configurations, with the two most common configurations being spiral-wound and a hollow-fiber.

[edit] Remineralisation and pH adjustment

The desalinated water is very corrosive and is "stabilised" to protect downstream pipelines and storages usually by adding lime and carbon dioxide to prevent corrosion of concrete or cement lined surfaces. Liming material is used in order to adjust pH at 6.8 to 8.1 to meet the potable water specifications, primarily for effective disinfection and for corrosion control.

[edit] Disinfection

Post-treatment consists of stabilizing the water and preparing for distribution. Desalination processes are very effective barriers to pathogenic organisms, how ever disinfection is used to ensure a "safe" water supply. Disinfection (sometimes called germicidal or bactericidal) is employed to kill the any bacteria protozoa and virus that have bypassed the desalination process into the product water. Disinfection may be by means of ultraviolet radiation, using UV lamps directly on the product, or by chlorination or chloramination (chlorine and ammonia). In many countries either chlorination or chloraminaton is used to provide a "residual" disinfection agent in the water supply system to protect against infecton of the water supply by contamintaion entering the system.

[edit] New developments

Prefiltration of high fouling waters with another, larger-pore membrane with less hydraulic energy requirement, has been evaluated and sometimes used since the 1970s. However, this means the water passes through two membranes and is often repressurized, requiring more energy input in the system, increasing the cost.

Other recent development work[3] has focused on integrating RO with electrodialysis in order to improve recovery of valuable deionized products or miminize concentrate volume requiring discharge or disposal.

[edit] See also

[edit] Sources

  • Kramer, Matt. Making Sense of Wine. Philadelphia: Running Press, 2003.

[edit] Notes

[edit] External links




สกู๊ป

ข้อมูลไบโอดีเซลเปรียบเทียบกับน้ำมันดีเซล
คุณสมบัติวิศวกรตรวจบอยเบอร์
เชื้อเพลิง
เชื้อเพลิงแห่งอนาคต
พลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานลม
พลังงาน
บอยเลอร์
บอยเลอร์ หรือ หม้อไอน้ำ
นาโนเทคโนโลยี
มลภาวะ article
น้ำมัน
ถ่านหิน



Copyright © 2010 All Rights Reserved.
บริษัท เอ็น เอส อาร์ เซ็นเตอร์ จำกัด โทร 02-8110933 โทรสาร 02-8110932 HEAD OFFICE : 100/555 ซ.กาญจนาภิเษก005 แขวงหลักสอง เขตบางแค กรุงเทพฯ