Membran för omvänd osmos måste tillverkas i specifika konfigurationer innan de kan appliceras i vattenbehandlingssystem. För närvarande inkluderar huvudmembrankonfigurationerna platt--och-ram, rörformade, spirallindade och ihåliga fibrer. Bland dessa är spirallindade och ihåliga fibrer de vanligast använda i vattenbehandlingsapplikationer. Till exempel antar YIME RO-membran en spirallindad struktur, som används ofta i system med omvänd osmos.
För spirallindade konfigurationer inkluderar vanliga membran cellulosaacetat (CA) membran och tunna -film komposit (TFC) membran. Dessa membran är sammansatta till membranelement, som sedan placeras inuti ett tryckkärl för att bilda en komplett membranmodul.
Membran som används för spirallindade element tillverkas vanligtvis först som platta arkmembran. Strukturen hos ett cellulosaacetatmembran visas i figur 1. Det övre skiktet är ett tätt tunt skikt (0,1–1,0 μm), känt som avsaltningsskiktet. Under avsaltningsskiktet finns ett något tjockare poröst stödskikt (100–200 μm). Vatten kan lätt passera genom det täta lagret och rinna in i det porösa stödlagret. Det täta lagret fungerar som det semi-permeabla membranet, vilket effektivt förhindrar salter från att passera och uppnår avsaltning.
Strukturen hos ett kompositmembran visas i figur 2. Ett kompositmembran består av tre skikt: ett ultra-tunt avsaltningsskikt på toppen, ett poröst polysulfon-mellanbärande skikt i mitten och ett polyesterstödtyg i botten. Eftersom polyesterstödskiktet är relativt ojämnt och poröst kan det inte direkt stödja avsaltningsskiktet. Ytporstorleken på polysulfonskiktet kan regleras till cirka 0,015 μm. Avsaltningsskiktet har en tjocklek på cirka 0,2 μm. Understödd av polysulfonskiktet kan membranet motstå högre arbetstryck och uppvisar stark motståndskraft mot mekanisk påfrestning och kemisk korrosion.
För hålfibermembrankonfigurationer är många ihåliga fibrer gjorda av aromatiska polyestermembraner direkt monterade inuti ett tryckkärl, vilket bildar den grundläggande avsaltningsenheten för vattenbehandling - membranmodulen.
Oavsett om det är en spirallindad konfiguration eller en ihålig fiberkonfiguration måste designen i allmänhet uppfylla följande krav:
- Tillhandahåll adekvat mekaniskt stöd så att membranet tål matarvattentrycket.
- Säkerställ att matarvatten, koncentrat och permeat flödar separat, med jämn fördelning och korrekta flödesförhållanden, vilket minimerar koncentrationens polarisering.
- Låt membranets inneboende saltavstötning och vattenpermeabilitet utnyttjas fullt ut inom konfigurationen.
- Maximera det effektiva utnyttjandet av membranytan.
I nästa avsnitt kommer vi att fokusera på spiralsårets konfiguration som vanligtvis används i YIME-membran, och förklara dess struktur samt skillnaderna mellan olika membrantyper.
