濃度偏光逆浸透の欠点

水に対する世界的な需要の増加とその減少供給により、逆浸透による既存の水源の治療はますます人気が高まっています。逆浸透は、軟化、消毒、淡水化、および無機汚染物質除去の用途です。逆浸透中の透過性膜の性能は、濃度偏光としても知られている溶質を拒否する能力によって決定されます。

1. 逆浸透モデル

   • 現在、3種類の逆浸透モデルが存在しています。不可逆的な熱力学モデルは、膜が平衡に近いという仮定を立て、現象学的関係によるフラックスを説明します。均質膜モデルは、ポリマー膜が非多孔質であると想定しており、膜を横切る輸送は拡散によって発生します。多孔質モデルでは、輸送は膜全体に広がる毛穴を通る拡散と対流の両方を介して発生します。

   濃度偏光

   • 膜表面を通過できない溶質の蓄積は、濃度重合と呼ばれます。その結果、膜壁の片側は、もう一方の側よりも溶質濃度が高くなります。濃度の分極は、膜と溶質の両方の特性、ならびに横方向および軸流フィールドの両方の影響を受けます。濃度偏光は、逆浸透プロセスの全体的な性能に大きな影響を及ぼし、表面スケールの形成を予測するために使用されます。

   モデリングの難しさ

   • 濃度偏光は、モデル設計に必要な溶質壁濃度を計算するのが難しくなるため、逆浸透モデリングに悪影響を及ぼします。膜を横切る濃度勾配の増加は、膜を通る溶質フラックスを増加させます。濃度偏光は、膜の分離特性も変化させます。

   その他の欠点

   • 溶解度の制限を超えると、濃度偏光が溶質沈殿を引き起こし、粒子のファウリングと表面スケールの形成の両方につながります。また、膜壁での浸透圧の増加は、水流を低下させます。ファウリングと還元水フラックスの両方が、飼料内の材料の蓄積によって強化され、膜の表面をブロックします。