По мірі посилення глобального зростання населення та швидка індустріалізація, прісноводні ресурси стають все більш дефіцитними, і дисбаланс між водопостачанням та попитом став критичним обмеженням соціально-економічного розвитку. Морська вода та солоноща-вода-імунна до коливань погоди та здатна цілодобова операція-тому він приймає все більше і більше прибережних країн. Серед наявних технологій мембрани зворотного посмосу (RO) стали основним рішенням завдяки їхній прямій експлуатації, порівняно низькій капітальній вартості та придатності для масштабних розгортань.
Рез-резацію працює, застосовуючи тиск, що перевищує осмотичний тиск морської води, змушуючи молекули води через напівпроникну мембрану. Оскільки осмотичний тиск Seawater високий, споживання енергії залишається суттєвим: сьогоднішні рослини зазвичай працюють на 3–4 кВт \/ год м³. Навіть із сучасними пристроями відновлення енергії, скорочення загального попиту на електроенергію все ще є головним пріоритетом галузі. Мембранні матеріали тут рішучі, оскільки вони регулюють ефективність поділу, пронизують якість та експлуатаційні витрати. Ідеальна мембрана SWRO повинна поєднувати чотири ключові атрибути продуктивності:
1. Висока селективність та висока проникність
Ранні фільми, такі як Ft -30, вже досягли 99,4 % відхилення NaCl та потоку 1,2 л M⁻² H⁻ BAR⁻. Завдяки вдосконаленню хімії міжфазної полімеризації, морфології шару та поверхневої гідрофільності можливі ще більш високі показники.
2. Зародні властивості антифуляції
Іони органічної речовини та металів легко дотримуються традиційних поверхонь ПА. Гідрофільні покриття (наприклад, полівініловий спирт) або Zwitterionic поверхневі трансплантати можуть пригнічувати забруднення, тривалий термін експлуатації мембран та розрізати частоту очищення.
3. Низьке відхилення бору
Оскільки борна кислота - це невелика нейтральна молекула, її важко видалити. Звуження розміру пор, що включає гідрофобні або фторовані мономери, і побудова щільних зшитого мереж може підвищити відмову від бору до більшої або дорівнює 93 %, що зустрічається з межі питної води.
4. Експлентна резистентність
Звичайний поліамід вразливий до окислювальної атаки. Нові поліефірні мембрани або нано масштабні захисні шари різко покращують толерантність до вільного хлору, спрощуючи попередню обробку.
Останніми роками вдосконалені матеріали, які не є наноматеріалами, такими як оксид графену, ZIF -8 та нано-Tio₂-Have, були широко досліджені для створення гібридних активних шарів. Їх унікальні нано-канали підвищують транспорт води, підвищуючи механічну міцність, стійкість до забруднення та хімічну міцність. Промисловий розгортання все ще знаходиться на ранній стадії, але прогноз є дуже перспективним.
До 2021 року понад 160 країн працювали системами опріснення, при цьому глобальна потужність перевищує 100 мільйонів м³ дня⁻. Тільки Китай замовив великі рослини SWRO в Чушані, Циндао та інших прибережних містах, будуючи міцну внутрішню промисловість. Забігаючи наперед, синтез нових матеріалів та інтелектуального виробництва призведе до того, що мембрани будуть призвести до ще більшого потоку, меншого попиту на енергію та більшої експлуатаційної стабільності.
Останніми роками вдосконалені матеріали, які не є наноматеріалами, такими як оксид графену, ZIF -8 та нано-Tio₂-Have, були широко досліджені для створення гібридних активних шарів. Їх унікальні нано-канали підвищують транспорт води, підвищуючи механічну міцність, стійкість до забруднення та хімічну міцність. Промисловий розгортання все ще знаходиться на ранній стадії, але прогноз є дуже перспективним.
