Мембрани зворотного осмосу повинні бути виготовлені в певних конфігураціях, перш ніж їх можна буде застосовувати в системах очищення води. Наразі основні конфігурації мембран включають пластинчаті-і-каркасні, трубчасті, спірально-навиті та типи порожнистих волокон. Серед них спірально намотані та порожнисті волокна найчастіше використовуються для обробки води. Наприклад, мембрани YIME RO мають спіральну структуру, яка широко використовується в системах зворотного осмосу.
Для конфігурацій зі спіральною намоткою зазвичай використовуються мембрани з ацетату целюлози (CA) і мембрани з тонко-композиту (TFC). Ці мембрани збираються в мембранні елементи, які потім поміщаються всередину резервуара під тиском, утворюючи повний мембранний модуль.
Мембрани, які використовуються для спіральних елементів, як правило, спочатку виготовляються як плоскі листові мембрани. Структура мембрани з ацетату целюлози показана на малюнку 1. Верхній шар являє собою щільний тонкий шар (0,1–1,0 мкм), відомий як шар опріснення. Під опріснювальним шаром знаходиться трохи товщий пористий опорний шар (100–200 мкм). Вода може легко проходити крізь щільний шар і перетікати в пористий опорний шар. Щільний шар діє як напів-проникна мембрана, ефективно запобігаючи проходженню солей і забезпечуючи опріснення.
Структура композитної мембрани показана на малюнку 2. Композитна мембрана складається з трьох шарів: ультра-опріснювального шару вгорі, пористого полісульфонового проміжного опорного шару в середині та поліефірної опорної тканини в нижній частині. Оскільки опорний шар поліестеру відносно нерівний і пористий, він не може безпосередньо підтримувати шар опріснення. Розмір поверхневих пор полісульфонового шару можна контролювати приблизно на рівні 0,015 мкм. Шар опріснення має товщину приблизно 0,2 мкм. Підтримувана шаром полісульфону, мембрана може витримувати більш високий робочий тиск і демонструє високу стійкість до механічних впливів і хімічної корозії.
Для конфігурацій мембрани з порожнистим волокном численні порожнисті волокна, виготовлені з ароматичних поліефірних мембран, збираються безпосередньо всередині резервуара під тиском, утворюючи основну опріснювальну установку для очищення води - мембранного модуля.
Незалежно від того, чи це конфігурація зі спіральною намоткою чи конфігурацією з порожнистим волокном, конструкція, як правило, повинна відповідати таким вимогам:
- Забезпечте відповідну механічну опору, щоб мембрана могла витримувати тиск живильної води.
- Переконайтеся, що живильна вода, концентрат і пермеат течуть окремо, з рівномірним розподілом і належними умовами потоку, тим самим зводячи до мінімуму поляризацію концентрації.
- Дозволяє повною мірою використовувати властиву мембрані відторгнення солі та водопроникність у конфігурації.
- Максимально ефективне використання площі поверхні мембрани.
У наступному розділі ми зосередимося на конфігурації спіральної намотування, яка зазвичай використовується в мембранах YIME, і пояснимо її структуру, а також відмінності між різними типами мембран.
