Membrány s reverzní osmózou musí být vyrobeny do specifických konfigurací, než mohou být použity v systémech úpravy vody. V současné době mezi hlavní konfigurace membrán patří deskové-a{2}}rámové, trubicové, spirálově vinuté a typy s dutými vlákny. Mezi nimi jsou konfigurace spirálově vinutého a dutého vlákna nejčastěji používané v aplikacích na úpravu vody. Například membrány YIME RO mají spirálovitě vinutou strukturu, která je široce používána v systémech reverzní osmózy.
V případě spirálově vinutých konfigurací mezi běžně používané membrány patří membrány z acetátu celulózy (CA) a membrány z tenkého -filmového kompozitu (TFC). Tyto membrány jsou sestaveny do membránových prvků, které jsou následně umístěny do tlakové nádoby, aby vytvořily kompletní membránový modul.
Membrány používané pro spirálově vinuté prvky se obvykle nejprve vyrábějí jako ploché membrány. Struktura membrány z acetátu celulózy je znázorněna na obrázku 1. Horní vrstva je hustá tenká vrstva (0,1–1,0 μm), známá jako odsolovací vrstva. Pod odsolovací vrstvou je o něco silnější porézní nosná vrstva (100–200 μm). Voda může snadno procházet hustou vrstvou a proudit do porézní nosné vrstvy. Hustá vrstva funguje jako semi{9}}propustná membrána, která účinně zabraňuje průchodu solí a dosahuje odsolování.
Struktura kompozitní membrány je znázorněna na obrázku 2. Kompozitní membrána se skládá ze tří vrstev: ultra-tenká odsolovací vrstva nahoře, porézní polysulfonová mezilehlá nosná vrstva uprostřed a polyesterová nosná tkanina dole. Protože polyesterová nosná vrstva je relativně nerovná a porézní, nemůže přímo podporovat odsolovací vrstvu. Velikost povrchových pórů polysulfonové vrstvy může být regulována na přibližně 0,015 um. Odsolovací vrstva má tloušťku přibližně 0,2 μm. Membrána s podporou polysulfonové vrstvy odolá vyšším provozním tlakům a vykazuje silnou odolnost proti mechanickému namáhání a chemické korozi.
U konfigurací membrán z dutých vláken jsou četná dutá vlákna vyrobená z aromatických polyesterových membrán přímo sestavena uvnitř tlakové nádoby a tvoří základní odsolovací jednotku pro úpravu vody - membránový modul.
Ať už se jedná o konfiguraci spirálově vinuté nebo o konfiguraci s dutým vláknem, konstrukce musí obecně splňovat následující požadavky:
- Zajistěte dostatečnou mechanickou podporu, aby membrána vydržela tlak napájecí vody.
- Zajistěte, aby napájecí voda, koncentrát a permeát proudily odděleně, s rovnoměrnou distribucí a správnými podmínkami průtoku, čímž se minimalizuje polarizace koncentrace.
- Umožněte membráně v rámci konfigurace plně využít vlastní odlučování solí a propustnost vody.
- Maximalizujte efektivní využití plochy povrchu membrány.
V další části se zaměříme na konfiguraci spirálově vinutého, která se běžně používá u membrán YIME, a vysvětlíme její strukturu a také rozdíly mezi různými typy membrán.
