Membrane za reverznu osmozu moraju se proizvesti u posebnim konfiguracijama prije nego što se mogu primijeniti u sustavima za pročišćavanje vode. Trenutačno glavne konfiguracije membrana uključuju ploče-i-okvir, cjevaste, spiralno namotane i vrste šupljih vlakana. Među njima, konfiguracije spiralno namotanih i šupljih vlakana najčešće se koriste u primjenama obrade vode. Na primjer, YIME RO membrane imaju strukturu spiralnog namotaja, koja se široko koristi u sustavima reverzne osmoze.
Za konfiguracije spiralnih rana, najčešće korištene membrane uključuju membrane od celuloznog acetata (CA) i membrane od tankog -sloja (TFC). Te se membrane sastavljaju u membranske elemente, koji se zatim stavljaju u posudu pod tlakom kako bi formirali potpuni membranski modul.
Membrane koje se koriste za spiralno namotane elemente obično se prvo proizvode kao ravne membrane. Struktura membrane od celuloznog acetata prikazana je na slici 1. Gornji sloj je gusti tanki sloj (0,1–1,0 μm), poznat kao desalinizacijski sloj. Ispod sloja desalinizacije nalazi se nešto deblji porozni potporni sloj (100–200 μm). Voda može lako proći kroz gusti sloj i teći u porozni nosivi sloj. Gusti sloj djeluje kao polu-propusna membrana, učinkovito sprječavajući prolaz soli i postižući desalinizaciju.
Struktura kompozitne membrane prikazana je na slici 2. Kompozitna membrana sastoji se od tri sloja: ultra-tankog sloja za desalinizaciju na vrhu, poroznog polisulfonskog srednjeg potpornog sloja u sredini i poliesterske potporne tkanine na dnu. Budući da je poliesterski potporni sloj relativno neravan i porozan, ne može izravno poduprijeti desalinizacijski sloj. Veličina površinskih pora polisulfonskog sloja može se kontrolirati na oko 0,015 μm. Desalinizacijski sloj ima debljinu od približno 0,2 μm. Potpomognuta polisulfonskim slojem, membrana može izdržati više radne tlakove i pokazuje jaku otpornost na mehanički stres i kemijsku koroziju.
Za konfiguracije membrana sa šupljim vlaknima, brojna šuplja vlakna izrađena od aromatičnih poliesterskih membrana izravno se sklapaju unutar tlačne posude, tvoreći osnovnu jedinicu za desalinizaciju za obradu vode - membranski modul.
Bez obzira radi li se o spiralno namotanoj konfiguraciji ili konfiguraciji šupljih vlakana, dizajn općenito mora ispunjavati sljedeće zahtjeve:
- Osigurajte odgovarajuću mehaničku potporu tako da membrana može izdržati pritisak dovodne vode.
- Osigurajte da napojna voda, koncentrat i permeat teku odvojeno, s ravnomjernom raspodjelom i pravilnim uvjetima protoka, čime se smanjuje koncentracijska polarizacija.
- Dopustite membrani da se u potpunosti iskoristi odbijanje soli i propusnost vode unutar konfiguracije.
- Povećajte učinkovito korištenje površine membrane.
U sljedećem odjeljku usredotočit ćemo se na spiralno namotanu konfiguraciju koja se obično koristi u YIME membranama i objasniti njenu strukturu kao i razlike između različitih vrsta membrana.
