Reversās osmozes membrānas ir jāizgatavo īpašās konfigurācijās, pirms tās var izmantot ūdens attīrīšanas sistēmās. Pašlaik galvenās membrānas konfigurācijas ietver plākšņu{1}}un-rāmju, cauruļveida, spirālveida un dobu šķiedru veidus. Starp tiem ūdens attīrīšanas lietojumos visbiežāk tiek izmantotas spirālveida un dobu šķiedru konfigurācijas. Piemēram, YIME RO membrānām ir spirālveida brūces struktūra, ko plaši izmanto reversās osmozes sistēmās.
Spirālveida brūces konfigurācijām parasti tiek izmantotas celulozes acetāta (CA) membrānas un plānas -plēves kompozīta (TFC) membrānas. Šīs membrānas tiek samontētas membrānas elementos, kurus pēc tam ievieto spiediena traukā, veidojot pilnīgu membrānas moduli.
Spirālveida brūces elementiem izmantotās membrānas parasti vispirms ražo kā plakanas lokšņu membrānas. Celulozes acetāta membrānas struktūra ir parādīta 1. attēlā. Augšējais slānis ir blīvs plāns slānis (0,1–1,0 μm), ko sauc par atsāļošanas slāni. Zem atsāļošanas slāņa atrodas nedaudz biezāks porains atbalsta slānis (100–200 μm). Ūdens var viegli iziet cauri blīvajam slānim un ieplūst porainajā atbalsta slānī. Blīvs slānis darbojas kā daļēji{9}}caurlaidīga membrāna, efektīvi novēršot sāļu izkļūšanu cauri un panākot atsāļošanu.
Kompozītmateriālu membrānas struktūra ir parādīta 2. attēlā. Kompozītmateriālu membrāna sastāv no trim slāņiem: īpaši plāns atsāļošanas slānis augšpusē, porains polisulfona starpslānis vidū un poliestera atbalsta audums apakšā. Tā kā poliestera atbalsta slānis ir salīdzinoši nevienmērīgs un porains, tas nevar tieši atbalstīt atsāļošanas slāni. Polisulfona slāņa virsmas poru izmēru var kontrolēt apmēram 0, 015 μm. Atsāļošanas slāņa biezums ir aptuveni 0,2 μm. Pateicoties polisulfona slānim, membrāna var izturēt lielāku darba spiedienu un tai ir spēcīga izturība pret mehānisko spriegumu un ķīmisko koroziju.
Dobu šķiedru membrānu konfigurācijām daudzas dobas šķiedras, kas izgatavotas no aromātiskām poliestera membrānām, ir tieši samontētas spiedtvertnē, veidojot pamata atsāļošanas iekārtu ūdens attīrīšanai - membrānas moduli.
Neatkarīgi no tā, vai tā ir spirālveida vai dobu šķiedru konfigurācija, konstrukcijai parasti jāatbilst šādām prasībām:
- Nodrošiniet atbilstošu mehānisko atbalstu, lai membrāna varētu izturēt barības ūdens spiedienu.
- Nodrošiniet, lai padeves ūdens, koncentrāts un permeāts plūst atsevišķi, vienmērīgi sadalot un pareizi plūsmas apstākļos, tādējādi samazinot koncentrācijas polarizāciju.
- Ļaujiet konfigurācijā pilnībā izmantot membrānai raksturīgo sāls atgrūšanu un ūdens caurlaidību.
- Maksimāli palieliniet membrānas virsmas laukuma efektīvu izmantošanu.
Nākamajā sadaļā mēs pievērsīsimies spirālveida brūces konfigurācijai, ko parasti izmanto YIME membrānās, un izskaidrosim tās struktūru, kā arī atšķirības starp dažādiem membrānu veidiem.
