Les membranes d'osmosi inversa s'han de fabricar en configuracions específiques abans de poder aplicar-se als sistemes de tractament d'aigua. Actualment, les principals configuracions de membrana inclouen els tipus de placa-i-marc, tubular, espiral i fibra buida. Entre aquestes, les configuracions de bobina espiral i fibra buida són les més utilitzades en aplicacions de tractament d'aigua. Per exemple, les membranes YIME RO adopten una estructura de ferida en espiral, que s'utilitza àmpliament en sistemes d'osmosi inversa.
Per a les configuracions de ferides en espiral, les membranes que s'utilitzen habitualment inclouen membranes d'acetat de cel·lulosa (CA) i membranes de -pel·lícula composta (TFC) fina. Aquestes membranes s'ajunten en elements de membrana, que després es col·loquen dins d'un recipient a pressió per formar un mòdul de membrana complet.
Les membranes utilitzades per als elements enrotllats en espiral normalment es fabriquen primer com a membranes de làmina plana. L'estructura d'una membrana d'acetat de cel·lulosa es mostra a la figura 1. La capa superior és una capa fina densa (0,1–1,0 μm), coneguda com a capa dessalinitzant. Sota la capa de dessalinització hi ha una capa de suport porosa lleugerament més gruixuda (100-200 μm). L'aigua pot passar fàcilment a través de la capa densa i fluir a la capa de suport porosa. La capa densa actua com a membrana semi-permeable, evitant eficaçment el pas de sals i aconseguint la dessalinització.
L'estructura d'una membrana composta es mostra a la figura 2. Una membrana composta consta de tres capes: una capa de dessalinització ultra-a la part superior, una capa de suport intermèdia de polisulfona porosa al mig i una tela de suport de polièster a la part inferior. Com que la capa de suport de polièster és relativament desigual i porosa, no pot suportar directament la capa de dessalinització. La mida dels porus superficials de la capa de polisulfona es pot controlar a uns 0,015 μm. La capa dessalinitzadora té un gruix d'aproximadament 0,2 μm. Amb el suport de la capa de polisulfona, la membrana pot suportar pressions de funcionament més altes i presenta una forta resistència a l'estrès mecànic i a la corrosió química.
Per a les configuracions de membrana de fibra buida, nombroses fibres buides fetes de membranes de polièster aromàtic s'assemblen directament dins d'un recipient a pressió, formant la unitat bàsica de dessalinització per al tractament d'aigua - el mòdul de membrana.
Tant si es tracta d'una configuració de bobina en espiral com d'una configuració de fibra buida, el disseny generalment ha de complir els requisits següents:
- Proporcioneu un suport mecànic adequat perquè la membrana pugui suportar la pressió de l'aigua d'alimentació.
- Assegureu-vos que l'aigua d'alimentació, el concentrat i el permeat flueixin per separat, amb una distribució uniforme i condicions de flux adequades, minimitzant així la polarització de la concentració.
- Permet que el rebuig de sal inherent de la membrana i la permeabilitat a l'aigua s'utilitzin completament dins de la configuració.
- Maximitzar la utilització efectiva de la superfície de la membrana.
A la següent secció, ens centrarem en la configuració de la ferida en espiral que s'utilitza habitualment a les membranes YIME i explicarem la seva estructura, així com les diferències entre diversos tipus de membranes.
