Käänteisosmoosikalvot on valmistettava tiettyihin kokoonpanoihin ennen kuin niitä voidaan käyttää vedenkäsittelyjärjestelmissä. Tällä hetkellä tärkeimmät kalvokokoonpanot sisältävät levy{1}}ja-runko-, putki-, kierre- ja onttokuitutyypit. Näistä kierre- ja onttokuitukokoonpanot ovat yleisimmin käytettyjä vedenkäsittelysovelluksissa. Esimerkiksi YIME RO -kalvoissa on kierretty rakenne, jota käytetään laajalti käänteisosmoosijärjestelmissä.
Kierrehaavakokoonpanoissa yleisesti käytettyjä kalvoja ovat selluloosa-asetaattikalvot (CA) ja ohut-kalvokomposiittikalvot (TFC). Nämä kalvot kootaan kalvoelementeiksi, jotka asetetaan sitten paineastian sisään täydellisen kalvomoduulin muodostamiseksi.
Spiraalikierretyissä elementeissä käytettävät kalvot valmistetaan tyypillisesti ensin litteinä levykalvoina. Selluloosaasetaattikalvon rakenne on esitetty kuvassa 1. Yläkerros on tiheä ohut kerros (0,1–1,0 μm), joka tunnetaan suolanpoistokerroksena. Suolanpoistokerroksen alla on hieman paksumpi huokoinen tukikerros (100–200 μm). Vesi pääsee helposti kulkemaan tiheän kerroksen läpi ja virtaamaan huokoiseen tukikerrokseen. Tiheä kerros toimii puoli{9}}läpäisevänä kalvona, joka estää tehokkaasti suolojen kulkeutumisen läpi ja saa aikaan suolanpoiston.
Komposiittikalvon rakenne on esitetty kuvassa 2. Komposiittikalvo koostuu kolmesta kerroksesta: ultra-ohut suolanpoistokerros päällä, huokoinen polysulfonivälitukikerros keskellä ja polyesterikangas pohjassa. Koska polyesteritukikerros on suhteellisen epätasainen ja huokoinen, se ei voi suoraan tukea suolanpoistokerrosta. Polysulfonikerroksen pintahuokoskokoa voidaan säätää noin 0,015 μm:iin. Suolanpoistokerroksen paksuus on noin 0,2 μm. Polysulfonikerroksen tukemana kalvo kestää korkeampia käyttöpaineita ja se kestää hyvin mekaanista rasitusta ja kemiallista korroosiota.
Onttokuitukalvokokoonpanoissa lukuisia aromaattisista polyesterikalvoista valmistettuja onttoja kuituja kootaan suoraan paineastian sisään, jolloin ne muodostavat vedenkäsittelyn perussuolanpoistoyksikön - kalvomoduulin.
Olipa kyseessä spiraalikierretty kokoonpano tai onttokuitukokoonpano, rakenteen on yleensä täytettävä seuraavat vaatimukset:
- Tarjoa riittävä mekaaninen tuki, jotta kalvo kestää syöttöveden painetta.
- Varmista, että syöttövesi, tiiviste ja permeaatti virtaavat erikseen tasaisesti jakautuneena ja oikeat virtausolosuhteet minimoiden näin pitoisuuden polarisoitumisen.
- Salli kalvon luontaisen suolanpoiston ja vedenläpäisevyyden hyödyntäminen kokoonpanossa täysimääräisesti.
- Maksimoi kalvon pinta-alan tehokas käyttö.
Seuraavassa osiossa keskitymme YIME-kalvoissa yleisesti käytettyyn spiraalihaavakonfiguraatioon ja selitämme sen rakennetta sekä eri kalvotyyppien välisiä eroja.
