در روش اسمز معکوس RO آب با فشار زیادی از غشای نیمه تراوا رد کرده و املاح و مواد آلی موجود در آب از بین می روند.
اسمز یک اتفاق طبیعی است که به صورت های گوناگون در طبیعت شکل می گیرد.
در این اتفاق یک محلولی که دارای شوری کمتری است به حالت طبیعی به طرف محلولی که دارای شوری بیشتری می باشد
تمایل به حرکت دارد. زمانی که ریشه درخت از خاک آب را جذب می کند و یا زمانی که
کلیه انسان از خون آب را جذب می کند، اسمز اتفاق افتاده است.
اسمز معکوس RO
فرایند اسمز معکوس RO برعکس فرایند اسمز طبیعی است. در فرایند اسمز آب بدون اینکه به انرژی نیازی داشته باشد
به جریان خود ادامه می دهد اما در فرایند اسمز معکوس به آبی که مقدار شوری بیشتری دارد
فشار وارد می کنیم. غشایی که در فرایند اسمز معکوس استفاده می شود غشای نیمه تراوا می باشد.
که اجازه عبور کردن را به مولکول های موجود در آب می دهد ولی از عبور نمک ها و باکتری ها و آلودگی های موجود در آب جلوگیری می کند.
هزینه اسمز معکوس RO
سرمایه گذاری اولیه و هزینه ای که برای انرژی یا همان برق و مواد شیمیایی و همچنین جایگزینی غشا از مواردی می باشد
که در هزینه فرایند اسمز معکوس تاثیرگذار هستند.
جنس غشای مورد استفاده در فرایند اسمز معکوس استات سلولز و پلی آمید می باشد که عمر این غشا ها از ۳ سال کم تر نمی باشد.
شباهت و تفاوت اسمز معکوس با روش فیلتراسیون
شباهت این دو در این است که در هر دو فرایند از فشار برای از بین بردن ناخالصی آب استفاده می کنند ولی تفاوت های این دو فرایند در این است که
- در روش فیلتراسیون اندازه ذرات حائز اهمیت می باشد ولی در فرایند اسمز معکوس بار الکتریکی
و حلالیت یون در ماده غشا علاوه بر اندازه ذرات دارای اهمیت می باشد.
برخی اوقات مشاهده شده که برخی از موادی که سنگین تر از آب یا نمک حتی بیشتر از آب هستند از غشا نیز عبور می کنند.
- فشار اسمزی در فرایند فیلتراسیون بسیار کم و ناچیز بوده و عموما کاری انجام نمی دهد.
- دو جریانی که در فرایند اسمزمعکوس وجود دارد یکی آب بدون آلودگی به دست آمده و
آن یکی پساب (فاضلاب) می باشد ولی در فرایند فیلتراسیون تنها یک جریان وجود دارد.
- در روش اسمز معکوس گرفتگی غشا خیلی کمتر از گرفتگی غشا در روش فیلتراسیون می باشد.
دلیل این امر آن است که در فرایند اسمز معکوس جریان آب به صورت موازی بستر غشا می باشد
ولی در فرایند فیلترسیون جریان آب به صورت عمودی بر بستر غشا می باشد. وقتی که جریان آب به صورت موازی باشد
با جریان خود غشا را می شورد و سبب میشود که گرفتگی غشا کاهش یابد.
نکاتی در مورد استفاده از اسمزمعکوس
- استریل نبودن آب خروجی از این سیستم
- نباید فشارهای ورودی و خروجی انواع مراحل استفاده از اسمز معکوس بالاتر از حد مجاز باشد.
- قبل از اینکه سیستم را راه اندازی کنند باید فیلترها را به صورت معکوس بشورند
- تا توانایی از بین بردن آلودگی و ذرات موجود در آب را داشته باشند.
- خشک شدن غشا و وجود باکتری ها و یخ بستن پرده ها عواملی هستند که باعث خراب شدن سیستم می شوند.
- تنها دلیلی که باعث بیشتر شدن عمر پرده ها می شود استفاده مطلوب و مناسب از روش اسمز معکوس است.
کارایی اسمز معکوس در روند تصفیه آب
تنها روشی که در مورد تولید آب شیرین از آب شور دریا با روش اسمز معکوس رقابت دارد روش تقطیر می باشد.
به دلیل اینکه فرایند اسمز معکوس دارای تغییر فاز نمی باشد. از طرفی هم میزان انرژی مورد نیاز در روش اسمز معکوس بسیار کم تر ازروش تقطیر می باشد.
روش الکترودیالیز به جهت تولید آب شیرین از آب های نیمه شور از نظر اقتصادی و هزینه با فرایند اسمزمعکوس در رقابت می باشد .
در شرایطی که TDS آب از ۲۰۰۰ ppm کم تر باشد مقرون به صرفه تر خواهد بود.
درباره اسمزمعکوس
به طور کلی فرایند های معمولی تصفیه آب برای تبدیل آبهای سطحی با زیر زمینی به آب آشامیدنی مناسب
می بشاند با این حال در برخی مواقع منابع آب حاوی موادی هستند که توسط این فرایند ها قابل نصفیه نیستند
به عنوان مثال آب های زیر زمینی دارای جامدات محلول اضافی بوده و نیز در برخی شرایط آبهای سطحی
حاوی ترکیبات الی ناشی از پسابهای شهری و صنعتی و یا مواد آلی طبیعی نظیر اسید هیومیک و اسید فولویک
و یا محصولات حاصل از فعالیت های جلبکی می باشند .
جهت حذف این آلاینده ها و نیز تصفیه آب به منظور استفاده در مصارف ویژه ، از تکنولوژی های پیشرفته تصفیه آب استفاده می گردد
. روش های تصفیه پیشرفته معطوف به متد هایی هستند که از آب طبیعی یا فاضلاب های پیش تصفیه شده
پ، آب خالص یا فوق خالص تولید می کنند که در پزشکی ، صنایع غذایی ، صنایع شیمیایی و سلولزی ، تولید
نیروی محرکه بخار و دیگر زمینه های صنعتی موارد مصرف دارند.
از اصلی ترین روش های تصفیه آب می توان به بستر های تبادل یونی ، تقطیر یا تبخیر ، اسمز معکوس ،
الکترودیالیز ، الترافیلتراسیون اشاره نمود که به سه روش اخر اصطلاحاً روش های غشایی گفته می شود.
فرایند های غشایی از روش های نوین جداسازی هستند که بدون استفاده از تغییر فاز ، اجزاء مورد نظر را از سیال جدا می کنند.
امروزه فرایند های غشایی در تمامی شاخه ها از جمله تصفیه آب ، تصفیه انواع پساب های خانگی و صنعتی
، پزشکی ، پتروشیمی ، داروسازی ، صنایع غذایی ، بیولوژیکی و غیره بکار گرفته شده است و راندمان بالایی را از خود نشان داده اند.
فیلتراسیون غشایی
فیلتراسیون غشایی از انواع فیلتراسیون مکانیکی است که فرایند غالب حذف در آن ، صاف سازی مکانیکی
بر پایه اندازه قطر مواد است . بطور خلاصه جریان ورودی در این فیلتر ها به دو بخش اصلی جریان خروجی تصفیه شده
پو پساب تغلیظ شده تفکیک می گردد. علیرغم وجود معیارهای مختلف جهت تقسیم بندی غشاها از جمله نحوه ساخت ،
استقرار ، جنس و نیروی محرک جریان ، عمده ترین تقسیم بندی در فیلتر های غشایی
بر اساس فشار عملکرد و قطر منافذ غشاها می باشد.
اسمزمعکوس از جمله شیوه هایی است که امروزه بطور گسترده در دستگاه آب شیرین کن و سیستم های شیرین سازی
پآب دریا ، جداسازی مواد آلی و سمی از پساب های صنعتی بکار برده می شود. بور کلی این روش ها بر پایه انتقال
پجرم حلال با استفاده از غشای نیمه تراوا و نیز فشار هیدرواستاتیک استوار است . جهت آشنایی با فرایند اسمزمعکوس
در دستگاه های آب شیرین کن شناخت پدیده اسمزمعکوس از اهمیت بالایی برخوردار است.
اسمز پدیده است که به طور طبیعی در فرایند های بیولوژیکی متفاوت رخ میدهد . دیواره های سلول ، اجازه عبور مواد غذایی
و بازمانده محصولات را داده ، در حالیکه سایر مواد را از خود دفع می کنند . در این حالت دیواره های سلول به عنوان یک
غشای نیمه تراوا عمل می کند . در رابطه با غشاء نیمه تراوامورد استفاده در اسمزمعکوس ، آب در رقابت با نمک ،
ذرات معلق و مواد آلی با وزن مولکولی بالا در اولویت قرار داشته و از غشا عبور می کند. اسمزمعکوس ،
پیک حرکت وارونه نسبت به اسمز استاندارد به نحوی که در آن حلال از سمت غلیظتر به سمت رقیقتر حرکت می کند.
فروش سیستم RO:
در دستگاه تصفیه آب روشی به اسم اسمز معکوس وجود دارد که بهترین و مقرون به صرفه ترین روش در دستگاه تصفیه آب وجود دارد.
در سیستم RO آب توسط پمپ به جایی که غشا وجود دارد میریزد و این آب به خاطر فشار اسمزی که به آن وارد میشود
پیش از اینکه به غشا برسد از مابین غشای اسمز معکوس حرکت می کند و در این مرحله املاح و نمکی که در آب وجود دارد
پشت این غشا ها می مانند و در نتیجه املاح تغلیظ شده از سیستم بیرون میروند.
مزایای روش اسمز معکوس
طعم آب را بهتر می کند
دراین روش آلودگی های موجود در آب حذف شده و عواملی مانند بو و رنگ و طعم آب بهتر می شود.
نحوه نگهداری
نگهداری از سیستم آر او به دلیل اینکه این سیستم جزییات متحرک و جزییاتی که نیاز به عوض شدن داشته باشد کم دارد
و تمیزکردن و سرویس کردن سیستم آر او را راحت می کند.
به از بین بردن ناخالصی ها می پردازد
روش اسمز معکوس املاح های موجود در آب مانند نیترات،آفت کش، باکتری و سولفات ها و…از بین میبرد.
کلر و کلرامین توسط پالایه کربن یک سیستم آر او از بین میرود.
ذخیره کردن سرمایه
با استفاده از دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس دیگر نیاز به خرید بطری آب و گالن آب ندارید
با یک بار خرید این دستگاه برای همیشه از پرداخت پول برای خرید آب بی نیاز خواهید بود.
در سیستم RO کارایی به این صورت است که مواد جامدی که جدا از مواد آلی می باشند حل می شوند و از محلول آب برداشته می شوند.
سیستم RO دارای بخش های مختلفی است:
- پیش تصفیه
- بخش تامین فشار
- بخش المان ممبرین
عاملی که در آب خوراکی و بالا بردن بازدهی و طول عمر سیستم RO یا همان روش اسمز معکوس بسیار تاثیرگذار می باشد
پیش تصفیه می باشد. پیش تصفیه اگر مناسب باشد در بازدهی و طول عمر ممبرین تاثیر بسزایی دارد.
کارایی غشا در سیستم RO
اصلی ترین فرایند تصفیه آب در سیستم آر او غشا می باشد.جداشدن مواد جامد موجود در آب به وسیله دیواره غشا صورت می گیرد.
غشاهایی که در سیستم آر او به کار می رود از مولکول های آلی با زنجیره های طویل یا پلیمر تولید شده است که اجازه حرکت کردن به آب را می دهد.
غشا دRO در دو نوع می باشد:ر سیستم
- استات سلولز
- پلیمر پلی امید
ساختار غشار در سیستم RO به چه صورت است؟
این غشاها به شکل ورقه های مسطح می باشد که در بین این ورقه ها یک سری شبکه وجود دارد که به شکل توری می باشند
که بهتر توزیع کردن آب و مقاومت غشا در مقابل فشار را بر عهده دارند.
کاربرد پمپ در سیستم RO
خنثی کردن فشار اسمزی برعهده پمپ می باشد و همچنین کم کردن فشاری که به دلیل وجود غشا
و وسایلی که در این مسیر وجود دارند از وظایف پمپ می باشد.
فشار اسمزی چیست؟
از یک فشار خارجی برای ایجاد فشار در سیستم آر او استفاده می کنند.
زمانی که یک غشای نیمه تراوا با غلظت کم در میان آب با آبی که غلظت بسیاری دارد بگذاریم عملکرد اسمزی به وجود آمده
و در این مرحله توسط فشار اسمزی آب از غلظت کم به آبی با غلظت بالا تبدیل می شود.
این فرایند تا موقعی ادامه دارد که فشار از دو طرف غشا به یک اندازه وارد شود.
اگر زمانی فشاری که وارد میشود بیشتر از فشار اسمزی باشد در این حالت آب برعکس جریان
خودش حرکت می کند که به این فرایند فشار اسمزی می گویند.
در کارکرد روش اسمز معکوس عواملی وجود دارد نظیر:
- جریانی آبی که نفوذ کرده و کیفیت آن: مربوط به آنالیز کردن آب خوراکی و
- فشاری که بر آن وارد می شود و میزان آب بازیافت شده می باشد.
- شخصی که سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس را طراحی کرده هدفش
- ایجاد جریان مشخص و واجب از آبی که نفوذ کرده
و فشار خوراک را به حداقل می رساند و هزینه فیلتر ممبرین را برای کیفیت آبی که
نفوذ کرده و میزان بازیافت را نیز کاهش می دهد.
شرکت آریا عمران ارائه دهنده دستگاه های آب شیرین کن صنعتی و نیمه صنعتی به
روش اسمز معکوس(سیستم RO) می باشد.
