اگر شما به میزان کمی در خصوص تصفیه آب مطالعه کنید، ممکن است چندین بار با اصطلاح اسمز معکوس مواجه شوید و این بیانگر اهمیت این روش در تصفیه آب خانگی و صنعتی است. علاوه بر کاربرد عمومی که دستگاه های اسمز معکوس در تصفیه آب خانگی دارند، این سیستم به طور ويژه در مواقعي استفاده مي شود كه نياز به كاهش ميزان نمك آب باشد. در این مقاله می خواهیم به سوال اسمز معکوس چیست پاسخ داده و تصفیه آب به روش اسمز معکوس را شرح دهیم. با ما همراه باشید!
اسمز معکوس چیست؟
اسمز معکوس روشی است که در آن آب با افزایش فشار از یک غشای نیمهتراوای اسمز معکوس عبور کرده و یونها و مواد معدنی آن حذف میشوند. در واقع به بیان ساده تر یکی از فرآیندهای جداسازی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، فرآیند اسمز معکوس است. این فرآیند کاربردهای گوناگون دارد که از آن جمله می توان به نمک زدایی از آب دریا، شیرین سازی آب دریا و جداسازی موادسمی وآلی از پساب های صنعتی اشاره کرد.
در واقع در پاسخ به پرسش اسمز معکوس چیست باید گفت که عملیات جداسازی در دستگاه اسمز معکوس RO توسط غشا نیمه تراوا یا همان ممبران اسمز معکوس صنعتی و با اعمال فشار مکانیکی انجام می شود. غشاهایی که به طور معمول در اسمز معکوس صنعتی استفاده می شود از جنس استات سلولز بوده و ضخامت آن در حدود 100 میکرون است. در حال حاضر فرآیند اسمز معکوس نقش بسیار مهمی در تصفيه آب دارد. در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس، آب خام توسط پمپ به درون محفظه ای که داراي غشاء نيمه تراوا می باشد پمپاژ می شود.
توجه داشته باشید که اسمز یک پدیده طبیعی بسیار مهم است که به شکلهای گوناگون در طبیعت اتفاق میافتد. در این پدیده یک محلول با میزان شوری کمتر بهصورت طبیعی تمایل به مهاجرت به سمت محلول با شوری بیشتر را از خود نشان میدهد. وقتی ریشه درخت آب را از خاک جذب میکند و یا کلیه در بدن انسان آب را از خون جذب میکند، پدیده اسمز روی داده است.
کاربرد اسمز معکوس
اسمز معکوس چگونه کار می کند؟
فرض کنید دو ظرف آب داریم که از طریق یک لوله به هم متصل شده اند. یکی حاوی آب نمک (ظرف A) و ظرف دیگر حاوی آب خالص است (ظرف B). همچنین فرض کنید که هر دو ظرف دارای ارتفاع مساوی از آب بوده و هر دو در یک سطح قرار دارند. در چنین حالتی برای اینکه در غلظت یدهای سدیم و کلراید تعادل برقرار شود، یون های نمک بصورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص منتقل می شوند تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار شود.حال تصور کنید که در مسیر جریان آب واقع در بین دو ظرف یک غشاء قرار بگیرد و آن را طوری تنظیم کنیم که فقط اجازه عبور مولکول های آب را از ظرف A به ظرف B بدهد، یون های نمک دیگر اجازه عبور نخواهند داشت!
در نتیجه جهت برقراری تعادل در غلظت بین دو ظرف، آب خالص از ظرف B به ظرف A منتقل خواهد شد. این عمل تا آنجا ادامه پیدا می کند که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، ایجاد فشار مضاعف بکند و اجازه ادامه این روند را ندهد (انتقال آب خالص از ظرف B به ظرف A). این فشار ایجاد شده را فشار اسمزی می گویند که طبق قانون Vant Hoff تابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء.
در مسیر گفته شده اتفاقی که می افتد این است که آب ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان خروجی بدل می گردد:
1- آب سالم تصفیه شده
و 2- آب تغلیظ شده که املاح آن بیشتر شده و باید دور ریخته شود! (Reject) یا (Brine)
فرایند اسمز معکوس چه چیزهایی را از آب جدا می کند؟
در شرایط معمولی این روش می تواند نمک های محلول (یون ها)، ذرات، کلوئیدها، مواد آلی، باکتری ها و… را تا میزان 99% از آب جدا نماید که این رقم بسیار رضایت بخشی است. توجه داشته باشید که غشاء اسمز معکوس این آلودگی ها را بر اساس اندازه و بار آن ها جدا می کند. تمامی آلودگی هایی که دارای وزن مولکولی بیش از 200 هستند، به راحتی به واسطه سیستم اسمز معکوس حذف می شوند. در نتیجه آلودگی های باردار با افزایش یافتن بار، توانایی عبور از غشاء را از دست داده و در پشت غشاء به دام می افتند.
برای مثال یون سدیم یک یون تک ظرفیتی است و به وسیله غشا اسمز معکوس توانایی حذفش نیست ولی یون کلسیم یک یون دو ظرفیتی است که به خوبی قابلت جداسازی را دارد. توجه داشته باشید که گاز کربن دی اکسید نیز من جمله گازهایی است که اسمز معکوس توان حذف آن از آب را ندارد. چراکه به قدر کافی یونیزه نشده و وزن مولکولی بسیار کمی دارند.
کاربرد سیستم های اسمز معکوس:
- تهیه آب صنعتی جهت مصارف در بویلرها ،کولینگ تاورها و کلیه سیستم ها حراراتی و برودتی
- تهیه آب DM جهت مصارف دارویی و بیولوژیکی طیق استاندارد های معتبر USP و WFI
- شیرین سازی آب های شور و سنگین جهت آشامیدن
- تهیه آب مورد مصارف در صنایع نفت ،گاز ،پتروشیمی و نیروگاهها
- تامین آب مناسب جهت تولید محصولات متنوع درصنایع غذایی ،نوشیدنی ،آرایشی بهداشتی ،الکترونیک..
- تصفیه نهایی پساب های صنعتی
- تامين و توليد آب دستگاه هاي دياليز بيمارستان
مزایای اسمز معکوس
مزایای آب تصفیه شده با اسمز معکوس:
استفاده از غشای نیمه تراوا در اسمز معکوس باعث میشود حجم بالایی از مواد آلاینده موجود در آب حذف گردد. مزایای آب تولید شده به روش اسمز معکوس عبارتند از:
- تولید آب بدون سرب و کمک به کاهش بیماری هایی از قبیل فشار خون و کم خونی در کودکان
- حذف انگل و میکروارگانیسم های موجود در آب
- حذف سدیم موجود در آب و کاهش بیماری های کبدی و کلیوی
نصب و راه اندازی سیستم تصفیه آب اسمز معکوس:
نصب و راه اندازی استاندارد دستگاه های اسمز معکوس یکی از آیتم های بسیار اساسی در بهره برداری و استفاده از دستگاه تصفیه اسمز معکوس است. داشتن تجربه و تخصص کافی شرکت تولید کننده و داشتن دانش فنی کارشناسان با افزایش بهره وری سیستم، رابطه ای مستقیم دارد. دستورالعمل بهره برداری و آموزش مناسب به اپراتور در محل استفاده باید با دقت و به درستی از طرف تیم فروشنده صورت بگیرد. به علاوه داشتن چک لیست نگهداری دستگاه توسط خریدار و ارائه آن به صورت مداوم و منظم به شرکت تولید کننده بسیار مورد اهمیت است.
در این مقاله سعی کردیم تصفیه آب به روش اسمز معکوس را به تفصیل شرح داده و به پرسش اسمز معکوس چیست پاسخ دهیم. شرکت لوتوس سازان آذر با سالها تجربه در خصوص عرضه و فروش انواع دستگاه تصفیه آب می تواند شما را در این خصوص راهنمایی کند که چه نوع دستگاهی برای شما مناسب است. اگر قصد خرید دستگاه تصفیه آب دارید، با پشتیبانی سایت ما تماس حاصل کرده و از مشاوره رایگان تیم ما بهره مند شوید. همچنین از اینکه نظرات خود را در قسمت کامنت ها با ما به اشتراک می گذارید، پیشاپیش سپاسگذاریم.