اسمز معکوس یا اسمز وارونه به فرآیند تصفیه آبی میگویند که در آن از فشار در جهت معکوس کردن جریان اسمزی آب استفاده میشود. در این حالت جریان اسمزی آب را از داخل یک غشای نیمهتراوا معکوس میکنند تا بتوانند آب خالص تولید کرده و مولکولها، یونها و ذرات بزرگتری که در آب حل شدهاند را حذف کنند.
در صورت قرار گرفتن یک غشای نیمهتراوا بین دو محلول آب خالص و ناخالص، آب تحت خاصیت اسمزی و به صورت طبیعی از غلظت پایینتر به غلظت بالاتر جریان پیدا میکند. این پدیده معمولا تا زمانی ادامه پیدا مییابد که پتانسیلهای شیمیایی هر دو طرف برابر شود. در حالت تعادل، بین دو طرف غشا اختلاف فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی وجود دارد. در ادامه بیشتر درباره اسمز معکوس یا سیستم RO صحبت خواهیم کرد.
RO مخفف Reverse Osmosis یا همان اسمز معکوس است. در این سیستم، آب را از طریق یک غشای نیمهتراوا یا پوشش مصنوعی تحت فشار قرار میدهند تا آب دیونیزه به دست آید. در فرآیند اسمز معکوس مواد جامد و ناخالصیهایی همچون ویروسها، باکتریها و فلزات سنگین که محلول در آب هستند از آن جدا میشوند.
همچنین در طی این فرآیند، ویروسهای منتقله از آب به صورت بسیار موثری حذف میشود. استفاده از سیستم RO به ویژه در مناطقی که آب آلوده دارند بسیار مفید خواهد بود زیرا تصفیه آب از انتقال بیماریهایی همچون وبا، حصبه و اسهال جلوگیری خواهد کرد.
تصفیه آب با کمک سیستم RO مزیتهای زیادی به همراه دارد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
· سیستم RO میتواند ظاهر آب را با حذف آلایندهها و بهبود طعم و بوی آن تغییر داده و بهتر کند.
· در این سیستم تصفیه، مصرف برق کاهش پیدا میکند.
· در سیستم تصفیه اسمز معکوس، در هزینهها صرفهجویی میشود.
· این سیستم قادر است آلایندههای متداول آب را حذف کند. از جمله این آلایندهها میتوان به نیتراتها، سولفاتها، فلوراید، آفتکشهای سرب، مواد دارویی، باکتری، آرسنیک و ... اشاره کرد.
· دستگاه تصفیه اسمز معکوس دارای قطعات قابل تعویض اندکی بوده و به همین دلیل نظافت و سرویس کردن آن بسیار آسان است .
سیستم تصفیه RO، آب را با فشار به غشایی وارد میکند که توانایی فیلتر کردن آلودگیها را دارد. در فرآیند تصفیه آب با کمک این سیستم به انرژی نیاز است در حالی که اسمز معمولی به طور طبیعی رخ میدهد و به انرژی نیازی ندارد.
در زمان خروج آب از طریق غشای نیمهتراوا، مولکولهای آب اجازه عبور پیدا میکنند ولی بیشتر مواد آلی، باکتریها، نمکهای محلول و ویروسها مسدود شده و باقی میمانند. با قرار گرفتن آب تحت فرآیند تصفیه اسمز معکوس، نمکزدایی انجام شده و آب دیونیزه و دمینرالیزاسیون میشود. فیلتر RO با سایر روشهای تصفیه آب آشامیدنی ترکیب شده و آبی بدون طعم و بوی نامطبوع و با کیفیت بالا فراهم میکند.
در سیستم تصفیه RO، یکی از حساسترین و مهمترین قسمتهای دستگاه مربوط به غشاء یا ممبران است زیرا فشار موردنیاز عملیاتی با ضخامت غشاء و قطر سوراخهای آن ارتباط مستقیمی دارد. همچنین غشاء با مواد شیمیایی موجود در آب تماس مداوم دارد و به همین دلیل لازم است که از مقاومت بالایی برخوردار بوده و با مواد بازدارنده و زیستکشها وارد واکنش نشود. عوامل زیر در مقایسه غشاها مورد استفاده قرار میگیرند:
· ضخامت و قطر سوراخها
· مقاومت غشاء در برابر مواد شیمیایی
· افت فشار
· قیمت و شرکت سازنده
آب خروجی از سیستم اسمز معکوس، کیفیت بسیار بالایی دارد و همین باعث شده تا امروزه بیشتر صنایع از این روش استفاده کنند و آن را جایگزین استفاده از سیستمهای تبادل یونی نمایند زیرا مبادلهکنندههای یونی هزینه نگهداری و راهبری بالایی دارند و مواد شیمیایی و رزین تبادل یونی زیادی مصرف میکنند.
غشای تصفیه آب یا فیلتر ممبران به لایه نازکی در دستگاه تصفیه آب صنعتی گفته میشود که در فرآیند تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده است. این فیلترها ساختار متفاوتی دارند و جلوی عبور برخی از مواد فیزیکی و شیمیایی را میگیرند. به همین علت است که برخی از آلایندهها نمیتوانند از منافذ کوچک غشاء عبور کنند و در پشت منافذ باقی میمانند. بدیهی است که فیلترهای ممبران در طی فرآیند تصفیه به آلودگیهایی ناشی از رسوبگذاری یا مربوط به میگروارگانیسمها دچار شوند.
زمانی که آلودگیها روی سطح غشاء یا فیلتر ممبران جمع شوند رسوب اتفاق میافتد و سوراخهای غشاء مسدود میشود. حجم زیاد آلودگیهای موجود در آب که ممکن است حتی برای مصرف انسان نیز بیضرر باشند، میتوانند به سرعت سیستم تصفیه RO را آلوده کنند. معمولا رسوب در قسمت جلویی سیستم تجمع میکند و همین امر منجر به جریان نفوذ کمتر و افت فشار بیشتر در تمام سیستم میشود.
آلودگی فیلتر ممبران در نتیجه رسوبگذاری منجر به هزینههای عملیاتی بالاتر میشود زیرا به طور مداوم نیاز به تعویض غشاها و یا نظافت سیستم اسمز معکوس است. با توجه به اینکه منافذ غشاء بسیار ریز هستند میتوان با داشتن مرحله پیشتصفیه و با کمک محلولهای رسوبزدا و گندزدا، میزان رسوب را به حداقل رساند.
یکی از مهمترین مشکلاتی که در بهرهبرداری از سیستمهای اسمز معکوس وجود دارد، رسوبات بیولوژیکی است. با استفاده درست از سیستم پیشتصفیه و طراحی صحیح آن میتوان رشد میکروارگانیسمها را کنترل کرد.
متداولترین روش برای کنترل فعالیت میکروبشناسی در سیستم تصفیه RO این است که محل تجمع میکروارگانیسمها در این سیستم بررسی شود. بهتر است برای جلوگیری از تجمع میکروارگانیسمها به صورت هفتگی بخشهای زیر بررسی شوند. به ویژه تاسیساتی که از آبهای سطحی استفاده میکنند بهتر است این موضوع را مد نظر داشته باشند.
· منبع آب سطحی پیش از تزریق گندزدا
· بعد از زلالساز یا فرآیند مشابه تهنشینی
· بعد از واحدهای فیلترکننده از قبیل کربن فعال، فیلتر شنی و ....
· آب غلیظ
· آب بعد از تصفیه
اگر قصد کنترل فعالیت میکروبی را دارید، بهتر است سیستم خود را با این روشها بررسی کنید. مخازن روباز یا حوضچهها باید به خوبی در محل ضدعفونی شوند. قسمتی از جریان پاییندستی سیستم هم لازم است که به طور دورهای ضدعفونی شود.
دستگاه تصفیه RO قطعهها و تجهیزات مختلفی دارد که عملکرد آنها میتواند بر بازدهی نهایی دستگاه و کیفیت آب خروجی تاثیرگذار باشد. برای اینکه طول عمر، بازدهی و عملکرد دستگاه تصفیه آب را افزایش دهید نکات زیر را فراموش نکنید:
· شیوه ضدعفونی کردن سیستم RO به ویژه ضدعفونی کردن فیلترهای آن
· استفاده کردن از پمپ فشار قوی برای جلوگیری از افت فشار در فرآیند اسمز معکوس
· استفاده از فیلتر کربنی و شنی برای پیشتصفیه در سیستم اسمز معکوس
· بررسی مداوم و مستمر آب ورودی به دستگاه
· استفاده از رسوبزدا و گندزدا برای پیشگیری از ایجاد رسوب
· بررسی و کنترل تجهیزات دستگاه
سیستم اسمز معکوس دارای کاربردهای مختلفی است که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
· تامین آب آشامیدنی در مناطقی که آب شور دارند
· شیرینسازی آب دریا برای مصرف صنعتی یا خانگی
· کاربرد در صنعت پتروشیمی و پالایشگاه
· تامین آب بدون یون برای مصارف کارخانه صنایع لبنی
· تامین آب بدون باکتری و املاح برای صنایع دارویی
· تامین آب کشاورزی از چاههای شور برای بخش دامی و کشاورزی و مرغداری
· صنایع رنگ، شیشه، نساجی، شیمیایی، پزشکی، کاغذسازی، ساختمانی، موسسات تحقیقاتی، صنایع لاستیک و پلاستیک
· بازیافت آب فاضلاب صنعتی و شهری
· تمام سیستمهای حرارتی و برودتی
آبی که به دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس وارد میشود، بهتر است قبل از تماس با ممبرانهای سیستم طی فرآیندهایی به نام پیشتصفیه آماده شود. عملیات پیشتصفیه از ممبرانهای دستگاه در برابر گرفتگی و تجمع رسوب محافظت کرده و عمر غشاء را افزایش میدهد.
از جمله مزیتهای استفاده از سیستم پیشتصفیه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
· عدم آلودگی محیط زیست
· کنترل خودکار
· جداسازی تمام املاح محلول در آب
· حذف آلایندههای آلی و غیرآلی و میکروبی
· امکان استفاده از منابع آبهای زیرزمینی و دریاها در این سیستم
· کاهش هزینههای نگهداری و تعمیرات
· افزایش میزان بازدهی
· هزینههای جاری پایین در قیاس با سایر سیستمهای تصفیه
سیستم اسمز معکوس که به آن سیستم RO نیز گفته میشود، یک فرآیند تصفیه آب است که با استفاده از یک غشای نیمهتراوا میتواند ذرات بزرگتر از آب آشامیدنی و یونها را جدا کند. در سیستم تصفیه RO از فشار اعمالشده استفاده میشود تا بر فشار اسمزی غلبه شود.
مهمترین بخش این دستگاه تصفیه، فیلتر ممبران است که برای جلوگیری از آسیب آن بهتر است از مرحله پیشتصفیه استفاده شود. این سیستمها را میتوان توسط اگوسیب ضدعفونی کردکه یک گندزدای قوی است و خاصیت ضدعفونیکنندگی بیشتری نسبت به کلر دارد.
شرکت پدیده شیمی صدرا (راین) با پیشتازی در عرصۀ طراحی و ساخت سیستمهای تصفیه آب صنعتی توانسته پروژههای موفقی را در صنایع مختلف کشور به مرحلۀ اجرا درآورد. برای مشاوره و خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی به آدرس https://pssrain.com/ بخش تماس با ما مراجعه کنید.
سیستم اسمز به فرآیند تصفیه آبی میگویند که در آن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمهتراوا با کمک فشار معکوس شده و منجر به تولید آب خالص و حذف ذرات و یونها میشود.
غشاء یا ممبران، حساسترین و مهمترین بخش از سیستم اسمز معکوس است.