اسمز معکوس

Name: اسمز معکوس
Brand: ابنیه پایدار سبز
Rating: 5 (143 reviews)

تئوری اسمز معکوس
اسمز معکوس (Reverse Osmosis)، یا به طور اختصار RO، یک تکنولوژی است که تقریبا در هر صنعتی که احتیاج به تفکیک مواد حل شده از حلال باشد ( معمولا حلال آب است) عمومیت پیدا کرده است. متداولترین مورد استفاده RO در تهیه آب خاص است. در صنعت، جهت تهیه آب DM و تصفیه فاضلاب بهداشتی استفاده زیادی از RO می شود. فرآیند RO در تهیه آب آشامیدنی از طریق نمک زدایی آب دریا و حتی بهبود مزه ی آب از طریق حذف آلودگی های مضر، مورد استفاده قرار می گیرد.
مواد محلول، شامل انواع نمک ها، مواد آلی مانند شکر یا روغن های محلول در آب می شوند. ماده حل شده (که دراری غلظت کمتر) به دلیل نیروی جاذبه مولکولی که توسط حلال (که دارای غلظت بیشتری است) اعمال می شود، به صورت محلول باقی می ماند. در منابع آب شهر، بالاترین غلظت مواد حل شده مربوط به انواع نمک ها است.
اسمز معکوس، یکی از روش های اساسی تصفیه آب است که در ساخت نیمه هادی ها، تجهیزات پزشکی و صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین آب خالص تهیه شده با استفاده از این روش در عمل دیالیز و نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. این تکنولوژی نیز در تصفیه فاضلاب و حتی تغلیظ محلول های نمکی در صنایع غذایی کاربرد دارد.
استفاده از RO در مصارف خانگی (حتی در آشپزخانه و سرویس های بهداشتی) عمومیت پیدا کرده است و به همین دلیل به یک عبارت خانگی تبدیل شده است. در این کاربرد و بسیاری از کاربردهای دیگر، در سیستم RO از فیلترهایی که دارای منافذ بی نهایت ریز هستند استفاده می شود. باید باور کرد که قطر این منافذ ازm µ 001/0 کوچکتر است ( قطر موی سر انسان بیش از 30 است). این فیلترهاف RO را قادر به تفکیک جامدات معلق، ذرات بسیار ریز و ذرات Endotoxin (ذرات بسیار ریز که با صنایع داروسازی مرتبط هستند) می سازد.
موفقیت تکنولوژی سیستم اسمز معکوس، مرهون دلایل اقتصادی و سادگی بهره برداری از آن است. هزینه خرید این سیستم در مقایسه با سایر تکنولوژی های تصفیه آب، نسبتا گران است. اسمز معکوس، نه مانند سیستم تقطیر احتیاج به تغییر فاز شدید انرژی دارد و نه ماند بسترهای تعویض یونی احتیاج به حجم زیاد اسید و سود (جهت احیای بسترهای تعویض یونی) دارد.
در فرآیند RO، از یک پمپ و یک غشای نیمه تراوا استفاده می شود. پمپ، نیروی رانش را مهیا می کند. غشای نیمه تراوا بین آب و ماده حل شده، تمایل دارد که آب را از خود عبور دهد، بنابراین، اکثر ماده حل شده در پشت غشا باقی می ماند و این کار موجب تغلیظ جریان در پشت غشا می شود.
همچنین غشای RO قادر به حذف ذرات معلقی است که به هیچ نحو قابل عبور از غشا نیستند. مگر اینکه آسیب مکانیکی به غشا وارد شود. (غشا پاره شود)
اسمز معکوس نیز یک فرآیند جداسازی است. در این فرآیند، جریان آب خوراک به دو جریان آب محصول و جریان آب تغلیظ شده تقسیم می شود. این روش با عمل فیلتر کردن آب که در آن، کل آب خوراک از فیلتر عبور کرده و ذرات معلق در پشت فیلتر باقی می مانند، مقایسه می شود.
اسمز معکوس فرآیندی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب بطور طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت بالاتر به غلظت پائین‌تر جریان می‌یابد. این پدیده تا زمانی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول(Solution) غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی(Osmotic pressure) باشد جهت جریان طبیعی آب معکوس خواهد گردید.
اقتصادی هم پیشرفت چشمگیری داشته باشد. غشاهای جدید در یک فشار خاص، نمک بیشتری را دفع و آب بیشتری را از خود عبور می دهند و نهایتا بازدهی انرژی، افزایش می یابد. همچنین آنها بادوامند و قادر به دریافت آب خوراک و محلول های شیمیایی قوی هستند.
نتیجه این پیشرفت ها، موجب رشد مستمر تکنولوژی RO در کاربردهای جدید شده است. برای پیشرفت صنایع RO و پذیرش آن، نیاز به افرادی است که از ابعاد مختلف با جزئیات اسمز معکوس، آشنایی داشته باشند.
این فرآیند در واقع عکس فرآیند اسمز طبیعی است که عبارتست از حرکت طبیعی حلال(Solvent) از یک منطقه دارای غلظت پایین از طریق غشاء و ورود به منطقه دارای غلظت بالا بدون استفاده از فشار زیاد. غشاء در اینجا نیمه تراواست بدین معنا که اجازه عبور حلال را میدهد اما نه از ماده حل شده.

این روش قادر به حذف مواد آلی غیر محلول، مواد آلی محلول، ویروس، باکتری و ذرات می باشد و به عنوان پیشرفته ترین و کم هزینه ترین روش شناخته شده است. آب خام ورودی به غشا RO بایستی عاری از ذرات معلق، میکروارگانیسم و کلر آزاد باشد که به همین دلیل در تمامی دستگاههای RO.سیستم پیش تصفیه تعبیه می گردد. معمولاً تجهیزات مورد استفاده جهت پیش تصفیه آب سیستمهای RO معمولاً شامل موارد زیر می باشند:فیلتر شنی و کربن اکتیو، سختی گیری، ضد عفونی با اشعهUV، تزریق کلر ومواد شیمیایی نظیر سدیم متا بی سولفیت، ٱنتی اسکالانت، اسید و در مرحله آخر میکروفیلتر یا قیلترهای کارتریج در ورودی آب به ممبرانهای RO.

اجزا اصلی دستگاه :

پیش تصفیه (Pre treatment) که بسته به کیفیت آب ورودی قابل طراحی است .
ممبران (Membrane) که نوع آن بر حسب کیفیت ورودی و در خواستی آب انتخاب می شود .
پوسته های تحت فشار (Pressure Vessel) که دارای تحمل فشار مطابق با نیاز و سایز ممبران ها می باشد.
میکرو فیلتر (Micro filter) که جهت حذف ذرات معلق احتمالی باقی مانده تعبیه شده است.
ماده ضد رسوب (Anti scalant) که موجب محافظت بیشتر از ممبران می شود.
پمپ فشار قوی (High Pressure Pump) که به منظور غلبه بر فشار اسمزی تعبیه میگردد.
ابزار دقیق (Instrumentation) شامل جریان سنج ، فشار سنج ، دما سنج ، pHسنج ، هدایت سنج و ...
برخی از کاربردهای رایج اسمز معکوس عبارتند از:
نمک زدایی از آب شور دریا و تبدیل آن به آب قابل شرب
استفاده در همودیالیز واحد های پزشکی
تامین آب مورد مصرف برای دیگ های بخار
تامین آب مورد مصرف جهت شستشوی قطعات حساس الکترونیکی و تولید انرژی الکتریکی
تامین آب مورد مصرف در صنایع پلی مری ، داروسازی ، صنایع غذایی ، آب مقطر سازی

جهت دریافت اطلاعات بیشتر و مشورت در خصوص پروژه مورد نظرتان، با کارشناسان شرکت ابنیه پایدار سبز تماس حاصل نمایید.