اسمز معکوس (RO)

اسمز معکوس

اسمز معکوس (RO)
اسمز معکوس (RO)

 

هدف اصلی فرآیند های حذف آلاینده های جامد محلول در آب ، ممکن است مواد معدنی یا ترکیبات آلی مقاوم در برابر حرارت باشد . در اینگونه موارد فرآیند های متعددی برای تهیه آب آشامیدنی قابل استفاده اند ، اما انتخاب فرآیند مناسب وابسته به شرایط اقتصادی و کارایی فرآیند ها است .

حذف مواد معدنی و نمک زدایی در زمینه فرآیند های تصفیه آب مترادف هم به کار می روند و این فرآیند ها اغلب در واحدهای تبادل یونی یا غشاهای نیمه تراوا صورت می گیرد و پیش از آنکه مورد استفاده قرار گیرند باید مواد جامد معلق کاملا از آب جدا شوند .

غشاهای دارای روزنه های بسیار ریز کاهش مواد معدنی آب با استفاده از غشاهای نازک دارای روزنه های بسیار ریز انجام پذیر است . در عمل دو مدل اصلی وجود دارد . در یک سیتم برای عبور آب از خلال غشاء در برابر نیروی فشار اسمزی از فشار استفاده می شود . این فرآیند اسمز معکوس (RO ) نامیده می شود  . ممکن است فشار اعمال شده چند برابر بیش از فشار اسمز طبیعی باشد .

غشاهایی که به طور معمول در اسمز معکوس استفاده می شود از جنس استات سلولز بوده و ضخامت آن در حدود 100 میکرون است . تکنیک های  خاص قالب ریزی منجر به ایجاد عدم تقارن در غشاء می شود . بدین صورت که یک طرف آن دارای لایه نازک و متراکم است در حالی که طرف دیگر تخلخل بیشتری دارد .

در سیستم های اسمز معکوس (RO) از سه شکل غشاء استفاده می شود . این اشکال عبارتند از :

سیستم بافته شده به شکل مارپیچ که در آنها غشاء و قسمت محافظ در لایه های متناوب قرار دارد . و به شکل مارپیچ درون استوانه قرار گرفته اند . ماده محافظ متخلخل بوده و برای جریان های مایع حکم محیط انتقال را دارد . جدایی محصول آب شیرین و پساب تغلیظ شده به کمک تنظیم درونی داخل استوانه انجام می شود .

سیستم های لوله ای که در آنها غشا و سیستم محافظ متخلخل به گونه ای طراحی شده است که در داخل لوله ای به قطر 125 میلی متر قرار گرفته اند ، در دسترس است .

غشاهای فیبر تو خالی لوله هایی با قطر بسیار کوچک اند که اندازه قطر آنها حدود 1 میکرون و یا کمتر است آب ورودی معمولا بر سطح خارجی فیبر قرار می گیرد در حالی که آب محصول به دورن خالی فیبر نفوذ کرده و از انتهای سر و ته فیبر خارج می گردد .

سیستم های مارپیچی و فیبر تو خالی معمولا نسبت به سیستم های لوله ای شدت جریان بیشتری از آب را تصفیه می کنند ، اما در معرض گرفتگی بیشتری نسبت به سیستم های مذکور قرار دارند و بیشتر از سیستم های مذکور برای گرفتن مواد معدنی آب آشامیدنی کاربرد دارند . واحد های لوله ای برای تصفیه فاضلاب مناسب ترند زیرا با افزایش شدت جریان گذرانده از لوله گرفتگی سیستم را می توان به حداقل رساند .

سیستم های اسمز معکوس (RO ) در جداسازی کل ذرات جامد محلول با بازدهی معادل 90 درصد و یا حتی بیشتر می توانند عمل نمایند . علاوه بر یون های معدنی ، غشاها باقی مانده مولکول های آلی را نیز همراه با کدورت ، باکتریها و ویروسها جدا می کنند .

فرآیند اسمز معکوس (RO) نیازمند پیش تصفیه می باشد و جداسازی کامل مواد معلق ضروری است . و برای جلوگیری از گرفتگی غشاء دستگاه RO  ، مواد آلی محلول باید جدا شود . تنظیم pH در دامنه نسبتا اسیدی ، برای جلوگیری از رسوب مواد معدنی ممکن است لازم باشد . جریان خروجی سیستم اسمز معکوس (RO) دارای کیفیت خوبی می باشد ولی هزینه عملیاتی این روش بالا می باشد .

در اين فرآيند، آب خام ( تصفيه نشده ) توسط پمپ به داخل محفظه اي که داراي غشاي نيمه تراوا (ممبرین) مي باشد، با فشار رانده مي شود، چون تقريبا فقط آب خالص مي تواند از غشاء عبور کند به اين صورت آب تقريبا خالص در يک طرف غشاء و آب تغليظ شده از ناخالصي ها در طرف ديگر بوجود می آید.
این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است در نتیجه مولکول های کوچک تر از منافذ غشاء، عبور می کنند در حالیکه مولکول های بزرگ تر قادر به عبور از غشاء نیستند.
باید توجه داشت که قطر منافذ یک ممبرین حتی از قطر یک ویروس و باکتری نیز کوچکتر می باشد. مولکول های بزرگ تر در جریانی جانبی از کنار غشاء عبور داده شده و دفع می گردند.

فرآیند اسمز معکوس تولید جریان پسابی می نماید که ممکن است از 10 تا 25 درصد حجم آب ورودی را تشکیل دهد . که در سیستم های تهیه آب آشامیدنی برای جبران این کمبود حجمی اضافی از آب باید تحت فرآیند قرار گیرد .

مزایای سیستم اسمز معکوس RO

  • اقتصادی بودن سیستم نسبت به روش های دیگر

  • مصرف انرژی کم و عدم استفاده از مواد شیمیایی و نتیجتا کاهش هزینه های مصرفی و نگهداری

  • بالا بودن راندمان در تولید در مقایسه با روش های فیلتراسیون

  • امکان کار مداوم بدون نیاز به توقف های ادواری

  • سهولت کار با دستگاه و کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری

  • حذف 99% نمک های محلول در آب بر اساس روش کاملا فیزیکی (این روش شیمیایی نیست)

  • حذف باکتریها و ویروس و نیترات آب و نیز کنترل SDI و کدورت آب و کلر آزاد در آب

  • امکان بازگرداندن آب غلیظ به محیط زیست و یا استفاده مجدد از آب در دستگاه

کاربرد سیستم های اسمزمعکوس

  • تهیه آب صنعتی جهت مصارف در بویلرها ،کولینگ تاورها و کلیه سیستمها 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

 

 

Save

شاید این مطالب برایتان مفید باشد:

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *