اسمزمعکوس فرایندی فیزیکی است که می توان محلولی به کمک یک غشا نیمه تراوا، حلال تقریبا خالص تهیه کرد. به عنوان مثال به کمک این روش می توان از آب شور، آب شیرین تهیه نمود.
اسمز معکوس می توان حدود 99% مواد معدنی حل شده و 97% مواد آلی و کلوئیدی آب را حذف کند.تکنولوژی اسمز معکوس در دهه های اخیر با به بازار آمدن انواع جدید از غشاها، به طور قابل توجهی گسترش یافته است.
تصفیه پساب های صنعتی یکی از زمینه هایی است که امید زیادی به توسعه اسمزمعکوس دارد. با توجه به تولید حجم زیادی از پساب های صنعتی در صنایع مختلف شیمیایی و جایگاه و اهمیت بازیابی در تکنولوژی آینده، اهمیت اسمزمعکوس روزبه‌روز بیشتر می شود.
اساس کار اسمزمعکوس
اگر یک غشا نیمه تراوا بین دو محلول با غلظت‌های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال از یک طرف غشا به طرف دیگر منتقل می شود. جهت طبیعی حرکت حلال به گونه‌ای است که محلول غلیظ‌تر رقیق می شود.
آب خالص از غشا عبور کرده و وارد آب شور می شود. اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود، در آن صورت سطح آب نمک از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت.
- مولکول های آب در قسمت آب خالص به خاطر فشار اسمزی وارد محفظه آب شور می شوند.
- در حالت تعادل، سطح آب در محفظه آب شور به اندازه ارتفاع بالاتر از سطح آب خالص قرار می گیرد. ارتفاع برابر با فشار اسمزی است.
- می توان با اعمال فاشر مولکول های آب را وادار کرد که از محفظه آب شور وارد محفظه آب خالص شوند.
در اسمزمعکوس، آب تصفیه نشده توسط پمپ به داخل محفظه‌ای که دارای غشای نیمه تراوا می‌باشد، رانده می شود و چون ناخالصی‌ها قادر به عبور از غشا نیستند، از این رو در یک طرف غشا آب تقریبا خالص و در طرف دیگر آن آب تغلیظ شده از ناخالصی‌ها وجود خواهد داشت. به محفظه حاوی غشا که دارای فشار هم باشد مدول گویند.
اسمزمعکوس به‌طور پیوسته کار میکند و می تواند املاح آب خام را تا 99% کاهش دهد. حذف باکتری‌ها، ویروس‌ها و دیگر میکروبها با اسمز معکوس تقریبا 100% است، اما به علت عدم آب‌بندی کامل سیستم اسمزمعکوس مقدار کمی از این ناخالصی ها ممکن است از غشا عبور کرده و در آب تصفیه شده دیده شوند.
این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آب‌هایی که حاوی املاح معدنی زیاد و ناخالصی‌های آلی می باشد، بسیار مناسب بوده و حتی قادر است از آب دریا با ppm 50000 ناخالصی و نیز آب‌های شور، آب آشامیدنی تهیه کند. برای تصفیه آب‌های معمولی با TDS حدود ppm 5000 یا بیشتر، اسمزمعکوس یک روش کاملا اطمینان بخش است.
از اسمزمعکوس می توان در داروسازی و پزشکی برای تهیه آب خالص و عاری از میکروارگانیسم‌ها به جای روش تقطیر استفاده کرد.
هر دستگاه اسمزمعکوس به‌صورت ساده شامل قسمت‌های زیر است:
- پمپ
- غشا
- یک شیر در مسیر محلول تغلیظ شده برای کنترل درجه تغلیظ
اجزای اصلی تشکیل دهنده سیستم اسمز معکوس (RO)
هر دستگاه اسمزمعکوس شامل قسمت های زیر می باشد:
الف) قاب ها(مدول ها)
به محفظه حاوی غشاء که دارای فشار هم باشد مدول می گویند. قاب ها محفظه های مستحکم فلزی و یا پلیمری هستند که می توانند سطح وسیعی از غاء را در حجم پایینی جای دهند. مدول ها و هدایت سیال را برعهده دارند.
ب) شیر کنترل
به منظور کنترل درجه تغلیظ در مسیر محلول تغلیظ شده(آب شور) از شیر کنترل استفاده می شود.
ج)پمپ
پمپ به منظور خنثی سازی فشار اسمزی و حیران نمودن افت فشار ناشی از وجود غشاء و تجهیزات موجود در مسیر مورد نیاز است و باید بتواند فشار لازم آب ورودی به سیستم را تامین نماید. باید دقت نمود که برای کارکرد مناسب پمپ های با فشار بالا،باید همواره مایع کافی با حداقل فشار در ورودی جریان داشته باشد. کار کردن خالی پمپ حتی برای چند لحظه باعث وارد آمدن آسیب جدی به پروانه پمپ و ایجاد خوردگی می گردد.
د)غشای نیمه تراوا
در سیستم های اسمزمعکوس از غشاء نیمه تراوا که مولکول های آب و گاز می توانند از آن عبور کنند، استفاده می شود که از مواد پلیمری مختلفی ساخته می شوند.
ه)صافی کاتریج و کربن فعال
این تجهیزات با وارد نمودن آب عاری از مواد معلق و حذف باقی مانده کربن موجب افزایش عمر غشا می شوند.
از دیگر لوازم به کار گرفته شده در اسمزمعکوس می توان به مانومترها، جریان سنج ها و لوازم کنترل اتوماتیک فشار و دما و PH اشاره نمود.
