روش اسمز معکوس و دستگاه RO

روش اسمز معکوس و دستگاه RO

تصفیه آب به روش اسمز معکوس و دستگاه RO

سـیستم های تصفیه آب شرکت صدرآب با تکنولوژی اسمز معکوس صنعتی در قالب دستگاه های RO عرضه می گردد.
اسمز معکوس عبور تحت فشار آب از  میان یک لایه ی غشایی و بر عکس فشار اسمزی معمول می باشد
که در این فرایند آب از محلول حاوی املاح جدا می شود.
اسمز معکوس یک روش جدا سازی انواع ناخالصی ها از آب می باشد که عامل جدا سازی ایجاد و اعمال فشار مکانیکی است.
اسمز معکوس گاهی شبیه به فیلتراسیون است چون هردو فرایند ناخالصی ها را از آب جدا می سازد.
از اینرو گاهی به اسمز معکوس هایپر فیلتراسیون می گویند اما باید توجه داشت که در فیلتراسیون فشار اسمزی کم است و تقریبا نقشی ندارد.

در فیلتراسیون اندازه ذرات مهم است اما در سیستم اسمز معکوس علاوه بر اندازه ذرات فاکتور های دیگری هم نقش دارند.

اسمز معکوس

اسمز معکوس برای جدا سازی یون ها و ماکرو مولکول ها از جریان مایع بکار می رود.
کاربرد عمده ی آن در  تصفیه آب، نمک زدایی یا شیرین کردن آب دریا، شیرین کردن آب های به اصطلاح لب شور،
حذف آلاینده های خاص و آفت کش ها، حذف NOM، سختی گیری،  حذف نوترینتها و تهیه آب با خلوص بالا می باشد.

سیستم های تصفیه آب شرکت صدرآب در احجام گوناگون قابل تولید و راه اندازی می باشد
که با توجه به حجم آب مورد نیاز مجموعه ها متغیر است.

سیستم RO

سیـستم ROدر صنایع مختلفی از قبیل صنایع غذایی و آشامیدنی، صنایع لبنی، نساجی و رنگ رزی، گلخانه،
دام و طیور , کشتارگاه ها، مجتمع های مسکونی و سازمانها و ادارات و بسیاری از مجموعه های دیگر  قابل استفاده می باشد.
سیستم تصفیه آب به روش اسمزمعکوس به نام های دیگری از جمله RO ،دستگاه RO و آب شیرین کن نیز شناخته می شود.

اسمز یک پدیده طبیعی است که در آن به علت بزرگ بودن پتانسیل شیمیایی حلال در محلول رقیق نسبت به محلول تغلیظ،
حلال موجود در محلول رقیق از درون غشاء عبور کرده و به سمت محلول  غلیظ موجود در طرف دیگر غشاء می رودو این عمل تا رسیدن به تعادل ادامه می یابد. در حالت تعادل، بین دو محلول یک اختلاف سطح فاحش ایجاد می گردد که به فشار اسمزی معروف است.

اگر فشار بیشتری از فشار اسمزی به محلول غلیظ وارد گردد، پتانسیل شیمیایی حلال در محلول غلیظ نسبت به پتانسیل شیمیایی حلال در محلول رقیق افزایش می یابد و حلال از سمت محلول غلیظ به سمت محلول رقیق می رود این پدیده به اسمز معکوس معروف است.

فرآیند اسمزمعکوس

یکی از فرآیندهای جداسازی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، فرآیند اسمز معکوس می باشد.
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 نمود.

توجیه اقتصادی اسمز معکوس

هزینه تصفیه آب با اسمز معکوس از سه جنبه قابل ملاحظه خواهد یود

• سرمایه گذاری اولیه
• جایگزینی غشا
• هزینه انرژی (برق) و موادشیمیایی

عمر مفید غشا اسمز معکوس، چه از جنس استات سلولز و چه از جنس پلی آمید برای تصفیه ی آبهای تال ppm5000=TDS (آبهای نیمه شور) در شرایط عادی کمتر از سه سال نیست.

تفاوت اسمزمعکوس با فیلتراسیون معمولی

شباهت اسمزمعکوس با فیلتراسیون معمولی این است که در هر دو فرآیند با استفاده از فشار،
ناخالصی ها از آب جدا می گردند اما این دو فرآیند تفاوت هایی را نیز دارا می باشند که عبارتند از:

• در فیلتراسیون اندازه ذرات اهمیت دارند ولی در اسمزمعکوس علاوه بر اندازه ذرات،بارالکتریکی و حلالیت یون در ماده غشاء نیز مطرح است.
  گاهی دیده می شود که بعضی از مواد سنگین تر از آب یا نمک طعام، حتی بیشتر از آب از غشاء عبور می کند.
• در فرآیند فیلتراسیون معمولی فشار اسمزی خیلی کم بوده و عملا نقشی ایفا نمی کند.
• در اسمزمعکوس دو جریان دیده می شود که یکی مربوط به محصول و دیگری مربوط به خوراک تغلیظ شده است
  ولی در فیلتراسیون معمولی فقط یک جریان وجود دارد.
• گرفتگی غشاء در فرآیند اسمز معکوس، ده برابر کمتر از فیلتراسیون معمولی می باشد.
  زیرا در فیلتراسیون، جریان آب عمود بر بستر فیلتر است ولی در اسمزمعکوس، جریان آب موازی بستر غشاء می باشد
  و باعث می شود که غشا توسط جریان خود آب شستشو شود و گرفتگی غشا کمتر روی دهد.

نکات مهم در بهره برداری از سیستم اسمزمعکوس

• آب تولیدی این سیستم استریل نمی باشد.

• اختلاف فشار ورودی و خروجی مراحل مختلف بهره برداری، هیچگاه نباید بیشتر از حد مجاز باشد.

• بایستی پیش از راه اندازی سیستم، فیلترها شست و شوی معکوس شوند تا آمادگی جهت حذف مواد معلق را داشته باشند.

• عواملی از قبیل وجود باکتری ها، خشک شدن غشا و یخ زدن پرده ها موجب خرابی و از کار افتادگی سیستم می شود.

• شرایط مناسب بهره برداری موجب افزایش طول عمر پرده ها می گردد.

انرژی مورد نیاز اسمز معکوس

برای پمپاژ آب ورودی به دستگاه اسمزمعکوس احتیاج به انرژی است که قدرت پمپ مستقیما به فشار اسمز آب ورودی بستگی دارد.
بنابراین برای تصفیه آب های نیمه شور با فشار اسمزی کمتر، کمتر از آب دریا با فشار اسمزی بالاتر انرژی لازم است.

کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب

 برای تهیه آب شیرین از آب دریا تنها یک روش دیگر می تواند با روش اسمزمعکوس رقابت کند و آن تقطیر است.
چون در اسمزمعکوس تغییر فاز وجود ندارد، از این رو مقدار انرژی مورد نیاز در فرآیند اسمزمعکوس به طور قابل توجهی کمتر از تقطیر است.

برای تهیه آب شیرین از آب نیمه شور، فرآیند الکترودیالیز می تواند از نظر اقتصادی با روش اسمزمعکوس رقابت کند
و اگر TDS آب از 2000ppm کمتر باشد، می تواند اقتصادی تر باشد.                         

نمک زدایی از آب های زیرزمینی

شوری آب های زیرزمینی معمولا بین 2000 الی 10000 میلی گرم بر لیتر است.
این درحالی است که مقدار توصیه شده برای آب آشامیدنی توسط سازمان بهداشت جهانی 500 میلی گرم بر لیتر می باشد.
بنابراین لازم است که حدود 90 درصد مقدار نمک این جریان ها حذف گردد، که این عمل به راحتی توسط غشاهای اسمز معکوس انجام پذیر است.
حتی غشاهای کاملا ساده می توانند این کار را انجام دهند.   

تصفیه فاضلاب

اصولا بایستی عمده ترین کاربرد غشای اسمزمعکوس در کنترل آلودگی باشد، اما در عمل گرفتگی غشاء باعث محدود شدن استاده از غشاء در زمینه شده است.
از این رو غالبا در جداسازی ترکیبات شیمیایی از آب از غشاء استفاده می شود.
به عنوان مثال می توان به بازیافت نیکل از تانک های شستشوی آبکاری نیکل اشاره کرد.

شمایی از نحوه استفاده از غشای اسمز معکوس در تانک شستشوی آبکاری نیکل

از دیگر کاربردهای روش اسمز معکوس و دستگاه RO می توان به پیش تصفیه فراورده های تخم مرغ،
پردازش آب پنیر، جداسازی حلال های آلی و تغلیظ محلول ها اشاره کرد.
تصفیه پساب های حاوی مواد آلی پایه مانند هیدروکربن های کلره و پلی کلرو بی فنیل ها در مقدار کم
و نیز تصفیه پساب های حاوی امولسیون روغن – آهن از جمله کاربردهای اسمزمعکوس در حذف آلاینده ها می باشد.