سیستم اسمز معکوس STARK. اسمز معکوس چگونه کار می کند؟

هدف این مقاله مخاطبانی است که تجربه کمی با آب اسمز معکوس دارند یا اصلا تجربه ندارند و سعی می کند اصول اولیه را به زبان ساده ای توضیح دهد که باید خواننده را با درک کلی بهتری از فناوری آب اسمز معکوس و کاربردهای آن به ارمغان بیاورد.

آشنایی با اسمز معکوس
اسمز معکوس که معمولا به آن RO گفته می شود، فرآیندی است که در آن آب را با فشار دادن آن تحت فشار از طریق غشای اسمز معکوس نیمه تراوا معدن زدایی یا یونیزه می کنید.

اسمز معکوس چگونه کار می کند؟
اسمز معکوس با استفاده از یک پمپ فشار قوی برای افزایش فشار در سمت نمک RO کار می کند و آب را از غشای RO نیمه تراوا عبور می دهد و تقریبا تمام (حدود 95٪ تا 99٪) نمک های محلول را در جریان رد می گذارد. میزان فشار مورد نیاز بستگی به غلظت نمک آب خوراک دارد. هرچه آب تغذیه غلیظ تر باشد، فشار بیشتری برای غلبه بر فشار اسمزی مورد نیاز است.

آب نمک زدایی شده ای که از بین می رود یا دیونیزه می شود ، آب نفوذی (یا محصول) نامیده می شود. جریان آبی که آلاینده های غلیظی را که از غشای RO عبور نکرده اند حمل می کند ، جریان رد (یا کنسانتره) نامیده می شود.


همانطور که آب تغذیه تحت فشار (فشار کافی برای غلبه بر فشار اسمزی) وارد غشای RO می شود، مولکول های آب از غشای نیمه تراوا عبور می کنند و نمک ها و سایر آلاینده ها اجازه عبور ندارند و از طریق جریان رد (همچنین به عنوان کنسانتره یا جریان آب نمک شناخته می شود) تخلیه می شوند، که به تخلیه می رود یا می تواند در برخی شرایط به منبع آب خوراک بازگردانده شود تا از طریق سیستم RO بازیافت شود. در مصرف آب صرفه جویی کنید. آبی که از غشای RO عبور می کند، آب نفوذ یا محصول نامیده می شود و معمولا حدود 95 تا 99 درصد نمک های محلول از آن خارج می شود.

درک این نکته مهم است که یک سیستم RO به جای فیلتراسیون استاندارد که در آن آلاینده ها در محیط فیلتر جمع آوری می شوند، از فیلتراسیون متقابل استفاده می کند. با فیلتراسیون متقابل، محلول از فیلتر عبور می کند یا از فیلتر عبور می کند، با دو خروجی: آب فیلتر شده به یک طرف می رود و آب آلوده به سمت دیگری می رود. برای جلوگیری از تجمع آلاینده ها، فیلتراسیون جریان متقاطع به آب اجازه می دهد تا آلاینده ها را از بین ببرد و همچنین باعث می شود تلاطم کافی برای تمیز نگه داشتن سطح غشاء وجود داشته باشد.

اسمز معکوس چه آلاینده هایی را از آب حذف می کند؟
اسمز معکوس قادر است تا 99٪+ از نمک های محلول (یون ها)، ذرات، کلوئیدها، مواد آلی، باکتری ها و پیروژن ها را از آب تغذیه حذف کند (اگرچه برای حذف 100٪ باکتری ها و ویروس ها نباید به سیستم RO اعتماد کرد). غشای RO آلاینده ها را بر اساس اندازه و بار آنها رد می کند. هر آلاینده ای که وزن مولکولی آن بیشتر از 200 باشد احتمالا توسط یک سیستم RO که به درستی کار می کند رد می شود (برای مقایسه یک مولکول آب دارای مگاوات 18 است). به همین ترتیب ، هرچه بار یونی آلاینده بیشتر باشد ، احتمال اینکه نتواند از غشای RO عبور کند ، بیشتر می شود. به عنوان مثال ، یک یون سدیم فقط یک بار (تک ظرفیتی) دارد و توسط غشای RO و همچنین کلسیم که دارای دو بار است ، رد نمی شود. به همین ترتیب ، به همین دلیل است که یک سیستم RO گازهایی مانند CO2 را به خوبی حذف نمی کند زیرا در حین محلول بسیار یونیزه (بار) نیستند و وزن مولکولی بسیار کمی دارند. از آنجایی که یک سیستم RO گازها را حذف نمی کند، آب نفوذی بسته به سطح CO2 در آب خوراک می تواند کمی کمتر از سطح pH طبیعی داشته باشد زیرا CO2 به اسید کربنیک تبدیل می شود.

اسمز معکوس در تصفیه آب شور، سطحی و زیرزمینی برای کاربردهای جریان های بزرگ و کوچک بسیار موثر است. برخی از نمونه هایی از صنایعی که از آب RO استفاده می کنند عبارتند از: دارویی، آب خوراک دیگ بخار، مواد غذایی و آشامیدنی، تکمیل فلزات و تولید نیمه هادی ها به نام چند مورد.

محاسبات عملکرد و طراحی اسمز معکوس
تعداد انگشت شماری از محاسبات وجود دارد که برای قضاوت در مورد عملکرد یک سیستم RO و همچنین برای ملاحظات طراحی استفاده می شود. یک سیستم RO دارای ابزار دقیقی است که کیفیت، جریان، فشار و گاهی اوقات داده های دیگر مانند دما یا ساعات کار را نمایش می دهد. برای اندازه گیری دقیق عملکرد یک سیستم RO حداقل به پارامترهای عملیاتی زیر نیاز دارید:

• فشار خوراک
• نفوذ فشار
• فشار کنسانتره
• هدایت خوراک
• رسانایی نفوذ کنید
• جریان خوراک
• جریان نفوذ کنید
• دما

بیشتر ببینید
سیستم اسمز معکوس