در این مقاله با بیانی ساده، تصفیه آب به روش اسمز معکوس را در وب سایت آبندیش برای شما توضیح می دهیم. اسمز معکوس (RO) برای کاهش غلظت مواد شیمیایی غیر آلی مانند کروم، همراه با ذرات ریز معلق مانند آزبست، که ممکن است در آب آشامیدنی وجود داشته باشد را حذف می‌کند.
(RO) یا اسمز معکوس فرایندی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به گونه‌ای طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد.
غشای نیمه تراوا
غشای نیمه تراوا به محیط جدا کننده یا غشایی گفته می‌شود که اجازه گذر بعضی از اتم‌ها و مولکول‌ها را از خود می‌دهد. وجود این ویژگی در غشای نیمه تراوا و تفهیم پدیده اسمز معکوس، اندیشه شیرین سازی آب‌های شور را درست کرد. شیرین سازی آب دریا و آب‌های شور پر استفاده ترین مصرف فرایند اسمز معکوس است.
برای این که بهتر درک کنیم پدیده RO چگونه آب دریا را شیرین می کند. فرض کنید دو ظرف، یکی شامل آب نمک و ظرف دیگری حاوی آب خالص ازطریق یک لوله به یک دیگر متصل شوند و هر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند.
جهت برقراری تعادل در غلظت یون‌های سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یون‌های نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکول‌های آب از آن عبور کنند، یون‌های نمک اجازه عبور نخواهند داشت.
جهت برقراری تعادل در غلظت مطابق پدیده RO، آب خالص از ظرف خود به ظرف آب نمک انتقال می‌یابد و این عمل تا آنجا ادامه می‌یابد که ارتفاع آب در ظرف آب نمک افزایش می‌یابد.
این اختلاف سطح در حقیقت فشار اسمزی است. حال اگر فشار سطح در سمت آب نمک افزایش یابد، مسیر حرکت آب از طرف آب نمک به ظرف آب عوض می‌شود. با افزایش فشار میزان جریان عبوری از غشای نیمه تراوا نیز افزایش می‌یابد.
تاریخچه اسمز معکوس
از دهه ۱۹۷۰ که برای اولین بار روش اسمز معکوس به عنوان یک سیستم تصفیه آب خانگی معرفی شد. از آن هنگام به طور روز به روز به محبوبیت آن اضافه شده است. افزون بر این، آب‌های تصفیه شده‌ای که اغلب در کارخانه‌های آب معدنی بطری تولید شده است، از نوع آب‌های اسمز معکوس است.
ویژگی های مثبت اسمز معکوس
می‌تواند باکتری‌ها، ویروس‌ها، آلودگی‌های شیمیایی را از آب بگیرد. به ویژه ذراتی همانند آلودگی‌های ناشی از فلزات سنگینی همچون جیوه، آرسنیک، سرب و… این روش امکان ابتلاء به بیماری‌های همچون سرطان و دیگر بیماری‌های نادر را کاهش می‌دهد.
ناخالصی‌های که در آب در این روش به کار می رود، آنقدر کم است که به راحتی از بافت کلیه عبور کرده و دفع می‌شود.
روش های تصفیه آب
- نانو فیلتراسیون
- تصفیه آب به روش EDI
- اسمز معکوس
نانوفیلتراسیون
نانوفیلتراسیون نسبت به RO و اولترا فیلتراسیون مزایای بیشتری دارد، از جمله مزایای آن که در اولترا فیلتراسیون مقدار آلاینده‌های مصرفی نسبت به حد مجاز بالاتر بوده و در RO میزان خلوص آب حاصل شده بیشتر از حد معمول است که نتیجه آن افزایش قیمت در این روش است.
از دیگر مزایای استفاده از نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و پساب عبارتند از: حذف نمک‌های چند ظرفیتی (از قبیل آهن، منگنز، و برخی آفت کش‌ها)، امکان تولید میزان آب تصفیه شده در مقیاس وسیع، از میان بردن انواع باکتری، ویروس و میکروارگانیزم ها و حذف آلاینده‌های آلی می‌باشد.
تصفیه آب به روش EDI
EDI یک فرایند الکترو شیمیایی پیوسته برای تصفیه آب است که در آن یون‌ها از میان غشاء ها و بسترهای رزینی مختلط و نیز با استفاده از برق DC در ولتاژهای خاص عبور می‌کنند.
از سیستم‌های آب الکترودیانیزاسیون یا EDI در بازیافت آب باقیمانده در صنایع غذایی و آشامیدنی و آب خوراک دیگ بخار نیروگاه‌ها و سایر صنایع استفاده می‌شود. سیستم آب الکترودیالیز، آب با خلوص بالا فراهم می‌کند.
اسمز معکوس
دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس خانگی دارای ۲ یا ۳ عدد فیلتر های فبل از فیلتر های اصلی هستند (فیلتر مرحله اول، یک فیلتر ۵ میکرومتری است که کار این فیلتر حذف گل و لای، شن و ماسه است. فیلتر مرحله ۲، یک فیلتر کربن فعال است که باعث شفافیت آب و از بین رفتن بو، طعم و رنگ نامطبوع آب می‌شود و فیلتر سوم آن فیلتر کربن بلاک است که جهت تکمیل فایند فیلتر قبلی به کار می‌رود. در برخی از سیستم‌ها، یک فیلتر کربن فعال نهایی بین تانک ذخیره آب تصفیه و شیر خروجی قرار گرفته است.
فیلتر چهارم و پنجم دستگاه‌های تصفیه آب خانگی که به ترتیب فیلتر ممبران و فیلتر کربن نهایی می‌باشد. وظیفه فیلتر ممبران که اصلی ترین فیلتر RO می‌باشد و کار آن کاهش سختی آب و جلوگیری از ورود ذرات بزرگ‌تر از ۰,۰۰۰۱ میکرون و از میان بردن آلودگی‌های میکروبی مانند: آرسنیک، سرب، فلزات سنگین است.
فیلتر پنجم این دستگاه تصفیه آب حاوی کربن فعال است. این فیلتر در مسیر آب خروجی از ممبران و همچنین مخزن ذخیره قرار می‌گیرد تا بو، رنگ و مزه احتمالی ایجادشده در مخزن ذخیره و یا مقادیر باقیمانده آنها که از فیلتر RO عبور کرده‌اند را از آب حذف کرده و طعم آب را بهتر می‌کند.
نکته: دستگاه‌های تصفیه آب، جهت داشتن بالاترین بازده، نیازمند تعویض فیلتر تصفیه آب در طی یک بازه زمانی می‌باشند. این بازه زمانی بسته به میزان و روش مصرف از دستگاه تصفیه آب، می‌تواند کم و یا زیاد شود.
اسمز معکوس در صنایع
- آب آشامیدنی شهری
- صنایع غذایی و آشامیدنی
- آب فوق خالص صنعتی
- سیستم‌های حرارتی و برودتی
- شیرین سازی آب دریا
برای کسب اطلاعات بیشتر با تیم تخصصی آب اندیش در تماس باشید.
