انواع سیستم اسمز معکوس

انواع سیستم اسمز معکوس

انواع سیستم‌ اسمز معکوس Reverse Osmosis Systems

سیستم‌ اسمز معکوس

انواع سیستم اسمز معکوس فرآیندی فیزیکی است که این قابلیت را دارد که از محلولی (حلال + ناخالصی) به کمک یک غشا نیمه تراوا، حلال تقریباً خالص تهیه کند. سیستم‌ اسمز معکوس (RO) در اواخر سال ۱۹۵۰ و تحت حمایت دولت ایالات متحده، به عنوان روشی برای نمک‌زدایی از آب دریا مورد استفاده قرار گرفت.

روش اسمز معکوس (RO) نوعی فرآیند جداسازی است که در آن با اعمال فشار بر روی یک حلال (آب) و عبور دادن آن از میان غشا، مواد حل شده (آلاینده) در یک طرف باقی می‌مانند و حلال خالص (آب) به طرف دیگر غشا راه پیدا می‌کند. به عبارت دیگر، در این فرآیند حلال تحت فشار از منطقه‌ای که در آن غلظت ماده حل شونده بیشتر است به سمت منطقه دیگر با غلظت کمتر و با اعمال فشاری بیشتر از فشار اسمزی، از درون یک غشا جاری می‌شود. این فرآیند، معکوس فرآیند اسمز معمولی است. در فرآیند اسمز مستقیم، جریان حلال از منطقه با غلظت املاح کمتر به سمت منطقه‌ای با غلظت بالاتر و از داخل غشا و بدون اعمال فشار خارجی صورت می‌پذیرد. در اینجا غشا مورد استفاده نیمه تراوا است. یعنی اینکه اجازه رد شدن به حلال (آب) را می‌دهد اما مانع عبور املاح و آلاینده‌ها می‌شود.

سیستم اسمز معکوسخانگی  (Residential Reverse Osmosis Systems)

سیستم‌های اسمز معکوس خانگی عملیات فیلتراسیون را در چند مرحله انجام می‌دهند.

پیش تصفیه

اولین مرحله، پیش تصفیه است که برای محافظت از ممبرین طراحی می‌شود.

در این مرحله مقدار مواد معلق کم می‌شود.  مواد معلق موجود در آب باعث انسداد غشاهای ممبران  می‌شوند. در این مرحله کلر نیز حذف می‌شود. علت حذف کلر آسیبی است که کلر می‌تواند به لایه‌های نازک مواد سازنده ممبرین وارد کند.

غشای نیمه تراوا

مرحله بعدی یک غشای نیمه تراوا است.

غشای نیمه تراوا برای حذف طیف گسترده‌ای از آلاینده‌های مرتبط با ظاهر و سلامتی آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مخزن ذخیره

پس از مرحله پیش تصفیه و عبور آب از غشای نیمه تراوا یک مخزن ذخیره برای نگهداری آب تصفیه شده قرار دارد.

فیلتر کربن

درنهایت هم یک عدد فیلتر کربن برای حذف هر نوع بو و طعم نامطلوب بکار برده می‌شود.

یک سیستم اسمز معکوس خانگی و معمولی با فشار آب بین ۴۰ تا ۱۰۰ psig کار می‌کند و بین ۱۰ تا ۷۵ گالن در روز آب تولید می‌کند.

چنین سیستم‌هایی دارای یک لوله برای ورود آب سرد، تخلیه، و یک شیر آب مستقل هستند.

سیستم اسمز معکوس تجاری (Commercial Reverse Osmosis Systems)

سیستم‌های اسمز معکوس تجاری معمولاً در فشار آب بین ۱۰۰ تا ۲۲۵ psig مورد استفاده قرار می‌گیرند.

عملکرد آنها به نوع ممبرین و کیفیت آبی که باید تصفیه شود، بستگی دارد.

سیستم‌های تجاری بر حسب کاربردشان می‌توانند حجم زیادی از آب را با خلوص زیاد تصفیه کنند(بین ۱۵۰ تا ۵۰،۰۰۰ گالن). فرآیند فیلتراسیون با استفاده از سیستم‌های تجاری همان فرآیند استفاده شده در سیستم‌های اسمز معکوس خانگی است. با این حال، سیستم‌های تجاری پیچیده‌تر و گران قیمت‌تر هستند.

علت گران بودن این سیستم‌ها اجزایی همچون پمپ، جریان سنج، نمایشگر، لوازم الکتریکی و غیره است که به آنها افزوده شده است.

ممبرین‌های اسمز معکوس تجاری به شکل مارپیچی (spiral wound) عرضه می شوند.

فشار عملیاتی این ممبرین‌ها بین ۱۰۰ تا ۲۲۵ psi است.

بنابراین، برای تامین چنین فشاری باید از پمپ فشار استفاده نمود.

این ممبرین‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که برای مواردی همچون تصفیه آب لوله‌کشی، آب لب‌شور و آب دریا قابل استفاده باشند. ممبرین‌های “نانو” و یا سختی‌گیر آب نیز موجود هستند. در هنگام انتخاب یک ممبرین تجاری جدید و تعویض آن باید مواردی کلیدی همچون اندازه ممبرین، نوار و یا پوشش فایبر گلاس، نوع کاربرد، ظرفیت و فشار عملیاتی را در نظر گرفت.