صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس
فرآیند- اسمز- معکوس
آنچه در این مقاله خواهید خواند
فرآیند اسمز معکوس
اسمز معکوس یک فرآیند تصفیه آب است که با استفاده از غشایی نیمه نفوذ پذیر ذرات آلوده مانند رسوبات و کلر، نمک خاک را از آب آشامیدنی حذف کرده و از بین می برد. علاوه بر اینکه روش تصفیه اسمز معکوس آلاینده ها و رسوبات را حذف می کند، می تواند میکروارگانیسم ها را نیز از بین ببرد. این فرآیند آب را تا سطحی مولکولی تمیز می کند. در واقع فقط آبی خالص را تهیه کرده و تحویل می دهد. در این مقاله به بررسی صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس می پردازیم.
فیلتر آب RO چیست؟
این فیلتر بسیار مناسب برای تصفیه آب آکوا در خانه و محل کار است. صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس برای جداسازی در بسیاری از صنایع استفاده می شود. استفاده از این فیلتر با تولید غشاهایی جدید که می توانند در محدوده بزرگی از PH و دمای گوناگون عمل کنند. نسبت به خیلی از مواد شیمیایی و بیولوژیکی در آب مقاومت داشته باشند، پیشرفت بزرگی کرده است. این روش دارای مزایای بسیاری نسبت به دیگر فرآیندهایی مثل تقطیر، استخراج و تعویض یونی است.
فیلتر آب RO
فرآیند اسمز معکوس
اگر یک غشاء نیمه تراوا بین دو محلول با غلظت های متفاوت قرار بگیرد، مقداری از یک حلال در یک طرف محلول رقیق به جهت دیگری از غشاء می رود. به این فرآیند، اسمز معکوس می گویند. این حالت تا زمانی ادامه می یابد که سیستم به حالت تعادل برسد. در حالت تعادل بین دو سمت غشاء اختلاف فشاری هماهنگ و متناسب با غلظت مواد حل شده در محلول موجود است که به آن فشار اسمزی می گویند.
هر چه قدر که اندازه مولکول های ناخالص درشتر باشد و درجه یونیزاسیون در آن ها کمتر باشد، فشار اسمزی کمتری ایجاد می شود. در واقع همانگونه که مشخص است، فرایند اسمز معکوس دقیقا عکس سیستم طبیعی اسمز است. اسمز معکوس از جدیدترین روش های جداسازی به خصوص در تصفیه اب های شور است. در این فرایند، فشاری بیشتر از اسمز در سمت محلول غلیظ تر یا همان آب شور، جهت حرکت حلال یا آب خالص عکس شده است و آب از ناخالصی داخل آن جدا می شود.
مزایای سیستم اسمز معکوس
از بزرگترین روش های فیلتراسیون اسمز معکوس است. می توان گفت که 98% ناخالصی های موجود در آب در این سیستم از بین می رود. دستگاه تقطیر آب تنها سیستم آب شرب است که Tds آب را کاهش می دهد ولی نسبت به سیستم RO کارایی کمتری را دارد. از مزیت های این روش می توان موارد زیر را نام برد.
- آلاینده هایی که ضرر دارد را کاهش می دهد.
- سدیم محلول کاهش پیدا می کند.
- طعم و بوی بد آب را از بین می برد
- دارای نصبی آسان
- نگهداری راحت و آسان
- سازگاری با محیط زیست نسبت به آب بطری
تاریخچه اسمز معکوس
این فرایند، اولین بار در سال 1748 توسط Jean-Antoine Nollet دیده شد. 200 سال بعد، اسمز فقط پدیده ای بود که در آزمایشگاه ها دیده می شد. در سال 1950 دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس برای اولین بار نمک زدایی در آب دریا را با استفاده از غشای نیمه تراوا بررسی کرد. محققان در دو دانشگاه از کالیفرنیا و فلوریدا در اواسط دهه 1950 توانستند که آب شیرین را از آب دریا به دست آورند اما نتوانستند در حالت تجاری و گسترده تری این عمل را انجام دهند. در نهایت می توان گفت که جان کادوت کشف کرد که غشاهایی با شار زیاد و عبور نمک کم می توانند با پلیمریزاسیون سطحی فنیل دی آمین و تریموسیل کلرید ساخته شوند. تمام غشاهای امروزی که در تصفیه اب استفاده می شوند با همین روش ساخته می شوند. تفاوت روش اسمز معکوس را در در مقالات دیجی آب کالا دنبال کنید.
می توان گفت که بزرگترین استفاده ای که از روش اسمز معکوس می شود برای جداسازی آب خالص از آب دریا و آب های شور است.
مراحل اسمز معکوس
در صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس باید به چهار مرحله و فرایند اشاره داشت. این چهار مرحله عبارتند از 4 مرحله فیلتراسیون که به صورت زیر است.
- فیلتر رسوب
- بلوک قبل از کربن
- غشاء اسمز معکوس
- فیلتر پس از کربن
مراحل اسمز معکوس
فیلتر رسوب بزرگترین ذرات خاک، شن و نیز زنگ زدگی را از بین می برد. این کار صورت می گیرد تا از گرفتگی فیلترهای بعدی جلوگیری به عمل آید.
فیلتر پیش کربن از کربن فعال برای جلوگیری از عبور هر چیزی بزرگتر از مقیاس آرد و نیز جذب یونها با بار مثبت برای جلوگیری از عبور ترکیبات شیمیایی مثل کلر و کلرامین به فیلتر سوم استفاده می شود. غشای RO مولکولهای سنگین تر از آب را مانند سدیم و مقادیر بالای سرب و مواد معدنی محلول و فلوراید را از بین برده و از آب حذف می کند. در آخر هم فیلتر پس از کربن آب را جلا می دهد و مناسب شرب و نوشیدن می شود.
کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب آشامیدنی
کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب آشامیدنی
سیستم های دستگاه تصفیه آب در همه جا برای بهبود آب شرب و پخت و پز مورد استفاده قرار می گیرند که چنین فرایندهایی شامل چندین قسمت هستند.
- یک فیلتر رسوب برای گیر انداختن ذرات، از جمله زنگ زدگی و همچنین کربنات کلسیم
- اختیاری و به صورت یک فیلتر رسوب دوم با منافذ کوچکتر
- یک فیلتر کربن فعال برای به دام انداختن مواد شیمیایی آلی و کلر
- یک فیلتر اسمز معکوس که غشایی ترکیبی از یک فیلم نازک است.
- یک لامپ ماورا بنفش در صورت تمایل برای از بین بردن هرگونه میکروبی
- به صورت اختیاری یک فیلتر کربن دوم برای از بین بردن مواد شیمیایی که توسط غشاء RO از بین نرفته است. در این مرحله از غشاء نانو هم استفاده می شود.