تفاوت تصفیه آب اسمز و اسمز معکوس

برای درک هدف و فرآیند اسمز معکوس ابتدا باید فرایند طبیعی اسمز را درک کنید...

اسموز

اسمز پدیده طبیعی و یکی از مهم ترین فرایندهای طبیعت است. این یک فرآیند است که یک راه حل ضعیف تر شور می تواند به راه حل قوی شور کمک کند. نمونه هایی از اسمز زمانی که ریشه های گیاه آب را از خاک جذب می کنند و کلیه های ما آب را از خون ما جذب می کنند.
در زیر یک نموداری است که نشان می دهد که چگونه اسمز کار می کند. یک راه حل که کمتر متمرکز است تمایل طبیعی به مهاجرت به یک راه حل با غلظت بیشتر خواهد بود. به عنوان مثال، اگر شما یک ظرف پر از آب با یک غلظت کم نمک و یک ظرف دیگر پر از آب با یک غلظت نمک بالا داشته باشید و آنها با یک غشای نیمه نفوذ پذیر جدا شوند، سپس آب با غلظت نمک پایین شروع به مهاجرت به سمت مخزن آب با غلظت نمک بالاتر میکند.

اسمز معکوس

یک غشای نیمه نفوذپذیر، غشایی است که به برخی از اتمها یا مولکولها اجازه می دهد تا دیگران را منتقل کنند. یک مثال ساده یک صفحه نمایش است. این اجازه می دهد تا مولکول های هوا عبور از طریق اما نه آفات و یا چیزی بزرگتر از سوراخ در درب صفحه نمایش. مثال دیگر پارچه Gore-tex است که دارای یک فیلم پلاستیکی بسیار نازک است که میلیاردها حفره کوچک آن بریده شده است. منافذ به اندازه کافی بزرگ است تا بخار آب را از طریق آن عبور دهد، اما به اندازه کافی کوچک برای جلوگیری از عبور آب مایع.

اسمز معکوس روند اسمز در معکوس است. در حالی که اسمز به طور طبیعی بدون نیاز به انرژی اتفاق می افتد، برای فرآیند اسمز معکوس، شما نیاز به انرژی بیشتری برای محلول شور دارید. غشاء اسمز معکوس یک غشای نیمه نفوذپذیر است که اجازه می دهد عبور از مولکول های آب، اما نه اکثریت نمک های محلول، ارگانیسم ها، باکتری ها و pyrogen ها. با این وجود، شما باید فشار آب را از طریق غشای اسمز معکوس فشار دهید که از فشار اسمزی به طور طبیعی بیشتر است تا آب را از بین ببرید (demineralize یا deionize) از آلاینده ها

در زیر یک نمودار نشان دهنده روند اسمز معکوس است. هنگامی که فشار به محلول متمرکز اعمال می شود، مولکول های آب از طریق غشای نیمه نفوذ پذیر مجبور می شوند و آلاینده ها از طریق آن مجاز نمی شوند.

اسمز معکوس چگونه کار می کند؟

اسمز معکوس با استفاده از یک پمپ فشار بالا برای افزایش فشار روی طرف نمک RO کار می کند و آب را از طریق غشای نیمه رسانای RO خنثی می کند و تقریبا همه (حدود 95 تا 99 درصد) جریان مقدار فشار مورد نیاز به غلظت نمک آب خوراک بستگی دارد. بیشتر آب خوراک متمرکز شده است، فشار بیشتری برای غلبه بر فشار اسمزی مورد نیاز است.

آب نمکی که demineralized یا deionized، آب نفوذ (یا محصول) نامیده می شود. جریان آب که حاوی آلودگی های متمرکز است که از طریق غشای RO عبور نمی کند، جریان رد (یا کنسانتره) نامیده می شود.

همانطور که آب تغذیه به داخل غشاء RO تحت فشار (فشار کافی برای غلبه بر فشار اسموتیک) وارد می شود، مولکول های آب از طریق غشای نیمه نفوذ پذیر عبور می کنند و نمک ها و سایر آلاینده ها مجاز به عبور و تخلیه از طریق جریان رد (همچنین به عنوان جریان غلیظ یا غلیظ) که به تخلیه می انجامد یا می تواند در بعضی شرایط به منبع آب تغذیه می شود تا از طریق سیستم RO بازنگری شود تا آب ذخیره شود. آب که آن را از طریق غشاء RO می سازد آب نفوذی یا آب تولید می شود و معمولا حدود 95 تا 99 درصد از نمک های محلول حذف شده از آن است.

مهم است بدانیم که یک سیستم تصفیه آب RO استفاده از فیلتراسیون متقابل را به جای فیلتر کردن استاندارد که در آن مواد آلاینده در رسانه فیلتر جمع آوری می شود استفاده می کنند. با فیلتراسیون متقاطع، محلول عبور می کند از طریق فیلتر، و یا عبور از فیلتر، با دو خروجی: آب فیلتر شده می رود یک راه و آب آلوده راه می رود راه دیگری. برای جلوگیری از ایجاد آلاینده ها، تصفیه جریان متقابل به آب اجازه می دهد تا آلودگی را از بین ببرد و همچنین باعث ایجاد آشفتگی مطلوب می شود تا سطح غشا را تمیز نگه دارد.

اسمز معکوس چه آلاینده هایی را از آب حذف می کند؟

اسمز معکوس می تواند تا٪ 99 از نمک های محلول (یون ها)، ذرات، کلوئید، ارگانیسم، باکتری ها و پریگوین ها از آب تغذیه را از بین ببرد (اگر چه یک سیستم RO نباید برای حذف 100٪ از باکتری ها و ویروس ها ) غشای RO بر اساس اندازه و شارژ آلاینده ها را رد می کند. هر آلاینده ای که دارای وزن مولکولی بیش از 200 است، احتمالا توسط یک سیستم RO به درستی اجرا می شود (برای مقایسه یک مولکول آب دارای MW 18 است). به همین ترتیب، بیشتر شارژ یونی از آلودگی، بیشتر احتمال دارد آن را قادر به عبور از غشای RO نیست. 

به عنوان مثال یک یون سدیم تنها یک بار (monovalent) دارد و توسط غشای RO و همچنین به عنوان مثال برای کلسیم رد شده است که دارای دو اتهام است. به همين دليل، به همين دليل است که سيستم RO، گازها را مانند CO2 به خوبي حذف نمي کند، زيرا در محلول و بسيار کم مولکولي هستند. از آنجا که یک سیستم RO گازها را حذف نمی کند، آب نفوذ می تواند کمی کمتر از سطح نرمال طبیعی بسته به میزان CO2 در آب تغذیه، به عنوان CO2 به اسید کربنیک تبدیل شده است.

اسمز معکوس در درمان آب شور، سطح و آب زمین برای برنامه های جریان بزرگ و کوچک بسیار موثر است. بعضی از نمونه هایی از صنایع که از آب RO استفاده می کنند عبارتند از داروی، آب تغذیه دیگ بخار، مواد غذایی و نوشیدنی، پایان دادن به فلز و تولید نیمه هادی به نام چند.