شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس

تفاوت اسمز طبیعی و اسمز معکوس چیست؟

به نقل از amazon.com به فرآیند مهاجرت آب شور به آب با درجه شوری بیشتر در طبیعت اصطلاحا اسمز گفته میشود. این فرآیند در کلیه انسان ها و همچنین جذب آب از خاک توسط ریشه گیاهان مشاهده میشود. انسان برای تصفیه آب از این رفتار طبیعت الهام گرفته و عکس آن را برای حذف نمک، یون ها و املاح و آلاینده های موجود در آب با کمک آب شیرین کن صنعتی به کار می برد. در این روش، از یک غشای نیمه تراوا استفاده شده و آب با غلظت بیشتر که حاوی مواد آلاینده می باشد را با فشار از آن عبور داده میشود. عبور آب با آلاینده های زیاد از غشای نیمه تراوا باعث میشود تا تنها مولکول های آب از غشای عبور کنند و املاح و آلاینده ها در سمت دیگر غشا باقی بمانند. با توجه به اینکه در تصفیه آب به روش اسمز معکوس، آب با غلظت بیشتر به سمت آب با غلظت کمتر حرکت می کند و عکس رفتار طبیعت است، لذا لازم است از پمپ های فشار برای این منظور استفاده گردد.

گام های مهم در تصفیه آب به روش اسمز معکوس

قیمت  دستگاه اسمز معکوس ro: غشای نیمه تراوا فیلتری می باشد که با داشتن سطحی با سوراخ های بسیار کوچک، از عبور برخی از یون ها و اتم ها جلوگیری میکند. استفاده از این غشا در اسمز معکوس (Reverse Osmosis) تا حد زیادی آلاینده ها را کاهش می دهد و در مقابل، انباشته شدن بیش از حد مواد ذائد بر روی آن منجر به کاهش عملکرد فیلتر خواهد شد. به همین منظور، گام های متعددی در تصفیه آب با روش اسمز معکوس در نظر گرفته شده اند تا بر این محدودیت ها غلبه شود. از مهم ترین گام ها در اسمز معکوس می توان به موارد زیر اشاره نمود:

پیش تصفیه آب

همان طور که اشاره شد، غشای نیمه تراوا به مرور به دلیل انباشته شدن مواد آلاینده مختلف بر روی آن با کاهش عملکرد مواجه می گردد. به همین منظور، لازم است به عنوان پیش تصفیه برخی از مواد آلاینده موجود در آب ابتدا به روش های مختلف حذف شوند و سپس آب با کدورت کمتر وارد دستگاه اسمز معکوس گردد. از جمله فرآیندهای صورت گرفته در مرحله پیش تصفیه می توان به حذف مواد معلق جامد در آب اشاره نمود. علاوه براین، به کمک مواد ضدعفونی کننده مانند کلر تا حد زیادی میکروارگانیسم های موجود در آب حذف شده و نسبت به تنظیم PH و حذف مواد رسوب کننده اقدام می گردد. با انجام این فرآیندها تا حد زیادی می توان به سلامت بیشتر غشا کمک نمود و آب برای تصفیه به روش اسمز معکوس آماده تر عمل می کند. لازم به ذکر است که مراحل پیش تصفیه به کمک تجهیزاتی از قبیل و فیلتر کربنی صورت می گیرد.

تصفیه با اسمز معکوس

پس از پیش تصفیه، آب وارد دستگاه اسمز معکوس می گردد و به منظور عبور آنها از غشا یا ممبران نیاز به فشار می باشد که توسط پمپ های مخصوص این فشار تامین می گردد. منافذ موجود بر روی غشا بسیار کوچک بوده و تنها آب خالص امکان عبور از آن را پیدا خواهد کرد و در نهایت از دستگاه خارج می گردد.

 تجهیزات تصفیه آب به روش اسمز معکوس

برای پیاده سازی فرآیند اسمز معکوس و حذف آلاینده ها و کاهش سختی آب، لازم است از تجهیزات متعددی استفاده گردد که برخی از آنها عبارتند از:

کاربرد اسمز معکوس

با توجه به کاهش 95% سختی آب با روش اسمز معکوس، از این روش در صنایع مختلف استفاده شده و کاربرد گسترده ای دارد. از جمله مکان هایی که از این روش برای تصفیه آب استفاده می گردد می توان به موارد زیر اشاره نمود:

مزایا آب تصفیه شده با اسمز معکوس

استفاده از غشای نیمه تراوا در اسمز معکوس باعث میشود حجم بالایی از مواد آلاینده موجود در آب حذف گردد. مزایای آب تولید شده به روش اسمز معکوس عبارتند از:

طراحی و تولید دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس

گروه صنعتی هفت؛ با بیش از 30 سال سابقه فعالیت در حوزه طراحی، تولید و ساخت ، موفق به طراحی و تولید دستگاه آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس شده است. تمام مراحل طراحی و تولید این دستگاه زیر نظر مهندسین با تجربه و حرفه ای صورت گرفته و پس از در نظر گرفتن استانداردهای بین المللی متعدد، این محصول را با بالاترین کیفیت ارائه داده است. برای اطلاع از ویژگی های دستگاه آب شیرین کن صنعتی گروه صنعتی هفت می توانید از راه های ارتباطی ذکر شده در پایین صفحه استفاده نمایید

امروزه از فرآیند اسمز معکوس به عنوان فرآیند جداسازی در بسیاری از صنایع استفاده میشود.استفاده از این روش با تولید غشاهای جدید که میتوانستند در محدوده وسیعی از دما و PH عمل کنند و نسبت به بسیاری از مواد شیمیایی و بیولوژیکی موجود در آب مقاومت داشته باشند رشد کرده است.روش اسمز معکوس  نسبت به بسیاری از روش های شیرین سازی آب دارای مزیت های فراوان بوده.در این روش به هیچ وجه تغییرات فازی شدید انرژی و یااستفاده از مواد جاذب نیاز نیست.طراحی و عملکرد در این روش در مقایسه با روش های قدیمی جداسازی راحتتر می باشد.

در سیستم های RO نسبت به واحدهای آب شیرین کن گرمایی انرژی کمتری مصرف نموده و بسیاری از مشکلات همانند خوردگی که در سیستم های گرمائی به دلیل عملکرد در دماهای بالا وجود دارد،در این سیستم دیده نمیشود.از نقطه نظر آلودگی نیز روش اسمز معکوس به روش تبادل یونی(رزینی) ارجحیت دارد،زیرا هیچگونه ناخالصی به جز آنچه قبلا در آب وجود داشته است،به محیط زیست اضافه نمی کند.بر خلاف سیستم های تقطیری و تعویض یونی به دلیل آنکه قسمت اصلی تصفیه آب در سیستم های RO توسط غشاها صورت میگیرد بنابر این اشکالی در سیستم به دلیل خرابی یکی از آنها پیش نمی آید ونیاز به توقف کامل مجموعه نمیباشد.غشا خراب را میتوان به سادگی از سیستم خارج و تعویض یا تغییر داد. در مقایسه با سیستم های تعویض یونی هزینه یک سیستم RO نسبت به تغییرات ناخالصی های آب وابستگی کمی دارد،بنابراین در صورت تغییر خلوص آب ورودی تغییرات زیادی در هزینه های تمام شده آب نهایی داده نمی شود.

زمانی که یک غشا نیمه تراوا داشته باشیم و در دو طرف آن یکی محلول غلیظ و دیگری رقیق داشته باشیم،مقداری از حلال از یک طرف محلول غلیظ به سمت دیگر غشا حرکت کرده که به این پدیده اسمز گفته میشود و حال اگر با ایجاد یه فشار بتوان فرآیند را بر عکس کنیم و محلول رقیق در اثر اعمال فشار به سمت محلول غلیظ حرکت کند را اسمز معکوس گفته میشود و این پدیده تا زمانی ادامه پیدا میکند که سیستم به حالت تعادل برسد.در حالت تعادل بین دو طرف غشا اختلاف فشاری متناسب با غلظت مواد حل شده در محلول وجود دارد که به آن فشار اسمزی گفته میشود و تا زمانی ادامه پیدا میکند که سیستم به حالت تعادل برسد.در حالت تعادل بین دو طرف غشا اختلاف فشاری متناسب با غلظت مواد حل شده در محلول وجود دارد که به آن فشار اسمزی می گویند. هرچه اندازه مولکول های ناخالصی درشت تر و درجه یونیزاسیون آنها کمتر باشد، خالص سازی بهتری صورت می پذیرد.در این فرآیند باایجاد فشار اسمزی بر روی محلول غلیظ منجر به حرکت آب خالص از سمت غشا به سمت دیگر شده،البته میزان بازیابی با توجه به نوع غشا و کیفیت پساب بستگی داشته و با افزایش میزان بازیابی تولید منجر به افزایش املاح در غشا و افزایش فشار شده که این امر باعث بالا رفتن میزان انرژی مصرفی و کاهش عمر غشا می شود.

آب خام پس از یک سری مراحل پیش تصفیه، به سمت یک غشا نیمه تراوا پمپ می شود و قسمتی از آن میان غشا عبور کرده و به این ترتیب در باقیمانده خوراک غلظت نمک ها افزایش خواهد یافت.در همین زمان قسمتی از این آب بدون عبور از میان غشا از سیستم خارج می شود که مقدار این آب با توجه به کیفیت آب ورودی به نوع غشا و بین 20% تا 70% متغیر است.

واحد های آب شیرین کن میتواند بصورت تک مرحله ای یا دو مرحله ای طراحی میشوند.انتخاب هر یک از حالات بالا بستگی به کیفیت مطلوب آب تصفیه شده دارد.در سیستم های تک مرحله ای آب تصفیه شده خروجی از یک مجموعه از ماژول ها به عنوان محصول نهایی از سیستم خارج میشود و اب شور باقیمانده دور ریخته میشود.اما در سیستم های دو مرحله ای با توجه به نوع آب خوراک  ورودی و کیفیت محصول مورد نظر آب تصفیه شده در صورتیکه آب شور خروجی از یک مجموعه از ماژول ها وارد مجموعه بعدی شود،این سیستم را دو مرحله ای گویند.