کاربرد آب شیرین کن RO: امروزه یکی از راه های مقابله با کمبود آب ، استفاده از دستگاه های آب شیرین کن است که به روش های مختلفی انجام می گیرد. موثرترین روش نمک زدایی اسمز معکوس نام دارد که این مقاله را به تن اختصاص داده ایم.
کاربرد آب شیرین کن RO | فیلتر میکرونی | آبسازان
آشنایی با آب شیرین کن اسمز معکوس
پدیده اسمز زیربنای متابولیسم همه موجودات زنده است. به لطف ان، مواد مغذی وارد هر سلول زنده می شوند و برعکس، سموم دفع می شوند.
پدیده اسمز زمانی مشاهده می شود که دو محلول نمکی با غلظت های مختلف توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شوند.
غشای اسمز معکوس به مولکول ها و یون های با اندازه معین اجازه عبور می دهد، اما به عنوان مانعی برای مواد با مولکول های بزرگتر عمل می کند.
بنابراین، مولکول های آب قادر به نفوذ به غشاء هستند، اما مولکول های نمک حل شده در آب اینطور نیستند.
روش اسمز معکوس
اگر محلول‌های حاوی نمک با غلظت‌های متفاوت در سمت مقابل یک غشاء نیمه‌تراوا وجود داشته باشد،
مولکول‌های آب از طریق غشا از محلول با غلظت ضعیف به محلول غلیظ‌تر حرکت می‌کنند و باعث افزایش سطح مایع در غشای دوم می‌شوند.
با توجه به پدیده اسمز، فرآیند نفوذ آب از طریق غشاء حتی زمانی که هر دو محلول تحت فشار خارجی یکسان باشند، مشاهده می شود.
تفاوت ارتفاع سطوح دو محلول با غلظت های مختلف متناسب با نیرویی است که آب از غشا عبور می کند. این نیرو فشار اسمزی نامیده می شود.
در صورتی که محلولی با غلظت بالاتر تحت تأثیر فشار خارجی بیش از فشار اسمزی قرار گیرد،
مولکول‌های آب از طریق یک غشای اسمز معکوس نیمه تراوا در جهت مخالف، یعنی از محلول غلیظ‌تر به سمت محلول رقیق تر حرکت می‌کنند.
به این فرآیند «اسمز معکوس» می گویند.
تمام غشاهای اسمز معکوس بر اساس این اصل کار می کنند.
مواد در سطح مولکولی جدا می شوند، در حالی که آب تقریباً کاملاً خالص در یک طرف غشا جمع می شود و تمام ناخالصی ها در طرف دیگر آن باقی می مانند.
بنابراین، اسمز معکوس نسبت به اکثر روش‌های آب شیرین کن سنتی بر اساس فیلتراسیون ذرات مکانیکی و
جذب تعدادی از مواد با استفاده از کربن فعال، درجه خالص‌سازی بسیار بالاتری را ارائه می‌کند.
سیستم اسمز معکوس برای تصفیه عمیق و نمک زدایی آب، حذف ترکیبات آلی، میکروارگانیسم ها،
سوسپانسیون ها، برای تهیه آب برای مصارف خانگی، صنعتی و آشامیدنی طراحی شده است.
غشای اسمز معکوس مواد معدنی را به خوبی جدا می کند. بسته به نوع غشاء مورد استفاده (استات سلولز یا کامپوزیت لایه نازک)،
درجه خالص سازی برای اکثر عناصر معدنی 85 تا 98 درصد است.
غشای اسمز معکوس نیز مواد آلی را از آب حذف می کند. مواد آلی با وزن مولکولی بیش از 100-200 به طور کامل حذف می شوند.
و یا کمتر، می توانند به مقدار کم به غشاء نفوذ کنند. اندازه بزرگ ویروس ها و باکتری ها عملاً امکان نفوذ آنها از طریق غشاء را از بین می برد.
در عین حال، غشاء اجازه می دهد تا اکسیژن و سایر گازهای محلول در آب از آن عبور کند که طعم آن را تعیین می کند.
در نتیجه خروجی سیستم اسمز معکوس آب تازه، خوشمزه و آنقدر خالص است که به بیان دقیق، حتی نیازی به جوشیدن ندارد.
هدف اصلی استفاده از اسمز معکوس
کاربرد اصلی اسمز معکوس شیرین کردن و تصفیه آب است، عمدتاً به منظورشیرین سازی آب شور و به ویژه آب دریا به
منظور به دست آوردن آب آشامیدنی استفاده می شود .
یکی دیگر از زمینه های مهم کاربرد دستگاه های اسمز معکوس،
استفاده از اسمز معکوس به عنوان مرحله ای از شیرین سازی اولیه آب در تولید آب فوق خالص برای صنایع نیمه هادی، پزشکی و حرارتی است.
در مرحله غلظت، اسمز معکوس به طور گسترده در صنایع غذایی (غلظت آب میوه، شکر، قهوه)
و در صنایع لبنی (برای غلظت شیر در مرحله اولیه پنیر سازی) و همچنین در فاضلاب استفاده می شود.
اصل عملیات آب شیرین کن اسمز معکوس
فناوری اسمز معکوس از یک غشای نیمه تراوا استفاده می کند که فقط به مولکول های آب اجازه عبور می دهد و مولکول های آلاینده را به دام می اندازد.
معمولاً، فناوری اسمز معکوس از فرآیندی به نام جریان متقاطع استفاده می کند که به غشا اجازه می دهد تا خود تمیز شود.
در حالی که بخشی از مایع از غشاء عبور می کند، قسمت دیگری از آن در جهت مخالف حرکت می کند و ذرات باقی مانده را از غشای اسمز معکوس می کند.
فرآیند اسمز معکوس نیاز به نیروی محرکه ای دارد که مایع را از طریق غشاء فشار دهد، بهترین گزینه فشار تولید شده توسط پمپ است.
هر چه فشار بیشتر باشد، نیروی محرکه بیشتر است.
غشاهای اسمز معکوس قادر به حفظ باکتری ها، نمک ها، قندها، پروتئین ها، ذرات، رنگ ها و سایر آلاینده هایی هستند که وزن مولکولی آنها بیش از 150-250 دالتون است.
جداسازی یون ها با اسمز معکوس با مشارکت ذرات باردار انجام می شود. این بدان معناست که یون‌های محلول که باری برابر بار نمک‌ها را حمل می‌کنند،
بیشتر از یون‌هایی که بار نیستند، مانند مواد آلی، توسط غشا دفع می‌شوند. هرچه بار ذره و اندازه آن بیشتر باشد، احتمال دفع آن توسط غشاء بیشتر می شود.