اسمز معکوس چیست و چه کاربردی در تصفیه آب دارد؟

  • تاریخ انتشار : 2022/06/08

اسمز معکوس یکی از بهترین روش ها برای حذف یونهای محلول در آب است. از آنجا که فقط مولکول های آب قادر به عبور از منافذ غشای نیمه تراوا هستند، در نتیجه تقریبا تمامی یون ها و مولکول های محلول ( از جمله نمک، قند و املاح موجود در آب ) پشت غشاء باقی می مانند و از آب حذف می شوند.

فواید استفاده از سیستم اسمز معکوس در تصفیه آب

در مقایسه با سایر فرایندهای تصفیه آب معمولی، اسمز معکوس ثابت کرده است که کارآمدترین وسیله برای حذف نمک‌ها، آلاینده‌های شیمیایی و فلزات سنگین مانند سرب از آب آشامیدنی است. برای آب‌هایی با کل مواد جامد محلول 200 یا بیشتر، اسمز معکوس هزینه کمتری نسبت به تبادل یونی دارد. حتی در مجموع جامدات محلول کمتر از 200، برای حذف سیلیس و مواد آلی بر تبادل یونی ترجیح داده می‌شود.

در مقایسه با تقطیر، تصفیه آب اسمز معکوس تنها کسری از کل انرژی را مصرف کرده و مشکل دمای بالا یا پوسته شدن و خوردگی ندارد. امروزه ثابت شده است که سیستم‌های اسمز معکوس اقتصادی‌ترین و کارآمدترین وسیله برای بهبود کیفیت آب هستند.

اساس کار اسمز معکوس

فرض کنید دو ظرف ،یکی حاوی آب نمک  ودیگری حاوی آب خالص توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده و هر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار دارند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال می یابند تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد.

اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهای آب از آن عبور کنند، یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت. لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره به ظرف شماره انتقال می یابد و این عمل تا آنجا ادامه می یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره  به ظرف شماره را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می گویند و طبق قانون Vant Hoff تابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء.

 در این روش جریان آب ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان خروجی تبدیل می شود:

۱- آب تصفیه شده (Permeat)

۲-در سیستم اسمز معکوس ( آب شیرین کن ) آب از غشاء نیمه تراوا ( ممبران ) عبور کرده و نمک های محلول آن حذف  می شود.

با استفاده از دستگاه آب شیرین کن می توان آبی با املاح اندک و حتی بدون املاح استحصال کرد.

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

یک سیستم اسمز معکوس مواد جامد محلول مانند آرسنیک و فلوراید را از طریق غشای اسمز معکوس حذف می کند. فیلترهای کربنی در یک سیستم RO کلر، طعم و بوهای بد را از بین می برد و فیلتر رسوب گیر خاک و مواد زائد را از بین می برد.