اسمز معکوس ( Reverse Osmosis )

پیشرفته ترین روش تصفیه آب، روش اسمز معکوس (Reverse Osmosis ) می‌باشد که در این فرایند آب با فشار از یک سری غشاء نیمه تراوا (Semi Permeable Membrane ) عبور داده می‌شود. این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است در نتیجه مولکول های کوچک تر از منافذ غشاء، عبور می کنند در حالی که مولکول‌های بزرگ تر قادر به عبور از غشاء نیستند (درشکل زیر ملاحظه میگردد که قطر منافذ یک ممبران حتی از قطر یک ویروس و باکتری نیز کوچکتر می باشد) و سپس در جریانی جانبی از کنار غشاء عبور داده شده و دفع می گردند .
در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed ) به دو جریان آب تصفیه شده(Permeate ) و پساب غلیظ (Reject ) یا (Brine ) تبدیل می شود.

اساس کار اسمز معکوس

فرض کنید دو ظرف مطابق شکل 1 ،یکی حاوی آب نمک (1) ودیگری حاوی آب خالص (2) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته 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 (2) به ظرف شماره (1) 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 (2) به ظرف شماره (1) 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 سيستم اسمز معكوس ( آب شيرين كن ) آب غشاء نيمه تراوا (ممبران‌) عبور كرده و نمك هاي محلول آن حذف مي شود. با استفاده از دستگاه آب شيرين كن ميتوان آبي با املاح اندك و حتي بدون املاح استحصال كرد.
مزيت استفاده از اين روش نسبت به ساير روش‌ها نظير : تقطير و يا ستون هاي كاتيوني و آنيوني (‌ديونايزر‌) صرفه اقتصادي آن ، مصرف انرژي كم ، عدم آلوده سازي محيط زيست ، ايمن بودن آن براي اپراتور سيستم و … مي باشد.

سختی گیر

اسمز معکوس

شرح

بالا

پایین

هزینه نگهداری

زیاد

کم

سرمایه گداری مورد نیاز

پایین

بالا

دقت

دارد

ندارد

نیاز به تست ادواری

زیاد

کم

نیروی انسانی مورد نیاز

دارد

ندارد

کاهش کیفیت آب تولیدی به مرور زمان

دارد

ندارد

الوده کنندگی پساب تولید شده

ندارد

دارد

حذف کامل میکرو ارگانیزم ها

ندارد

دارد

امکان حذف کامل املاح آب

زیاد

کم

فضای مورد نیاز برای کار دستگاه

کاربردها:

تهيه و توليد آب شرب از آب هاي شور ( مصارف شرب )
تهيه و توليد آب مورد نیاز جهت رشد سریع دام و طیور
تامين و توليد آب مناسب جهت مصارف کشاورزی , گلخانه‌ای
تامين و توليد آب فرآيندي كارخانه‌هاي داروسازي و لوازم آرايشي
تامين و توليد آب فرآيندي كارخانه‌هاي پتروشيمي، فولاد، نساجي، كاغذ سازي، رنگ‌سازي و …
توليد آب مصرفي نيروگاه هاي بخار و سيكل تركيبي
تامين و توليد آب ديگ هاي بخار ، سيستم هاي برودتي و مبدل هاي حرارتي
تامين و توليد آب دستگاه هاي دياليز بيمارستانها
بازيافت پساب هاي صنعتي

مشخصات فنی

ظرفيت دستگاه بين 1 تا 10000 متر مكعب در شبانه‌ روز
قابليت تصفيه انواع آب‌هاي سطحي، چاه، دريا تا شوري 45000 ميلي‌گرم بر ليتر
پيش تصفيه:
فيلترهاي شني با مخازن استيل / فايبرگلاس (FRP- GRP ) / كربن استيل ، مجهز به شيرهاي دستي / نيمه اتوماتيك / تمام اتوماتيك
فيلترهاي كربن اكتيو با مخازن استيل / فايبرگلاس (FRP- GRP ) / كربن استيل ، مجهز به شيرهاي دستي / نيمه اتوماتيك / تمام اتوماتيك
فيلترهاي ميكروني از جنس الياف پلي پروپيلن با منافذ 1 الي 100 ميكرون با محفظه PVC / استنلس استيل
تزريق مواد شيميايي:
—— ضد رسوب
—— كلر
—— متابي سولفات سديم
—— سود

بخش اصلي تصفيه
—— پمپ سانتريفيوژ طبقاتي از جنس استيل
—— غشاي نيمه تراوا (ممبران) پلي آميدي حلزوني
—— محفظه تحت فشار از جنس / FRP استنلس استيل
شستشوي دوره‌اي (C.I.P )
—— مخزن پلي اتيلن
—— پمپ سانتريفيوژر افقي استنلس استيل

اجزاء كنترلي
—— بخش كنترل هيدروليكي
———– فشار سنج روغني / ديجيتال
———– جريان سنج
———– شير كنترل اتوماتيك (Auto Flush )
—— بخش كنترل الكترونيكي
———– كنترل كننده فشار بالا يا پايين
———– نشانگر مقدار املاح آب تصفيه شده
———– نشانگر قابليت هدايت الكتريكي آب
———– نشانگر PH آب
———– غلظت سنج
———– كنترل اتوماتيك (PLC ) ساخت Creat / Siemens
———– كليد اضطراري قطع برق

لوله‌ كشي
—— فشار ضعيف از جنس PVC-U
—— فشار قوي از جنس استنلس استيل 316 با جوش آرگون

شاسي استنلس استيل / كربن استيل پوشيده شده با رنگ اپوكسي