اسمز معکوس چگونه کار می‌کند

اسمز معکوس یکی از جذاب‌ترین فرآیندهایی است که در صنعت تصفیه آب استفاده می‌شود. این فرآیند با کمترین انرژی، بالاترین کیفیت و خلوص آب تصفیه شده را در اختیار ما قرار می‌دهد. جای تعجب نیست که اکثر صنایعی که نیازمند آب تصفیه شده هستند اولین گزینه خود را اسمز معکوس قرار می‌دهند. اگر شما نیز جزء افرادی هستید که تازه با دنیای شگفت انگیز فرآیندهای غشایی آشنا شده‌اید احتمالا دو سوال اساسی در ذهن خود دارید: اسمز معکوس چیست ؟ و یا اسمز معکوس چگونه کار می کند ؟ بیایید به قلب یک سیستم اسمز معکوس نگاهی بیندازیم و آن را برای شما شرح دهیم.

همچنین بخوانید: اجزا سیستم اسمز معکوس

چرا از اسمز معکوس استفاده می‌کنیم ؟

ما می خواهیم آب قابل نوشیدن را از دریاچه یا جریان آبی مثل آب دریا تولید کنیم. اما می‌دانیم که این آب‌ حاوی غلظت بالایی از آلاینده‌ها مانند نمک، مواد معدنی و باکتری ها است، که باعث غیر قابل شرب بودن آن می شود. با اعمال فشار به آب غیر قابل شرب آن را از میان غشای اسمز معکوس عبور می‌دهیم. یک پمپ به خوبی می‌تواند این فشار را برای ما ایجاد کند تا نیرو محرکه لازم برای عبور آب از میان غشا فراهم شود. غشای اسمز معکوس فقط اجازه عبور آب از میان خود را می‌دهد و مانند یک فیلتر ذرات دیگر موجود در آب (چیزهایی مانند مواد معدنی، نمک و باکتری)، که باعث آلودگی آن شده‌اند، را از بین می‌برد.

بیشتر بخوانید: فیلتر کربنی چیست

واحد اسمز معکوس چگونه کار می کند ؟

حالا ما می‌دانیم که چگونه اسمز معکوس باعث تصفیه آب می‌شود، پس تمام چیزی که احتیاج داریم فقط غشا و یک پمپ است. ولی در عمل قضیه به این سادگی‌ها نیست و یک سیستم RO واقعی خیلی پیچیده‌تر از این حرف‌هاست و از اجزای مختلفی تشکیل شده که هر کدام در عملکرد مطلوب فرآیند تصفیه آب نقش ویژه‌ای دارند. برای اینکه بهتر دریابیم که یک واحد اسمز معکوس چگونه کار می کند بیایید با هم اجزای یک سیستم واقعی اسمز معکوس که از ۱۲ بخش تشکیل شده را با هم بررسی کنیم :

همچنین بخوانید: راه‌اندازی سیستم تصفیه آب RO

۱- پمپ تزریق کلر

اگر آب خوراک حاوی فلزات سنگین باشد، توصیه می شود که مقداری کلر به خوراک تزریق شود تا فلزات سنگین محلول در آب تغییر حالت فیزیکی داده، و در نهایت مدیا فیلتر قادر به حذف کردن آن باشد.

۲- تانک ذخیره خوراک

اگر چه بعضی از سیستم های RO می‌توانند از منبع مستقیم جریان آب عملیات تصفیه را انجام دهند، ولی اکثر سیستم ها با یک مخزن بزرگ که آب آلوده را ذخیره می کند شروع می شوند. عدم داشتن خوراک کافی می تواند به پمپ آسیب برساند. بنابراین، داشتن مخزن ذخیره سازی بزرگ برای دخیره خوراک مصرفی فرآیند است.

بیشتر بخوانید: سپتیک فاضلاب صنعتی

۳- پمپ جریان خوراک

وظیفه پمپ خوراک ایجاد فشار اولیه لازم برای انتقال آب از تانک ذخیره به واحد تصفیه است. این پمپ معمولا فشار آب کافی را برای هرگونه عملیات پیش تصفیه فراهم می کند.

۴- فیلتر چند لایه یا مدیا فیلتر در اسمز معکوس چه وظیفه ای دارد؟

برخی از ترکیبات موجود در آب را غشاها نمی توانند حذف کنند. نیترات، یک نوع آلودگی که در کودها و زباله‌های حیوانی یافت می‌شود، نمونه خوبی از ذراتی است که در اسمز معکوس به‌ راحتی قابل حذف کردن نیست. فیلتر چند لایه به طور خاص ترکیباتی را که سیستم RO می تواند از بین ببرد، مورد هدف قرار می‌دهد و آن ها را به خوبی از جریان آب حذف می‌کند.

۵- فیلتر کربن فعال

آلوده کننده‌هایی که باعث ایجاد بو و طعم نامطبوع آب می‌شوند توسط اسمز معکوس تصفیه نمی‌شوند. ولی فیلتر کربن فعال راه حل خوبی برای کاهش ترکیبات آلی، طعم بد، بو و کلر از آب است.

۶- سیستم اتوماتیک نرم کننده آب (کاهش دهنده سختی آب)

برای کاهش سختی آب از نرم کننده‌های اتوماتیک آب که یون‌های کلسیم و منیزیم را حذف می‌کنند، استفاده می‌شود. این نرم کننده برای سیستم‌های RO کوچک، طراحی شده است،ولی  برای سیستم‌هایی که ظرفیت بالایی دارند از آنتی اسکالانت استفاده می‌شود.

۷- سیستم تزریق شیمیایی آنتی اسکالانت

برای سیستم‌های RO بزرگ، دوز مشخصی از ترکیبات شیمیایی آنتی اسکالانت به دورن آب تزریق می‌شود تا از تشکیل رسوب و گرفتگی بر روی غشاهای اسمز معکوس جلوگیری کند.

۸- سیستم اسمز معکوس یا RO

ما در نهایت سیستم اسمز معکوس را خواهیم داشت که قلب یک واحد تصفیه آب است. اگر پمپ تقویت کننده لازم است، معمولا قبل از این مرحله آن را قرار می‌دهیم تا فشار لازم برای فرایند RO را تامین کند. سیستم اسمز معکوس می تواند حجم آب مورد نیاز را (تا ۴۰۰۰ متر مکعب در روز) برای ما تامین کند، ولی مقدار قابل توجهی از جریان آب بسیار شور یا brine نیز تولید می‌کند که نیازمند مدیریت است. معمولا جریان brine را به درون حوضچه‌های تبخیر هدایت می‌کنند تا در تبخیر شود. ولی امروزه سیستم‌های پیشرفته تصفیه جریان brine نیز وجود دارند که قادرند حجم این جریان را به صفر برسانند.

۹- تانک ذخیره آب تصفیه شده

آب تصفیه شده توسط سیستم RO به طور معمول به یک مخزن بزرگ هدایت می‌شود. اگر از تانک ذخیره محصول استفاده نکنیم، سیستم باید برای دسترسی به آب شیرین، به طور پیوسته کار کند. در این صورت، هر زمان که سیستم RO به هر دلیلی خاموش شود دسترسی به آب تصفیه شده نیز نخواهیم داشت.

۱۰- سیستم تزریق کلر

اگر لازم باشد که آب تصفیه شده بیش از یک روز ذخیره شود، توصیه می شود که برای حفظ پاکیزگی آن و جلوگیری از رشد باکتری‌ها مقداری کلر به دورن آب تزریق شود. این کار توسط سیستم تزریق کلر در انتهای فرایند تصفیه انجام می‌شود.

۱۱- پمپ انتقال آب در اسمز معکوس چگونه کار می‌ کند

این پمپ آب تمیز و تصفیه شده را از تانک ذخیره خوراک به محلی که آب قرار است اسفاده شود، انتقال می‌دهد. انتخاب نوع این پمپ بر اساس فاصله و هد مورد نیاز صورت می‌گیرد. جنس این پمپ باید از فولاد ضد زنگ باشد تا از ورود هر گونه آلودگی به آب جلوگیری شود.

۱۲- سیستم استریل آب توسط اشعه UV

سیستم استریل کننده UV پس از مخزن ذخیره سازی آب و به عنوان یک دستگاه ضد عفونی نهایی قرار می‌گیرد. این سیستم می‌تواند به عنوان جایگزینی برای سیستم تزریق کلر که در بخش ۱۰ شرح داده شد، استفاده شود.

همچنین بخوانید: عیب یابی سیستم‌ اسمز معکوس

بطور معمول هر واحد تصفیه RO از این ۱۲ جز تشکیل شده است. حال بر گردیم به سوال اولی که مطرح کردیم:

اسمز معکوس چگونه کار می کند ؟

هر واحد تصفیه آب اسمز معکوس مجموعه ای از اجزای مختلف است که مجموع عملکرد صحیح هر کدام از آن ها باعث می شود آب غیر قابل شرب به آب تمیز و با کیفیت و قابل آشامیدن تبدیل شود.