مکانیزم عملکرد فرایند اسمز معکوس

فرایند اسمز معكوس

اسمز معکوس (یا RO مخفف انگلیسی: Reverse osmosis)‏ فرآیندی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب بطور طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد. این پدیده تا زمانی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است.اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد.

در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد جهت جریان طبیعی آب معکوس خواهد گردید. به این عمل اسمز معکوس گفته می شوددر این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات و سایر مواد معدنی را فیلتر می کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می ماند که به عنوان آب پسمانده دور ریخته می‌شود. سیستم‌های اسمز معکوس با کارآیی بالا از فشارهای در حد یک میلیون پاسکال استفاه می‌کنند.
بهترین روش نمک زدائی از آبهای لب شور استفاده از فرآینداسمز معکوس می باشد، زیرا سیستم پیچیده ای نداشته و راهبری آن قابل کنترلتر از دیگر روشها می باشد و با توجه به توسعه روشهای پیشرفته تولید غشاهای پلیمری، به کارگیری این روش توجیه بیشتری دارد.
امروزه جهت تولید آب شرب و در صنایع برای تصفیه آب مورد استفاده در بخشهای تولید بخار و فرآیند خود از سیستم اسمز معکوس استفاده فراوانی می برند.

اساس کار این دستگاهها بر عبور ملکولهای غیریونی مثل آب از یک غشاء با روزنه های بسیار ریز بنا شده است. این غشاءها به صورتی ساخته شده اند که ملکولهای خنثی را براحتی از خود عبور می دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریبا خالص تبدیل می گردد. 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.
فشار اسمزی : 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 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 سیستم اسمز معکوس غشاء مهمترین و حساسترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشار عملیاتی مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخهای آن دارد. همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد رسوب گذار و زیست کشها (Biocides) واکنش ندهد.
سعی می شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معکوس، حتما تصفیه مقدماتی گردد. ولی با این حال لازم است پیش از انتخاب غشاء عملیات پایلوتی صورت پذیرد. به علت کیفیت بسیار عالی آب خروجی از سیستم اسمز معکوس امروزه بیشتر صنایع از این روش، بجای بکارگیری سیتمهای تعویض یونی استفاده می کنند. زیرا مبادله کننده های یونی به علت مصرف زیاد مواد شیمیایی و رزین، دارای هزینه راهبری و نگهداری زیادی می باشند.
در دستگاه های تصفیه آب خانگی که از فرآیند اسمز معکوس استفاده شده، فیلتری بنام ممبران ( Membrane ) این فرایند تصفیه را انجام می دهد. ولی قبل از اینکه آب وارد این فیلتر شود باید ابتدا تصفیه مقدماتی شده و ناخالصی های معلق ، کلر و مشتقات آن که به فیلتر ممبران آسیب وارد کرده و باعث کاهش عمر آن می شود حذف شوند، همچنین چون قطر روزنه های این فیلتر بسیار کوچک است (0.0001 میکرون) آب با فشار شهری توانایی عبور از آن را نداشته و باید فشار آن افزایش یابد.

تصفیه مقدماتی توسط سه فیلتر الیافی ، کربن فعال و کربن بلاک انجام شده و افزایش فشار توسط پمپی قبل از ورود به فیلتر ممبران که فیلتر چهارم است صورت می گیرد. آب ورودی به ممبران به دو جریان آب تصفیه شده و پساب تبدیل می شود. روزنه های بسیار ریز ممبران و همچنین وجود جریان پساب که باعث دفع بخشی از آب ورودی می شود باعث افت فشار در جریان آب تصفیه شده می گردد.

برای افزایش فشار آب تصفیه شده در شیر مصرف، مخزن تحت فشاری در نظر گرفته شده که جریان آب تصفیه شده در آن ذخیره می شود. با باز شدن شیر مصرف، آب با فشار از مخزن خارج شده و جهت حذف آثار ماندگاری احتمالی آب در مخزن وارد فیلتر پنجم بنام فیلتر پست کربن شده و بو و طعم احتمالی آن گرفته می شود سپس جهت جریان آب تصفیه شده به شیر مصرف هدایت می شود. جریان پساب خروجی از فیلتر ممبران به جریان فاضلاب خانگی هدایت شده و دفع می گردد. البته در تمام این مراحل کنترل ها و تغییراتی توسط قطعات مختلف دیگر صورت می گیرد که شرح آنها در این بحث نمی گنجد.

Reverse osmosis (RO stands or English: Reverse osmosis) process in which the osmotic pressure to reverse the flow of water through a semi-permeable membrane is used. If a semi-permeable membrane between pure and impure water is water under the effect of osmotic water naturally flows from a higher concentration to lower concentration. This phenomenon until the chemical potentials of the two sides will continue to be. In equilibrium, the pressure difference between the two sides of the membrane. If the difference in osmotic pressure osmotic pressure equal to the pressure difference between neutrinos might be applied to the solution flow will stop.

If the pressure is greater than the osmotic pressure of the water flow will be reversed. This is called reverse osmosis has to be this way, water pressure is passed through a membrane filter out nitrates and other minerals. Half to two-thirds of the water behind the membrane remains discarded as waste water. Reverse osmosis systems with high efficiency in excess of one million psi of pressure is used.

The best method of desalination of brackish water using reverse Frayndasmz,

The steering system is complex and it is not because of other methods is Kntrltr

And the development of advanced methods for the production of polymeric membranes, using this method is more justified.

Today, for the production of drinking water and water used in industry for the production of steam and the process of reverse osmosis systems are used in abundance.

These devices are based  on  nonionic molecules like water through a membrane with tiny holes is built.

 If the membrane is made to easily pass through the neutral molecules.

For this reason, water logging, which has a different mineral water becomes almost pure.

 The reverse osmosis system, the input or feed (Feed) into the water (Permeate) and heavy water (Reject) or (Brine) becomes.

Osmotic pressure: Suppose two containers, one containing the other salt water containing pure water by a tube connected to each other and both have the same height as the water level in the well. But if between the container and the direction of water flow is a membrane that only allows water molecules to pass through it, they will have to pass the salt ions. So to balance out the concentration of water from the container number (2) in (1) are transmitted and the operation continues as far as height, resulting in a salt water, creating additional pressure to transfer water from container number (2) in (1) does not. This pressure is called osmotic pressure and Vant Hoff law is a function of salt concentration, both within the membrane.

The reverse osmosis membrane system is the most important and sensitive area. Operating pressure required for direct contact with the membrane thickness and diameter of holes in it. The membranes due to constant contact with chemicals added to water and resistant to the anti-fouling inhibitors and biocides (Biocides) did not respond.

Try the water before entering the RO system, preliminary treatment to be sure. However, it is pre-selected membrane pilot operation is conducted. Due to the excellent quality of the output water from reverse osmosis systems industry today, most of this method, instead of using ion exchange systems are used. Because of the high consumption of chemicals and ion exchange resins, operating and maintenance costs are high.

In the process of reverse osmosis home water treatment devices are used as a filter membrane (Membrane) The treatment process performs.(0.0001 microns) it does not have the ability to urban pressure and the pressure must be increased.

Preliminary treatment by a fibrous filter, activated carbon, carbon block is performed by a pump and pressure filter membrane filter before entering the fourth place. Water entering the membrane into the water and wastewater becomes.

To increase the water pressure at the intake valve, pressure vessel is considered that the water stored in it.be. Membrane filters for domestic sewage effluent stream is directed to flow and be excreted.

Water Purifier Aqua Life Aqua Clean Water Purifier, Water Purifier Kvatk water purification soft water, water purification price soft water, the price of water treatment water tek, price of treating water tek, 206 radiator water tank, water tank, fiberglass , metal water tank, water tank, air, water, refrigerator, air tank, water purification units representing soft water, water purification units representing water tek