دستگاه اسمز معکوس یک روش کاربردی برای حذف یون‌های محلول در آب به شمار می‌رود. برجسته ترین ویژگی تصفیه اب اسمز معکوس به غشای نیمه تراوا اختصاص دارد که باعث جدایی این روش از سایر متدهای تصفیه آب شده است.
دستگاه اسمز معکوس چیست؟
یکی از برجسته ترین سیستم‌های تصفیه آب، دستگاه اسمز معکوس است. در واقع دستگاه اسمز معکوس در جداسازی اعمال فشار مکانیکی عملکرد موثری دارد و در راستای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به عبارتی دیگر در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس به وسیله تحمیل فشار، فرایند معکوس سازی جریان اسمزی آب از داخل یک غشای نیمه تراوا شکل می‌گیرد. منافذ غشای نیمه تراوا تنها مولکول‌های آب را عبور می‌دهند و سبب باقی ماندن کلیه مولکول‌های محلول اعم از قند، نمک، املاح و یون‌ها در پشت غشاء می‌شوند.
جالب است بدانید که دستگاه RO قادر است بالغ بر 98 درصد از مواد آلی، معدنی و ذرات کلوئیدی موجود در آب را حذف نماید.
دستگاه اسمز معکوس تحت عناوین مختلفی نظیر دستگاه آب شیرین کن، دستگاه RO و گذرندگی وارون شناخته می‌شود. حروف اختصاری RO حاکی از اصطلاح “Reverse Osmosis” دارند. هدف از طراحی سیستم RO حذف تمامی جامدات محلول یا TDSبوده است.
اجزاء سازنده دستگاه اسمز معکوس
پیش فیلتر
به طور مختصر در خصوص سبک سازی آب دارای ناخالصی از پیش فیلتر در سیستم اسمز معکوس بهره گرفته شده است. در واقع آب قبل از راه یافتن به سیستم تصفیه RO از سه پیش فیلتر عبور می‌نماید تا فاقد هرگونه کلر، رسوب، جرم و زنگ گردد.
غشاء
یکی از مهم ترین بخش‌های سازنده دستگاه RO، غشاء اسمز معکوس است. غشاء به عنوان محل ورودی آب اصلی شامل چند لایه است. غشاء در مسیر انتقال آب به مخزن ذخیره تعبیه می‌گردد و با اخذ میکروب‌ها و آلاینده‌های شیمیایی سبب تصفیه آب ناخالص می‌شود.
در اغلب موارد غشاء اسمز معکوس متشکل از پلی آمید، استات سلولوز و ترکیبی از استات سلولوز و تری استات سلولوز است.
سوئیچ‌های خودکار
دستور روشن و خاموش شدن دستگاه اسمز معکوس از طریق سوئیچ‌های خودکار یا SOV صادر می‌شود. هنگامی که آب مخزن در حالت فول قرار گرفته باشد، سوئیچ فشار بالا وظیفه صدور دستور خاموش سازی را بر عهده دارد و هنگامی که سطح آب مخزن کم باشد، دستور روشن شدن سیستم از طریق سوئیچ فشار پایین شکل می‌گیرد.
در طول فیلتر سازی آب به وسیله اسمز معکوس، آب در مقادیر بسیار کم به عنوان پساب دفع می‌شود. لذا با شروع کار سیستم اسمز معکوس، پساب تولیدی به وسیله سوپاپ یک طرفه به دریچه فاضلاب موجود در سینک راه می‌یابد.
مخزن ذخیره آب
همانظور که از نام مخزن ذخیره آب مشخص است، این مخزن محل تجمع آب تصفیه یافته است. ظرفیت‌های مخزن ذخیره آب ممکن است متغیر باشد و ماینگین آن 2 الی 4 گالن است.
زمانی که مخزن از آب پر شده باشد، فشار داخلی آن سبب افزایش شدت خروج آب می‌گردد.
فیلتر پست کربن
فیلتر پست کربن یکی دیگر از بخش‌های سازنده دستگاه RO به شمار می‌رود که در زدودن بو و طعم نامطبوع آب نقش بسزایی دارد. این فیلتر متشکل از کربن فعال است که اغلب از پوست نارگیل ساخته شده است.
بهتر است بدانید که در گوشه ی سینک دستگاه RO شیر برداشت وجود دارد که به منظور مصرف آب تصفیه شده قرار گرفته شده است.
محدود کننده جریان آب
بخش محدود کننده جریان آب یا Flow Restrictor نوعی سوپاپ کوچک یک جنبی به شمار می‌رود. این سوپاپ وظیفه کنترل جریان آب در طول خروج از دستگاه را دارد و مانع بازگشت پساب می‌شود.
همچنین سوپاپ محدود کننده با تحمیل تراکم به غشاهای اسمز معکوس، میزان سختی آب را بر حسب PPM کنترل می‌نماید و سبب کاهش مقدار حجم پساب می‌گردد.
عملکرد و فرایند کار در دستگاه اسمز معکوس
در فیلتراسیون اسمز معکوس آب تحت فشار زیاد وارد ممبران می‌گردد. ممبران یک نوع غشاء به شمار می‌رود و دارای منافذ ریز است که تنها مولکول‌های اب می‌توانند از آن عبور نمایند. در طی این روند ذرات بزرگ تر از آب از طریق سطح غشاء دفع می‌شوند و به جریان پساب راه می‌یابند.
سیستم RO ضمن برخورداری از غشای نیمه تراوا به یک فیلتر الیافی نیز مجهز است. این نوع فیلتر از مببران در برابر ذرات رسوب محافظت به عمل می‌آورد.
کاربردهای دستگاه اسمز معکوس
اصلی ترین کاربرد دستگاه اسمز معکوس به تامین آب شرب منازل اختصاص دارد. در واقع این دستگاه یک روش ایده آل برای حذف عوامل بیماری زا، میکروب زدایی و نمک زدائی از آب دریا و لب شور است.
سیستم تصفیه اسمز معکوس می‌تواند پساب را به آب آشامیدنی مبدل سازد و آب شرب مجتمع‌های مسکونی و اداری را تامین سازد.
در ادامه متداول ترین کاربردهای دستگاه RO را بیان می‌کنیم:
- صنعت خودروسازی
- صنعت داروسازی
- شرکت‌های تولید کننده لوازم آرایشی و بهداشتی
- صنعت میکرو الکترونیک
- تولید و تامین خوراک بویلرها
- صنایع غذایی به ویژه نوشیدنی‌ها
- دیگ‌های بخار صنعتی
مزیت‌های بهره گیری از دستگاه اسمز معکوس
یکی از کاربردهای دستگاه اسمز معکوس در تولید خوراک بویلر است. کارشناسان و مدیرانی که از بخار در خصوص به حرکت در آوردن توربین‌ها و منابع انرژی بهره می‌گیرند، مطلع هستند که ناخالصی‌های موجود در آب قادر است تا چه میزان به تجهیزات آسیب وارد نماید.
اگر کیفیت آب ورودی به دیک بخار یا بویلر کم باشد، زمینه برای کاهش کیفیت، افت خلوص بخار تولیدی و افزایش مصرف انرژی مهیا می‌شود.
بدین ترتیب بهره گیری از دستگاه اسمز معکوس می‌تواند به طور غیر مستقیم در کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری نقش بسزایی داشته باشد.
علاوه بر این، دستگاه اسمز معکوس نیاز به تعمیرات و نگهداری مداوم ندارد. تنها نکته درخور توجه برای بهبود عملکرد سیستم، تعویض فیلترها در مقطع زمانی مشخص است.
از بین برنده بو و طعم نامطبوع
به طور مختصر وجود آلاینده‌های شیمیایی و گوگرد در انتشار بو و طعم نامطبوع آب نقش بسزایی ایفا می‌کنند. فیلتراسیون اسمز معکوس با از بین بردن آلاینده‌ها سبب کاهش بوی نامطبوع ناشی از علف کش‌ها، کلر، آفت کش‌ها، فلوراید، گوگرد و آهن می‌گردد.
زدودن آلاینده‌های موجود در آب
دستگاه اسمز معکوس قادر است بالغ بر 99.99 درصد از مواد جامد محلول در آب آشامیدنی اعم از نیترات، باکتری‌ها، فلوراید، سولفات، آرسنیک و کلیه ناخالصی‌های مضر بدن را حذف نماید.
از سری مزایای دستگاه اسمز معکوس می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- مقرون به صرفه
- افزایش تمایل نوشیدن آب و کاهش احتمال دهیدراته شدن پوست
- راهبری آسان و دارای عملکرد خودکار
عوامل موثر در عملکرد دستگاه اسمز معکوس
یکی از عوامل تاثیر گذار در عملکرد سیستم RO، نوع و میزان مواد جامد محلول در آب است. همچنین دمای آب نیز در نوع عملکرد دستگاه اسمز معکوس نقش دارد. بدین صورت که ممکن است در مواقعی که آب ورودی به دستگاه RO بیش از حد سرد است، روند فیلترسازی کند تر شکل بگیرد.
فشار آب ورودی نیز نقش چشمگیری در عملکرد دستگاه اسمز معکوس دارد. به گونه ای که اگر فشار آب از حد استاندارد کمتر باشد، عملکرد سیستم با اختلال مواجه می‌گردد. در اغلب موارد فشار آب شهری بین 40 الی 85 psi قرار دارد.
درباره فشار اسمزی
ممکن است عنوان اسمز طبیعی را بارها شنیده باشید. این فرایند زمانی شکل می‌گیرد که یک غشای نیمه تراوا سبب جداسازیی دو محلول با غلظت‌های مختلف گردد. آب خالص به وسیله فشار اسمزی از منافذ غشاء به داخل محلول غلیظ تر هدایت می‌شود تا جایی که غلظت محلول‌ها یکسان شود.
در واقع زمانی که یک غشاء نیمه تراوا میان دو محلول با غلظت‌های متفاوت تعبیه می‌شود، بخشی از حلال یا رقیق یک سمت غشاء به سمت دیگر انتقال می‌یابد. در حالت طبیعی، امکان رقیق شدن محلول غلیظ تر بیشتر وجود دارد.
اگر زمانی که آب آب خالص به آب ناخالص راه می یابد سیستم در حالت تعادل قرار گیرد، سطح آب دارای ناخالصی از سطح آب خالص بالاتر می‌شود. به اختلاف سطح یا تغییر حجم در دو طرف غشاء فشار اسمزی اطلاق می‌شود.
به عبارتی دیگر پدیده اسمز معکوس در طی حرکت آب از سمت خالص به سمت محلول آب نمک یا اب دارای ناخالصی شکل می‌گیرد.
قیمت دستگاه اسمز معکوس
فیلتراسیون اسمز معکوس تحت تاثیر نیاز مشتری در مخزن‌های مختلف طراحی می‌شود. علاوه بر این، ممکن است قیمت دستگاه RO تحت تاثیر راندمان، قابلیت تصفیه آب شور و تجهیزات کاربردی متغیر باشد. جهت اطلاع از هزینه دستگاه اسمز معکوس، با مشاوران فروش بیسوکو در تماس باشید.
