اسمز معکوس یا به انگلیسی Reverse Osmosis یک فرآیند تصفیه آب است که از چندین دهه پیش حضور خود را در این صنعت اعلام داشته است. از این روش برای حذف ناخالصی‌ها از آب با اعمال فشار بر مولکول‌های آب به داخل یک غشای نیمه تراوا استفاده می‌شود که میتواند ناخالصی‌ها را پشت سر بگذارد. اسمز معکوس معمولاً برای نمک زدایی آب دریا، تصفیه آب شور و تولید آب آشامیدنی از منابع آب شهری استفاده می شود. در این مقاله به بررسی این موضوع خواهیم پرداخت که اسمز معکوس چیست و چگونه کار می کند.
اسمز معکوس چیست؟
اسمز معکوس یک فرآیند تصفیه آب است که از یک غشای نیمه تراوا برای حذف ناخالصی ها از آب استفاده می کند. غشای نیمه تراوا دارای منافذی است که به قدری کوچک هستند که فقط به مولکول های آب اجازه عبور می دهند و در عین حال اکثر ناخالصی های دیگر مانند مواد معدنی، نمک و باکتری ها را مسدود می کنند.
اسمز معکوس برای اولین بار در دهه ۱۹۴۰ به عنوان روشی برای شیرین کردن آب دریا برای قابل شرب ساختن آن توسعه و بکار گرفته شئ. از آن زمان این روش به یک روش محبوب برای تصفیه آب تبدیل شده است که در صنایع مختلف از تولید غذا و نوشیدنی گرفته تا تولید دارو استفاده می شود.
فرآیند اسمز معکوس چگونه کار می کند؟
این فرآیند تصفیه آب شامل چندین مرحله است. این مراحل عبارتند از:
پیش فرآوری
قبل از اینکه آب وارد غشای اسمز معکوس شود، باید از قبل تصفیه شود تا ذرات بزرگتر و ناخالصی ها حذف شوند. این کار از طریق یک سری فیلترها از جمله فیلتر رسوبی و فیلتر کربنی انجام می شود که آلودگی هایی مانند خاک، شن و ماسه و کلر را حذف می کند. مرحله پیش تصفیه از غشای اسمز معکوس محافظت می کند و عملکرد بهینه آن را تضمین می کند.
فشار
هنگامی که آب وارد غشا می شود، تحت فشار زیادی قرار می گیرد که مولکول های آب را مجبور به عبور از غشا میکند. فشار برای غلبه بر فشار اسمزی اعمال می شود، یعنی نیرویی که با آن مولکول های آب می خواهند از غلظت کمتر جامدات محلول (در آب تصفیه شده) به غلظت بالاتر جامدات محلول (در آب تغذیه) حرکت کنند.
غشاء
غشای اسمز معکوس قلب فرآیند است. این یک غشای نیمه تراوا است که دارای منافذ بسیار کوچکی است که برای عبور بیشتر ناخالصی ها بسیار کوچک است. هنگامی که آب با فشار از غشاء عبور می کند، ناخالصی ها باقی می مانند و آب تصفیه شده از طرف دیگر جمع می شود.
غشای اسمز معکوس می تواند طیف وسیعی از ناخالصی ها از جمله مواد معدنی، نمک ها، ترکیبات آلی و میکروارگانیسم ها را حذف کند. اندازه منافذ غشا تعیین کننده اندازه ذراتی است که می توانند از آن عبور کنند. رایج ترین اندازه منافذ مورد استفاده در غشاهای اسمز معکوس ۰٫۰۰۰۱ میکرون است.
بعد از درمان
پس از عبور آب از غشای اسمز معکوس، معمولاً برای بهبود بیشتر کیفیت آب به مرحله پس از تصفیه فرستاده می شود. این مرحله ممکن است شامل استفاده از کربن فعال یا اشعه ماوراء بنفش (UV) برای حذف هرگونه ناخالصی باقیمانده مانند کلر و باکتری باشد.
مزایا و کاربردهای اسمز معکوس
اسمز معکوس مزایای زیادی نسبت به سایر روش های تصفیه آب دارد. این مزایا عبارتند از:
- خلوص بالا: اسمز معکوس یکی از موثرترین روش ها برای حذف ناخالصی ها از آب است. این می تواند تا ۹۹٪ از مواد جامد محلول را حذف کند، که آن را به یک روش عالی برای تصفیه آب برای مصارف آشامیدنی و صنعتی تبدیل می کند.
- صرفه جویی در مصرف انرژی: اسمز معکوس نسبت به سایر روش های تصفیه آب انرژی کمتری مصرف می کند که باعث می شود مقرون به صرفه تر و سازگار با محیط زیست باشد.
- فشرده: سیستم های اسمز معکوس جمع و جور هستند و به راحتی نصب می شوند و برای مصارف مسکونی و تجاری ایده آل هستند.
- همه کاره: اسمز معکوس می تواند برای تصفیه آب از منابع مختلف از جمله آب دریا، آب شور و منابع آب شهری استفاده شود.
- نگهداری آسان: سیستم‌های اسمز معکوس تعمیر و نگهداری کمی دارند و نیاز به نگهداری کمی فراتر از تعویض فیلتر منظم دارند.
کاربردهای اسمز معکوس عبارتند از:
آب آشامیدنی
اسمز معکوس معمولا در خانه ها برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود. این یک روش موثر برای حذف ناخالصی ها مانند مواد معدنی، کلر و باکتری ها از آب آشامیدنی است.
فرآیندهای صنعتی
اسمز معکوس در بسیاری از صنایع برای تولید آب تصفیه شده برای فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. معمولاً در تولید مواد غذایی و نوشیدنی، فرآوری شیمیایی و تولید دارو استفاده می شود.
کشاورزی
از اسمز معکوس می توان برای حذف نمک های اضافی از آب آبیاری استفاده کرد و آن را برای کشاورزی مناسب تر می کند.
نمک زدایی
اسمز معکوس یک روش موثر برای شیرین کردن آب دریا است که آن را برای نوشیدن و مصارف دیگر قابل شرب می کند.
نتیجه
اسمز معکوس روشی موثر برای حذف ناخالصی ها از آب است. از فرآیند اعمال فشار برای وادار کردن مولکول های آب به داخل غشای نیمه تراوا استفاده می کند و ناخالصی ها را پشت سر می گذارد. اسمز معکوس مزایای زیادی دارد، از جمله خلوص بالا،
پاسخ به پرسش‌های متداول
سیستم آب اسمز معکوس یک فناوری فیلتراسیون است که از یک غشای نیمه تراوا برای حذف ناخالصی ها، مواد معدنی و ذرات از آب با اعمال فشار برای وادار کردن مولکول های آب به داخل غشا استفاده می کند.
این سیستم با فشار دادن آب از طریق غشای نیمه تراوا کار می کند، که به مولکول های آب اجازه می دهد تا از آن عبور کنند و در عین حال جامدات محلول، ناخالصی ها و آلاینده ها را مسدود می کند.
سیستم های RO می توانند اکثر آلاینده ها از جمله سرب، کلر و نیترات ها را حذف کنند. با این حال، برخی از مواد شیمیایی آلی، آفت کش ها و ترکیبات آلی فرار ممکن است نیاز به فیلتراسیون بیشتری داشته باشند.
قیمت یک سیستم RO بسته به مدل و ویژگی ها متفاوت است، اما به طور کلی می توانند در مقایسه با انواع دیگر فیلترهای آب گران باشند. با این حال، آنها به طور کلی دوام بیشتری دارند و کارآمدتر هستند.
سیستم های RO فاضلاب تولید می کنند، اما مقدار آن بسته به سیستم متفاوت است. برخی از سیستم ها ادعا می کنند که نسبت آب تمیز به فاضلاب ۱:۱ دارند، در حالی که برخی دیگر ممکن است نسبت ۴:۱ یا ۵:۱ داشته باشند.
دفعات تعویض فیلتر به نوع و کیفیت فیلترهایی که استفاده می کنید، میزان آبی که مصرف می کنید و کیفیت آب خوراک شما بستگی دارد. به طور کلی، فیلترهای رسوب و کربن باید هر ۶-۱۲ ماه تعویض شوند، در حالی که غشای RO می تواند تا ۲-۳ سال دوام بیاورد.
در حالی که امکان نصب یک سیستم RO توسط خودتان وجود دارد، توصیه می شود برای اطمینان از نصب و کارکرد صحیح سیستم، یک لوله کش یا نصاب حرفه ای نصب را انجام دهد.
بله، اکثر سیستم‌های RO طوری طراحی شده‌اند که در زیر سینک شما قرار می‌گیرند و با یک شیر آب مخصوص به منبع آب متصل می‌شوند که آب فیلتر شده را پخش میکند.
بله، آب اسمز معکوس قابل شرب است و مطابق با استانداردهای ملی آب آشامیدنی است. با این حال، برخی ممکن است استدلال کنند که فاقد مواد معدنی مفیدی است که در آب طبیعی وجود دارد.
توصیه می شود برای اطمینان از عملکرد مطلوب و جلوگیری از رشد باکتری ها، سیستم RO خود را هر ۶-۱۲ ماه تمیز و ضدعفونی کنید.
بله، سیستم های RO می توانند به طور موثر فلوراید را همراه با اکثر آلاینده های دیگر از آب حذف کنند.
این به اندازه و مشخصات سیستم بستگی دارد، اما اکثر سیستم های RO مسکونی می توانند بین ۵۰ تا ۷۵ گالن آب تصفیه شده در روز تولید کنند.
خیر، سیستم های RO معمولاً برای فیلتر کردن آب در محل استفاده، مانند زیر سینک شما طراحی شده اند. برای فیلتر کردن آب برای کل خانه، به نوع دیگری از سیستم مانند سیستم تصفیه آب کل خانه نیاز دارید.
زمان نصب بسته به پیچیدگی سیستم و سطح مهارت شخصی که آن را نصب می کند می تواند متفاوت باشد. به طور کلی، نصب حرفه ای یک سیستم RO استاندارد باید چند ساعت طول بکشد.
