وبلاگ

فرایند اسمز معکوس

فرایند اسمز معکوس

فرایند اسمز معکوس ( Reverse Osmosis )

یکی از فرایندهای جداسازی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد, فرایند اسمز معکوس است. این فرایند کاربردهای گوناگونی دارد,  که از آن جمله می توان به نمک زدایی از آب دریا, شیرین سازی آب دریا و جداسازی مواد سمی و آلی از پساب های صنعتی اشاره نمود.

حدود هفتاد سال پیش تلاشهای گسترده ای به منظور تهیه آب شیرین از آب شور دریا انجام گرفت. در سال 1950 دو دانشمند آمریکایی به نام رید و برتون آزمایشهایی را در این مورد انجام دادند.  در سال 1965 اولین دستگاه اسمز معکوس به منظور تهیه آب شیرین در کالیفرنیا,  شروع به کار کرد. این غشا از جنس پلیمر سلولزاستات ساخته شده بود.

اصول نظری پدیده اسمز معکوس

همواره در اثر اختلاف غلظت و یا به عبارت بهتر اختلاف پتانسیل شیمیایی, انتقال جرم از یک محیط به محیط دیگر صورت می گیرد.  تا این که محلول غلیظ, رقیق تر شود.

به عنوان مثال, ظرفی را در نظر بگیرید که توسط لایه ای از هم جدا شده اند.  اگر به یک طرف این ظرف, قطعه ای از بلور نمک طعام انداخته شود.  باعث می شود که غلظت نمک طعام در این قسمت زیاد و غلظت آب ناچیز گردد. در عوض, در طرف دیگر این لایه غلظت نمک کم و غلظت آب بسیار زیاد است. در اثر این اختلاف غلظت, مولکول های بلور نمک به طرف دیگر که حاوی آب است. حرکت می کنند. در عوض مولکول های آب نیز به بخش حاوی نمک نفوذ می نمایند.

این عمل آنقدر ادامه می یابد تا غلظت آب و نمک در دو بخش یکسان شود. در این حالت که دیگر اختلاف پتانسیلی وجود ندارد.  حالت تعادل برقرار می گردد.

به طور کلی خاصیت اسمزی به عبور حلال از بخش محلول رقیق به بخش محلول غلیظ.  از درون یک غشا نیمه طراوا اطلاق می گردد. در ابتدا سطح مایعات در دو طرف مساوی است. آب خالص از غشا عبور کرده. و وارد آب شور می شود.  حلال از قسمت رقیق وارد قسمت غلیظ می گردد. و در نتیجه این عمل, سطح آب نمک (محلول غلیظ تر) از سطح آب خالص بالاتر می رود.

این اختلاف سطح (اختلاف فشار ) در دو بخش مانع حرکت مولکول های آب می گردد. که به آن فشار اسمزی گفته می شود.

 

مراحل مختلف تصفیه اسمز معکوس

فرایند تصفیه به شیوه اسمز معکوس شامل عملیات زیر است:

1- تصفیه مقدماتی

تصفیه مقدماتی به منظور استفاده بهینه از غشاها و افزایش طول عمر غشا انجام میگیرد. و آب را آماده عبور از روی غشا می نماید.

در تصفیه آب به روش اسمز معکوس حدود نیمی از هزینه تصفیه آب, مربوط به تصفیه مقدماتی آب خوراک. قبل از ورود به اسمز معکوس است. یکی از مهمترین دلایل تصفیه مقدماتی, جلوگیری از آلودگی غشا. ( تجمع ذرات روی سطح غشا و یا داخل حفره های آن ) می باشد.

عملیات تصفیه مقدماتی عبارت است از:

  • جداسازی ذرات معلق موجود در آب ورودی

  • حذف میکروارگانیسم ها

  • تنظیم pH

  • تنظیم دما

  • کنترل عوامل رسوب کننده

 

2- افزایش فشار

بعد از انجام تصفیه مقدماتی, آب تغذیه توسط یک پمپ فشرده می شود.  تا پتانسیل لازم جهت عبور از غشا را داشته باشد. به منظور تنظیم فشار می توان از یک شیر کنترل استفاده نمود.

 

 

 

 

اشتراک گذاری پست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *