آموزش جامع فرآیند اسمز معکوس یا RO در تصفیه آب

اسمز معکوس (Reverse osmosis) یک فرآیند تصفیه غشایی در سیستم‌های تصفیه آب است که عمدتاً برای جداسازی املاح موجود در آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرایند غشایی عبارت است از عبور حلال تحت فشار اضافه از میان یک غشای نیمه تراوا. اسمز معکوس بیشتر به دلیل استفاده گسترده از آن در تصفیه آب آشامیدنی، به ویژه حذف نمک و سایر آلاینده‌ها، شناخته شده است. این فرایند امروزه به عنوان یک روش خاص به طور گسترده در بخش‌های مختلف تصفیه آب صنعتی، نیمه صنعتی و مصارف خانگی مورد استفاده قرار می‌‍‌‌‌‌گیرد.

در ادامه این مقاله از فروشگاه آبین یک نگاه اجمالی به اصول اساسی اسمز معکوس انداخته و اهمیت آن را در شیوه‌های مدرن تصفیه آب مورد بررسی قرار می‌دهیم.

اسمز معکوس چیست؟

می‌توان گفت که در حوزه تصفیه آب، تعداد کمی از فرآیندها به اندازه اسمز معکوس (RO) دگرگون کننده، ضروری و کاربردی هستند. اسمز معکوس که از اواسط قرن بیستم به عنوان راه حلی برای نمک زدایی آب دریا ظاهر شد، به سنگ بنای سیستم‌های مدرن تصفیه آب تبدیل شده است. این سیستم از قدرت غشاهای نیمه تراوا و اختلاف فشار برای جداسازی املاح محلول از مولکول‌های آب استفاده می‌کند که منجر به تولید آب با کیفیت و خلوص بالا می‌شود.

اسمز معکوس بر اساس یک اصل ساده و در عین حال قدرتمند عمل می‌کند که مفهوم آن از طریق انجام یک آزمایش ساده قابل درک است. با قرار دادن دو محلول در کنار هم، یکی آب شیرین و دیگری یک محلول آبی غلیظ که توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا می‌شوند و با اعمال فشار به سمت محلول غلیظ، به این نتیجه خواهید رسید که مولکول‌های آب مجبور می‌شوند از میان غشاء به سمت آب شیرین جابه‌جا شوند. این فرآیند به طور موثر اسمز معکوس را در عمل نشان داده و مفهوم آن را قابل درک می‌کند.

مزایای سیستم اسمز معکوس

اسمز معکوس (RO) حوزه تصفیه آب را متحول کرده است و مزایای زیادی مثل تصفیه حداکثری آب و بهبود پارامترهای کیفی آن ارائه می‌دهد و آن را به گزینه‌ای ارجح برای طیف گسترده‌ای از کاربردها تبدیل می‌کند. در ادامه برخی از مزایای کلیدی استفاده از اسمز معکوس در سیستم‌های تصفیه آب آورده شده است:

• حذف موثر آلاینده‌ها: اسمز معکوس در از بین بردن مجموعه وسیعی از آلاینده‌ها از جریان آب بسیار کارآمد است. این فرایند می‌تواند تا 99 درصد نمک‌های محلول (یون‌ها)، ذرات، کلوئیدها، مواد آلی، باکتری‌ها و پیروژن‌ها را از آب خوراک حذف کند. فرآیند اسمز معکوس در حذف آلاینده‌هایی مثل سدیم، سولفات، فسفات، نیکل، فلوراید، کلرید و سایر مواردی از این قبیل هم تاثیر زیادی دارد.
• بهبود کیفیت آب: تصفیه آب اسمز معکوس با حذف ناخالصی‌هایی مانند کلر، فلوراید و سایر مواد معدنی محلول، طعم و بوی آب آشامیدنی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.
• نمک‌زدایی آب شور: یکی از مهم‌ترین کاربردهای اسمز معکوس، نمک‌زدایی از آب دریا است. در مناطقی که منابع آب شیرین کمیاب باشد، RO  یک راه حل قابل اعتماد برای تبدیل آب دریا به آب آشامیدنی ارائه داده و به رفع یا کاهش کمبود آب کمک می‌کند.

برای بهره‌مندی از این مزایا لازم است که از بهترین دستگاه تصفیه آب با فیلتر ممبران اصل استفاده کنید.

نحوه عملکرد فرآیند اسمز معکوس در تصفیه آب

سیستم اسمز معکوس شامل مراحل مختلفی می‌شود که عملکرد تمام آن‌ها در کنار هم باعث افزایش کیفیت آب خروجی از سیستم خواهد شد. مرحله پیش تصفیه اولین قدم در این سیستم است که معمولاً شامل یک فیلتر کربن و یک فیلتر رسوب‌گیر مثل فیلتر الیافی و نخ تابیده است. فیلتر رسوبی ذرات بزرگتر مانند ماسه، خاک و زنگ را حذف می‌کند؛ در حالی که فیلتر کربن برای حذف کلر و سایر مواد شیمیایی که می‌توانند غشای ظریف ممبران را مسدود کرده یا به آن آسیب برسانند موثر است.

عملکرد اصلی سیستم تصفیه آب اسمز معکوس برعهده فیلتر ممبران یا همان غشای نیمه تراوا است که بعد از مرحله پیش تصفیه قرار دارد. پس از پیش تصفیه، آب از میان غشای اسمز معکوس ممبران‌ها عبور داده شده و ذرات ناخالصی از جمله ذرات بسیار کوچک که حتی با میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده نیستند، حذف می‌شوند. هنگامی که آب توسط غشای RO فیلتر شد، به یک مخزن هدایت شده و در آن ذخیره می‌شود. هدف این مخزن نگهداری آب تصفیه شده تا زمانی است که نیاز باشد، به راحتی در دسترس قرار بگیرد.

کاربرد اسمز معکوس

اسمز معکوس (RO) به دلیل اثربخشی آن در حذف طیف وسیعی از آلاینده‌ها به طور گسترده در سیستم‌های تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه به بررسی این موارد می‌پردازیم:

• نمک زدایی: یکی از مهم‌ترین کاربردهای سیستم اسمز معکوس، نمک‌زدایی و شیرین‌سازی آب دریا و آب لب‌شور است. با عملکرد فوق‌العاده این سیستم، میزان نمک یا املاح آب شور تا حد زیادی کاهش یافته و برای استفاده در مصارف مختلف مناسب می‌شود.
• تصفیه آب آشامیدنی: سیستم‌های RO برای تامین آب آشامیدنی سالم با حذف آلاینده‌هایی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، فلزات سنگین، آفت‌کش‌ها و نمک‌های محلول استفاده می‌شوند.
• مصارف صنعتی: سیستم اسمز معکوس در تصفیه آب تغذیه دیگ بخار، مواد جامد محلول و سایر ناخالصی‌ها را از آب حذف می‌کند تا از پوسته شدن و خوردگی در بویلرها جلوگیری شود.
• صنایع غذایی و آشامیدنی: فرایند RO کیفیت آب را برای فرآیندهای فرمولاسیون و تمیز کردن محصول تضمین می‌کند.
• تصفیه و استفاده مجدد فاضلاب:  از تکنولوژی اسمز معکوس برای تصفیه و بازیافت پساب حاصل از فرآیندهای مختلف صنعتی، کاهش اثرات زیست محیطی و صرفه جویی در مصرف آب استفاده می‌شود. همچنین کیفیت فاضلاب تصفیه شده را برای استفاده مجدد در آبیاری، فرآیندهای صنعتی یا حتی به عنوان آب آشامیدنی در برخی کاربردهای پیشرفته افزایش می‌دهد.
• آکواریوم و آبزی‌پروری: استفاده از RO در این مصارف تاثیر زیادی بر بهبود کیفیت شرایط محیطی آبزیان دارد.

اگر برای مصارف خود به آب سالم و عاری از هر آلاینده‌ای نیاز دارید، برای خرید دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس به وب سایت آبین مراجعه کنید. مشاوران آبین با تکیه بر دانش تخصصی در این حوزه به شما بهترین سیستم RO را برای کاربردهای مختلف پیشنهاد می‌کنند.