فهرست مطالب

استفاده از روش تصفیه آب RO یا همان اسمز معکوس یکی از پرطرفدارترین دستگاه ها در حوزه ی تصفیه ی آب و فاضلاب می باشد. در این مقاله به طور کامل در این رابطه صحبت شده است.

اسمز معکوس و طبیعی چیست؟

اسمز معکوس یک روش تصفیه و فیلتراسیون آب است که در آن آب با فشار خارجی، از طریق غشای نیمه تراوا عبور داده می­‌شود و آلاینده ها را از آب مصرفی حذف می‌کند. آب از سمتی که غلظت مواد در آن بیشتر است و آلاینده ها در آن متمرکزتر هستند (آلاینده های بیشتر)، به طرفی که آلاینده ها در آن سمت کمتر متمرکز هستند، جریان می‌یابد و با عبور آب از فیلتر، آب آشامیدنی تمیز تأمین می‌­شود.

یک غشای نیمه تراوا دارای منافذ کوچکی است که جلوی عبور آلودگی ها را می‌­گیرد اما به مولکول های آب اجازه عبور می دهد. 

به طور کلی طبق قانون فشار اسمز در مایعات، آب برای به دست آوردن تعادل در هر دو طرف فیلتر، از غشاء عبور می­‌کند؛ اما در روش اسمز معکوس، از ورود آلاینده ها به سمتی از غشاء که چگالی و تمرکز آلاینده ها در آن سمت کمتر است، جلوگیری می­‌شود. 

به عنوان مثال، هنگامی که آب شور از سیستم اسمز معکوس با فشار عبور داده می­‌شود، نمک در همان سمت باقی می­‌ماند و فقط آب تمیز از آن عبور می­‌کند.

فرایند اسمز معکوس چیست؟

نحوه ی عملکرد سیستم تصفیه آب RO

شاید ساده ترین راه برای نشان دادن نحوه ی عملکرد فیلتر آب اسمز معکوس، در عمل نمک زدایی باشد. نمک زدایی فرایند حذف نمک از آب دریا یا آب شور برای ایجاد آب شیرین است. آب که در اینجا حلال است، با استفاده از فشار هیدرواستاتیک از غشای اسمز معکوس عبور داده می­‌شود. 

از آنجا که محلول یک سمت فیلتر، آب دریا است که سرشار از نمک است، آب دریا به عنوان محلول هایپرتونیک عمل می­‌کند. آب می‌تواند در سراسر غشای اسمز معکوس حرکت کند، اما مولکول های نمک برای حرکت در طول فیلتر بسیار بزرگ هستند و هنگام عبور در فیلتر گیر می‌­افتند. 

در نتیجه در آبی که در طرف دیگر فیلتر به دست می­‌آید، آب شیرین با غلظت بسیار کم نمک است که آن را به محلول هیپوتونیک تبدیل می‌کند.

مثال آب دریا یا آب شور، اهمیت غشای نیمه تراوا را در فرآیند اسمز معکوس برجسته می‌­کند. در واقع اساس کار سیستم های اسمز معکوس اندازه مولکول هایی است که اجازه دارند به طرف دیگر فیلتر منتقل شوند. 

در یک سیستم نمک زدایی، فیلتر اسمز معکوس به مولکول های کوچکتر مانند آب اجازه عبور می‌­دهد؛ در حالی که مولکول های بزرگتر مانند نمک برای عبور از غشاء دچار مشکل می­‌شوند.

نحوه ی عملکرد سیستم تصفیه اب ro

مراحل تصفیه در روش اسمز معکوس

اکنون که به درک کاملی از نحوه عملکرد سیستم اسمز معکوس رسیدیم، نوبت به توضیح مراحل کار آن می‌رسد. یک سیستم اسمز معکوس، روند عادی قانون اسمز را تغییر می‌­دهد؛ اما اساس کار و مفاهیم پایه یکسانی با آن دارد. 

دستگاه تصفیه آب RO روشی است که می‌توان برای تصفیه آب از آن استفاده کرد تا سایر مواد معدنی، مولکول ها و ناخالصی ها را از آب مصرفی شما حذف کند. سیستم های RO بسته به برند و طراحی متفاوت هستند، اما به طور کلی مراحل زیر را طی می­‌کنند:

پیش تصفیه، اسمز معکوس، زهکشی و ذخیره سازی. در ادامه توضیحات مفصلی راجع به این مراحل داده می‌شود.

۱- پیش تصفیه

این سیستم به خطوط آب آشامیدنی متصل می­‌شود و از یک پمپ فشار قوی برای هدایت آب استفاده می­‌کند. آب از یک سری فیلترها که معمولاً مبتنی بر کربن هستند، عبور می­‌کند؛ این مرحله برای جذب رسوبات معدنی، قبل از ورود به محفظه اسمز معکوس طراحی شده است.

۲- فرایند اسمز معکوس

همانطور که گفته شد اسمز معکوس در دستگاه تصفیه آب RO فرایندی است که در آن حلال از طریق یک سد نیمه تراوا، از سمتی که محلول با غلظت بالای املاح یا همان محلول هایپرتونیک در آن قرار دارد، به سمت محلول با غلظت کم املاح یا محلول هیپوتونیک، با استفاده از قانون فشار اسمز، حرکت می‌­کند.

غشاء را یک پارچه محکم بافته شده در نظر بگیرید؛ پارچه‌­ای که با چشم غیر مسلح عملاً غیرقابل نفوذ به نظر می‌رسد. برای اینکه تصور کنید که غشا چقدر محکم است، یک تار موی انسان را در نظر بگیرید. قطر این تار مو تقریباً ۱۰۰ میکرون است؛ اما در سیستم های RO، فضاهای بین غشاء تقریباً یک میکرون عرض دارند!

۳ و ۴- زهکشی و ذخیره سازی

سیستم اسمز معکوس تمام آلاینده هایی را که در مراحل قبل در فیلترها گیر نکرده‌اند، تخلیه می‌کند و آب تصفیه شده تا زمان استفاده، در یک مخزن کوچک ذخیره می‌شود.

به یاد داشته باشید که فرایند انتقال بر اساس فشار اسمز، به طور طبیعی رخ می‌­دهد و از فشار اسمزی برای تسهیل حرکت حلال در سراسر غشا استفاده می­‌شود. سیستم های اسمز معکوس شامل حرکت غیرطبیعی حلال در غشای RO از سمت محلول دارای املاح زیاد به سمت محلول کم املاح است؛ بنابراین فشار مورد نیاز برای ایجاد این حرکت باید از خارج سیستم تامین شود.

مراحل دستگاه تصفیه آب ro اسمز معکوس

اجزا و تجهیزات اصلی دستگاه تصفیه آب RO

۱- شیر کنترل جریان آب: 

این شیر روی خط تامین و انتقال آب در دستگاه تصفیه آب RO قرار می­‌گیرد و دارای یک لوله است که به فیلتر پیش تصفیه RO متصل می‌شود. این شیر و لوله انتقال، منبع آب برای دستگاه تصفیه آب RO هستند.

۲- پیش فیلتر (ها): 

خط تأمین آب قبل از اسمز معکوس، ابتدا وارد بخش پیش فیلتر (پیش تصفیه) می­‌شود. ممکن است بیش از یک پیش تصفیه در سیستم اسمز معکوس استفاده شود که رایج ترین آن ها فیلترهای رسوبی و کربنی هستند. 

این پیش فیلترها برای محافظت از غشاهای RO با حذف ماسه، خاک و سایر رسوبات که می‌توانند سیستم را مسدود کنند، استفاده می­‌شود. علاوه بر این، از فیلترهای کربنی برای حذف کلر که می‌تواند به غشاهای RO آسیب برساند نیز استفاده می­‌شود.

۳- غشای اسمز معکوس: 

غشای اسمز معکوس قلب سیستم است. غشای نیمه تراوا RO برای حذف طیف گسترده ای از آلاینده های بهداشتی طراحی شده است. پس از عبور از غشاء، آب وارد مخزن تحت فشار می شود و آب تصفیه شده در آن ذخیره می‌شود.

۴- واحد فیلتر کربنی: 

آب به دست آمده از مراحل قبل، تا حد بسیار زیادی عاری از مواد شیمیایی بوده و دارای کیفیت مطلوبی است. در برخی دستگاه ها پس از خروج آب از مخزن ذخیره RO، آب تصفیه شده از داخل واحد های فیلتر نهایی نیز عبور داده می­‌شود. 

واحدهای فیلتر کربنی معمولاً فیلتر های کربنی هستند و هرگونه طعم یا بوی باقی مانده در آب پس از فیلتراسیون های قبلی را از آن حذف می‌­کنند.

تجهیزات دستگاه اسمز معکوس

۵- شیر قطع خودکار (SOV): 

برای صرفه جویی در مصرف آب، سیستم های به روز تصفیه آب RO در دنیا، دارای شیر قطع خودکار هستند. هنگامی که مخزن ذخیره پر می‌شود، شیر قطع جریان بسته می‌شود تا جریان را به سمت مخزن مسدود کرده و آب دیگر وارد غشاء نشود.

۶- شیر کنترل جریان: 

یک شیر کنترل در انتهای خروجی محفظه غشای تصفیه آب RO قرار دارد که از برگشت جریان آب تصفیه شده از مخزن ذخیره RO جلوگیری کند. جریان بازگشتی برای غشاء بسیار مضر و خطرناک است.

۷- محدود کننده جریان: 

دبی آب در غشای RO توسط محدود کننده جریان تنظیم می‌شود. روش های مختلفی برای کنترل جریان وجود دارد، اما هدف مشترک تمام این روش ها، حفظ میزان جریان مورد نیاز برای به دست آوردن بالاترین کیفیت آب آشامیدنی است. 

محدود کننده جریان به حفظ فشار در سمت ورودی غشاء نیز کمک می‌کند. بدون فشار اضافی برای کنترل جریان، آب آشامیدنی بسیار کمی تولید می­‌شود؛ زیرا تمام آب ورودی مسیری با کمترین مقاومت را در پیش گرفته و به سادگی از خط تخلیه پایین می‌رود. کنترل جریان اغلب در لوله های تخلیه RO قرار دارد.

۸- مخزن ذخیره سازی: 

مخزن استاندارد RO از ۲ تا ۴ گالن آب نگهداری می‌کند. مخزن های معمولی اسمز معکوس دارای قطر ۱۲ اینچ و ارتفاع ۱۵ اینچ است.

۹- خط تخلیه: 

این خط از انتهای خروجی محفظه غشای اسمز معکوس تا محل تخلیه کامل آب ادامه دارد. لوله های تخلیه برای دفع فاضلاب حاوی ناخالصی ها و آلاینده هایی که توسط غشای اسمز معکوس فیلتر شده اند؛ استفاده می‌شود.

فرایند و تجهیزات دسنگاه تصفیه آب ro

مزایای استفاده از دستگاه تصفیه آب RO

تصفیه آب به شکل و شمایل امروزی (فرایند اسمز معکوس)، از سال ۲۰۰۳ آغاز شد و از همان زمان تا به امروز، فیلتراسیون به روش اسمز معکوس (RO) به عنوان یکی از بهترین روش ها برای حذف آلاینده ها از آب لوله کشی مطرح بوده است.

در ادامه به صورت مختصر به معرفی و توضیح مزایای دستگاه تصفیه آب RO می­پردازیم:

۱- بهبود طعم آب شرب (برای مصارف خانگی)

فیلتراسیون RO با از بین بردن آلاینده هایی که باعث ایجاد طعم و بوی نامطبوع می‌شوند، مزه و سایر خواص ظاهری آب را بهبود می‌­بخشد. حذف همه ی مواد شیمیایی و زباله های موجود در آب مصرفی، طعم آن را بهتر از قبل می­‌کند.

معمولاً تصفیه به وسیله ­ی سختی گیر آب اسمز معکوس، آب بهتر و با کیفیت تری نسبت به آب شیر فراهم می­‌کند.

۲- صرفه جویی مالی (برای مصارف تجاری و صنعتی)

در شرایط و موقعیت­ های خاص مانند برخی شهرک­ های صنعتی و … با استفاده از سیستم تصفیه آب RO و تهیه ی آب کاملاً تمیز و بهداشتی، می­‌توانید سرویس اشتراک آب و خرید بطری های آب معدنی برای کارکنان را متوقف کنید.

اگر هم مصرف آب اشتراکی شما قطع نشود، تا حد بسیار زیادی کاهش می­‌یابد. در بعضی موارد می‌­توان ادعا کرد فیلتراسیون اسمز معکوس، آب با کیفیت تری را، حتی در مقایسه با آب معدنی و همراه با قیمت به نسبت کمتری ارائه می­‌دهد. 

مصرف انرژی در سیستم های تصفیه آب RO نسبت به سایر سیستم های مشابه کمتر است. این بازدهی و بهره وری باعث می‌­شود این سیستم ها در صنایعی که نیاز به استفاده ی حداقلی و ایده­­‌آل از انرژی دارند، محبوبیت بالایی داشته باشد.

۳- تعمیر و نگهداری ساده

دستگاه تصفیه آب RO دارای تعداد بسیار اندکی قطعات متحرک و قابل تعویض می‌باشد که این امر کار نظافت و سرویس دوره­‌ای آن ها را بسیار آسان می‌­کند. مراقبت از سیستم های اسمز معکوس معمولاً یکبار در هر شش ماه یا حتی دوره های طولانی تر نیاز است.

مزایای دستگاه تصفیه آب ro

۴- حذف کامل نا خالصی ها

سیستم های اسمز معکوس می­‌توانند آلاینده­ های معمول موجود در آب از جمله نیترات ها، آفت کش های سربی، سولفات ها، انواع باکتری ها، مواد معدنی مضر و سایر موارد دیگر را از آن حذف کنند. 

نوع خاصی از این فیلتر ها به نام فیلتر کربنی اسمز معکوس، قابلیت حذف ترکیب های کلر را نیز دارد. از روش اسمز معکوس در درجه اول برای حذف ذرات و سایر ناخالصی های موجود در آب استفاده می‌شود. این بدان معنی است که همه آن مواد شیمیایی بد مانند سرب و حتی آرسنیک از آب حذف می‌شوند. 

حتی برخی از انگل ها نیز با این روش از آب فیلتر می‌شوند. مواد شیمیایی حذف شده از آب می تواند یک مسئله بهداشتی و عامل بیماری باشند و اگر آب مصرفی شما دارای هر گونه ماده اضافی است که ممکن است مضر باشد، سیستم تصفیه آب RO برای رفع مشکل شما راه حل بسیار مناسبی است.

۵- سطوح مختلف تصفیه

در سیستم های اسمز معکوس به روز در دنیا، ۷ سطح متفاوت برای تصفیه وجود دارد که هر سطح، فشرده تر و قوی تر از سطح قبل است. شما می‌توانید متناسب با نیازهای خود، یک یا چند مرحله را انتخاب کنید و سیستم خود را بر اساس آن تنظیم کنید. 

این ۷ سطح یا مرحله تصفیه در همه ­ی دستگاه به یک صورت انجام می­‌شود اما تنظیم سطح دستگاه، بر اساس کاربری شما صورت می‌­گیرد.

این مراحل به طور خلاصه عبارتند از:

۱- ابتدا ذراتی مانند گرد و غبار و لجن از بین می­‌رود. 

۲- در مرحله بعد، فیلتر کربنی، کلر و طعم بد و بسیاری مواد شیمیایی دیگر را حذف می­‌کند. 

۳- سپس دوباره و قبل از اینکه اسمز معکوس اتفاق بیفتد، آب از طریق فیلتر کربن عبور می‌­کند. 

۴- حال آب از طریق یک فیلتر ریز عبور داده می­شود تا سایر ناخالصی های باقی مانده را از بین ببرد. 

سه مرحله بعدی شامل تازه نگه داشتن آب، تنظیم pH و فیلتر UV است که باکتری ها و ویروس ها را از بین می‌برد.

مزایای دستگاه تصفیه آب

کاربرد تجاری این دستگاه های

تعدادی از کاربردهای تجاری دستگاه تصفیه آب RO عبارت است از:

کاربرد دستگاه تصفیه آب ro

طراحی سیستم Reverse Osmosis

تعدادی فرمول جهت محاسبه و طراحی سیستم RO و همچنین برای ملاحظات طراحی و کنترلی وجود دارد. یک سیستم تصفیه آب RO دارای ابزارهایی است که کیفیت، جریان، فشار و گاهی اوقات سایر داده ها مانند دما و … را نمایش می­‌دهد. برای اندازه گیری دقیق عملکرد یک سیستم RO، حداقل به پارامترهای زیر نیاز می­‌باشد:

طراحی دستگاه تصفیه آب ro

تفاوت سیستم RO و سختی گیر

بر خلاف سیستم اسمز معکوس، سختی گیر آب آلاینده های مضر را از آب فیلتر نمی­‌کند. در سختی گیر، کلسیم و منیزیم را از بین می‌­روند تا آب سخت، نرم شده تا انجام کارهایی نظیر شستن لباس ها و دوش گرفتن راحت تر و بی خطر شود.

اما آب در طول فرایند اسمز معکوس، سختی گیری نیز می‌شود؛ با این حال، استفاده از سیستم اسمز معکوس برای تصفیه آب سخت، عمر غشای RO را کوتاه می­‌کند.  

این امر منجر به تعویض مکرر غشاء می‌شود؛ بنابراین توصیه می ­شود اگر آب مصرفی شما نسبتاً سخت است، به جای استفاده از سیستم RO، از سختی گیر برای تصفیه آن استفاده کنید.

سیستم های اسمز معکوس و سختی گیر ها ( به خصوص سختی گیر رزینی آب ) در جهت تکمیل یکدیگر هستند. اگر در مسیر آب قبل از دستگاه تصفیه آب RO، سختی گیر نصب شود، کلسیم و منیزیم که مشکلات فراوانی ایجاد کرده و ممکن است غشای RO را نیز مسدود کنند، از آب خارج می‌­شوند. 

همچنین یک دستگاه تصفیه آب RO می‌­تواند سدیم اضافه ی آب را که در فرایند سختی گیری به آن افزوده شده، حذف کند.

پترویار معرفی و مشاوره محصولات و خدمات حوزه ی آب و فاضلاب

اشتراک گذاری

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در email

محبوب‌ترین پست‌ها

استفاده از روش تصفیه آب RO یا همان اسمز معکوس یکی از پرطرفدارترین دستگاه ها در حوزه ی تصفیه ی آب و فاضلاب می…
فیلتر شنی فایبرگلاس یکی از پرکاربرد ترین فیلتر ها هستند که در ادامه توضیحات مختصری درباره ی آن داده می شود. نحوه عملکرد فیلتر…
سختی گیر رزینی آب یکی از پر مصرف ترین وسایل در حوزه ی تصفیه آب می باشد که وجود آن در صورت سختی آب…