اسمز معکوس ro

اسمز معکوس (Reverse Oamosis) ، روش کانی زدایی غشاپایه (membrane base)  است که برای جدا کردن جامدات محلول (TDS)  از آب به کار برده می شود. در تصفیه آب به روش اسمز معکوس ro ، از عبور خود به خودی حلال از داخل غشای نیمه تراوا که دو محلول با غلظت های متفاوت را از هم جدا می کند ، استفاده می شود. نمک زدای آب با روش اسمز معکوس با انتقال حلال همیشه و به طور معمولی از محلول رقیق به طرف محلول غلیط است و این پدیده آنقدر ادامه پیدا می کند تا تعادل اسمزی برقرار شود. نیروی محرکه این انتقال ، اختلاف پتانسیل شیمیایی پیل بین دو محلول که در اثر آن به تدریج آب خالص وارد آب نمک می شود. این کار تا زمانی انتقال می یابد که فشار محلول آب نمک تا حد مشخصی از فشار آب خالص بیشتر شود. و پتانسل دو طرف غشا برابر گردد. این فشار به نام فشار اسمزی معروف است که از رابطه زیر بدست می آید.

• p = فشار اسمزی بر حسب پاسکال است.
• Δc = اختلاف غلظت بر حسب mol/m3
• R = ثابت مولکولی گاز ها برابر با 8.314
• T =  درجه حرارت بر حسب کلوین

در جدول زیر فشار اسمزی بعضی از نمک ها آورده شده است. در عمل فشار را بین ۲۵ تا ۸۰ بار در نظر می گیرند.

عمل اسمزی را می توان با اعمال فشار بیش از فشار اسمزی بر روی سمتی که غلظت محلول زیاد تر است، معکوس نمود، به طوری که حلال از غشا از سمتی که غلظت محلول بیشتر است به سمت محلول با غلظت کمتر جریان یابد و درنتیجه محلول غلیظ ، و غلیظ تر و محلول رقیق ، رقیق تر خواهد شد.

غشا که قسمت اصلی واحد تصفیه است ، در انواع مختلف ساخته می شود :

1. غشا های تخت
2. غشا های لوله ای تو خالی
3. غشا های لوله ای

از نظر فنی ، از بین تمام غشا هایی که برای تصفیه آب مناسب است، غشا هایی از جنس مواد زیر معروف تر هستند.

1. استات سلولز
2. پلی پروپیلن متخلخل

صفخات غشا در حدود 0.25 تا 0.50 میکرون و ضخامت نگه دارنده آن در حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ میکرون است.

در هر واحد تصفیه اسمز معکوس ، غشا نصب شده با شکل خاص و تجهیزات مربوطه ، مدول نامیده می شود. تجهیزات هر مدول عبارتند از :

• غشا
• مجاری اعمال فشار
• نگهدارنده غشا
• قطعات ویژه مربوط

به طوری که گفته شد پدیده اسمر معکوس یک فرآیند تحت فشار است. بنابراین در دو طرف غشا ده ها اتمسفر اختلاف فشار وجود دارد. از طرف دیگر سرعت عبور آب از واحد سطح غشا بسیار کم است ، بنابر این باید هر مدول دارای شرایط زیر باشد.

1. سطح زیادی از غشا در یک حجم کم قرار گیرد.
2. نگهدارنده غشا باید سبک و در عین حال در مقابل فشار بسیار مقاوم باشد.
3. پلاریزاسیون غلظتی روی سطح غشا باید به حداقل برسد.
4. گرفتگی و کثیفی غشا باید کم باشد و تمیز نمودن آن به سهولت انجام شود.
5. تعویض غشا باید هر مدول به سادگی انجام گیرد. و در زمان تعویض امکان اختلاط آب خام و آب تصفیه شده وجود نداشته باشد.

انواع مدول اسمز معکوس ro

1. مدول لوفایبر : مدول لوفایبر دارای اجزای غلاف محافظ ، بسته های لوفایبر ، لوله مرکزی مشبک ، سازه نگه دارنده ، نگهدارنده فیبر ، صفحه متخلخل جمع آوری آب تصفیه شده ، صفحه انتهایی با رینگ نگه دارنده. آب خام  از لوله مشبک مرکزی برای تقسیم آب به طور یکنواخت به فیبر تو خالی وارد می شود. فیبر تو خالی که از جنس پلی آمید یا استات سلولز است با قطر خروجی ۲۲ تا ۸۵ میکرون است. قطر داخلی لوله های موئین ۴۲ تا ۱۱۰ میکرون است. این بسته فیبری U شکل در داخل لوله لی که توسط لایه محافظ نگه داشته می شود، قرار دارد. هر دو انتهای هر فیبر در داخل پایه ای قرار داده شده است. آب خام به داخل دیواره های فیبری که لایه خارجی آن مانند یک غشا نیمه تراوا عمل می کند و سپس به قسمت جمع کننده وارد می شود.

   

2. مدول لوله ای :  این مدول شامل چندین لوله غشا با قطر تقریبی یک سانتی متر است، غشا ها ممکن است داخل یا خارج لوله نگاهدارنده قرار داده شوند.

   

3. مدول با غشا صفحه ای : این مدول ها به دو صورت حلزونی و تحت قابی شکل ساخته می شوند. مدول های حلزونی خود به دو صورت با جریان هم مرکز یا خارج از مرکز ساخته می شود.