
دستگاه اسمز معکوس چیست؟
دستگاه اسمز معکوس (RO) یکی از پیشرفتهترین و موثرترین فناوریهای تصفیه آب است که به وسیلهی فرآیند اسمز معکوس، آب را از آلودگیها و ناخالصیهای مختلف مانند املاح، باکتریها، ویروسها، و مواد شیمیایی مضر پاکسازی میکند. این دستگاه با استفاده از یک غشاء نیمهتراوا، فشار آب را افزایش داده و مولکولهای آب خالص را از سایر مواد جدا میکند، به طوری که تنها آب تمیز و سالم از آن عبور میکند.
این فناوری بهویژه در تصفیه آبهای شور، آبهای با سختی بالا، و در کاربردهای صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار میگیرد. پارس آب به عنوان یکی از پیشروان در زمینه ارائه دستگاههای تصفیه آب، خدمات نصب، نگهداری و پشتیبانی از دستگاههای اسمز معکوس را با بهترین کیفیت و قیمت مناسب ارائه میدهد. پارس آب با بهرهگیری از تخصص و تجربهی چندین ساله خود، اطمینان حاصل میکند که مشتریانش از خدماتی با کیفیت بالا و قیمت رقابتی بهرهمند شوند و آب سالم و خالص در اختیارشان قرار گیرد.
تاریخچه دستگاه اسمز معکوس
اسمز معکوس، یک فناوری نوآورانه است که مسیر تحول آن از طبیعت به صنعت، داستانی جذاب و پربار دارد. این فناوری ریشه در کشف اسمز در قرن هجدهم توسط ژان آنتوان نولت، فیزیکدان فرانسوی، دارد که با استفاده از مثانه خوک به عنوان غشای نیمهتراوا، نحوه عبور حلال از غشا به سمت محلول غلیظتر را توضیح داد. اما اسمز معکوس، که عمل برعکس اسمز طبیعی است، با اعمال فشار به آب، آن را مجبور به عبور از غشا نیمهتراوا کرده و ناخالصیها را جدا میکند. سفر اسمز معکوس از طبیعت به صنعت، از دهه ۱۹۴۰ با جستجو برای شیرینسازی آب دریا آغاز شد و در دهه ۱۹۶۰ با تولید اولین غشای مصنوعی توسط Sidney Loeb و Srinivasa Sourirajan، نقطه عطفی را رقم زد. سپس، در دهه ۱۹۷۰، ورود غشاهای جدیدی مانند پلیآمید و پلیسولفون، این فناوری را به یک روش اقتصادی و قابل اعتماد تبدیل کرد.
فرآیند اسمز معکوس در تصفیه آب
در فرآیند تصفیه آب با استفاده از دستگاههای اسمز معکوس، ابتدا آب از مراحل پیشتصفیه عبور داده میشود تا ذرات معلق مانند شن، ماسه، و گل و لای از آن جدا شوند. سپس آب با فشار وارد فیلتر اسمز معکوس یا ممبران میشود که شامل لایههای غشاء نیمهتراوا با منافذ بسیار ریز است. این فیلتر با عملکردی مشابه یک صافی دقیق، تمامی ناخالصیها و ذرات بزرگتر از ۰٫۱ میکرون را از آب حذف کرده و به فاضلاب میفرستد.
کاربردهای اصلی دستگاه اسمز معکوس
تکنولوژی اسمز معکوس به طور گسترده در تصفیه آب شهری، آبهای لبشور و آب شور مورد استفاده قرار میگیرد. این فناوری قادر است میزان کل املاح محلول در آب (TDS) را تا حد ۱۰۰۰ کاهش دهد و پس از عبور از فیلتر ممبران، میزان املاح آب به کمتر از ۱۰۰ PPM میرسد.از جمله کاربردهای مهم این فناوری میتوان به تامین آب خالص برای دستگاههای دیالیز، دیگهای بخار، صنایع داروسازی و بهداشتی، و همچنین شیرینسازی آب شور اشاره کرد. همچنین این روش در تصفیه فاضلاب نیز کاربرد دارد، هرچند هزینههای آن بالا و اقتصادی نیست.
کارایی دستگاه اسمز معکوس برای تصفیه آب آشامیدنی
استفاده از تکنولوژی اسمز معکوس برای تصفیه آب شهری که به منظور حذف یونها، مولکولها و ذرات بزرگتر طراحی شده، میتواند هزینههای زیادی به دنبال داشته باشد. به طور کلی، فرآیند شیرینسازی آب شور با این تکنولوژی بسیار پرهزینه است. در منازل، استفاده از دستگاههای تصفیه آب RO در ورودی ساختمان به دلیل نیاز به آب حاوی کلر برای شستشو عملی نیست.
به همین دلیل، دستگاههای تصفیه آب RO معمولاً در زیر سینک نصب میشوند تا فقط آب آشامیدنی را تصفیه کنند. به عنوان جایگزین، استفاده از بطریهای آب معدنی به صورت آنلاین سفارش داده شده، یکی از بهترین راهکارها برای دسترسی به آب آشامیدنی سالم است.
اجزای سیستم های تصفیه آب با روش اسمز معکوس
در فرآیند تصفیه آب با استفاده از اسمز معکوس، از غشاهای خاصی بهره میبرند که توانایی حذف حتی ریزترین ذرات را دارند. این بدان معناست که آب حاصل از این روش تقریباً خالص بوده و فاقد هرگونه مواد معلق و جامد است. غشاهای مورد استفاده در این سیستم، مواد معدنی، فلزات و مواد شیمیایی موجود را به طور کامل از بین میبرند. اگر این سیستم در منزل نصب شود، تمام آلایندهها به طور کامل حذف خواهند شد و به آب شما راه نخواهند یافت.
غشاء نیمهتراوا: این غشاء به طور خاص طراحی شده تا تنها به مولکولهای آب اجازه عبور دهد و ذرات بزرگتر، یونها و آلایندهها را از آب جدا کند.
پمپ فشار: برای اعمال فشار به آب و هدایت آن از طریق غشاء نیمهتراوا، پمپ فشار ضروری است.
پیشتصفیه: برای محافظت از غشاء نیمهتراوا و افزایش عمر آن، فیلترهای پیشتصفیه قبل از ورود آب به غشاء استفاده میشوند.
پساب: آبی که نتوانسته از غشاء عبور کند و حاوی آلایندهها و ذرات جدا شده است، به عنوان پساب شناخته میشود.
اصول کارکرد سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس
۱- پیشتصفیه: پیش از ورود آب به سیستم اسمز معکوس، باید از ذرات معلق و آلایندهها پاکسازی شود. در این مرحله، آب از فیلترهای شنی و کربنی عبور میکند تا کدورت، بو، رنگ، طعم و کلر احتمالی کاهش یابد. این پیشتصفیه باعث افزایش عمر و کارایی غشاء نیمهتراوا در مراحل بعدی میشود و بهبود کیفیت آب ورودی را تضمین میکند.
۲- فشار اسمزی: فشار اسمزی فرآیندی است که در آن حلال (آب) به طور طبیعی از محلول رقیق به محلول غلیظ حرکت میکند تا تعادل غلظت برقرار شود. در روش اسمز معکوس، این فرآیند معکوس میشود و با اعمال فشار خارجی، آب از محلول غلیظ به سمت محلول رقیق حرکت میکند. این عمل به حذف مؤثر ناخالصیها و آلایندهها از آب کمک میکند.
۳- غلبه بر فشار اسمزی: در فرآیند اسمز معکوس، فشار خارجی به آب ناخالص اعمال میشود تا بر فشار اسمزی غلبه کند. این فشار باعث میشود که آب خالص از غشاء نیمهتراوا عبور کرده و به سمت دیگر غشاء، که آب تصفیه شده است، هدایت شود. این مرحله کلیدی در جدا کردن ناخالصیها و تولید آب خالص و تصفیه شده است.
۴- جدا شدن ناخالصیها: ذرات بزرگتر، مانند آلایندهها و میکروبها، به دلیل اندازه بزرگتر نمیتوانند از غشاء نیمهتراوا عبور کنند و در پشت غشاء باقی میمانند. این فرآیند جداسازی به تضمین کیفیت آب تصفیه شده کمک میکند و موجب تولید آب بسیار خالص و عاری از ناخالصیها میشود.
۵- حفاظت و شستشوی ممبرانها: برای حفظ کیفیت عملکرد ممبرانها، از مواد شیمیایی ضد رسوب استفاده میشود و فیلترهای میکرونی ذرات تا قطر ۵ میکرون را حذف میکنند. آب ورودی به سیستم تحت فشار پمپ قرار میگیرد و به دو فاز آب تصفیه شده و پساب تقسیم میشود. شستشوی دورهای ممبرانها با واحد شستشو CIP انجام میشود تا عملکرد سیستم بهینه باقی بماند.
آیا آب تصفیهشده با اسمز معکوس برای نوشیدن مناسب است؟
آب تصفیهشده با روش اسمز معکوس به طور کلی برای نوشیدن مناسب است. این روش به ویژه در مناطقی که به منابع آب شیرین محدود هستند، از جمله برخی شهرهای ساحلی با آب شور، کاربرد دارد.
علاوه بر این، فیلترهای اسمز معکوس میتوانند در شرایطی مانند سفرهای کمپینگ، به تأمین آب آشامیدنی سالم کمک کنند. با این حال، باید توجه داشت که استفاده از آب تصفیهشده با اسمز معکوس در پخت و پز ممکن است بر میزان ویتامینها و مواد معدنی غذا تأثیر بگذارد. آب خالص میتواند تا حدود ۶۰ درصد منیزیم و ۷۰ درصد منگنز موجود در غذا را کاهش دهد، زیرا این آب تمایل به جذب مواد معدنی از مواد غذایی دارد.