دستگاه اسمز معکوس
اسمز معکوس ( RO ) یک فرآیند تصفیه آب است که از غشایی تا حدی نفوذپذیر برای جداسازی یون ها، مولکول های ناخواسته و ذرات بزرگتر از آب آشامیدنی استفاده می کند. در اسمز معکوس، از یک فشار اعمال شده برای غلبه بر فشار اسمزی استفاده می شود، این خاصیت وابستگی است که توسط اختلافات بالقوه شیمیایی حلال، یک پارامتر ترمودینامیکی، هدایت می شود. اسمز معکوس می تواند بسیاری از انواع شیمیایی محلول و معلق و همچنین گونه های بیولوژیکی (عمدتا باکتری ها) را از آب حذف کرده
و هم در فرایندهای صنعتی و هم در تولید آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گیرد. نتیجه این است که املاح در طرف تحت فشار غشا باقی می ماند و حلال خالص اجازه می دهد تا به طرف دیگر منتقل شود. این غشا به مولکول های بزرگ و یا یونها اجازه نمی دهد از طریق منافذ (سوراخ) وارد آب شوند، اما باید اجزای کوچکتر را نمی تواند کنترل کند (مانند مولکول های حلال، به عنوان مثال، آب، H 2 O).
تصفیه آب و فاضلاب
آب باران جمع آوری شده با پردازنده های آب اسمز معکوس تصفیه شده و برای آبیاری منظره و خنک کننده صنعتی در لس آنجلس و دیگر شهرها، به عنوان راه حلی برای مشکل کمبود آب مورد استفاده قرار می گیرد.
در صنعت، اسمز معکوس حذف مواد معدنی از آب دیگ بخار در نیروگاه آب چندین بار تقطیر می شود. باید تا آنجا که ممکن است خالص باشد تا رسوب روی ماشین آلات باقی نگذارد و باعث خوردگی نشود.
رسوبات داخل یا خارج لوله های دیگ بخار ممکن است منجر به عملکرد ضعیف دیگ بخار شود، کارایی آن را کاهش داده و منجر به تولید بخار ضعیف و در نتیجه تولید توان ضعیف در توربین شود.
همچنین برای پاکسازی پساب و آبهای زیرزمینی شور مورد استفاده قرار می گیرد.
پساب در حجم بزرگتر (بیش از 500 متر 3 / روز) باید در یک کارخانه تصفیه پساب اول انجام و سپس پساب روشن به سیستم اسمز معکوس منتقل شود.
هزینه این تصفیه
- به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و عمر غشای سیستم اسمز معکوس افزایش می یابد.
- از فرآیند اسمز معکوس می توان برای تولید آب دیونیزه استفاده کرد .
- فرآیند اسمز معکوس برای تصفیه آب نیازی به انرژی حرارتی ندارد.
- سیستم های اسمز معکوس جریان را می توانند با پمپ های فشار قوی تنظیم کنند.
- بازیابی آب تصفیه شده به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله اندازه غشا، اندازه منافذ غشاء، دما، فشار عملیاتی و سطح غشاء.
- در سال 2002 ، سنگاپور اعلام کرد که فرآیندی به نام NEWater بخش مهمی از برنامه های آینده آب آن خواهد بود.
- این شامل استفاده از اسمز معکوس برای تصفیه فاضلاب خانگی قبل از تخلیه NEWater به مخازن می شود.
صنایع غذایی
علاوه بر نمک زدایی، اسمز معکوس یک عملیات اقتصادی تر برای غلظت مایعات غذایی (مانند آب میوه ها) نسبت به فرایندهای معمولی عملیات حرارتی است. تحقیقات در مورد غلظت آب پرتقال و آب گوجه فرنگی انجام شده است. مزایای آن شامل هزینه عملیاتی کمتر و توانایی اجتناب از فرآیندهای عملیات حرارتی است که آن را برای مواد حساس به حرارت مانند پروتئین و آنزیم های موجود در اکثر محصولات غذایی مناسب می کند.
اگرچه زمانی از این فرآیند در صنعت شراب اجتناب می شد، اما امروزه به طور گسترده درک شده و مورد استفاده قرار می گیرد. تخمین زده می شود که در سال 2002 60 دستگاه اسمز معکوس در بوردو، فرانسه مورد استفاده قرار گرفت. در سراسر جهان، سیستم های تصفیه آب آشامیدنی خانگی، از جمله مرحله اسمز معکوس، معمولاً برای بهبود آب برای آشامیدن و آشپزی استفاده می شود.
چنین سیستم هایی به طور معمول شامل چندین مرحله است:
- یک فیلتر رسوب برای به دام انداختن ذرات، از جمله زنگ و کربنات کلسیم
- در صورت تمایل، یک فیلتر رسوبی دوم با منافذ کوچکتر
- یک فیلتر کربن فعال برای به دام انداختن مواد شیمیایی آلی و کلر، که به انواع خاصی از غشای کامپوزیت لایه نازک حمله کرده و آنها را تخریب می کند
- یک فیلتر اسمز معکوس، که یک غشای کامپوزیت لایه نازک است
- به صورت اختیاری، یک لامپ ماوراء بنفش برای عقیم سازی هر گونه میکروبی که ممکن است از فیلتر شدن توسط غشای اسمز معکوس فرار کنند
- به صورت اختیاری، یک فیلتر کربن دوم برای جذب مواد شیمیایی حذف شده توسط غشای اسمز معکوس
