اسمز معکوس چیست؟

اسمز معکوس یک فرایند فیزیکی است که می توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به کمک یک غشاء نیمه تراوا، حلال تقریبا خالص تهیه کرد. به عنوان مثال به کمک این روش می توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه کرد.

اسمز معکوس یکی از بهترین روش ها برای حذف یونه ای محلول در آب است. از آنجا که فقط مولکول های آب قادر به عبور از منافذ غشای نیمه تراوا هستند، در نتیجه تقریبا تمامی یون ها و مولکول های محلول (از جمله نمک، قند و املاح موجود در آب) پشت غشاء باقی می مانند و از آب حذف می شوند.

این فرایند، می تواند تا ۹۸% مواد معدنی حل شده و مواد آلی و کلوئیدی آب را حذف کند. این تکنولوژی در دهه های اخیر با به بازار آمدن انواع جدیدی از غشاها، بطور قابل توجهی گسترش یافته است. اسمز معکوس با ظرفیت ۱۰ لیتر در روز الی ۴۰ متر مکعب در دقیقه را می توان از بازارهای جهانی تهیه کرد. جالب است بدانید که در ریاض، پایتخت عربستان، دستگاه اسمز معکوسی با ظرفیت ۳۱ متر مکعب در دقیقه (۳۱ هزار لیتر در دقیقه) ، برای تهیه آب آشامیدنی وجود دارد.

اسمز معکوس چند مرحله است؟

اگر بخواهید اسمز معکوس را تعریف کنید باید به چهار مرحله موجود در این فرآیند توجه داشته باشید. OR به طورکلی شامل چهار مرحله فیلتراسیون است:

1. فیلتر رسوب
2. بلوک قبل از کربن
3. غشا اسمز معکوس
4. فیلتر پس از کربن

فیلتر رسوب بزرگترین ذرات مانند خاک، شن و زنگ زدگی را از بین می برد تا از گرفتگی فیلتر های بعدی جلوگیری کند. فیلتر پیش کربن از کربن فعال برای جلوگیری از عبور هر چیزی بزرگتر از مقیاس آرد و همچنین جذب و پیوند با یون های با بار مثبت برای جلوگیری از عبور ترکیبات شیمیایی مانند  کلر و کلرامین به فیلتر سوم استفاده می کند. غشا OR سپس مولکول های سنگین تر از آب مانند سدیم، مقادیر بالای سرب، مواد معدنی محلول و فلوراید را از بین می برد. در آخر  فیلتر بعد از کربن آب را جلا می دهد تا گواراتر شود.

کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب آشامیدنی:

باید گفت در سراسر جهان، سیستم های تصفیه آب آشامیدنی خانگی معمولاً برای بهبود آب برای آشامیدنی و پخت و پز استفاده می شود. چنین سیستم هایی معمولاً شامل چندین قسمت هستند:

• یک فیلتر رسوب برای به دام انداختن ذرات، از جمله زنگ زدگی و کربنات کلسیم
• به صورت اختیاری، یک فیلتر رسوب دوم با منافذ کوچکتر
• یک فیلتر کربن فعال برای به دام انداختن مواد شیمیایی آلی و کلر، که باعث حمله و تخریب انواع خاصی از غشای کامپوزیت فیلم نازک می شود
• یک فیلتر اسمز معکوس  که یک غشای ترکیبی از فیلم نازک است
• در صورت تمایل یک لامپ ماورا بنفش برای عقیم سازی هر میکروبی که ممکن است از فیلتر شدن توسط غشا OR فرار کند
• به صورت اختیاری، یک فیلتر کربن دوم برای جذب آن دسته از مواد شیمیایی که توسط غشا OR برداشته نشده است. آخرین تحولات در این حوزه شامل استفاده از مواد و غشا نانو است.

در بعضی از سیستم ها، فیلتر کربن حذف شده و از غشای تری استات سلولزی CTA استفاده می شود که یک غشای جانبی کاغذی است که به یک لایه مصنوعی پیوند خورده است و برای ایجاد تماس با کلر در آب ساخته می شود. اینها به مقدار کمی کلر در منبع آب نیاز دارند تا از تشکیل باکتری بر روی آن جلوگیری کنند.