مقدمه ای بر اصل کار غشاء اسمز معکوس (RO):
RO مخفف اسمز معکوس در انگلیسی است و در زبان چینی به معنای ضد اسمز است.به طور کلی حرکت مولکول های آب از غلظت کم به غلظت زیاد است.با این حال، هنگامی که فشار در سمت ورودی اعمال می شود، جهت حرکت مولکول های آب معکوس می شود، از غلظت بالا به غلظت کم، از این رو اسمز معکوس نامیده می شود.
اصل غشاء RO: غشا RO که به نام غشای اسمز معکوس نیز شناخته می شود، فناوری است که مایعات بزرگتر از اندازه منافذ غشا را از طریق اختلاف فشار به عنوان نیروی محرکه جدا می کند.مایع تحت فیلتراسیون غشایی تحت فشار قرار می گیرد.هنگامی که فشار از فشار اسمزی غشاء RO بیشتر شود، مایع در جهت مخالف نفوذ می کند.مایع کوچکتر از اندازه منافذ در طول فرآیند نفوذ تخلیه می شود، در حالی که مایع با غلظت بالاتر از اندازه منافذ توسط غشاء مسدود شده و از طریق کانال آب غلیظ تخلیه می شود.این اقدامات برای تصفیه، جداسازی و تغلیظ مایع اصلی انجام می شود.
شاخص های کلیدی عملکرد غشاء RO نرخ نمک زدایی، شار آب و نرخ بازیابی است.نرخ نمک زدایی به درجه خلوصی که در آن غشاء یون ها را رهگیری می کند، اشاره دارد، با سرعت نمک زدایی بالاتر زمانی که یون ها را به طور مؤثرتر رهگیری می کند.یکی دیگر از شاخص‌های کلیدی عملکرد، شار است که به مقدار مولکول‌های آبی اشاره دارد که می‌توانند در یک واحد سطح غشا نفوذ کنند.هرچه شار بیشتر باشد، عملکرد غشا بهتر است.از سوی دیگر، نرخ بازیابی به نسبت آب شیرین به غلیظ در زمانی که غشا در حال کار است اشاره دارد، با نسبت بالاتر نشان دهنده عملکرد بهتر غشاء است.
با توجه به این سه ویژگی کلیدی غشاهای RO، توسعه غشاهای RO به سمت دستیابی به پیشرفت‌هایی در نرخ نمک‌زدایی بالا، تولید آب زیاد و نرخ بازیافت بالا هدایت شده است که هر یک می‌توانند مزایای اقتصادی قابل توجهی ایجاد کنند.
برای عناصر غشایی اسمز معکوس، در اغلب موارد منبع آب نمی تواند مستقیماً وارد عناصر شود زیرا ناخالصی های موجود می تواند غشا را آلوده کرده و بر عملکرد پایدار سیستم و طول عمر عنصر غشا تأثیر بگذارد.پیش تصفیه فرآیند تصفیه آب خام با توجه به ویژگی های ناخالصی های موجود در آن با فرآیندهای مناسب است تا بتواند نیازهای ورودی به عناصر غشایی اسمز معکوس را برآورده کند.از آنجایی که قبل از اسمز معکوس در کل فرآیند تصفیه آب قرار دارد، به آن پیش تصفیه می گویند.
هدف از پیش تصفیه در سیستم های اسمز معکوس این است: 1) جلوگیری از آلودگی سطح غشاء، یعنی جلوگیری از اتصال ناخالصی های معلق، میکروارگانیسم ها، مواد کلوئیدی و غیره به سطح غشاء یا مسدود شدن کانال جریان آب عنصر غشا.2) از ایجاد پوسته پوسته شدن روی سطح غشا جلوگیری کنید.در حین کار دستگاه اسمز معکوس ممکن است برخی نمک های سخت انحلال مانند CaCO3، CaSO4، BaSO4، SrSO4، CaF2 به دلیل غلظت آب روی سطح غشاء رسوب کنند، بنابراین لازم است از تشکیل این نمک های دشوار جلوگیری شود. برای حل کردن نمک ها؛
3) اطمینان حاصل کنید که غشاء در معرض آسیب مکانیکی یا شیمیایی قرار نگرفته است، به طوری که غشاء عملکرد خوب و طول عمر کافی داشته باشد.
انتخاب فرآیندهای پیش تصفیه برای سیستم های اسمز معکوس به شرح زیر است:
1) برای آب های سطحی با محتوای جامدات معلق کمتر از 50 میلی گرم در لیتر، می توان از روش فیلتراسیون انعقادی مستقیم استفاده کرد.
2) برای آب های سطحی با محتوای جامدات معلق بیش از 50 میلی گرم در لیتر، می توان از روش انعقاد، شفاف سازی، فیلتراسیون استفاده کرد.
3) برای آب های زیرزمینی با محتوای آهن کمتر از 0.3 میلی گرم در لیتر و محتوای جامدات معلق کمتر از 20 میلی گرم در لیتر، می توان از روش فیلتراسیون مستقیم استفاده کرد.
4) برای آب های زیرزمینی با محتوای آهن کمتر از 0.3 میلی گرم در لیتر و محتوای جامدات معلق بیش از 20 میلی گرم در لیتر، می توان از روش فیلتراسیون انعقادی مستقیم استفاده کرد.
5) برای آب های زیرزمینی با محتوای آهن بیشتر از 0.3 میلی گرم در لیتر، اکسیداسیون و حذف آهن باید در نظر گرفته شود و به دنبال آن فرآیند فیلتراسیون مستقیم یا انعقاد مستقیم انجام شود.هنگامی که محتوای مواد آلی آب خام زیاد باشد، می توان از کلرزنی، انعقاد، شفاف سازی و فیلتراسیون برای تصفیه استفاده کرد.هنگامی که این درمان کافی نیست، می توان از فیلتر کربن فعال برای حذف مواد آلی نیز استفاده کرد.هنگامی که سختی آب خام زیاد است و CaCO3 پس از تصفیه همچنان روی سطح غشای اسمز معکوس می نشیند، می توان از نرم کننده یا عملیات آهکی استفاده کرد.هنگامی که سایر نمک‌های سخت انحلال در سیستم RO رسوب می‌کنند و رسوب می‌کنند، باید از مواد ضد جرم‌گیری استفاده شود.شایان ذکر است که باریم و استرانسیوم ممکن است همیشه در آنالیز آب خام وجود نداشته باشند.با این حال، حتی در غلظت های بسیار کم، تا زمانی که محتوای سولفات در آب بیشتر از 0.01 میلی گرم در لیتر باشد، به راحتی می توانند بر روی سطح غشاء فلس ایجاد کنند.این فلس ها به سختی تمیز می شوند و بنابراین باید تا حد امکان از تشکیل روی سطح غشا جلوگیری کرد.
هنگامی که محتوای سیلیس در آب خام زیاد است، آهک، اکسید منیزیم (یا پودر سفید) را می توان برای تصفیه اضافه کرد.هنگامی که غلظت سیلیس در آب خوراک RO بیشتر از 20 میلی گرم در لیتر باشد، باید یک ارزیابی گرایش پوسته پوسته شدن انجام شود.از آنجا که تمیز کردن رسوب سیلیس دشوار است، جلوگیری از تشکیل آن بر روی غشا بسیار ضروری است.
زمان ارسال: آگوست-01-2023