آب يك منبع حياتي است و خلوص و كيفيت خوب آب آشاميدني براي محافظت از سلامت انسان ضروري است. در اين راستا ، كيفيت آب آشاميدني نيز با دستورالعمل 9 در مورد كيفيت آب در نظر گرفته شده براي مصارف آشاميدني و خانگي ، SG No. 30 سال 2001. در اصل ، شركتهاي تأمين كننده آب مسئوليت كيفيت آب آشاميدني را بر عهده دارند و كنترل اجراي الزامات اين قانون توسط اداره حفاظت و كنترل بهداشت عمومي در وزارت بهداشت و RIPCHP انجام مي شود. هنجارهاي مربوط به كيفيت آب آشاميدني ، كه در دستورالعمل №9 تجويز شده است ، با قوانين اروپا در اين زمينه مطابقت دارد ، زيرا كيفيت آب آشاميدني توسط ويژگي هاي ميكروبيولوژيكي ، شيميايي و راديولوژي ارزيابي مي شود. انطباق با استانداردهاي مربوطه نه تنها كيفيت ،همچنين ايمني آب آشاميدني و عدم وجود آلاينده هاي مضر و خطرناك. آلودگي هاي احتمالي شامل انواع مختلف باكتري ها (بيشتر آنها براي سلامتي انسان خطرناك نيستند) ، ويروس ها ، سموم دفع آفات ، سرب ، نيترات ها ، آهن و غيره است.
به منظور دستيابي به كيفيت مورد نياز آب آشاميدني و از بين بردن آلاينده ها ، آب در تصفيه خانه هاي مناسب تحت پيش تصفيه قرار مي گيرد. از روش هاي مختلفي استفاده مي شود ، از جمله كلرزني ، ازن سازي و ساير روش ها. تصفيه آب آشاميدني با استفاده از سيستم اسمز معكوس يكي از بهترين روش ها براي تصفيه و تصفيه آب در نظر گرفته شده است. چنين سيستم هايي اجازه مي دهد ذرات بسيار كوچك از آب خارج شوند. آنها براي تصفيه آب از ناخالصي هاي مختلف ، نمك ها و غيره مناسب هستند ، كه به شما امكان مي دهد طعم آب ، خصوصيات ، رنگ و شفافيت آن را بهبود بخشد.
سيستم هاي اسمز معكوس عمدتا براي تصفيه آب آشاميدني طراحي شده اند و سيستم هاي كوچك مناسب براي مصارف خانگي نيز در دسترس هستند. آنها علاوه بر تصفيه آب آشاميدني ، در صنايع مختلف از جمله مواد غذايي ، مواد شيميايي و غيره كه در آنها براي تهيه آب مورد استفاده در فرآيندهاي مختلف فن آوري استفاده مي شود ، بسيار مورد استفاده قرار مي گيرند.
روند اسمز معكوس اسمز فرايندي است كه در آن ، تحت تأثير يك شيب اسمزي ، مولكول هاي آب از غشاي سلول عبور مي كنند. يك شرط لازم اين است كه غشا در آب نفوذپذير باشد و محلولهاي دو طرف غلظت اسمزي مختلفي داشته باشند. بر اين اساس ، آب از محلول با غلظت كمتري به غلظت بيشتر عبور مي كند تا زماني كه به تعادل برسد. فرآيند معكوس ، كه در آن مولكول هاي آب از يك محلول غليظ تر به محلول با غلظت پايين تر منتقل مي شوند ، به عنوان اسمز معكوس شناخته مي شود.
اسمز معكوس يك فرآيند فيزيكي است كه مشخصه متابوليسم همه موجودات زنده است. با تشكر از اين تبادل ، مواد مغذي وارد هر سلول زنده مي شوند و زباله ها از بين مي روند.
اين فرآيند همچنين يك فرآيند فيزيكي طبيعي تصفيه آب است و اساس كار سيستم هاي اسمز معكوس براي تصفيه آب براي مصارف آشاميدني و تجاري است. تصفيه آب توسط سيستم هاي اسمز معكوس شامل عبور اجباري آب تصفيه شده از يك غشا sem نيمه تراوا است. تحت تأثير فشار زياد ايجاد شده توسط پمپ موجود در سيستم ، مولكولهاي آب و برخي املاح كه مولكولهاي آنها داراي وزن مولكولي كمي است ، معمولاً كمتر از حدود 200 گرم در هر مول ، از ميكروپورهاي غشا عبور مي كنند. ساير ناخالصي هاي موجود در آب مانند تركيبات آلي ، سموم دفع آفات ، فلزات سنگين ، نيترات ها و غيره توسط آن نگه داشته مي شود معمولاً قطر منافذ غشا حدود 0001/0 ميكرومتر است كه براي عبور مولكول هاي آب كافي است ،اما براي مولكولهاي مختلف ناخالصي كافي نيست.
تصفيه آب با اسمز معكوس باعث مي شود تا نه تنها آلاينده ها ، بلكه نمك ها ، پروتئين ها ، كريستال ها ، باكتري ها ، ويروس ها و غيره نيز حفظ شود. بر خلاف روش هاي معمول تصفيه آب در سيستم هاي اسمز معكوس ، آب ورودي جدا مي شود. در دو جريان: آب تصفيه شده (preamt) و فاضلاب. آب تصفيه شده به ترتيب به مصرف كنندگان تأمين مي شود و پساب فاضلاب كه در آن آلودگي هايي كه قبل از فرآيند تصفيه در آب بودند باقي مانده است ، به فاضلاب منتقل مي شود.
اسمز معكوس يكي از ايمن ترين روش هاي تصفيه آب آشاميدني در نظر گرفته مي شود. تصفيه در سطح مولكول ها است و سطح حذف مواد مضر به 99٪ مي رسد.
تصفيه اوليه آب لازم است
عملكرد طبيعي سيستم ها به كيفيت آب ورودي به آنها بستگي دارد. آب خالص تري كه به غشا وارد مي شود ، عمر طولاني تري نيز خواهد داشت ، زيرا با گذشت زمان ، نمك ها و آهن بر روي سطح غشا depos رسوب مي كند كه نفوذ پذيري آن را كاهش مي دهد. غشا As به عنوان يك عنصر كليدي در سيستم اسمز معكوس ، تأثير مستقيمي بر خصوصيات آب تصفيه شده دارد. توصيه مي شود كه آب قبل از تغذيه به سيستم تحت پيش تصفيه قرار گيرد كه بسته به نياز ممكن است شامل نرم سازي ، از بين بردن ناخالصي هاي محلول نشده ، ضد عفوني كردن و غيره باشد. همچنين پيش تصفيه آب باعث طولاني شدن عمر غشا مي شود. سيستم هاي اسمز معكوس معمولاً از فيلترها استفاده مي كنند ،از الياف پلي پروپيلن و كربن فعال ساخته شده است. عبور آب از آنها باعث مي شود ذرات بزرگتر از بين بروند.
بازسازي غشا
با وجود پيش تصفيه آب با گذشت زمان ، عملكرد سيستم هاي اسمز معكوس به تدريج كاهش مي يابد. اين امر به دليل رسوب بر روي غشا نمك ها و سوسپانسيون هايي است كه به ميزان كمي محلول هستند و از فيلترهاي قبل از تصفيه عبور كرده اند. تجمع شديدتر با نقض حالت فعلي عملكرد غشا يا سيستم قبل از درمان تشكيل مي شود. اين بدان معناست كه ممكن است در مقطعي غشا از نشت آب متوقف شود و عملكرد آن به طور قابل توجهي كاهش يابد. در چنين مواردي ، بازسازي براي از بين بردن آلاينده ها از سطح غشا انجام مي شود. براي از بين بردن آلاينده ها مي توان از اسيدها و تركيبات قليايي استفاده كرد ، زيرا در pH 2-12 پايدار هستند. از تركيبات قليايي براي از بين بردن آلاينده هاي آلي استفاده مي شود ،كه حاوي رس و مواد بيولوژيكي ، اسيدهاي هيوميك ، تركيبات سيليسيم و غيره است. اسيدها عمدتا براي حذف تركيبات غير آلي - سولفاتهاي كلسيم و منيزيم ، كربناتها ، هيدروكسيدهاي آلومينيوم و آهن استفاده مي شوند.
بازسازي معمولاً شامل چندين مرحله است. در ابتدا ، غشا with با محلول بازسازي شسته مي شود ، سپس از بقاياي محلول شسته مي شود ، كه عملكرد آن را به طور كامل بازيابي مي كند.
در اكثر سيستم هاي اسمز معكوس ، به دليل عملكرد آنها بر اساس جريان جريان متقابل ، فرآيند خود تميزكاري غشا membrane انجام مي شود.
تأثير فشار و دما بر عملكرد غشا
The سرعت و درجه فيلتراسيون به فشار ورودي و دماي آب بستگي دارد. هرچه فشار آب ورودي به غشا بيشتر باشد ، بهره وري آن نيز بيشتر است. دماي كاركرد غشا usually معمولاً در محدوده 2 تا 35 درجه سانتي گراد است. بر اين اساس ، هرچه دما پايين تر باشد ، عملكرد غشا of كاهش مي يابد.
از پمپ معمولاً به عنوان نيروي محركه عبور آب از غشا membrane استفاده مي شود. هرچه فشار ايجاد شده توسط پمپ بيشتر باشد ، جريان آب بيشتر مي شود.
سيستم هاي اسمز معكوس مورد استفاده در كاربردهاي صنعتي و تجاري كه به حجم زيادي از آب با خلوص بالا نياز دارند ، بسته به غشاهاي انتخاب شده ، معمولاً در فشارهايي از حدود 100 تا 1000 PSIG (از حدود 7 تا 70 بار) كار مي كنند. و كيفيت آب تصفيه شده بسياري از اين سيستم ها شامل چندين غشا هستند. براي دستيابي به سطح بهتري از تصفيه آب ، مي تواند از يك ماژول غشاي اضافي عبور كند. فاضلاب همچنين مي تواند قبل از تخليه تحت تصفيه اضافي قرار گيرد.
عناصر اصلي سيستم هاي اسمز معكوس صنعتي ، علاوه بر فيلترها براي تصفيه آب قبل از مكانيكي ، پمپ براي ايجاد فشار بالا قبل از تأمين آب غشا و غشا ، همچنين شامل: واحد كنترل ، مخزن آب تصفيه شده ، ايستگاه پمپ براي تأمين آب تميز به مصرف كننده. يك ايستگاه دوز گذاري براي موادي كه از آلودگي غشا جلوگيري مي كنند نيز ممكن است در سيستم گنجانده شود.
مزايا و كاربردها
مزاياي اصلي استفاده از اين روش تصفيه آب معمولاً توانايي تصفيه آب با محتواي نمك مختلف از جمله آب دريا ، عدم استفاده از محصولات شيميايي ، هزينه هاي عملياتي نسبتاً كم ، كيفيت پايدار است. از آب ، عملكرد آسان و موارد ديگر.
برنامه هاي احتمالي اسمز معكوس غير از تهيه آب آشاميدني براي مصارف خانگي شامل ، نمك زدايي يا از بين بردن نمك زدايي آب نمك ، استفاده از آب دريا براي مصارف آشاميدني ، استفاده از آب دريا براي آبياري ، تأمين آب براي نيازهاي صنايع غذايي ، تأمين آب براي نيازهاي صنايع دارويي و شيميايي ، تهيه آب براي اهداف پزشكي و آزمايشگاهي ، تهيه آب براي ديگهاي بخار ، آب فني و خوراك.
خوب است به خاطر داشته باشيد كه در اكثر موارد سيستم هاي اسمز معكوس كه در صنعت استفاده مي شوند جهاني نيستند. معمولاً طرح سيستم با در نظر گرفتن تعدادي از عوامل ، از جمله فعاليت خود شركت ، حجم مورد نياز آب تصفيه شده و ساير موارد ، توسعه مي يابد.
آب مقطر و معدني با خلوص بالا را مي توان با استفاده از يك سيستم اسمز معكوس دو مرحله اي بدست آورد. در اين حالت ، آب دو بار از غشا passes يا با تركيب سيستم اسمز معكوس با ديونيزاسيون بعدي در رزينهاي تبادل يوني خاص عبور مي كند. در بسياري از صنايع كه از آب فوق العاده خالص استفاده مي شود ، مانند الكترونيك ، انرژي و غيره ، استفاده از چنين سيستم هايي بسيار مناسب تلقي مي شود.
