اسمز معکوس

اساس کار اسمز معکوس
فرض کنید دو ظرف مطابق شکل 1 ،یکی حاوی آب نمک (1) ودیگری حاوی آب خالص(2) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب ودر یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم وکلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالصانتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین ایندو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهایآب از آن عبور کنند، یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت. لذا برایبرقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) انتقالمی یابد و این عمل تا آنجا ادامه می یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرفآب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (2) به ظرفشماره (1) را ندهد. این فشر را فشار اسمزی می گویند و طبق قانون Vant Hoffتابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء.

---

صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخشهای تولید بخار و فرآیندخود از سیستم اسمز معکوس استفاده فراوانی می برند. اساس کار این دستگاههابر عبور ملکولهای غیریونی مثل آب از یک غشاء با روزنه های بسیار ریز بناشده است. این غشاءها به صورتی ساخته شده اند که ملکولهای خنثی را براحتیاز خود عبور می دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاحمختلف است به آب تقریبا خالص تبدیل می گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریانورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ(Reject) یا (Brine) تبدیل می شود.
اساس کار اسمز معکوس
فرض کنید دو ظرف مطابق شکل 1 ،یکی حاوی آب نمک (1) ودیگری حاوی آب خالص(2) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب ودر یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم وکلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالصانتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین ایندو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهایآب از آن عبور کنند، یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت. لذا برایبرقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) انتقالمی یابد و این عمل تا آنجا ادامه می یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرفآب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (2) به ظرفشماره (1) را ندهد. این فشر را فشار اسمزی می گویند و طبق قانون Vant Hoffتابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء.

F : فشار اسمزی F = (Cs1 – Cs2) RT
در معادله فوق Cs1 غلظت نمک در ظرف شماره (1) (محلول خوراک)، Cs2 غلظت نمکدر ظرف شماره (2) (آب تصفيه شده) و R ثابت گازهاست و T درجه حرارت بر اساسدرجه کلوین میباشد.

برطبق شکل بالا در صورتی که بخواهیم جریان را بر عکس کرده یعنی از ظرف شماره(1) به ظرف شماره (2) انتقال دهیم لازم است فشاری بیش از فشار اسمزی بهمحلول آب نمک وارد آوریم. این فشار را فشار عملیاتی گفته و با P نمایش میدهند. لذا مقدار فشار خالص که باعث می گردد آباز ظرف آب نمک به ظرف آب خالص انتقال یابد برابر است با P – F و فشارمحرکه یا Driving Pressure نامیده می شود. (شکل زیر)

مثالمذکور فرآیند اسمز معکوس به صورت Batch را ارائه میکرد. اما در صنعت لازماست تصفیه آب به صورت پیوسته صورت پذیرد و اگر بخواهیم مطابق با این مثالعمل تصفیه را انجام دهیم، افزایش غلظت نمک در ظرف خوراک (1) باعث ازدیادفشار اسمزی گشته لذا بایستی دائما فشار عملیاتی را زیاد کرده و برایجلوگیری از این مشکل همواره جریانی از قسمت محلول غلیظ از دستگاه خارجکنیم تا غلظت ثابت بماند. بنابراین همواره جریان Permeate کمتر از مقدارجریان خوراک میباشد.

انتخاب غشاء (Membrane Selection)
در سیستماسمز معکوس غشاء مهمترین و حساسترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشارعملیاتی مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخهای آن دارد.همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستیمقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد زسوب گذار و زیست کشها (Biocides) واکنش ندهد.

عوامل مؤثر در مقایسه غشاءها عبارتند از:
1. قطر سوراخها
2. ضخامت
3. مقاومت در مقابل مواد شیمیایی
4. قیمت
5. افت فشار
6. شرکت سازنده

سعیمی شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معکوس، حتما تصفیه مقدماتی گردد.ولی با این حال لازم است پیش از انتخاب غشاء عملیت پایلوتی صورت پذیرد. بهعلت کیفیت بسیار عالی آب خروجی از سیستم اسمز معکوس امروزه بیشتر صنایع ازاین روش، بجای بکارگیری سیتمهای تعویض یونی استفاده می کنند. زیرا مبادلهکننده های یونی به علت مصرف زیاد مواد شیمیایی و رزین، دارای هزینه راهبریو نگهداری زیادی می باشند.

تهران و مشکل فاضلاب - یکشنبه هشتم خرداد 1390
بیماریهای منتشره توسط آب استخر - یکشنبه هشتم خرداد 1390
آلومینیوم در آب - یکشنبه هشتم خرداد 1390
علل خوردگی در سیکل آب و بخار - یکشنبه هشتم خرداد 1390
اصطلاحات بتني - پنجشنبه پنجم خرداد 1390
میکروبیولوژی جریانات گرمایی - پنجشنبه پنجم خرداد 1390
تعریف و كاربردهای صنعتی بیوسورفاكتانتها (فعالكننده های سطحی زیستی) - پنجشنبه پنجم خرداد 1390
ترانسدیوسر - پنجشنبه پنجم خرداد 1390
بررسي آلودگي آب - سه شنبه سوم خرداد 1390
استفاده مجدد از آبهاي زائد و فاضلاب ها - سه شنبه سوم خرداد 1390
منشاء و ترکیب شیمیایی پساب - سه شنبه سوم خرداد 1390
تصفیه آب آشامیدنی آلوده به آرسنیک با نانوذرات آهن - دوشنبه دوم خرداد 1390
کولیس و روش کار با آن - یکشنبه یکم خرداد 1390
استفاده از فناورى نانو برای بهبود عملکرد ترميم بتن - یکشنبه یکم خرداد 1390
روان آب - یکشنبه یکم خرداد 1390
انواع چاه های آب - یکشنبه یکم خرداد 1390
درمورد حفاری و روشهای آن - یکشنبه یکم خرداد 1390
بررسی علل گرفتگی بیولوژیکی در سیستم اسمز معکوس - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
روش تصفيه آب توازن كشتي ها به وسيله تزريق گاز اوزون - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
تاریخچه تحقیق در رابطه اسمز معکوس - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
فلومتر ها - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
انواع تیر ها - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
رسوبگذاري مخازن سدها - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
راه اندازي پمپ ( Commissioning ) - جمعه سی ام اردیبهشت 1390
فولاد - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
میکروارگانیسم ها و کاربردشان - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
آجـر - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
بتن - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
محافظت از پي منشاء ، پيشرفت و توسعه آن - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
مقاومت مصالح - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
حفظ کيفيت منابع آب - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
انتخاب فرآيند مناسب جهت تصفيه آب - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
مزایا استفاده ازغشاءها - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
واحد تصفیه پساب پتروشيمي فجر - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
ستونهای جذب سطحی - پنجشنبه بیست و نهم اردیبهشت 1390
مفاهيم تصفيه آب و پساب - چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390
مطالعه سیالات درگیر - چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1390
مراحل پی سازی - یکشنبه بیست و پنجم اردیبهشت 1390
پروتوزوئرها - یکشنبه بیست و پنجم اردیبهشت 1390
شبکه جمع آوری فاضلاب - یکشنبه بیست و پنجم اردیبهشت 1390
منابع آب هاي زيرزميني - یکشنبه بیست و پنجم اردیبهشت 1390
انعقاد و لخته سازی - یکشنبه بیست و پنجم اردیبهشت 1390
تصفيه فوري آب - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
تصفيه دوزيستي به كمك محيط زيست مي آيد - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
نوعي جاذب جديد براي تصفيه فاضلاب - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
سيستم جديد تصفيه آب - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
تصفیه خانه های قارچی شکل که با تكيه بر نور خورشيد فاضلاب شهري را تصفيه ميكنند - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
تصفيه فاضلاب خانگي در منازل و ساختمانهاي شهري - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
تصفيه پساب هاي نساجي با گياه آزولا - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390
نحوه تصفیه آب و پساب صنعتی در پتروشیمی مبین - جمعه بیست و سوم اردیبهشت 1390