فرآیند اسمز یا اسمز معکوس

در نظر گرفته مي‌شود. عبور آب از غشاي نيمه تراوا كه به عنوان حلال در اسمز معكوس به كار گرفته مي‌شود، نسبت به عبور نمكها، جامدات معلق و مواد آلي سنگين در اولويت قرار دارد. در اسمز معكوس، عبور مواد بر خلاف پديده اسمز است، به طوری كه جريان از سمت غليظتر به سمت رقيق تر عبور مي‌كند.

اگر محلول آب نمك در داخل يك ظرف ريخته شود و توسط غشاي نيمه تراوا از آب خالص جدا شود، تغيير در حجم هر يك از دو قسمت ظرف مشاهده مي‌شود. آب خالص از ميان غشا به سمت محلول آب نمك حركت مي‌كند در نتيجه، در سمت آب نمك، ارتفاع آب بالاتر مي‌رود، در حالي كه در بخش آب خالص ارتفاع آب، كاهش پيدا مي‌كند. اين عبور جريان آب از غشا به طرف محلول آب نمك، اُسمز ناميده مي‌شود. 

در اصطلاح فيزيك، آب، موجب رقيق شدن آب نمك مي‌شود و اين، به معناي افزايش آنتروپي سيستم است. آنتروپي، يك قانون ترموديناميكي است كه بيان مي‌كند: «هر فرآيندي كه به طور خود به خود در طبيعت اتفاق افتد، موجب افزايش بي‌نظمي مي‌شود، مگر اينكه انرژي مصرف شود تا از جهات مختلف، جلوي انجام فرآيند را بگيرد».

اختلاف در ارتفاع مايع بين آب خالص و آب نمك، موجب اختلاف فشار خالص در دو طرف غشا مي‌شود. اين اختلاف فشار، فشار اسمزي محلول آب نمك ناميده مي‌شود كه تابعي از خصوصيات نمكها و غلظت آن ها است.

اگر با اعمال فشار فيزيكي يا افزايش ارتفاع محلول آب نمك، تعادل بين آب خالص و آب نمك به هم بخورد، آب خالص از طريق غشا از قسمت آب نمك به قسمت آب خالص نفوذ مي‌كند و نفوذ تا زماني ادامه مي‌يابد كه تعادل، مجدداً برقرار شود، به طوري كه فشار اُسمزي محلول آب نمك با فشار محلول آب نمك بر روي غشاي نيمه تراوا برابر شود كه اين نيز بستگي به فشار آب خالص برروي غشا دارد. به عنوان مثال، اگر مقداري آب نمك به ظرف محتوي آن اضافه شود، مقداري آب از غشا عبور خواهد كرد. اگر غلظت آب نمك اضافه شده با غلظت آب نمك اوليه برابر باشد، آب تا زماني از غشا عبور خواهد كرد كه اختلاف ارتفاع بين دو طرف به اختلاف ارتفاع اوليه برسد.

اعمال فشار به قسمت آب نمك را مي‌توان توسط يك پمپ اعمال نمود. در اين حالت، پمپ نيروي مورد نياز جهت راندن مولكول‌هاي آب از ميان غشا را تأمين مي‌كند. عبور جريان آب از بخش آب نمك به بخش آب خالص، اسمز معكوس ناميده مي‌شود. ميزان عبور آب از غشا توسط رابطه‌ي زير مشخص مي‌شود.

شار آب محصول

(Psid اُسمزي – Psidغشا)KT= شارآب محصول

شار آب محصول، مقدار جرياني است كه در واحد زمان از واحد سطح غشا عبور مي‌كند. KT ضريب ثابتي است كه بستگي به غشا دارد و تابعي از دما است.

Psid(Pounds Per Square Inch Differential) غشا:

اختلاف فشار بين دو طرف غشا (به عنوان مثال، اختلاف فشار در نتيجه وجود اختلاف ارتفاع) است.

Psid اُسمزي:

اختلاف بين فشار اُسمزي هريك از محلول‌هاي دو طرف غشا مي‌باشد. (وقتي كه غلظت ماده محلول در سمت آب خالص غشا ناچيز باشد، فقط فشار اُسمزي محلول در بخش نمكي غشا در نظر گرفته مي‌شود.)

تمام آب موجود در محلول آب نمك قادر به عبور از غشا نيست. همچنان كه آب از محلول آب نمك خارج مي‌شود، محلول، غليظ تر مي‌شود. براي غلبه بر افزايش فشار اُسمزی محلول تغليظ شده، احتياج به افزايش فشار هيدروليكی خواهد بود. به عبارت ديگر، عبور جريان آب، زماني متوقف خواهد شد كه فشار اعمال شده، برابر با فشار اُسمزی محلول آب نمك باشد.

اسمز معكوس ، تنها قادر است يك محلول را به آب خالص تر و محلول غليظ تر تقسيم كند. به جريان غليظتر، آب شور و يا دور ريز هم گفته مي‌شود. معمولاً مقدار جريان دورريز، توسط حلاليت نمك‌ها و يا فشار اُسمزي جريان غليظ مشخص مي‌شود.

اگر چه غشا، آب خالص را از خود عبور مي‌دهد، اما در عين حال، مقداری نمك نيز از داخل غشا نفوذ مي‌كند كه اين مقدار، متناسب با گراديان غلظت در سطح غشا است. (برای مثال، اختلاف غلظت بين قسمت آب خوراك و آب محصول)

(غلظت ماده محلول (محصول)- غلظت ماده محلول (خوراك) × k = جريان نمك

K ، ضريب ثابتي است كه بستگي به جنس غشا و ضخامت آن دارد.

غلظت ماده محلول (خوراك)، غلظت نمك در بخش آب خوراك غشا است.

غلظت ماده محلول (محصول)، غلظت نمك در بخش آب محصول غشا است.

مفهوم دو عبارت آخر اين است كه ميزان عبور نمك از غشا تابعي از فشار نيست، بلكه در حقيقت، تابعي از دبي آب است. بنابراين، اگر فشار بيشتری در قسمت آب غليظ شده به آن وارد شود، نتيجه آن، اثری در غلظت نمك در بخش آب خالص نخواهد داشت.

روش‌ها و مراحل ساخت اسمز معکوس RO:

دستگاه اسمز معکوس ، ساخت سيستم تصفيه آب اسمز معکوس RO از 4 بخش اصلي زير تشكيل شده است كه به موازات يكديگر صورت پذيرفته است.

1- ساخت شاسي سيستم اسمز معکوس RO

2- مونتاژ قطعات سيستم اسمز معکوس RO

3- لوله کشي و نصب اتصالات و ابزار دقيق سيستم اسمز معکوس RO

4- ساخت تابلو کنترل سیستم اسمز معکوس RO

مونتاژ قطعات سيستم اسمز معکوس RO:

مراحل مونتاژ قطعات دستگاه اسمز معکوس RO به شرح ذيل مي باشد:

1- ساخت شاسي دستگاه اسمز معکوس RO

2- رنگ آميزي شاسي دستگاه اسمز معکوس RO

3- نصب محفظه‌هاي تحت فشار دستگاه اسمز معکوس RO

4- نصب ميكرو فيلترها دستگاه اسمز معکوس RO

5- نصب پمپهاي فشار قوي و بوستر پمپ دستگاه اسمز معکوس RO

6- انجام لوله كشي فشار ضعيف دستگاه اسمز معکوس RO

7- انجام لوله‌ كشي‌هاي فشار قوي دستگاه اسمز معکوس RO

8- نصب تابلو برق دستگاه اسمز معکوس RO

9- نصب ابزار دقيق دستگاه اسمز معکوس RO

10- ساخت شاسي سيستم CIP دستگاه اسمز معکوس RO

11- نصب مخزن و ميكرفيلتر دستگاه اسمز معکوس RO و پمپ CIP دستگاه اسمز معکوس RO

12- نصب مخازن سيستم اسمز معکوس RO و پمپ‌هاي واحد تزريق مواد شيميايي دستگاه اسمز معکوس RO

13- كابل ‌كشي ابزار دقيق سيستم اسمز معکوس RO به تابلو برق دستگاه اسمز معکوس RO

14- انجام تست لوله کشي و ابزار دقيق سيستم اسمز معکوس RO و تست کارکرد دستگاه اسمز معکوس http://hediye.nilblog.com/...