مقدمه
سامانه اسمز معکوس (RO یا Reverse Osmosis) یکی از پرکاربردترین و مؤثرترین روشهای تصفیه آب است، مخصوصاً برای حذف نمکها، فلزات سنگین، نیترات، مواد شیمیایی محلول و حتی ویروسها و باکتریها.
مزایای سامانه اسمز معکوس (RO)
- 💧 کیفیت بالای آب تصفیهشده
- حذف تا ۹۹٪ از نمکهای محلول (TDS)
- حذف آلایندههایی مثل نیترات، آرسنیک، سرب، جیوه، فلوراید، کلر و…
- 🦠 حذف مؤثر باکتریها و ویروسها
- غشای نیمهتراوا با منافذ بسیار ریز (0.0001 میکرون) اجازه عبور میکروارگانیسمها را نمی دهد.
- 💰 کاهش هزینههای نگهداری در بلندمدت
- برخلاف سیستمهایی مثل تقطیر، RO برق کمتری مصرف میکند و اجزای مکانیکی کمتری دارد.
- 🌍 قابل استفاده برای منابع مختلف آب
- مثل آب شور، آب چاه، آب سطحی و حتی فاضلاب تصفیهشده (برای بازچرخانی).
- 🧪 حذف آلایندههای شیمیایی بدون نیاز به افزودن مواد شیمیایی
- برخلاف کلرزنی یا رزینهای تبادل یونی که به مواد مصرفی نیاز دارند.
- 🛠️ امکان اتوماسیون کامل سیستم
- بسیاری از سیستمهای RO صنعتی بهصورت تماماتوماتیک طراحی میشوند.
- 🚫 بینیاز از استفاده از کلر یا مواد ضدعفونیکننده خطرناک
- بنابراین طعم و بوی آب بهتر حفظ میشود.
انواع فیلتر ممبران RO صنعتی بر اساس نوع آب
ممبران های اسمز معکوس بر اساس نوع آب ورودی به دو دسته BW (Brakish Water) و SW (Sea Water) تقسیم می شوند. ممبران های BW برای تصفیه آب های لب شور و ممبران های SW برای تصفیه آب های شور مانند آب دریا مورد استفاده قرار می گیرند. این تنوع در استفاده از فیلتر های ممبران و دستگاه های آب شیرین کن گویای قدرت این سیستم در زمینه تصفیه و حذف آلاینده های آب است.
برای بررسی نوع آب ورودی و انتخاب فیلتر ممبران مورد نظر از معیاری به نامTotal Dissolved Solids یا TDS استفاده می شود. در صورتی که TDS آب ورودی به ممبران از ۱۰۰۰میلی گرم بر لیتر کمتر باشد که به اصطلاح به آن Fresh Water یا Tapped Water هم گفته می شود از فیلتر های ممبران TW، و آگر این مقدار بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ میلی گرم بر لیتر باشد از فیلتر BW و اگر TDS آب ورودی بالاتر از این عدد باشد، از فیلتر ممبران SW استفاده خواهد شد.
به آب های با TDS بالاتر از ۳۵هزار ppm آبهای فوق شور یا Hypersaline نیز گفته میشود. ممبران طبق میزان ظرفیت تصفیه آب به چند دسته تقسیم می شوند. ممبران ها معمولا در قطرهای 2.5، 4 و 8 اینچ در بازار موجود می باشند. فیلتر ممبران 4 و 8 اینچ برای مصارف صنعتی و فیلتر 2.5 اینچ برای سیستم های تصفیه آب خانگی قابل استفاده هستند.
بهبود عملکرد فیلتر ممبران
معمولا جهت افزایش عملکرد این سیستم و تولید آب نهایی با استاندارد های ایده آل تر قبل یا بعد از سیستم های RO از روش های دیگری کمک گرفته میشود. مثلا جهت تولید آب دمین که میبایست تمام یون های آب در مراحل تصفیه حذف شده باشد، پس از عبور از سیستم RO آب را از یک ستون رزینی حاوی رزین میکس بد عبور میدهند تا به اصطلاح پولیش کاری های نهایی انجام شود.
عملکرد فیلترهای ممبران RO به دو پارامتر مهم بستگی دارد: فشار و دمای آب اولیه. معمولا غشای فیلتر ممبران اسمز معکوس را در فشار 65 PSI و دمای 77 درجه فارنهایت یا ۲۵ درجه سانتی گراد تست میکنند و هر مقدار اسمی از عملکرد این تجهیزات در دست است مخصوص این دما و فشار است و با ایجاد تغییرات در دمای آب ورودی و فشار ایجاد شده توسط پمپ، هرقدر ناچیز تمام بازدهی اسمی و دیگر مشخصات فنی پیش بینی شده امکان تغییر دارد.
همه فیلتر ها و ورق های ممبران RO محدودیت های میدانی خاص خود را دارند که برای رعایت هرکدام باید به دیتا شیت و دفترچه امنیت هر محصول مراجعه کرد، اما بعضی از محدودیت ها همگانی است و برای تمام فیلتر های ممبران RO یکسان است.
همچنین بخوانید: سامانه های MBR
شرایط استفاده از فیلتر ممبران اسمز معکوس
حدآکثر دمای قابل تحمل برای فیلتر ممبران RO جهت تصفیه آب 45 درجه سانتی گراد یا ۱۱۳ درجه فارنهایت است . رنج PH مورد قبول برای ممبران بین 2 تا 12 است و آب های اسیدی تر یا بازی تر از این محدوده سیستم اسمز معکوس را دچار مشکل میکند.غلظت کلر آب ورودی دیگر پارامتر مهم این فرایند است. کلر که از گذشته یکی از ابزار تصفیه و ضد عفونی آب برای بشر به شمار میرفت در سیستم اسمز معکوس هم به عنوان پیش تصفیه به آب ورودی به دستگاه های تصفیه آب صنعتی اضافه می شود. بخشی از ورق های ممبران که از پلی آمید ها ساخته شده اند در برابر کلر به شدت آسیب پذیر است و ساختار ملکولی این بخش از ورق های ممبران پتانسیل متلاشی شدن در برابر کلر را دارند. در نتیجه غلظت کلر باید کمتر از 0.1 میلی گرم در لیتر باشد.
عمر فیلتر ممبران چقدر است؟
برای این فیلتر نمیتوان عمر مفیدی تعیین کرد، اما زمان تعویض این فیلتر به سه عامل بستگی دارد:
- مقدار مصرف از فیلتر
- گذشت زمان بعد از اولین مصرف
- کیفیت آب ورودی
- کیفیت فیلتر خریداری شده