دستگاه اسمز معکوس

گروه صنعتی آبکو

دستگاه اسمز معکوس

روش اسمز معکوس چیست ؟ اسمز معکوس (RO) یک فرایند جداسازی است که از فشار به عنوان نیروی لازم برای عبور یک محلول از یک غشاء استفاده می کند. در طی عملیات دستگاه اسمز معکوس املاح موجود در یک طرف غشا می مانند و حلال به صورت خالص به طرف دیگر غشا عبور می کند. به بیانی دقیقتر  جداسازی به روش اسمز معکوس فرایندی است که حلال با استفاده از فشاری بیشتر از فشار اسمزی از منطقه ای با غلظت املاح  بالا از طریق یک غشاء به منطقه ای با  غلظت املاح پایین رانده می شود.

در فرآیند اسمز طبیعی زمانی که هیچ فشار خارجی اعمال نمی شود، حلال از طریق یک غشاء، به صورت طبیعی از ناحیه ای با غلظت املاح کم  به منطقه ای که غلظت املاح بالاتری دارد  حرکت می کند که فرایند اسمز معکوس عکس این فرایند است. غشاء در این فرآیند نیمه تراوا است، به این معنی که فقط به حلال اجازه عبور می دهد و املاح را در خود نگه میدارد. غشاهای مورد استفاده در سیستم اسمز معکوس در جایی که بیشترین عملیات جدایش املاح صورت میگیرد دارای لایه مانع متراکم در ماتریس پلیمری خود هستند. در اکثر موارد غشا ها طوری طراحی می شوند که فقط به آب اجازه عبور از این لایه های متراکم را می دهند و محلول های یونی هم نمی توانند از آنها عبور کنند. فشار اسمزی طبیعی در حدود 24 بار (psi 350) می باشد. برای  غلبه بر این فشار در این فرایند باید فشار بالایی در سمتی از غشا که غلظت بالایی از املاح را دارد اعمال شود. مقدار این فشار معادل با  2-17 بار (psi 30-250) برای آب شیرین و لب شور و 40-70 بار  (psi 600 -1000) برای آب دریا می باشد.هر چند که این فرایند بیشتر به استفاده از آن در شیرین سازی آب (حذف نمک از آب دریا و تبدیل به آب شیرین) مشهور است، از اوایل 1970 از این فرایند برای خالص سازی آب شیرین در کاربردهای پزشکی، صنعتی و خانگی استفاده شده است. در روش اسمز معکوس فشار به محفظه با غلظت بالا وارد می شود. در این روش، دو نیروی موثر بر حرکت آب وجود دارد: فشار ناشی از اختلاف غلظت املاح بین دو محفظه (فشار اسمزی) و فشار خارجی اعمال شده.

گروه صنعتی آبکو

نمونه ای از سیستم اسمز معکوس شرکت آبکو

کاربردهای دستگاه اسمز معکوس:

1- خالص سازی آب شرب

در سراسر جهان، سیستم های تصفیه آب آشامیدنی خانگی، از جمله مرحله اسمز معکوس، معمولا برای بهبود  کیفیت آب آشامیدنی استفاده می شود.

 چنین سیستم ها یی معمولا شامل مراحل عملکردی زیر می باشند:

فیلتر رسوب گیری که ذراتی از جمله زنگ زدگی و کربنات کلسیم را از آب جدا می کند. در این مرحله از یک فیلتر رسوب گیری ثانویه با منافذ کوچکتر هم استفاده می شود.

استفاده از یک فیلتر کربن فعال برای به دام انداختن مواد شیمیایی آلی و کلری از آب که در صورت عبور باعث تخریب و کاهش عمر غشاهای TFC (thin film composite) اسمز معکوس می شوند.

فیلتر اسمز معکوس که یک غشاء کامپوزیتی نازک (TFC) است.

به صورت اختیاری از یک فیلتر کربن ثانویه برای حذف آن دسته از مواد شیمیایی که توسط غشاء اسمز معکوس حذف نشده اند استفاده می شود.

در صورت تمایل از یک لامپ ماوراء بنفش برای گند زدایی میکروبهایی که ممکن است از فیلتر های غشاء اسمز معکوس فرار کرده اند استفاده می شود.

گروه صنعتی آبکو

نمونه از دستگاه اسمز معکوس آبکو

سیستم های قابل حمل اسمز معکوس (RO) برای تصفیه آب در مکان های مختلف به فروش می رسد. برای بهبود کارکرد، آب ورودی به این واحدها باید تحت فشار مناسبی باشد ( فشار psi 40 یا بیشتر عادی و معمول است). سیستم های قابل حمل RO می تواند توسط مردمی که به دور از لوله های آب شرب و یا در مناطق روستایی فاقد آب سالم و قابل شرب زندگی می کنند، استفاده شود. مردم روستایی خودشان آب رودخانه و یا دریا را با تجهیزات ساده تصفیه می کنند (تصفیه آب شور ممکن است غشاهای خاصی نیاز داشته باشد). برخی از مسافران در سفرهای طولانی دریایی، در جزیره ها و در کشورهایی که منابع محلی آب آلوده است، از سیستم های تصفیه RO استفاده می کنند. معمولا در این سیستم ها یک یا چند لامپ ماوراء بنفش برای عملیات استریل کردن آب به کار برده می شود. در حال حاضر سیستم های تصفیه RO به طور گسترده توسط علاقه مندان به آکواریوم های دریایی نیز استفاده می شود. در تولید بطری های آب معدنی ، آب حاوی املاح معدنی از یک سیستم تصفیه آب RO عبور داده می شود و آلاینده ها و میکروارگانیسم ها ی موجود در آن حذف می شوند. در صنعت تصفیه آب نموداری برای انواع آلاینده ها وجود دارد که سایز این آلاینده ها و اینکه از چه غشا ها و با چه منافذی برای حذف آنها استفاده شود در آن آورده شده است. اندازه منافذ غشا می تواند از 1 تا 50000 آنگستروم بسته به نوع فیلترها متفاوت باشد. “فیلتراسیون ذرات” ذرات با اندازه 1000 انگستروم یا بزرگتر را حذف میکند. ” میکرو فیلترا سیون” ذرات  500 انگستروم یا بزرگتر را حذف میکند. “فیلتراسیون فوق العاده” ذرات با اندازه حدودی 30 انگستروم یا بزرگتر را حذف میکند. در “نانو فیلتراسیون” ذرات با سایز 10 انگستروم یا بزرگتر حذف می شوند. فرایند اسمز معکوس در دسته بندی نهایی فیلتراسیون غشایی یعنی در حد هایپر فیلتراسیون قرار میگیرید که قابلیت حذف ذرات با سایز بزرگتر از 1 آنگستروم را دارد. در تصویر زیر ما نمونه دیگر از دستگاه اسمز معکوس را قرار داده ایم :

گروه صنعتی آبکو

2-دیالیز:

اسمز معکوس شبیه به روش مورد استفاده در دیالیز است که توسط افراد مبتلا به نارسایی کلیوی استفاده می شود. کلیه خون را فیلتر میکند و مواد زائد (مانند اوره) و آب را حذف کرده و پس از آن به صورت ادرار دفع می شود. دستگاه دیالیز عملکرد کلیه ها را تقلید میکند.

3- صنایع غذایی:

علاوه بر دستگاه آب شیرین کن، دستگاه اسمز معکوس یک عملیات مقرون به صرفه برای غلیظ سازی مایعات مورد استفاده در صنایع غذایی (مانند آب میوه) نسبت به فرآیندهای حرارتی معمولی است. در این مورد تحقیقاتی در زمینه غلیظ سازی آب پرتقال و آب گوجه فرنگی انجام شده است. از مزایای این روش می توان به هزینه پایین عملیاتی و توانایی روش در جلوگیری از تخریب مواد حساس به دما مانند پروتئین ها و آنزیم های موجود در مواد غذایی در طی فرآیندهای حرارتی اشاره کرد. 4- ماشین شویی (کار واش) آب حاصل شده از دستگاه اسمز معکوس به دلیل داشتن محتوای پایین املاح معدنی، اغلب در کارواش ها  در مرحله نهایی شستشو خودرو و آبکشی آن برای جلوگیری از لکه اندازی آب بر روی وسیله نقلیه استفاده می شود. جایگزینی آب اسمز معکوس به جای آب معدنی در کارواش ها باعث کاهش خرابی تجهیزات خشک کن مورد استفاده در این مکان ها نطیر دمنده ها شده است. شرکت آب آفرینان نوین البرز ( آبکو) با داشتن بیش از یک دهه تجربه در زمینه طراحی، ساخت، نصب و بهره برداری و مشاوره دستگاه تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی به روش اسمز معکوس می باشد. شرکت آبکو قادر به اجرای پروژه های اجرایی در ظرفیت های مختلف و با به کارگیری تجهیزات مختلف با توجه به درخواست مشتری می باشد. دستگاههای تصفیه آب شرکت آب آفرینان نوین البرز بر اساس موارد زیر طراحی می گردد

می توان با طبقه بندی آب هابا کیفیت آنالیزی متفاوت بر اساس مجموع جامدات محلول TDS)) وبا مواد آلی TOC)) انواع آب ها را با استفاده از سیستم اسمز معکوس یا نانو فیلتراسیون تصفیه کرد.

انواع آب هایی که به وسیله سیستم اسمز معکوس قابل تصفیه هستند

1-آب هایی با میزان TDS:5000PPM

2-آب های زیر زمینی با میزان شوری متوسط TDS=5000PPM

3-آب های لب شوربا TDS=5000PPM

4-آب های سطحی با میزان شوری  متوسط TDS=5000 PPM ، TOC بالاوBOD باقی مانده

5-آب هایی با درجه شوری بالا 5000PPM<TDS<15000PPM

6-آب دریا با شوری زیادTDS≤45000

ساختار سیستم تصفیه آب صنعتی:

1-قسمت پیش تصفیه

2-قسمت غشایی (شامل ممبرین ها)

3-قسمت تامین وکنترل دبی فشار آب

4-قسمت تزریق مواد شیمیایی جهت افزایش

در سال های اخیر استفاده از سیستم های تصفیه آب صنعتی جهت تامین آب شیرین صنایع مختلف مانند پرورش وکشتارگاه های دام وطیور ،دارو سازی ، غذایی، آرایشی  وبهداشتی ، نساجی ، کشاورزی و....بسیار افزایش یافته است که می توان علت آن را افزایش هزینه ی استفاده از سایر روش های شیرین کردن آب دانست.

با استفاده از سیستم های تصفیه آب می توان جامدات محلول در آب TDS)) را کاهش دادوهمچنین با استفاده از قیمت میکس موجوددر سیستم های آب شیرین کن ومیزان املاح آب در حد استاندار ومناسبی جهت مصارف مختلف دام وطیور، کشاورزی غذایی،تولیدمواد شیمیایی و...قابل تنظیم است.در صنایع داروئی وپزشکی نیز سیستم های اسمز معکوس بابا تولید آب استانداردمورد تائیدسازمان غذاودارو سیستم اصلی در تولید آب مورد نیاز این صنایع به شمار می رود. آنالیز آب ورودی به سیستم آب شیرین کن:

قبل از طراحی سیستم آب شیرین کن باید آنالیز کامل ودرستی در دسترس باشد.آنالیز تهیه شده باید شامل نوع وغلظت تمامی اجزاء موجود در آب خام باشد.

1-یون های منفی موجود در آب ورودی به سیستم آب شیرین کن:

بی کربنات ، کربنات، هیدروکسید، سولفات، کلراید، فلوراید، نیترات، سولفید،فسفات

2-کاتیون های موجود در آب ورودی به سیستم آب شیرین کن:

کلسیم ، منیزیم، سدیم ، پتاسیم ، آهن، منگنز،آلومینیوم، باریم،استرانسیم،مس،روی

محاسن استفاده همزمان از سیستم های RO-OS در تولید آب PW شرکت های داروئی

1-کاهش میزان هدایت الکتریکی مطابق با استانداردهای آب صنایع داروئی

2-کاهش اندرتوکسین، TOC ، سطح میکروبی مطابق با استانداردهای آب صنایع داروئی

3-داشتن هزینه پایین جهت سیکل

4-کارکرد پایدار

5-معرف انرژی پایین

6-هزینه پایین سیکل

جهت مشاوره رایگان در مورد دستگاه اسمز معکوس , دستگاه آب شیرین کن , دستگاه RO , دستگاه تصفیه آب و فاضلاب , دستگاه تصفیه فاضلاب با شماره 02636270853 واحد فروش شرکت آب آفرینان نوین البرز ( آبکو ) و یا 09121313433 و یا 09124480269 تماس حاصل فرمایید.