صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن را در این مقاله از سایت فروشگاه اینترنتی تصفیه نور با هم بررسی میکنیم با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید

تعریف اسمز معکوس

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن فرآیند اسمز معکوس (RO) شامل تولید یک محلول آبی با محتوای نمک کم از محلول آبی دیگری که محتوای نمک بالایی دارد، از طریق یک غشای نفوذپذیر در آب است.

این فناوری برای تولید آب شیرین شده از آب دریا استفاده می شود. همانطور که در MF و UF، نیروی محرکه برای دستیابی به جداسازی نمک ناشی از اختلاف فشار غشایی است.

با این وجود، در RO، فرآیند جداسازی به دلیل حلالیت و انتشار متفاوت در غشای اجزای محلول آبی است. مقادیر عملیاتی برای اختلاف فشار گذرنده و غلظت محلول به ترتیب 7-70 بار و 200-30000 ppm است.

فرآیند RO

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن

تکنیک RO در دهه‌های اخیر بسیار توسعه یافته است و از یک فناوری نوظهور به یک فرآیند یکپارچه، کارآمد و رقابتی تبدیل شده است. اما اسمز معکوس دقیقا چیست؟ برای پاسخ به این سوال ابتدا باید فرآیند اسمز را شرح دهیم.

اسمز یک عملیات متعادل کننده است که در آن مولکول های موجود در یک حلال می توانند از یک غشای تراوا عبور کنند تا محلول غلیظ تری را رقیق کنند.

هنگامی که از تجهیزاتی مانند شکل (الف) استفاده می شود که در آن دو محلول با غلظت های مختلف نمک در فشار اتمسفر توسط یک مانع فیزیکی از هم جدا می شوند، هنگامی که این مانع جدا کننده آنها برداشته شود، انتشار طبیعی ایجاد می شود و غلظت های موجود در هر دو محلول برابر است.

مساوی شد که در آن نقطه تعادل حاصل می شود. در ابتدا، جریان بیشتر از محلول رقیق‌تر خواهد بود، اما با برابر شدن غلظت‌ها، جریان‌ها مطابقت دارند و جریان خالص صفر می‌شود.

شکل (ب) همان سیستم آزمایشی را نشان می دهد، اما اکنون محلول ها توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شده اند که حلال می تواند از آن عبور کند اما یون ها و مولکول های بزرگتر نمی توانند از آن عبور کنند.

در این حالت پدیده اسمز تولید می‌شود و محلول رقیق‌تر از غشاء به محلول غلیظ‌تر عبور می‌کند، در حالی که یون‌های موجود در محلول غلیظ‌تر نمی‌توانند از غشاء عبور کنند و محصور می‌شوند.

در نتیجه این انتقال حلال از یک طرف غشا به سمت دیگر، سطوح هر دو محلول تغییر می کند، همانطور که در بالای مخازن مشاهده می شود. در حالی که سطح محلول رقیق تر کاهش یافته است، سطح محلول غلیظ تر افزایش یافته است.

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن در فروشگاه اینترنتی تصفیه نور

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن

هنگامی که جریان متوقف می شود - شکل (ج) - و سطوح در دو مخزن دیگر در طول زمان تغییر نمی کنند، سیستم به تعادل رسیده است.

تفاوت در سطوح مایع در دو مخزن، فشار هیدرواستاتیکی دقیقاً برابر با فشار اسمزی ایجاد می کند. در واقع، فشار اسمزی به عنوان فشار هیدرواستاتیک مورد نیاز برای متوقف کردن جریان حلال از طریق یک غشای نیمه تراوا که دو سیال با غلظت های مختلف را جدا می کند، تعریف می شود.

هنگامی که حلال از محلول رقیق‌تر به محلول غلیظ‌تر جریان می‌یابد تا غلظت‌ها برابر شود، اگر فشار کمی به محلول غلیظ‌تر وارد شود، جریان از طریق غشاء کاهش می‌یابد.

اگر فشار به آرامی افزایش یابد، به نقطه ای می رسد که در آن جریان عبوری از غشا صفر می شود، یعنی حلال از غشاء عبور نمی کند. فشار اعمال شده در این لحظه برابر با فشار اسمزی است. اگر فشار افزایش یابد، جریان معکوس می‌شود و حلال در جهت مخالف، یعنی از سمت محلول غلیظ‌تر به سمتی که محلول رقیق‌تر است، از غشا عبور می‌کند. این فرآیند RO نامیده می شود.

بنابراین RO شامل جداسازی حلال در محلول غلیظی است که از یک غشای نیمه تراوا می گذرد، با اعمال فشاری که حداقل باید بیشتر از فشار اسمزی باشد.

هر چه فشار اعمال شده بیشتر باشد، جریان عبوری از غشا بیشتر خواهد بود.

فرآیند تصفیه RO به دلیل گزینش پذیری بالای غشاها جذاب است، که به حلال اجازه عبور می دهد در حالی که یون ها و مولکول های کوچک حل شده در محلول به سختی می توانند عبور کنند.

صفر تا صد فرآیند اسمز معکوس و کاربرد آن

این روش را به ویژه برای کاربردهای متنوعی مانند نمک زدایی آب دریا، تصفیه پساب های مایع، تصفیه آب برای صنایع غذایی و دارویی و غیره جالب می کند.

کاربرد اسمز معکوس در صنایع غذایی یک مثال واضح است که در آن به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. از کنسانتره سفیده تخم مرغ، آب میوه و ژلاتین گرفته تا حذف باکتری ها و آب نمک موجود در گوشت یا حذف الکل از ارواح. صنایع لبنی، نشاسته و قند نیز از استفاده کنندگان فرآیند کار کارخانه ro هستند.

اسمز و RO دو پدیده ای هستند که به طور طبیعی در موجودات زنده در زندگی روزمره رخ می دهند. به عنوان مثال، سلول های بدن ما که در یک غشای نیمه تراوا پیچیده شده اند، از اسمز برای عبور مواد مغذی به داخل و خارج سلول استفاده می کنند، بنابراین هم ترکیب مواد مغذی مورد نیاز برای متابولیسم سلول و هم دفع مواد زائد مفید است. از متابولیسم سلولی