اسمز معکوس

صفحه 1:


صفحه 2:
اسمز معکوس 

صفحه 3:


صفحه 4:
اسمز معکوس » تکنولوژی مدرنی است که آب را برای مصارف متعددی از جمله نیمه رساناهاه خوراک پزی» تكنولوزى زيستى؛ داروهاء توليد برق» نمك زدايى آب دريا و آب خوردنى شهرىء تصفيه مى نمايد.از اولين آزمايشاتى كه در سال 0©©)00 انجام شد طى آن هر ساعت جند قطره آب توليد مى شد امروزه نتيجه صنعت اسمز معكوس در توليد مشترك جهانى به بيشتر از 7/0 ميليون كالن در هر روز رسيده است. با افزايش روز افزون تقاضاها براى آب خالص (تصفيه شده) » رشد صنعت اسمز معكوس در قرن آينده با افزايش روبه رو خواهد شد. اسمز معكوس در سال (0©©)0 در دانشكاه فلوريداء جائيكه ريد و بوتون كه توانستند خاصيت نمك زدايى ممبرن استات سلولزرا شرح دهندء آغاز شد 

صفحه 5:
اسمز چیست؟ اگر يك پرده یا لایه نیمه تراوا را در بین دو مایع که از نظر نوع یکسانند ولي از لحاظ چگالي یا غلظت متفاوتند مثلا آب خالص و آب نمك قرار دهیم به طور طبيعي سیستم به طرف تعادل چگالي کل حرکت مي کند پس آب خالص شروع به نفوذ از غشاء کرده تا چگالي آب نمك را پایین بیاورد. ‎a‏ این عمل ۰ اسمز مي گویند. ‎ 

صفحه 6:
Normal Osmosis Direction of Water Flow 

صفحه 7:
در روش اسمز معکوس توسط فشاري که به مایع پراملاح وارد مي کنیم جهت جریان طبيعي حالت اسمزي را برعکس مي کنیم به این ترتیب که بوسیله فشار وارد آمده مطابق شکل پایین املاح که اجازه عبور از لایه نیمه تراوا را ندارند و در نتیجه آب خالص از غشاء عبور کرده و به طرف دیگر مي رود و بدین صورت آب خالص بدست مي آید. 

صفحه 8:
Reverse Osmosis Pressure Membrane ۷ 

صفحه 9:
Reverse osmosis #در اسمز معکوس از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک ‎BUR‏ ‏نیمه‌تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب بطور طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت بالاتر به غلظت پائین‌تر جریان می‌يابد. این پدیده تا زمانی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظتر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد جهت جریان طبیعی آب معکوس خواهد گردید. در اين روش آب با فشار از ميان غشایی گذرانده می‌شوند که نیترات و سایر مواد معدتی را فیلتر می کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقیمی ماند که به عنوان آب پسمانده دور ریخته می‌شود. سیستم‌های اسمز معکوس با کارآیی بالا از فشارهای در حد یک میلیون پاسکال استفاه می‌کنند. 

صفحه 10:
بهترین روش نمك زدائي از آبهاي لب شور استفاده از فرآینداسمز معکوس میباشد. زیرا سیستم پیچیده اي نداشته و راهبري آن قابل کنترلتر از دیگر روشها میباشد و با توجه به توسعه روشهاي پیشرفته تولید غشاهاي پليمري, بهكارگيري این روش توجیه بيشتري دارد. صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخشهای تولید بخار و فرآیند خود از سیستم اسمز معکوس استفاده فراوانی می برند. اساس کار این دستگاهها بر عبور ملکولهای غیریونی مثل آب از یک غشاء با روزنه های بسیار ریز بنا شده است. این غشاء‌ها به صورتی ساخته شده اند که ملکولهای خنثی را براحتی از خود عبور می دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم. که دلرای املاح مختلف است به آب تقریبا خالص تبدیل می گردد. در سیستم اسمز معکوس, جریان ورودی یا خوراک (۴660) به دو جریان آب تصفیه شده۳6۲۳۲6۵۵۲6) )و پساب ‎ge as (Brine) & ¢ (Reject be‏ شود. 

صفحه 11:
اسان کار انس سعگرس فرض كنيد دو ظرف یکی حاوی آب نمک () ودیگری حاوی آب خالص )2 6) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم و کلراید از ظرف آب نمک یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بين اين دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهای آب از آن عبور كنند» یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت. 

صفحه 12:
لذا برای برقراری تعادل در غلظت» آب خالص از ظرف شماره (0) به ظرف شماره (0) انتقال مى يابد و اين عمل تا آنجا ادامه می یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک» فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انقال آب از ظرف شماره (0) به ظرف شماره (0) را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می گویند و طبق قانون ۴ ۷2۳۱۳ تابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء. Py = (Cy - Cy.) R.T : ‏در اين فرمول‎ ‏فشار اسمزي‎ 6 ) ‏,ین) غلظت نمك در ظرف ۸ با (محلول خوراك دستگاه‎ < ) ‏وز) غلظت نمك در ظرف 8 (آب محصول تصفیه شده‎ < ‏ثابت گازهاست‎ < ) ‏۲درجه حرارت ( درجه کلوین‎ > 

صفحه 13:
حال اگر بخواهیم جهت جریان را معکوس کنیم يعني اينکه مولكولهاي آب از ظرف نمك ‎(A)‏ به تست طرف ‎4B) Gale‏ 8 جریان پیدا نماید (عکس حالت قبل) » لازم است » فشاري بیشتر از فشار اسمزي به محلول ظرف آب نمك وارد نماییم » این فشار ۳ و فشار عملياتي نام دارد . لذا مقدار فشار خالص که باعث مي شود مولكولهاي آب از ظرف آب نمك به طرف ظرف آب خالص منتقل گردد برابر خواهد بود با : D.P < ‏ر‎ - ۴, ‎D.P = Driving pressure‏ ( فشار عقبرلندن) ‏مثال فوق فرآیند اسمز معكوس را به صورت يك مقدار كم ( ‎Batch‏ ( نشان مي دهد » ولي در عمل اگر براي تصفیه آب به صورت دائم بخواهیم مطابق مثال عمل کنیم » افزایش غلظت نمك در ظرف ۸ باعث زياد شدن دانم فشار اسمزي مي شود . که لازم است مدام فشار عملياتي را افزایش دهيم » لذا براي جلوگيري از اين مشکل بطور دائم مقداري از محلول غلیظ رااز دستگاه خارج مي لمائيم ( تحت عنوان بس أب +60[ يالب نمك ۰ تا غلظت ثابت بماند . ‎ 

صفحه 14:
با توجه به شکل : سمت چپ: مولکول های آب در قسمت آب خالص. به خاطر پدیده طبیعی اسمز وارد محفظه آب ناخالص می شوند. سمت راست : می توان با اعمال فشار (به میزان بالاتر از فشار اسمزی ) مولکول های آب را وادار کرد که از محفظه آب شور وارد محفظه آب خالص شوند. این همان مفهوم اسمز معکوس است و راهی است برای تهیه آب شیرین از آب شور. 

صفحه 15:
انتخاب غشاء ((56۱661100 ۸6۲۸۵۲۵0۵ ۶ در سیستم اسمز معکوس غشاء مهمترین و حساسترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشار عملیاتی 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 بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد زسوب گذار و زیست کشها(5ع8010) واکنش ندهد. عوامل موثر در مقایسه غشاء‌ها عبارتند از: 0 قطر سوراخها ۸ ضخامت 0 مقاومت در مقابل مواد شیمیایی 4 قیمت 6. افت فشار 0 . شرکت سازنده 

صفحه 16:
اتصفیه آب به روش اسمز معکوس در محدوده بسیار زيادي از صنایع مختلف کاربرد فراوان دارد برخي از موارد به شرح زیر مي باشد : » تأمین آب آشاميدني شهرها و روستاها و صنایع « تأمین آب تصفیه مورد نیاز و مناسب صنایع مانند ديگهاي بخار» صنایع داروسازي ولاستيك سازي . الکترونيك ۰ آزمایشگاهها و ... سيستمهاي حرارتي و برجهاي خنك کننده نمك زدايي از آب شور و آب دریا ‎digi‏ اباموروة شوو ‎Gib alk Milica‏ شیرین کردن آب شور صنایع غذايي و پليمري 

صفحه 17:
‎٠‏ تکنولوژی اسمز معکوس در دستگاه های تصفیه آب خانگی: ‏+ هر دستگاه اسمز معکوس ( اعم از خانگی و یا صنعتی ) به صورت ساده شامل قسمتهای زیر است: الف : غشاء نیمه تراوا ( ممبرین ) ب : پمپی که بتواند فشار لازم آب ورودی به سیستم را تامین کند. ج : خروجی پساب ( فاضلاب ) در دستگاههای اسمز معکوس خانگی ۰ آب خام ( تصفیه نشده ) پس از عبور از سه فبلتر اولبه ( پیش فیلتر ها ) و انجام تصفیه اولیه » با فشار پمپ ( ماکزیمم فشار ۳5۱100 (وارد محفظه ( هوزینگ ) ای که حاوی ممبرین 0 است می شود. ممبرین از چندین لایه غشاء نیمه تراوا که به دور يك لوله مرکزی پیچیده شده اند تشکیل ‏شده است. ‎ 

صفحه 18:
لابه يعدا كتتدام سعلوح ممير بن 

صفحه 19:
چون ناخالصی ها قادر به عبور از غشاء نیستند از اين رو در يك طرف غشاء آب تقریبا خالص وجود خواهد داشت که راهی لوله مرکزی شده و به سمت خروجی آب تصفیه شده هدایت می شود. در طرف دیگر لایه های غشاء آب تغلیظ شده از ناخالصی ها وجود خواهد داشت كه به سمت مجرای فاضلاب هدایت می شود. شکل زیر برشی از يك محفظه 80 که ممبرین در آن قرار گرفته است را نشان می دهد. 

صفحه 20:
وجود پمپ به اين دلیل است که آب جهت عبور از چشمه های غشاء که قطر آنها 060000/0) میکرون است. نیاز به فشار دارد » لذا وجود پمپ در سیستم ضروری است. خروجی پساب در سیستم های اسمز معکوس, به منظور دفع ناخالصی هایی که توسط غشاء از آب جدا شده است» تعبیه شده و در واقع آب تغلیظ شده و سرشار از ناخالصی ها از طریق خروجی يساب وارد فاضلاب می شود. همچنین عبور آب از روی سطح غشاء و جاری شدن آن به مجرای فاضلاب باعث می شود که ناخالصی های جدا شده از آب روی سطح غشاء رسوب گذاری نکنند و باعث کاهش عمر غشاء نشوند. در صورتی که مجرای خروجی پساب بنا به هر دلیلی بسته شود غشاء در مدت زمان کوتاهی کاملا کیپ شده و می بایست تعویض شود. با توجه به اينکه غشاء اسمز معگوس از قیمت ن | بالایی برخوردار است» در نظر گرفتن خروجی پساب جهت افزایش عمر غشاء مقرون به صرفه خواهد بود. 

صفحه 21:
اسمز معکوس می تواند املاح آب را 000 تا 06 درصد کاهش دهد. حذف باکتری ها و ویروس ها و دیگر میکروبها با اسمز معکوس تقریبا صد در صد است. اما بعلت عدم آب بندى کامل سیستم اسمزمعکوس مقدار كمى از اين ناخالصى ها ممكن است از غشاء عبور كرده ودر آب تصفيه شده ديده مى شوند. جدول ذیل میزان حذف عناصر موجود در آب را توسط ممبرین های )۲۳ نشان می دهد. ممبرین های )۲۳ ‎Composite)‏ ۳۱۱۴۲ ۲۳۲) بهترین نوع ممبرين هستند که در دستگاههای تصفیه آب استفاده میشوند. ‎ 

صفحه 22:


صفحه 23:
در خصوص جدول فوق ذکر چند نکته ضروری است: این جدول بیناگر میزان اسمی ‎palic Gis (Nominal)‏ توسط ممبرین های بکار رفته در دستگاههای اسمز معکوس خانگی است که در شرایط نرمال کار می کنند. شرایط نرمال عبارنست ان ),فشار آب ورودی به محفظه 80 حداقل 60 ۴5۱ باشد. دمای آب ورودی 060 درجه سانتیگراد باشد. 3 تورودیزیر 40000 ۴۳۸ باشد. میزان واقعی [ 0 عناصر» ممکن است با تغییر فشار آب ورودیء درجه حرارت آب ورودی» کیفیت شیمیایی آب ورودی و تغییر میزان آلاینده هاء تغییر کند. 

صفحه 24:
کاربرد اسمز معکوس در تصفیه غشایی شربت در صنعت قند سیستم های نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس : از کاربردهای سیستم 80ادر بخش تغليظ شربت تصفیه شده شفاف سازی شربت در تصفیه آب پرس تفاله سیستم ‎RO‏ می تواند فاز تراویده ای (که , خالص است) برای استفاده مجدد در دیفوزیون تولید کند. برای این منظور از سیستمی متشکل از دو غشای 80 استفاده می شود که در آن فاز ذ حاصل از دو ‎RO‏ مي تواند مستقیما وارد کریستالیزاسیون تراویده 0] اول به 0] دوم رفته و فاز تراویده حاصل | 3 0 دوم به دیفوزیون می رود امروزه غشأی 80 اول با یک سیستم ۷۴| جایگزین می شود که در اين سيستم فاز نا تراویده ی حاصل !5 ‎NF‏ که شامل قند و ناخالصی هایی با وزن مولکولی بالا ( يروتئين» نمک های چند ظرفیتی و ...) است مي تواند مستقیما كريستاليزاسيون درجه بايين شود و فاز تراویده آن به 80 مي رود . فاز تراویده حاصل از 110 به ديفوزيون بركشته و فاز نا تراویده أن به دليل أن كه شامل مواد غیرقندی با وزن مولکولی پایین است ؛ وارد ضايعات مى شود. 

صفحه 25:


صفحه 26:
تهيه آب ‎Byles cae DM‏ دارویی و بیولوژیکی تهیه آب موردمصرف درصنایع نفت.گاز,پتروشیمی ونیروگاه ها شیرین سازی آب های شوروسنگین جهت نوشیدن وصنعت تامین آب مناسب جهنت تهیه محصولات متنوع درصنایع نوشیدنی»آرایشی وبهداشتی تصفیه نهایی پساب های صنعتی تهیه آب موردنیاز دررنگ سازیباطری سازی ودرصنایع لاستیک وپلاستیک تهیه آب جهت گلخانه وكشاورزي در مناطقي که دسترسي به آبهاي شیرین کمترشده است وآب داراي 62] بالايي است. 

صفحه 27:


صفحه 28:
سوالات متداول : دستگاه تصفیه آب با سیستم اسمز معکوس چیست ؟ > اين دستكاه با روش اسمز معكوس حدود 95 تا 99 درصد از مواد شيميايي و املاح موجود در آب را جدا مي كند و به راحتي زير سينك ظرفشوبي و همراه با يك شير آب شرب مجزا نصب مي شود. 

صفحه 29:
آیا سیستم اسمز معکوس سدیم را هم از آب جدا مي کند؟ - بله . سیستم اسمز معکوس اساسا براي نيروي دريايي طراحي شده بود که آب دریا را شیرین کند.زیرا آب دربا سرشار از سدیم و ترکیبات آن است که نمك طعام نیز از آن دسته مي باشد. براي كساني که رژیم کم سدیم را مي خواهند آب اين دستگاه شرلی ناس امسقه 

صفحه 30:
7 €, ww 8 ‏یم‎ ul ‏سیستم اسمز معکوس باكتري و انگل را هم از آب جدا مي کند؟‎ زور ‎Ses‏ 2 بله . روزنه هاي غشاء ممبران بسیار کوچکتر از قطر باكتري و انگل ویروس است و امکان عبور به آنها نمي دهد. © ۱ 

صفحه 31:
ممبران چیست و چطور کار مي کند؟ 7 ممبران از چندین لایه نازك يا ورقه هاي فیلم که به هم فشرده شده و به طور مارپیچ دور يك لوله پلاستيكي پیچانده شده اند تشکیل شده است. مواد تشکیل دهنده ممبران از نوع مواد نیمه نفوذپذیر یا نیمه تراوا مي باشند که مانع عبور آلودگي هاي شيميايي و املاح نامطلوب مي گردند بطوریکه ناخالصي ها در مرکز لوله تجمع کرده و اجازه عبور ندارند و از خروجي فاضلاب ممبران به بیرون هدایت مي شوند. 

صفحه 32: