در سیستم‌های اسمزمعکوس، مواد محلول در آب با استفاده از غشایی نیمه تراوا از هم جدا می‌شوند تا آب عبوری از پوسته membrane نسبت به مواد محلول اولویت داشته باشد. غشای اسمزمعکوس بسیار ضد آب است. این بدان معنی می‌باشدکه آب از طریق ترکیب شیمیایی آن جذب می‌شود. آب می‌تواند با حلقه‌های انتهایی پلیمر پیوند بخورد، و نفوذ آب در ساختار پلیمر پوسته را راحت کند و سپس رها شود.
آب یک مولکول بسیار قطبی است. وقتی مولکول آب جدا می‌شود، یک بار الکتریکی بسیار قوی ایجاد می‌شود. وقتی دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن با هم ترکیب می‌شوند، یک مولکول آب تشکیل می‌شود. هر دو اتم هیدروژن فقط الکترونهای خود را با اتم اکسیژن مشترک دارند که باعث می‌شود انرژی اتم هیدروژن پایدارتر باشد. همچنین، اتم اکسیژن با دریافت الکترون از اتم‌های هیدروژن پایدارتر می‌شود.
دو اتم هیدروژن در یک طرف اتم اکسیژن می‌چرخند. زیرا دو اتم هیدروژن بارهای منفی خود را از دست دادند. باقیمانده بار مثبت پروتون جهت هر اتم هیدروژن قادر می‌باشدبار را به محیط اطراف خود منتقل کند.
الکترونهای مشترک با اتم اکسیژن قادر خواهند بود بارهای منفی خود را به فواصل زیادی از اتم اکسیژن منتقل کنند. این در نهایت منجر به جهت گیری الکتریکی مولکول‌های آب خواهد شد. اگر این جداسازی توسط مولکول‌های بزرگی از آب موجود در یک نوع محلول انجام شود، در آن صورت نیروی بسیار شدیدی ایجاد می‌شود که قادر خواهد بود بار مخالف ذرات نمک را جدا کند. هنگامی که مولکول نمک از مولکول‌های دیگر جدا شده و وارد محلول می‌شود، یون‌های اکسیژن محیطی مولکول‌های آب بار مثبت مولکول‌های نمک مثبت را جذب می‌کنند. در واقع، مادامی که یون‌های باردار موجود در محلول توسط مولکول‌های آب احاطه شده باشند که توسط ذرات جذب می‌شوند، یک گروه استخوانی تشکیل می‌شود. اندازه این گروه استخوانی به اندازه و بار الکتریکی یون مرکزی بستگی دارد.
نفوذپذیری نمک محلول به اندازه بزرگترین کیک و بار الکتریکی آن بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر آنیون سولفات هیدراته محلول سولفات سدیم (NaSO4) نتواند از فضای حلقه پلیمر عبور کند، در این صورت محلول کاتیون سدیم به دلیل حفظ تعادل الکتریکی از آن عبور نخواهد کرد. اما اگر کلرید کلسیم (CaCl2) به محلول اضافه شود، یون‌های سدیم آبی می‌توانند به راحتی در پوسته نفوذ کنند، زیرا آنیون کلرید آب به راحتی از پوسته عبور میکند و یون‌های سدیم از طریق پوسته to جهت حفظ الکتریکی عبور می‌کنند. تعادل از پوسته عبور خواهد کرد.
نفوذ پذیری غشاm اسمزمعکوس جهت همه نمک‌ها متفاوت است. درصد عبور یون‌ها یا یون‌های کوچکتر با بار کمتر از پوسته نسبتاً بیشتر از یون‌های بزرگتر یا یون‌های با بار بالاتر است. معمولاً کاتیون‌ها یا آنیون‌های با ظرفیت بالاتر بهتر از کاتیون‌ها و آنیون‌های با ظرفیت کمتر از بین می‌روند. کاتیون دو ظرفیتی، مانند کلسیم، سه برابر بهتر از یک کاتیون یک ظرفیتی مانند سدیم (ظرفیت اول) از بین می‌رود. درصد تقریبی عبور نمک جهت سیستم اسمزمعکوس تعیین شد.
تصفیه آب صنعتی چیست ؟ چگونه کار میکند ؟ کجا کاربرد دارد ؟
نحوه عبور یک مولکول آلی از آب به شکل، اندازه فیزیکی و خصوصیات شیمیایی آن بستگی دارد. معمولاً نفوذ مولکول‌های آلی قطبی کوچکتر از ذرات خنثی بزرگتر بهتر است.
به طور معمول، مولکول‌های آلی با وزن مولکولی کمتر از دویست از پوسته pass بسیار بهتر از مولکول‌های لحظه ای با وزن مولکولی بیش از دویست عبور می‌کنند. ترکیب فیزیکی مولکول عامل مهمی در عبور آن از پوسته خواهد بود. یک مولکول آلی با ساختار خطی طولانی به راحتی از غشایی با ساختار کردی شاخه ای عبور نمی کند. این خواص حذف مولکول‌های آلی مختلف را نشان می‌دهد.
یکی از مزایای استفاده از اسمزمعکوس به جای اولترا فیلتراسیون، توانایی نفوذ آب به پوسته است. سرعت آب قبل از رسیدن به پوسته to با سرعت محلی آن هنگام عبور از پوسته equal برابر است. این خاصیت اسمزمعکوس با آبی که از فضای اولترافیلتراسیون عبور میکند کاملاً متفاوت است. در غشای UF، آب باید از طریق منافذ آن جریان یابد. این منافذ با توجه به سطح پوسته حداقل سطح مقطع دارند. بنابراین، آب موجود در سطح پوسته only فقط منافذ باز آن را که درصد بسیار کمی از سطح پوسته را تشکیل می‌دهند، فشرده میکند. در نتیجه، سرعت محلی آب هنگام عبور از منافذ بسیار سریعتر از سرعت آب روی سطح جرم جریان است.
در هر دو سیستم RO و UF، ذرات ریز و جامدات معلق موجود در آب تغذیه هنگام عبور از آب پوسته and بر روی سطح پوسته remain باقی می‌مانند و قادر به عبور نیستند. عبور مداوم آب از سطح پوسته باعث فشار بر این ذرات شده و p فشار اسمزی
اسمز یک پدیده طبیعی می‌باشدکه در فرآیندهای مختلف بیولوژیکی اتفاق می‌افتد. دیواره‌های سلول از طریق سایر مواد مغذی عبور کرده و مواد دیگری ترشح می‌کنند. در این حالت دیواره‌های سلول غشایی نیمه نفوذ پذیر است.
عبور آب از پوسته semi نیمه تراوا، که به عنوان حلال در اسمزمعکوس استفاده می‌شود، بر عبور نمک ها، مواد جامد معلق و مواد آلی سنگین اولویت دارد. در کنجد معکوس، عبور ماده برخلاف پدیده اسمز است، به طوری که جریان از طرف ضخیم به رفیق منتقل می‌شود.
اگر آب شور در یک ظرف ریخته شود و توسط پوسته sem نیمه نفوذی از آب خالص جدا شود، تغییر در حجم هر یک از دو قسمت ظرف مشاهده می‌شود. آب خالص از طریق پوسته into به داخل آب شور حرکت میکند، بنابراین در سمت آب نمک، سطح آب بالا می‌رود، در حالی که در قسمت آب خالص، ارتفاع آب کاهش می‌یابد. این آبراه از پوسته into به داخل آب شور می‌ریزد، اسمش اسمز است. به طور فیزیکی، آب شور را رقیق میکند، که به معنی افزایش آنتروپی سیستم است. آنتروپی یک قانون ترمودینامیک می‌باشدکه می‌گوید: "هر فرآیند خود به خودی در طبیعت باعث افزایش بی نظمی می‌شود، مگر اینکه جهت جلوگیری از حرکت روند در جهات مختلف انرژی صرف شود." اختلاف ارتفاع مایع بین آب خالص و آب شور منجر به اختلاف فشار خالص در دو طرف پوسته می‌شود. این اختلاف فشار را فشار اسمزی محلول نمک می‌نامند و تابعی از خواص نمک‌ها و غلظت آنها است.
اگر با افزایش ارتفاع محلول نمک با فشار فیزیکی تعادل بین آب خالص و آب شور بر هم بخورد، در این صورت آب خالص از قسمت آب شور به قسمت آب خالص به پوسته penet نفوذ میکند و نفوذ تا زمان برقراری تعادل ادامه خواهد داشت، به طوری که فشار سمی آب شور برابر با فشار آب شور بر روی غشای نیمه تراوا می‌باشدکه این نیز به فشار آب خالص روی پوسته بستگی دارد. به عنوان مثال، اگر مقداری آب شور به ظرفی که حاوی آن می‌باشداضافه شود، مقداری آب از پوسته pass عبور میکند. اگر غلظت نمک اضافه شده با غلظت نمک اصلی برابر باشد، آب از پوسته pass عبور میکند تا زمانی که اختلاف ارتفاع بین دو تا اختلاف ارتفاع اولیه به نوک برسد.
با استفاده از پمپ می‌توان به محلول نمکی فشار وارد کرد. در این حالت، پمپ نیروی لازم جهت فشار دادن مولکول‌های آب به آن طرف پوسته را تأمین میکند. به عبور آب از قسمت آب شور به قسمت آب خالص، اسمزمعکوس گفته می‌شود. میزان عبور آب از پوسته by با معادله زیر تعیین می‌شود
شدن
(Psid osmotic - پوسته Ps Psid)، K = جریان آب محصول
از این رو: جریان آب تولیدی به میزان جریانی می‌باشدکه از واحد سطح پوسته در واحد زمان عبور میکند.
Kr یک ضریب ثابت می‌باشدکه به پوسته depends بستگی دارد و تابعی از دما است.
psi غشای دیفرانسیل: اختلاف فشار بین دو طرف غشا
به عنوان مثال، اختلاف فشار به دلیل اختلاف در ارتفاع می‌باشدو psid اسمزی تفاوت فشار اسمزی هر دو محلول در دو طرف پوسته است. (وقتی غلظت املاح در قسمت آب خالص پوسته کم است، فقط فشار اسمزی محلول موجود در قسمت نمکی پوسته membrane در نظر گرفته می‌شود.) همه آب موجود در آب شور نمی تواند از پوسته عبور کند. هنگامی که آب از آب شور خارج می‌شود، محلول متراکم می‌شود. جهت غلبه بر افزایش فشار اسمزی محلول غلیظ، افزایش فشار هیدرولیکی مورد نیاز است. به عبارت دیگر، وقتی فشار وارد شده برابر با فشار اسمزی محلول نمک باشد، جریان آب متوقف می‌شود.
اسمزمعکوس فقط می‌تواند محلول را به آب خالص و محلول غلیظ تری تقسیم کند. جریان غلیظ آب شور یا فاضلاب نیز نامیده می‌شود. مقدار پساب معمولاً توسط محلول بودن نمک‌ها و فشار اسمزی جریان غلیظ تعیین می‌شود. اگرچه پوسته allows اجازه عبور آب خالص را می‌دهد، اما مقداری نمک از پوسته membrane تراوش میکند که متناسب با شیب غلظت سطح پوسته است. (به عنوان مثال، تفاوت بین غلظت آب خوراک و آب محصول)
(غلظت املاح (محصول) - غلظت املاح (خوراک)) Kx = جریان نمک به گونه ای که: K یک ضریب ثابت می‌باشدکه به نوع و ضخامت پوسته membrane بستگی دارد. غلظت املاح (خوراک) غلظت نمک در آب تغذیه پوسته است. غلظت املاح (محصول) غلظت نمک در قسمت آبی محصول غشایی است. مفهوم دو جمله اخیر این می‌باشدکه سرعت عبور نمک از پوسته تابعی از فشار نیست بلکه در واقع تابعی از جریان آب است. بنابراین، اگر فشار بیشتری به میعان وارد شود
متداول ترین انواع لخته‌ها و رسوبات را می‌توان در پوسته طبقه بندی کرد. این نشانه ای از نوع گرفتگی سیستم غشایی است. یک انسداد مشترک جهت تعیین ابتدا راه حل شیمیایی جهت از بین بردن انواع انسداد انجام می‌شود. مورد استفاده قرار گیرد.
رسوب کربنات در بیشتر سیستم‌های اسمزمعکوس، حلالیت کربنات منیزیم به اشباع می‌رسد. اگر پیش تصفیه نتواند مانع رسوب شود، کراتین منیزیم به سرعت رسوب میکند. رسوب کربنات در عناصری رخ می‌دهد که در معرض غلظت بالای نمک هستند، زیرا جریان آب به محصول و دفع نمک کاهش می‌یابد. در سیستم‌هایی که تزریق کربنات به تنهایی جهت جلوگیری از تشکیل کربناسیون کافی می‌باشدیا در سیستم‌هایی که سخت کننده‌های آنها پیش تصفیه شده اند، احتمال وقوع بارش بیشتر است. آهن / منگنز در صورت اکسیداسیون مواد معدنی محلول در آهن در آب تغذیه با کلر یا آمین کلر آزاد یا در اثر تماس با آب به هوا، آهن و منگنز می‌توانند سیستم پوسته را مسدود کنند. حتی غلظت 05 ppm کلر آزاد یا کلر آمین می‌تواند پوسته را مسدود کند، اختلاف فشار طبیعی را افزایش دهد و احتمالاً جریان طبیعی آب محصول را کاهش دهد. آهن اکسید شده به عنوان یک زنگ آهن در سیستم پیش تصفیه قابل مشاهده خواهد بود.
سولفات یا سیلیس
غلظت سولفات یا سیلیس در برخی منابع آب زیاد است. پتانسیل تشکیل رسوبات این مواد معدنی از طریق تجزیه و تحلیل آب تعیین می‌شود. اگر رسوبات روی سطح پوسته form تشکیل شود، در ابتدا کارایی عناصر نهایی سیستم با بیشترین غلظت حلال تحت تأثیر قرار می‌گیرد. محلول‌های شیمیایی ویژه ای جهت شستشوی رسوبات سولفات یا سیلیس موجود است.
دریاچه ها، رودخانه‌ها و مخازن منبع آب‌های سطحی هستند. غلظت مواد جامد معلق در آب‌های سطحی در سیستم‌های اسمزمعکوس که از آب‌های سطحی به عنوان آب تغذیه استفاده می‌کنند، در صورت کاهش سرعت جریان طبیعی آب محصول، ممکن می‌باشدمواد معلق یا لجن باعث انسداد شده باشد. مرتفع می‌باشدو می‌تواند به راحتی گرفتگی ایجاد کند. شاخص حجم لجن (SI) بیش از 3 با کدورت بیش از 1 نشان می‌دهد که مواد معلق تمایل زیادی به گرفتگی دارند. لوله‌ها و اتصالات آهنی را فراهم میکند، و همچنین می‌تواند در آب‌های متقاطع کم آهن استفاده شود
مواد معلق و لجن معلق
فعالیت بیولوژیکی باکتری‌ها و سایر فعالیت‌های بیولوژیکی می‌تواند به راحتی سیستم غشایی را مسدود کند. هنگامی که هیچ بیوسیدی مانند کلر آزاد با کلر آمین در آب خوراک اسمزمعکوس وجود نداشته باشد، احتمال این فعالیت بیشتر است. از آنجا که کلر آزاد همراه با آمین کلر باید از بالای سیستم غشای پلی آمید نازک خارج شود (زیرا این نوع پوسته به کلر آزاد حساس است)، انسداد بیولوژیکی به یک مشکل رایج در این سیستم‌ها تبدیل شده است. شمارش استاندارد باکتری‌ها می‌تواند معیاری جهت تشخیص فعالیت بیولوژیکی در سیستم غشایی باشد. اگر در هر 10 سانتی متر مکعب آب بیش از 100 باکتری وجود داشته باشد، فعالیت بیولوژیکی زیاد است.
باکتری آهن
باکتری‌های آهن از سویه‌های باکتری تشکیل می‌شوند که در دیواره لوله‌های آهن و اتصالات لوله زندگی می‌کنند. این باکتری‌ها قادرند آهن را در لوله‌ها و اتصالات در یک محیط اسیدی حل کنند. باکتری‌های اطراف کلنی یک لایه بیرونی مقاوم در برابر مواد شیمیایی تشکیل می‌دهند که از حذف باکتری جلوگیری میکند. باکتری‌های آهن سخت به صورت لجن قهوه ای ظاهر می‌شوند که می‌توانند به سرعت اختلاف فشار سیستم را افزایش دهند. زیرا این باکتری‌ها حاوی آهن مورد نیاز نیستند.
محلول شیمیایی را به غلظت مورد نیاز در مخزن اضافه کنید. هنگامی که مواد توسط برخی به طور کامل حل شد، برخی از انواع رسوبات می‌توانند به سرعت سیستم غشایی سالم را در حالت بحرانی قرار دهند. کربنات کلسیم قادر می‌باشدpH را در نزدیکی سطح پوسته بالا ببرد، که منجر به قبل از شستشوی شیمیایی می‌شود. رسوبات سولفات و سیلیس باید بلافاصله تمیز شوند. هنگام تمیز کردن، چه زمانی باید پوسته شیمیایی شسته شود؟
تمیز کردن دوره ای
سرعت هیدرولیز غشا. در صورت امکان، پوسته membrane در اسرع وقت لازم است. این نوع خاص از رسوبات دشوار است. به عنوان یک قاعده کلی، اگر سیستم پیش تصفیه غشاet استات سلولزی سیستم تزریق اسید جهت جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم نداشته باشد، در صورت تغییر کارایی پوسته deposits، رسوبات کربنات کلسیم ایجاد می‌شود. در این حالت، پوسته باید در اسرع وقت شسته شود. اگر حلالیت سیلیس یا هر سولفات در سیستم پوسته به اشباع رسیده باشد، در صورت تغییر کارایی پوسته likely، این رسوبات تشکیل می‌شوند. در این حالت، پوسته باید در اسرع وقت شسته شود. انواع دیگر گرفتگی یا رسوبات نیازی به سرعت تمیز کردن ندارند. سه پارامتر زیر که هر کدام زودتر اتفاق افتاده اند، زمان شستشوی شیمیایی را تعیین می‌کنند:
10 تا 15 جریان طبیعی آب محصول را کاهش می‌دهد.
کاهش 1 تا 5 درصدی در افت فشار خون طبیعی سیستم ؛
1-2 دفع نمک را کاهش می‌دهد.
دستورالعمل شستشوی شیمیایی
در سایت پاک کنید
1- تا آنجا که ممکن می‌باشدبا استفاده از UF آب داخل سیستم R0 را تخلیه کنید.
2- مخزن شستشوی شیمیایی را با آب محصول RO، 40 گالن در هر 40، 4 و 20 گالن در هر ماده، 40 و 8. پر کنید، اطمینان حاصل کنید که میکسر یا پمپ چرخشی محلول است.
در صورت امکان محلول را جهت شستشوی شیمیایی بهتر گرم کنید. طبق تئوری غشا، دمای محلول نباید به 110 درجه فارنهایت برسد.
شیر تخلیه فاضلاب RO / UF را کاملاً باز کنید تا در حین شستشوی شیمیایی فشار کار حداقل باشد. محلول را در جهت طبیعی گردش خون کنیا به سیستم RO / UF هدایت کرده و محلول را به مخزن برگردانید. جهت کاهش فشار پمپ به طوری که جریان از طریق هر محفظه خودمختار در حد ممکن باشد، باید توجه داشت که جریان از مقدار پیشنهادی سازنده فراتر نرود. اگر توسط سازنده پوسته توصیه نمی شود، موارد زیر را جهت سیستم‌های مارپیچ انجام دهید.
