فناوری اسمز معکوس در دستگاه های تصفیه آب خانگی چگونه کار می کند؟

تکنولوژی اسمز معکوس (RO) یکی از محبوب ترین روش هایی است که در آن استفاده می شود دستگاه های تصفیه آب خانگی . این کار با فشار دادن آب به یک غشای نیمه تراوا که ناخالصی ها از جمله باکتری ها، ویروس ها، فلزات سنگین، نمک ها و سایر آلاینده ها را از بین می برد.

1. فرآیند اسمز معکوس

ورودی آب

فرآیند اسمز معکوس زمانی شروع می شود که آب از طریق شیر ورودی وارد سیستم می شود. این آب ممکن است از منبع شهری یا چاه تامین شود و معمولاً حاوی ناخالصی هایی مانند کلر، مواد معدنی، فلزات سنگین، باکتری ها و ویروس ها است.

پیش فیلتراسیون

قبل از اینکه آب به غشای اسمز معکوس برسد، مرحله پیش فیلتراسیون را طی می کند. پیش فیلترها که معمولاً از کربن فعال یا فیلترهای رسوبی ساخته می شوند، ذرات بزرگتر مانند رسوب، خاک، زنگ زدگی و کلر را حذف می کنند. این پیش فیلتراسیون بسیار مهم است زیرا کلر می تواند به غشای ظریف RO آسیب برساند و طول عمر و کارایی آن را کاهش دهد.

غشای نیمه تراوا

هسته فرآیند اسمز معکوس غشای نیمه تراوا است. این غشاء دارای منافذ میکروسکوپی است که تنها به مولکول های آب اجازه عبور می دهد و در عین حال آلاینده هایی مانند باکتری ها، فلزات سنگین، نمک ها، آفت کش ها و سایر آلاینده ها را مسدود می کند.

آب تحت فشار وارد غشای RO می شود و از آنجایی که غشا نیمه تراوا است، تنها مولکول های آب می توانند از آن عبور کنند، در حالی که آلاینده ها باقی می مانند. سپس آلاینده ها به عنوان آب پسماند تخلیه می شوند. آب خالصی که از غشا عبور می کند در یک محفظه جداگانه برای ذخیره سازی جمع آوری می شود.

پس از فیلتراسیون

آب پس از عبور از غشای RO، پس از فیلتراسیون، معمولاً از طریق فیلتر کربن فعال انجام می شود. این مرحله نهایی به حذف هرگونه ناخالصی باقی مانده کمک می کند و طعم و بوی آب را بهبود می بخشد. پس فیلتر معمولاً کلر باقیمانده، ترکیبات آلی فرار (VOCs) و سایر بوها را حذف می کند و از طعم تازه و تمیزی آب اطمینان می دهد.

ذخیره سازی آب تمیز

هنگامی که آب تصفیه شد، در یک مخزن ذخیره آب تمیز ذخیره می شود. مخزن معمولاً در داخل سیستم RO یا زیر سینک قرار دارد و تضمین می کند که همیشه یک منبع آماده از آب تصفیه شده وجود دارد. آب ذخیره شده در صورت نیاز از طریق شیر آب یا تلگراف قابل دسترسی است.

2. چرا کار می کند

اسمز در مقابل اسمز معکوس

اسمز یک فرآیند طبیعی است که زمانی اتفاق می افتد که آب از ناحیه ای با غلظت املاح کم به ناحیه ای با غلظت املاح بالا از طریق یک غشای نیمه تراوا حرکت می کند. اسمز معکوس همانطور که از نامش پیداست در جهت معکوس عمل می کند. در RO، فشاری به آب وارد می‌شود تا آن را در برابر فشار اسمزی طبیعی از طریق غشای نیمه تراوا عبور دهد.

این فرآیند منجر به حذف آلاینده ها از آب می شود، زیرا فقط مولکول های آب می توانند از غشاء عبور کنند. آلاینده ها در پشت باقی می مانند و به عنوان فاضلاب دور ریخته می شوند.

فشار اعمال شده برای غلبه بر فشار اسمزی

در اسمز معکوس، یک پمپ به آب فشار وارد می کند و بر فشار اسمزی غلبه می کند که به طور طبیعی آب را از طریق غشا در جهت مخالف می راند. این تضمین می کند که آب تمیز از غشاء عبور می کند و آلاینده هایی را پشت سر می گذارد که از بین می روند.

3. اسمز معکوس چه چیزی را حذف می کند؟

اسمز معکوس یک روش فیلتراسیون بسیار موثر است که می تواند طیف گسترده ای از آلاینده ها را از آب حذف کند. این آلاینده ها عبارتند از:

فلزات سنگین

غشاهای RO به ویژه در حذف فلزات سنگین از آب موثر هستند. فلزاتی مانند سرب، جیوه، آرسنیک و کادمیوم حتی در مقادیر کم می توانند برای سلامت انسان مضر باشند. اسمز معکوس تضمین می کند که این فلزات از آب آشامیدنی فیلتر می شوند.

کلر

کلر معمولاً در تصفیه آب شهری استفاده می شود اما اگر در غلظت های بالا مصرف شود می تواند مضر باشد. همچنین بر طعم و بوی آب تأثیر می گذارد. RO به طور موثر کلر را از آب حذف می کند و هم ایمنی و هم طعم را بهبود می بخشد.

نمک و آب سخت

بسیاری از مناطق از آب سخت رنج می برند که حاوی سطوح بالایی از نمک های محلول، به ویژه کلسیم و منیزیم است. سیستم های RO قادر به حذف این نمک ها، کاهش سختی و جلوگیری از تجمع رسوب در لوله ها و وسایل خانگی هستند.

باکتری ها و ویروس ها

سیستم‌های RO می‌توانند باکتری‌ها و ویروس‌ها را از آب آشامیدنی حذف کنند، که در مناطقی که بیماری‌های منتقله از طریق آب نگران‌کننده هستند، بسیار مهم است. اندازه منافذ کوچک غشاء RO تضمین می کند که میکروارگانیسم های مضر به طور موثر فیلتر شوند.

آفت کش ها و مواد شیمیایی

رواناب کشاورزی می تواند منابع آب را با آفت کش ها و سایر مواد شیمیایی آلوده کند. اسمز معکوس در از بین بردن این آلاینده ها بسیار مؤثر است و اطمینان حاصل می کند که آب برای نوشیدن بی خطر است.

4. مزایای استفاده از اسمز معکوس در دستگاه های تصفیه آب خانگی

بهبود کیفیت آب

یکی از مهمترین مزایای استفاده از اسمز معکوس در دستگاه های تصفیه آب خانگی، بهبود کیفیت آب است. با حذف آلاینده‌های مضر، سیستم‌های RO اطمینان حاصل می‌کنند که آب سالم برای آشامیدن، عاری از آلاینده‌ها و مناسب برای مصارف مختلف خانگی است.

طعم و بوی بهتر

اسمز معکوس با حذف کلر، کلرامین و سایر مواد شیمیایی که می توانند باعث ایجاد طعم ناخوشایند شوند، طعم و بوی آب را بهبود می بخشد. نتیجه آب تازه و تمیز است که برای نوشیدن و پخت و پز ایده آل است.

مقرون به صرفه

در حالی که هزینه اولیه خرید یک سیستم اسمز معکوس ممکن است بیشتر از سایر روش های تصفیه آب باشد، اما در دراز مدت می تواند مقرون به صرفه تر باشد. سیستم های RO نیاز به آب بطری را کاهش می دهند، که می تواند در طول زمان گران باشد. علاوه بر این، بسیاری از سیستم‌های RO برای ارائه عملکرد طولانی‌مدت طراحی شده‌اند و در هزینه جایگزینی‌های بعدی شما صرفه‌جویی می‌کنند.

دوستدار محیط زیست

استفاده از اسمز معکوس به جای آب بطری مزایای زیست محیطی قابل توجهی دارد. تقاضا برای بطری های پلاستیکی را کاهش می دهد و به کاهش زباله های پلاستیکی کمک می کند. با نصب سیستم RO در خانه، به کاهش مشکل آلودگی پلاستیک جهانی کمک می کنید.

5. محدودیت های فناوری اسمز معکوس

هدر رفت آب

یکی از معایب اصلی سیستم های اسمز معکوس، هدر رفتن آب است. به ازای هر گالن آب تصفیه شده، تقریباً 3 تا 4 گالن فاضلاب تولید می شود. این ناکارآمدی می تواند نگران کننده باشد، به خصوص در مناطقی که آب کمیاب یا گران است.

حذف مواد معدنی

اسمز معکوس نه تنها آلاینده های مضر بلکه مواد معدنی مفیدی مانند کلسیم و منیزیم را نیز از بین می برد. در حالی که این امر آب تمیزتر را تضمین می کند، برخی افراد ممکن است به دلایل سلامتی ترجیح دهند مواد معدنی در آب آشامیدنی خود داشته باشند. با این حال، برخی از سیستم‌های RO شامل فیلترهای معدنی‌سازی مجدد هستند که مواد معدنی ضروری را پس از فرآیند تصفیه مجدد اضافه می‌کنند.

سرعت پایین فیلتراسیون

سیستم های RO معمولاً در مقایسه با سایر روش های فیلتراسیون با سرعت کمتری کار می کنند. ممکن است چندین ساعت طول بکشد تا مقدار کافی آب تصفیه شده تولید شود، که ممکن است برای خانواده های پرجمعیت یا خانوارهایی که نیاز به آب بالایی دارند ایده آل نباشد.

6. ملاحظات تعمیر و نگهداری

تعویض فیلتر

سیستم های اسمز معکوس برای اطمینان از عملکرد مطلوب نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. یکی از مهمترین موارد تعمیر و نگهداری، تعویض فیلتر است. پیش فیلترها، غشای RO و فیلترهای پس از آن بسته به مدل و کاربرد باید به صورت دوره ای تعویض شوند. بی توجهی به تعویض فیلترها می تواند منجر به کاهش راندمان فیلتراسیون و کاهش کیفیت آب شود.

تمیز کردن سیستم

علاوه بر تعویض فیلترها، سیستم RO باید به صورت دوره ای تمیز شود تا از تجمع آلاینده ها جلوگیری شود و از عملکرد صحیح اطمینان حاصل شود. تمیز کردن ممکن است شامل ضد عفونی کردن غشای RO و شستشوی مواد معدنی یا باکتری های انباشته شده باشد.