Чӣ тавр осмоси баръакс кор мекунад: тоза кардани об тавассути филтратсияи пешрафта
- Осмос бар зидди Осмос баръакс
- Осмоси табиӣ: Дар табиат об аз як мембранаи нимгузаранда аз минтақаи консентратсияи пасти моддаҳои маҳлул ба консентратсияи баланди маҳлул ҳаракат мекунад, то ки ҳарду тарафро мувозинат кунад (расми 1а). Ин раванди ғайрифаъол энергияро талаб намекунад.
(Пешниҳоди визуалӣ: Ду қисме, ки бо мембрана ҷудо карда шудаанд; об ба тарафи шӯртар мегузарад.)
- Осмоси баръакс: RO ин ҷараёнро баръакс мекунад. Бо фишори бештар аз фишори осмотикии табиӣ об аз тарафи консентратсияи баланд (ифлосшуда) ба тарафи консентратсияи паст (тоза) маҷбур карда мешавад ва дар паси он наҷосат боқӣ мемонад (расми 1б).
(Пешниҳоди визуалӣ: Фишор ба тарафи шӯр ба амал меояд; молекулаҳои об ҳангоми баста шудани намакҳо/ифлоскунандаҳо аз мембрана фишурда мешаванд.)
- Дили RO: Мембранаи нимнаҳрӣ
Мембранаи RO як полимери зиччи бисёрқабата (аксаран полиамид) бо сӯрохиҳои микроскопӣ (~ 0,0001 микрон) мебошад. Ин сӯрохҳо барои бастани онҳо кофӣ хурданд:
- Намакҳои ҳалшуда (масалан, Na⁺, Cl⁻)
- металлҳои вазнин (масалан, сурб, мышьяк)
- Бактерияҳо, вирусҳо ва молекулаҳои органикӣ
Сохтори мембрана:
- Қабати дастгирӣ: Қувваи механикиро таъмин мекунад.
- Қабати ковок: гузариши обро иҷозат медиҳад.
- Қабати фаъол: варақи ултра борик полиамидӣ бо сӯрохиҳои наноҳаҷм барои филтратсияи интихобӣ.
- Чӣ тавр ифлоскунандаҳо хориҷ карда мешаванд
- Истиснои андоза: Молекулаҳои калонтар (масалан, намакҳо, органикӣ) наметавонанд аз сӯрохиҳои хурд гузаранд.
- Тафсири заряд: Сатҳи мембрана бо барқ заряднок аст ва ионҳоро бо зарядҳои шабеҳ дафъ мекунад.
- Муқовимат ба диффузия: ифлоскунандаҳо ҳамчун оби партов ҷамъ мешаванд ва шуста мешаванд.
- Барномаҳои RO
- Ношоршавӣ: Табдил додани оби баҳр ба оби ширин.
- Системаҳои оби нӯшокӣ: хориҷ кардани ифлоскунандаҳо аз лӯлаҳои маишӣ.
- Саноат: дорусозӣ, истеҳсоли ғизо/нӯшокиҳо ва коркарди обҳои партов.
- Мушкилот
- Истеъмоли энергия: Талаботи фишори баланд истифодаи энергияро зиёд мекунад.
- Пулшавии мембрана: Зарраҳо метавонанд сӯрохиҳоро банд кунанд, ки нигоҳубини мунтазамро талаб мекунанд.
Хулоса
Осмоси баръакс барои расонидани оби тоза илмҳои пешрафтаи моддӣ ва физикаро истифода мебарад. Бо фаҳмидани принсипҳои осмотикӣ ва тарҳрезии мембрана, мо метавонем системаҳои RO-ро барои ояндаи устувор оптимизатсия кунем.