استفاده از اسمز معکوس

برای نمک زدائی از دو فرآیند غشائی اسمز معکوس (RO) و الکترودیالیز (ED) استفاده می‌شود. فرآیندالکترودیالیز معمولاً در آمریکای لاتین و دریای کارائیب کاربردی ندارد. در فرآیند اسمز معکوس آب محلول نمکی (شور) بافشار تنظیم شده باعبور از یک غشاء نفوذپذیر نسبت به آب از نمک‌های موجود در محلول جدا می‌شود. اختلاف فشار ایجاد شده بین فشار آب ورودی و آب حاصل باعث عبور جریان آب از غشاءنفوذ ناپذیر می‌شود و فشار اولیه آب ورودی انرژی زیادی لازم است میزان فشار لازم جهت انجام عمل نمک‌زدائی برای آب‌های شور از ۲۵۰ تا Psi ۴۰۰و برای آب دریا از ۸۰۰ تا ۱۰۰۰Psi می‌باشد.
در عمل آب ورودی به یک محفظه بسته در برابر غشاء پمپ تا فشارش تنظیم شود. با عبور آب حاصل از غشاء، آب ورودی باقیمانده و محلول شور مدام غلیظ‌تر می‌شوند وبه‌منظور کاهش غلظت املاح محلول باقیمانده باید بخشی از این محلول ورودی غلیظ شده شور از محفظه خارج شود.
اگر این املاح تخلیه نشوند غلظت املاح موجود در آب ورودی افزایش می‌یابد و برای غلبه بر فشار اسمزی که به‌طور طبیعی افزایش یافته نیاز به انرژی ورودی زیادی می‌باشد.

روش اسمز معکوس دارای چهار فرآیندمهم می‌باشد:

۱) پیش تصفیه ۲) تنظیم فشار ۳) جداسازی غشائی ۴) پس تصفیه
● پیش تصفیه
آب ورودی به‌وسیله خارج کردن ذرات جامد معلق، تنظیم PHو قرار دادن یک مانع برای جلوگیری و کنترل گرفتگی منافذ غشائی به‌وسیله ذراتی نظیر: سولفات کلسیم، ازبیش تصفیه می‌شود تا متناسب با اندازه منافذ غشاها شود.
● تنظیم فشار
پمپ فشار آب ورودی را به اندازه‌ای بالا می‌برد تامناسب با منافذ غشاء و میزان نمک موجود در آب ورودی شود.
● جداسازی
آب حاصل از فرآیند نمک‌زدائی از غشاهای نفوذپذیرعبور می‌کنند در حالی که این غشاها منابع عبورنمک‌های محلول می‌شوند. عبور آب ورودی از غشاء منجربه تولید جریان آب شیرین و جریان آب شور تغلیظ شده می‌شود. از آنجائی که غشاها نمی‌توانند کاملاً مانع عبور نمک‌های محلول در آب شوند، درصد ناچیزی از نمک از غشا عبور می‌کند و در آب حاصل باقی می‌ماند. نحوه قرار گرفتن غشاهای مارپیچی و رشته‌ای کوچک تو خالی از رایج‌ترین غشاهای مورد استفاده می‌باشند. معمولاً غشاها را از استات سلوز، پلی‌آمیدهای آروماتیک و یا امروزه از ترکیبات با لایه نازکی ازپلیمر می‌سازند. از هر دو نوع غشا برای نمک‌زدائی آب‌شور و آب دریا استفاده می‌شود گرچه نوع غشا ء وساختمان مجرای فشار بسته به فشارهای عملیاتی مختلف مورد استفاده برای همه دو نوع آب متفاوت می‌باشد.
● پایابی
قبل از انتقال آب حاصل از غشا به سیستم توزیع و مصرف آن به‌عنوان آب آشامیدنی باید PH آن تنظیم و گاززدائی شود. آب حاصل از میان ستون تهویه عبور می‌کندو Ph ان تقریباً از ۵ به ۷ افزایش می‌یابد. در بیشترمواقع آب حاصل در مخزن ذخیره می‌شود تا بعدها مورداستفاده قرار گیرد.
● موارد کاربرد
از سال ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰ (در طی ۲۰ سال) ظرفیتدستگاه‌های نمک‌زدائی اسمز معکوس فروخته یانصب شده600.50.1 متر مکعب در روز بوده است. در طی ۱۵ سالگذشته به‌دلیل کاهش هزینه و پیشرفت‌های فنی اینظرفیت رو به افزایش بوده است. آب نمک زدائی شده بهروش اسمز معکوس برای آشامیدن مناسب و دارای مصارف صنعتی و کشاورزی می‌باشد.
● آب آشامیدنی
از فن‌آوری اسمز معکوس اخیراً در آرژانتین و منطقه شمال شرق برزیل برای نمک‌زدائی آب‌های زیرزمینی مورداستفاده قرار می‌گیرد. نحوه طراحی غشاهای جدید به گونه‌ای است که در فشارهای بالاتر (۷ تا ۵/۸ اتمسفرقابل بهره‌بردای هستند و دارای کارآئی بیشتری نیزمی‌باشند (۶۰ تا ۷۵ درصد از املاح (نمک) به اضافه تقریباً همه موجودات ریز زنده، ویروس‌ها، باکتری‌هاو سایر آلاینده‌های شیمیائی از آب ورودی می‌شوند.
● صنعت
در صنایعی نظیر ساخت و تولید قطعات الکتریکی مخصوصاًصنایع غذائی و فرآورده‌های داروئی نیاز به آب خالص است که از اسمز معکوس به‌عنوان عامل فرآیند تولیدجائی که غلیظ شدن و یا تجزیه و تفکیک جریانی از مایع استفاده می‌شود.
● کشاورزی
کشاورزان گلخانه‌ای و آبکشتی نیز اقدام به استفاده از اسمز معکوس برای نمک‌زدائی و تصفیه آب مورد نیازجهت آبیاری کرده‌اند (تعداد باکتری‌ها و نماتدهای موجود در آب حاصل از اسمز معکوس رو به کاهش است که این مسئله همچنین باعث کنترل بیماری‌های گیاهان نیزمی‌شود). در ایالت فلوریدای آمریکا کشاورزی که تولیدکننده خیارهای اروپائی در گل‌خانه‌ای به اندازه ac۲۲است. برای آب‌یاری به‌جای استفاده از آب‌های سطحی آلوده از یک منبع آب زیرزمینی شور که به روش اسمزمعکوس نمک‌زدائی شده است استفاده کرده که محصولش ازdozen4000 خیار در روز به ۷۰۰۰dozen افزایش یافته است. دستگاه اسمزی به ظرفیت ۳۰۰۰ لیتر در روز آبی باکمتر از ۱۵ میلیگرم لیتر سدیم تولید می‌کند. در برخی از جزایر دریای کارائیب مانند آنتیگوا، باهاماس و جزایر دست نخورده انگلیس از فن‌آوری اسمزمعکوس برای تأمین ذخایر آب همگانی که نسبتاً موفق نیز بوده است استفاده می‌شود. شرکت آب آنتیگوا بااستفاده از ۵ دستگاه اسمز معکوس آب مورد نیاز منطقه را تأمین می‌کند. هر دستگاه اسمز معکوس ظرفیتی معادل 750000 لیتر در روز دارد.
از ژانویه ۱۹۹۴ تا جون ۱۹۹۵ (در طی ۱۸ ماه) دستگاه آنتیگوا آبی در حدود ۱/۶ تا ۷/۹ میلیون لیتر در روزتولید کرده است.
علاوه بر این هتل‌های بزرگ و یک شرکت بطری سازی نیزمجهز به دستگاه‌های نمک‌زدائی شده‌اند. در جزایر دست نخورده انگلیس کل آب مورد نیازجزیره تورتولا و تقریبا ۹۰ درصد آب مورد نیازجزیره دست نخورده گورد با استفاده از نمک‌زدائی تأمین می‌شود. در تورتولا با استفاده از ۴۰۰۰ اتصال آبی موجود، آب مورد نیاز ساکنان آن که در حدود ۱۳۵۰۰نفرو بازدید کنندگان که تقریباً ۲۵۶،۰۰۰ نفر در سال هستند، تأمین می‌شود. در سال ۱۹۹۴شرکت آب تورتولا 950 میلیون لیتر آب نمک‌زدائ شده خریداری کرد.
جزیره گورد دارای دو دستگاه نمک‌زدائی آب دریا است که هر دو دستگاه دارای دو ورودی به دریا هستند که درحدود ۴۵۰ متر در امتداد دریا گسترده شده‌اند. این دستگاه‌ها ساکنان این منطقه را که حدود ۲۵۰۰نفرهستند و گردشگران سالیانه آن که در حدود ۴۹۰۰۰ نفرمی‌باشند راتحت پوشش قرار داده است. در گورد حدود ۶۷۵مشترک آب شهری وجود دارد.در سال ۱۹۹۴ شرکت آب جزیره گورد ۸۰ میلیون لیتر آب برای توزیع خریداری کرد. درآمریکای جنوبی مخصوصاً در نواحی روستا نشین آرژانتین،برزیل و شیلی شمالی از روش اسمز معکوس برای نمک‌زدائی کمتر استفاده می‌شود