مقایسه دو روش اسمز معکوس و سختی گیر رزینی ؛ کدام یک موثرترند؟

مصرف بهینه آب و بازگرداندن آب غیر قابل استفاده به چرخه منابع آبی ، دو موضوع اصلی مطرح شده در سطح جهانی است و کلیه دانشمندان و پژوهشگران در پی یافتن راه حل های کارآمد برای رفع نیاز بشریت از منابع آبی هستند.
یکی از روش های موثر در پکیج تصفیه آب و فاضلاب استفاده از روش اسمز معکوس و سختی گیر رزینی می باشد. کاربرد اسمز معکوس و دستگاه سختی گیر دیگر فراگیر شده است و اغلب تصفیه خانه ها ، کارخانه ها ، کارگاه ها ، منازل و … از آن استفاده می نمایند. حال موضوع اینست کدام یک از دو روش موثرترند؟

کاربرد اسمز معکوس و سختی گیر رزینی در تصفیه آب

هردو روش برای از بین بردن سختی موجود در آب به کار می روند. از روش اسمز معکوس (RO) یا فیلتر ممبران برای شیرین کردن آب شور نیز استفاده می شود. پیش از آنکه به مقایسه این دو روش بپردازیم، بهتر است با مفهوم هریک آشنا شوید!

فرآیند اسمز معکوس (Reverse Osmosis) چیست؟

اگر به تعریف لغت « اسمز » بپردازیم ، فرآیند اسمز معکوس دقیقاً برعکس این تعریف خواهد بود. در صورتی که یک مایع (مثلاً آب) به شکل خود به خود از یک غشا عبور نماید ، اصطلاح « اسمز » به آن اطلاق می گردد.

فرآیند اسمز به حرکت آب با درصد خلوص بالاتر (تمیزتر) به سمت آب با درصد خلوص پایین تر (آلوده تر) می گویند. این پدیده به طور کاملاً طبیعی صورت می پذیرد و نیازی به صرف انرژی نیست.

در فرآیند اسمز معکوس ، اعمال خود به خود صورت نمی گیرد و باید از یک محرک استفاده شود. بدین طریق توسط فشار خارجی (پمپ فشار قوی) ، آب شور و غلیظ تر به سمت آبی که از غلظت کمتری برخوردار است حرکت می کند. در این روش با قراردهی یک سد نیمه تراوا اجازه ورود به باکتری ها و دیگر املاح موجود در آب داده نشده، فقط مولکول آب توان نفوذ به این غشا را دارد.

اساس دستگاه آب شیرین کُن ؛ فرآیند اسمز معکوس است!

در دستگاه آب شیرین کن با به کارگیری یک پمپ، فشار مورد نیاز در سمت محلول غلیظ ایجاد شده و آب از سمت محلول غلیظ با عبور از غشایی که آماده تصفیه املاح اضافی آب است به سمت محلول با غلظت کمتر حرکت می کند. بدین طریق حدود 95 تا 99 درصد نمک ها و املاح موجود در آب را حذف می کند.

میزان فشار تولیدی پمپ به کیفیت آب ورودی بستگی دارد.

مسلماً هرچه املاح آب بیشتر باشد ، فشار بیشتری لازم است تا آب بتواند از غشای نیمه تراوای فیلتر ممبران عبور کند.

آب خروجی پس از فرآیند اسمز معکوس | کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب

بعد از عبور آب تحت فشار از غشای فیلتر ممبران ، دو جریان آب خروجی خواهیم داشت. یک جریان آب تصفیه شده بدون آلاینده با درصد خلوص بین 95 تا 99 درصد (بسته به کیفیت فیلتر ممبران شما) و یک جریان آب آلوده ای که حالا غلظت بیشتری نیز پیدا کرده و درصد املاح موجود در آن افزایش داشته است.

بعضا جریان آب غلیظ به عنوان پساب دستگاه آب شیرین کن و فرآیند فیلتر RO دور ریخته می شود. اما در برخی از سیستم های Reverse Osmosis آب خروجی با غلظت بالا دوباره به آب ورودی اضافه می شود و حتی در بسیاری از صنایع، از یک سیستم تصفیه با کمک فرآیند RO جهت تصفیه پساب تولیدی کارخانه استفاده می شود.

سختی گیر رزینی چیست؟

در این دستگاه ، آب سخت با عبور از یک بستر (رزین کاتیونی) با عملیات تبادل یون، املاح سختی را با یون های سدیم ذخیره شده در دانه های رزین کاتیونی تعویض کرده و رسوب گذاری آب را به شدت کاهش می دهد.

سختی گیر رزینی با اسمز معکوس ؟ کدام یک موثرترند؟

کاربرد اسمز معکوس یا سختی گیر رزینی در صنعت تصفیه آب ، فراگیر است و هر دو دارای مزایای مخصوص به خود هستند. برسیم به سوال مهمی که در ابتدای این مطلب بیان نمودیم! کدام یک از این رو روش ، کارایی بیشتری دارند؟

مزایای کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب

1- آلودگی‌ های آب روی سطح فیلتر باقی نمی‌ ماند و برای مدت طولانی می توان از این فیلتر در تصفیه آب استفاده کرد.

2- آب شیرین کن قادر به حذف 95 تا 99 درصد نمک ها، املاح، مواد آلی، ذرات کلوئیدی ، باکتری ها، رسوب و کلیه جامدات محلول در آب می باشد.

3- نگهداری از فیلتر ممبران آسان است.

4- مزه آب خروجی در این روش خوشایندتر است. بوی نامطبوع از بین رفته و رنگ آب نیز بهتر است.

5- اجزای موجود در سیستم معکوس تقریباً ثابت هستند لذا نیازی به جداسازی و تعویض آن ها نیست. از این رو در هزینه های بعدی صرفه جویی می گردد.

معایب روش و کاربرد اسمز معکوس

مهم ترین ایراد فرآیند تصفیه از طریق روش اسمز معکوس ، حذف کلیه ناخالصی‌ های آب از جمله املاح مفید برای بدن می باشد. خوشبختانه با پیشرفتی که در این زمینه حاصل گردیده ، فیلترهای مخصوصی تعبیه شده اند که تمامی املاح مفید را بعد از فیلتراسیون آب، مجدداً به آن بازمی‌ گرداند.

مزایای استفاده از سختی گیر رزینی

1- این روش هزینه کمتری دارد.

2- دستگاه از طول عمر بالایی برخوردار است.

معایب روش سختی گیر رزینی

مهم ترین ایراد این روش اینست که رزین ها با جابجایی کلسیم و سدیم ، باعث می گردند تا میزان سدیم موجود در آب بالاتر رود و این برای افرادی که دارای فشار خون بالا هستند خطرزاست ولی این موصوع نیز امروزه اصلاح گردیده و استفاده از فیلتر پتاسیمی این مشکل را برطرف نموده است.

نتیجه گیری

مزایا و معایب هر دو روش بیان گردید اما آنچه که در انتخاب بین دو روش اسمز معکوس و سختی گیر رزینی می تواند کارساز باشد ، میزان آلودگی آب ورودی ، کیفیت و کاربرد آب خروجی می باشد.

در صورتی که هدف ، از بین بردن سختی آب و محافظت از تجهیزات و تأسیسات کارخانه است ، استفاده از رزین سختی گیر توصیه می گردد زیرا از نظر اقتصادی به صرفه تر می باشد.

اگر هدف ، استفاده انسان از آب شیرین و تصفیه شده است ، به طور حتم روش اسمز معکوس آب باکیفیت تر و سالم تری را تحویل می دهد و کاربرد اسمز معکوس نتایج بهتری را به دنبال خواهد داشت.