فرق ممبران با تقطیر، تعویض یونی، فیلتراسیون، اولترافیلتراسیون

تئوری تصفیه ممبران با روش‌های تصفیه دیگر تفاوت فاحشی دارد. و شاید مهم‌ترین آن مربوط به عدم داشتن منافذی برای غربال کردن ذرات باشد درواقع شاید بتوان گفت اسمز معکوس لایه هوشمندی است که توان شناسایی و انتخاب آب را دارد. در زیر به‌صورت مختصر به تفاوت روش اسمز معکوس با سایر روش‌ها اشاره‌شده است.

آیا ممبران برای عبور دادن آب دارای منفذ است؟

اصطلاحاً قطر منافذ غشا ممبران کمتر از 0.0001 میکرون (یک ده‌هزارم میکرون) است. باید توجه نمود که غشا ممبران فاقد حفره‌های فیزیکی است. چنین منافذی حتی با چشم مسلح هم بر روی ممبران قابل‌دیدن نیستند. بلکه آب توسط ایجاد پیوند با بخش‌هایی از ساختمان شیمیایی پلیمر غشا ممبران قادر به عبور از غشا هست؛ اما املاح حل‌شده به دلیل اندازه ذرات و مشخصات بار الکتریکی‌شان به‌راحتی قادر به نفوذ از غشا نیستند.

فرق ممبران و اسمزمعکوس با تقطیر و تعویض یونی

اسمز معکوس برخلاف سیستم تقطیر احتیاج به تغییر فاز شدید انرژی ندارد و در مقایسه با بسترهای تعویض یونی نیازی به حجم زیاد اسید و سود در زمان احیای بسترهای تعویض یونی ندارد

فرق ممبران اسمزمعکوس با فیلتراسیون

اساس کار فرایند اسمز معکوس مانند فیلتراسیون نیست. در فیلتراسیون حذف ذرات ریز به دلیل اندازه آن‌ها صورت می‌گیرد و در عمل فیلتراسیون، حذف ذرات به دلیل بزرگی آن‌هاست و درنتیجه، ذرات درشت از منافذ فیلتر نمی‌توانند از میان منافذ فیلتر عبور کنند، درصورتی‌که مولکول‌های آب و ذرات ریزتر از منافذ فیلتر به‌راحتی از منافذ فیلتر عبور می‌کنند. در مکانیسم اسمز معکوس، بر روی غشای آر او، حفره‌های (منافذ) فیزیکی وجود ندارد. چنین حفره‌هایی حتی با چشم مسلح هم قابل‌دیدن نیستند. آب و مواد آلی با جرم مولکولی کمتر (توسط ایجاد پیوند آب با بخش‌هایی از ساختمان شیمایی پلیمر) قادر به عبور از پلیمر غشا هستند؛ اما نمک‌های حل‌شده و مواد آلی با جرم مولکولی سنگین به دلیل اندازه ذرات و مشخصات بار الکتریکی‌شان به‌راحتی قادر به نفوذ از غشا نیستند.

در فیلتراسیون مبنا قطر منافذ فیلتر، ولی در ممبران مبنا ساختمان شیمیایی پلیمر برای جداسازی ذرات (املاح) از آب می‌باشند

لذا بیان قطر منافذ ممبران یک مقایسه است. اصطلاحاً قطر منافذ غشا ممبران کمتر از 001/0 میکرون (یک‌هزارم میکرون) است

فرق ممبران اسمزمعکوس با فیلتراسیون

توانایی نفوذ آب از درون غشا، از مزایای استفاده از آر او به‌جای اولترافیلتراسیون است. سرعت آب قبل از رسیدن به غشا، با سرعت موضعی آن در هنگام عبور از غشا برابر است

این ویژگی آر او با ویژگی عبور آب از فضای یک اولترافیلتراسیون کاملاً فرق دارد. در غشای یو اف، جریان آب باید از میان منافذ آن عبور کند. این منافذ نسبت به سطح غشا، حداقل سطح مقطع را دارا هستند بنابراین، آب موجود در سطح غشا فقط به منافذ باز آن فشار وارد می‌کند که این منافذ، درصد بسیار ناچیزی از سطح غشا را تشکیل می‌دهد. درنتیجه، سرعت موضعی آب در هنگام عبور از منافذ، بسیار بیشتر از سرعت آب در سطح تودۀ جریان است

در هر دو سیستم آر او و یو اف، در حین عبور آب محصول از غشا، ذرات ریز و جامدات معلق موجود در آب خوراک در سطح غشا می‌مانند و قادر به عبور نیستند. عبور پیوسته آب از سطح غشا موجب می‌شود که به این ذرات فشار وارد گردد و از برگشت آن به توده جریان جلوگیری شود. به‌منظور برگشت آلودگی‌ها به داخل توده جریان، نیروی برشی آب در هنگام عبور از سطح غشا باید بیشتر از نیروی برشی آن در هنگام عبور از میان غشا باشد. به خاطر سرعت موضعی زیاد آب در هنگام عبور از میان غشای یو اف نیروی برشی آب در هنگام عبور از سطح آن، تأثیر کمتری در جلوگیری از گرفتگی سطح غشا، توسط جامدات معلق دارد

احتمال گرفتگی دستگاه‌های غشای یو اف ممکن است حتی تا ده برابر بیشتر از غشای آر او باشد، زیرا تمام مقدار آب ورودی به غشا از آن عبور می‌کند