Reversā osmoze, pazīstama kā hiperfiltrācija, ir vislabākā no zināmiem filtrācijas veidiem. Tas ir jonu, organisko un suspendēto piemaisījumu izdalīšanas process no ūdens ar membrānu palīdzību. Reverso osmozi lieto tad, kad jāatdala no šķīduma zemmolekulāras izšķīdušas vielas, tādus kā neorganiskie sāļi vai organiskas molekulas, piemēram, glikoze. Reverso osmozi izmanto ūdens šķīduma atsāļošanas procesos, īpaši tīro vidi iegūšānas procesos elektroniskai rūpniecībai un enerģētikai [1]. Reversā osmoze pamatota uz membrānu lietošanu ar ļoti mazām porām, kuru izmērs atšķirībā no NF membrānām ir no 1 Ā (angstrēms = 10-10 m ) līdz 1 nm (nanometrs = 10-9 m, metra miljarddaļa).
No sākuma reversas osmozes paņēmienu izmantoja kuģos jūras ūdens atsāļošanai.
Reversā osmoze ir dabiskās osmozes plūsmas virziena maiņa uz pretējo. Tas ir šķīduma dalīšanās process, kas ietverts šķidruma filtrēšanā caur puscaurlaidīgām membrānām, kuras laiž šķīdinātāju (ūdens) un aizkavē izšķīdinātas vielas. Nepieciešamais spiediens jābūt lielāk par osmotisko. Reversās osmozes shēma paradīta 1. att. Kad padeves ūdens plūst pa membrānas virsmu, tīrā ūdens molekulas iziet cauri membrānai, bet atlikušie piesārņojumi tiek koncentrēti un izskaloti no membrānas virsmas notekcaurulē.
a – osmoze; b – līdzsvars; c – reversā osmoze; 1 – puscaurlaidīga membrāna; 2 – ūdens; 3 – sāļu šķīdums
Šķīduma, tuvam pēc sastāva dabas ūdenim, osmotiskais spiediens pat pie nelielas mineralizācijas pakāpes ir pietiekami liels [2]. Piemēram, jūras ūdenim, kas satur līdz 3,5 % sāļus, tas sastāda apmēram 2,5 MPa.
Galvenais šajā iekārtā ir ierīces spiediena izveidošanai (sūkņi) un atdalīšanas šūnas ar puscaurlaidīgām membrānām.
Negatīvi ietekmē uz reversas osmozes procesiem nogulšņu (kalcija sāļi, dzelzs un mangāna hidroksīdi, suspendētas vielas un augstmolekulārie savienojumi) veidošanās iekārtā. Suspendēto vielu saturs, pienākošais uz membrānu iekārtām, nedrīkst pārsniegt 0,5 mg/l.
2.att. paradīta trīspakāpju reversa osmozes iekārtas principiāla shēma saldūdens un atsāļotas ūdens iegūšanai [3].
1 – izejas ūdens padeve; 2 – sūknis; 3 – hlorators; 4 – priekštīrīšanas filtrs; 5 - paskābinātājs; 6 – augsta spiediena sūknis; 7,8,10 – I, II, un III kārtas reversas osmozes aparāti; 9 – koncentrāta novadīšana; 11 – saldūdens krātuve; 12 – jauktas darbības jonu filtrs; 13 – stipri atsāļotas ūdens tvertne; 14 – stipri atsāļotas ūdens novadīšana;
15 – atsāļotas ūdens novadīšana; 16 – saldūdens novadīšana
Izejas šķīdums, piemēram, sāļš dabas ūdens, hlorējās un padodas uz filtru. Attīrīts šķīdums ar augsta spiediena sūkni pārsūknējās reversa osmozes I pakāpes aparātos [3]. Saldūdens salīst starptvertnē, no kurienes daļa no tā tiek padota patērētājiem, bet cita daļa virzas uz tālāko atsāļošanu II pakāpē. II pakāpes filtrāts salīst tvertnē, no kurienes, tapāt kā pēc I pakāpes, daļa no tā tiek nodota patērētājiem, bet cita daļa virzas uz III pakāpi – jauktas darbības filtrs, kas ļauj iegūt stipri atsāļotu ūdeni. Koncentrēts šķīdums, izejošais no I pakāpes aparāta, vai tiek nodots uz iztvaikošanu, vai novadās uz kanalizāciju atkarībā no ražošanas nosacījumiem. Iekārtā ir automātiskās kontroles un attīrīšanas procesa parametru regulēšanas mezgli.
Izmantotās literatūras saraksts:
1. Osmonics: Обратный осмос / Internets.-http://www.osmonics.ru/production/osmos/osmos.html
2. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. – Киев, Вища школа, 1986. – 252 стр.
3. Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. – Москва, Высшая школа,1987. – 480 стр.