מאמר זה מכוון לקהל שיש לו ניסיון מועט או ללא ניסיון עם מי אוסמוזה הפוכה וינסה להסביר את היסודות במונחים פשוטים שאמורים להשאיר את הקורא עם הבנה כוללת טובה יותר של טכנולוגיית המים אוסמוזה הפוכה ויישומיה.
הבנת אוסמוזה הפוכהאוסמוזה הפוכה, המכונה בדרך כלל RO, היא תהליך שבו אתה demineralize או deionize מים על ידי דחיפתם תחת לחץ דרך קרום אוסמוזה הפוכה חדיר למחצה.
כיצד פועלת אוסמוזה הפוכה?אוסמוזה הפוכה פועלת על ידי שימוש במשאבה בלחץ גבוה כדי להגביר את הלחץ בצד המלח של ה-RO ולכפות את המים על פני קרום ה-RO החדיר למחצה, מה שמשאיר כמעט את כל (כ-95% עד 99%) המלחים המומסים מאחור בזרם הדחייה. כמות הלחץ הנדרשת תלויה בריכוז המלח של מי ההזנה. ככל שמי ההזנה מרוכזים יותר, כך נדרש לחץ רב יותר כדי להתגבר על הלחץ האוסמוטי.
המים המותפלים שעברו דה-מינרליזציה או דה-יוניזציה, נקראים מים מחלחלים (או מוצר). זרם המים שנושא את המזהמים המרוכזים שלא עברו דרך קרום ה-RO נקרא נחל דחוי (או מרוכז).
כאשר מי ההזנה נכנסים לממברנת RO בלחץ (מספיק לחץ כדי להתגבר על לחץ אוסמוטי) מולקולות המים עוברות דרך הממברנה החדירה למחצה והמלחים ומזהמים אחרים אינם מורשים לעבור ומשוחררים דרך זרם הדחייה (הידוע גם בשם זרם התרכיז או התמלחת), אשר עובר לניקוז או יכול להיות מוזן בחזרה לתוך אספקת מי ההזנה בנסיבות מסוימות כדי להיות ממוחזרים דרך מערכת RO כדי לחסוך במים. המים שעושים את זה דרך קרום RO נקראים permeate או מי המוצר ובדרך כלל יש סביב 95% עד 99% של מלחים מומסים הוסרו ממנו.
חשוב להבין שמערכת RO משתמשת בסינון צולב ולא בסינון רגיל שבו המזהמים נאספים בתוך מדיית המסנן. עם סינון צולב, הפתרון עובר דרך המסנן, או חוצה את המסנן, עם שני שקעים: המים המסוננים הולכים לכיוון אחד והמים המזוהמים הולכים לכיוון אחר. כדי למנוע הצטברות של מזהמים, סינון זרימה צולבת מאפשר למים לסלק הצטברות מזהמים וגם לאפשר מספיק מערבולות כדי לשמור על פני השטח של הממברנה נקיים.
אילו מזהמים יוסרו אוסמוזה הפוכה מהמים?אוסמוזה הפוכה מסוגלת להסיר עד 99%+ מהמלחים המומסים (יונים), חלקיקים, קולואידים, חומרים אורגניים, חיידקים ופירוגנים ממי ההזנה (אם כי אין להסתמך על מערכת RO שתסיר 100% מהחיידקים והווירוסים). ממברנת RO דוחה מזהמים על סמך גודלם ומטענם. כל מזהם שמשקלו המולקולרי גדול מ-200 נדחה ככל הנראה על ידי מערכת RO הפועלת כראוי (לשם השוואה, למולקולת מים יש MW של 18). כמו כן, ככל שהמטען היוני של המזהם גדול יותר, כך גדל הסיכוי שהוא לא יוכל לעבור דרך קרום RO. לדוגמה, יון נתרן יש רק מטען אחד (חד-ערכי) ואינו נדחה על ידי קרום RO כמו גם סידן למשל, אשר יש שני מטענים. כמו כן, זו הסיבה שמערכת RO אינה מסירה גזים כגון CO2 בצורה טובה מאוד מכיוון שהם אינם מיוננים מאוד (טעונים) בזמן שהם בתמיסה ויש להם משקל מולקולרי נמוך מאוד. מכיוון שמערכת RO אינה מסירה גזים, המים המחלחלים יכולים להיות בעלי רמת pH מעט נמוכה מהרגיל, בהתאם לרמות ה-CO2 במי ההזנה כאשר ה-CO2 מומר לחומצה פחמתית.
אוסמוזה הפוכה יעילה מאוד בטיפול במים מליחים, עיליים ומי תהום עבור יישומי זרימות גדולות וקטנות כאחד. כמה דוגמאות לתעשיות המשתמשות במי RO כוללות תרופות, מי הזנת דודים, מזון ומשקאות, גימור מתכת וייצור מוליכים למחצה כדי להזכיר כמה.
ביצועי אוסמוזה הפוכה וחישובי תכנוןישנם קומץ חישובים המשמשים לשיפוט הביצועים של מערכת RO וגם לשיקולי עיצוב. למערכת RO יש מכשור המציג איכות, זרימה, לחץ ולעיתים נתונים אחרים כמו טמפרטורה או שעות פעולה. על מנת למדוד במדויק את הביצועים של מערכת RO אתה צריך את הפרמטרים הבאים הפעולה לכל הפחות:
- לחץ הזנה
- לחץ מחלחל
- לחץ מרוכז
- מוליכות הזנה
- מוליכות מחלחלת
- זרימת הזנה
- זרימה מחלחלת
- טמפרטורה
ויאם עודמערכת אוסמוזה הפוכה 
