اثر پلاریزاسیون غلظتی در فرآیند شیرین سازی آب به روش اسمز مستقیم (مروری)

زمینه و هدف: انرژی و آب دو عامل از مهم ترین عوامل چالش برانگیز هستند که بشر در هزاره سوم با آن ها مواجه است. در این میان روش های مختلفی برای نمک زدایی آب به کاربرده شده که ضمانت اجرایی و صنعتی شدن این روش ها، بهینه بودن آن ها ازلحاظ مصرف انرژی و داشتن بازده مناسب است. یکی از این روش ها، استفاده از فرآیند اسمزی است که خود به دو بخش اسمز معکوس و اسمز مستقیم تقسیم می شود. در حال حاضر، فرآیند اسمز معکوس به­صورت وسیع در مقیاس صنعتی به کاربرده می­شود. فرآیند اسمز مستقیم طی دهه اخیر موردتوجه قرارگرفته و در راه تجاری شدن با چالش های جدی مواجه است. ازجمله عوامل تاثیرگذار در فرآیند اسمز مستقیم می توان به: خواص محلول خوراک و محلول کشنده (اسمزی)، پلاریزاسیون غلظتی، جهت غشا، گزینش پذیری و توانایی غشا در عدم عبور حل شونده های موجود در محلول های دو طرف غشا، ایجاد اختلاف فشار اسمزی بالا و قابلیت بازیابی آسان محلول کشنده، اشاره کرد. روش بررسی: در این مقاله پدیده پلاریزاسیون غلظتی، مدل­های ریاضی حاکم بر آن و روش های کاهش آن به صورت مروری مورد مطالعه قرارگرفته است. یافته ها: راهکارهای مهمی برای کاهش پلاریزاسیون غلظتی، تغییر ساختار غشاء و بهینه­سازی شرایط فرایندی و محلول کشنده توسط پژوهش گران موردبررسی قرارگرفته اند. نتیجه گیری: با این که پلاریزاسیون غلظتی تاثیر مهمی بر کاهش شار آب عبوری از غشا دارد، به طوری که پلاریزاسیون غلظتی داخلی می تواند شار آب را تا حدود ۸۰% شار آب عبوری اولیه کاهش دهد، ولی می توان با اتخاذ شرایط عملیاتی مناسب و بهینه سازی ساختار غشا آثار منفی آن را کاهش داد.

کلیدواژه ها:

نمک زدایی ، غشا ، اسمز مستقیم ، پلاریزاسیون غلظتی داخلی ، پلاریزاسیون غلظتی خارجی