תהליך אוסמוזה הפוכה מבוסס על הבנת תהליך האוסמוזה . בתהליך אוסמוזה בטבע כאשר ממברנה חצי חדירה או מפרידה בין שתי תמיסות בעלות ריכוז שונה ,מים יזרמו מכיוון התמיסה המהולה , לתמיסה המרוכזת.
תאוריה של אוסמוזה
זרימה זו ניתנת להסבר על ידי העובדה כי התמיסה המהולה נמצאת במצב אנרגטי גבוה יותר מאשר התמיסה המרוכזת . לשם יצירת שיווי משקל של אנרגיה יזרמו מים כדי לאזן הפרש.
מעבר מים מהאדמה לשורשי העץ הוא דוגמא לתהליך אוסמוזה .
דוגמא לתהליך אוסמוזה ניתן ליראות בניסוי הבא :
ניקח ביצה ( המכילה קרום חצי חדיר ) ונטבול אותה במיכל מלא עם מי רשת נחדיר לראש הביצה קש ונראה כי נוזל הביצה יתחיל להתרומם וליצור לחץ אוסמוטי עד למצב של שיווי משקל .
לחץ זה יאזן את חדירת מי רשת לתוך נוזל הביצה המרוכז יותר . נזכור תמיד כי מי רשת נמצאים במצב אנרגטי גבוה יותר מאשר מי נוזל הביצה .
תהליך אוסמוזה הפוכה – על ידי הפעלת לחץ על התמיסה המרוכזת מתהפך כיוון הזמירה הטבעי ומים טהורים נאלצים לזרום דרך הממברנה לתוך התמיסה המהולה במתקני RO לחץ זה מושג על ידי משאבה וכאילו מוסיף אנרגיה לתמיסה המרוכזת. לחץ אוסמוטי הוא הבדל בין האנרגיה הפוטנציאלית של כל תמיסה לבין מים טהורים. לחץ זה הוא פונקציה (תלוי ב … ) טיב המומס וריכוזו במים . במונחים מעשיים זו הלחץ המינימלי שעלינו להפעיל כדי לקבל טיפה ראשונה של מים טהורים מתמיסה בעלת ריכוז נתון
דוגמא : למי ים יש לחץ אוסמוטי של 400psi . כדי לקבל טיפת מים טהורה ממי ים עלינו להפעיל לחץ העולה על 400psi . בתהליכי מי ים נשתמש בלחץ כ 600psi .
מאזן חומר במתקן R.O
בכל ממברנה או מתקן מתחלק לכמות 3 זרמים עיקריים:
א – זרם ההזנה ( FEEDWATER )
ב- זרם התרכיז ( CONCENTRATE ) אשר אינו עובר דרך הממברנה .
ג – זרם התוצר ( PERMATE ) אשר עובר דרך הממברנה .
כל זרם מאופיין כמותית "q", כמות המים ועל ידי "c'- ריכוז המלחים המומסים בכל זרם .
אחוז השבה מוגדר כי יחס בין כמות התוצר לכמות ההזנה
יחס או אחוז ההשבה הינו גורם מכריע בתכנון מתקן ונשוב אליו מאוחר יותר .