تشریح فرآیند اسمز معکوس :

در صورتیکه یک غشاء نیمه تراوا بین دو محلول با غلظت هاي متفاوت قرار گیرد، مقداري از حلال از یک طرف محلول رقیق به سمت دیگر غشاء می رود. این پدیده که به نام اسمز معروف است، تا زمانی ادامه پیدا می کند که سیستم به حالت تعادل برسد. در حالت تعادل بین دو طرف غشاء اختلاف فشاري متناسب با غلظت مـواد حـل شده در محـلول وجـود دارد که به آن فشار اسمزي می گویند. هر چه اندازه مولکولهاي ناخالصی درشت تر و درجه یونیزاسیون آنها کمتر باشد، فشار اسمزي کمتر است.

فرآیند اسمز معکوس همانگونه که از نام آن نیز مشخص است، عکس فرآیند طبیعی اسمز می باشد، که امروزه جزء یکی از جدیدترین و متداول ترین روشهاي جداسازي به خصوص در تصفیه آبهاي شور محسوب می شود. در این فرآیند با قرار دادن فشاري بیشتر از فشار اسمزي در سمت محلول غلیظ تر (آب شور)، جهت حرکت حلال (آب خالص) عکس شده و به این ترتیب می توان آب را از ناخالصی هاي درون آن جدا کرد. مقدار درصد بازیابی با توجه به نوع غشاء، کیفیت و کمیت آب تصفیه شده و مقدار هزینه هاي عملیاتی، تعیین خواهد شد. بالا رفتن بیش از اندازه درصد بازیابی، باعث افزایش املاح و در نتیجه فشار اسمزي در آب پشت غشاها می شود، که این امر باعث افزایش انرژي عملیاتی لازم، کاهش دبی و افزایش درصد عبور املاح از میان غشاها می شود.

آب خام پس از یک سري مراحل پیش تصفیه، به سمت یک غشاء نیمه تراوا پمپ می شود و قسمتی از آن از میان غشاء عبور کرده و به این ترتیب در باقیمانده خوراك غلظت نمک ها افزایش خواهد یافت. در همین زمان قسمتی از این آب بدون عبور از میان غشاء از سیستم خارج می شود ( به دلیل افزایش فشار اسمزي در پشت غشاء، فشار عملیاتی اعمالی از طرف پمپ ها براي عبور آب از میان غشاء کافی نیست و در صورت عدم خروج آب شور از سیستم، آب تصفیه شده عبوري از میان غشاء به عقب برگشت خواهد کرد )، که مقدار این آب با توجه به کیفیت آب ورودي و نوع غشاء بین 20 % تا 70 % متغیر است.

سیستم هاي RO می توانند به صورت تک مرحله اي و یا دو مرحله اي طراحی شوند. انتخاب هر یک از حالات بالا بستگی به کیفیت مطلوب آب تصفیه شده دارد. در سیستم هاي تک مرحله اي آب تصفیه شده خروجی از یک مجموعه از ماژول ها به عنوان محصول نهایی از سیستم خارج می شود و آب شور باقیمانده دور ریخته می شود.

اما در سیستم هاي دو مرحله اي با توجه به نوع آب خوراك ورودي و کیفیت محصول مورد نظر آب تصفیه شده (در صورتیکه آب تصفیه شده از یک مجموعه از ماژولها وارد مجموعه بعدي شود، این سیستم را Two pass می گویند. و یا آب خروجی (در صورتیکه آب شور خروجی از یک مجموعه از ماژولها وارد مجموعه بعدي شود، این سیستم را Two stage می گویند. از یک مجموعه از ماژولها وارد مرحله دوم تصفیه می شود.  از سیستم هاي دو مرحله اي نیز در تصفیه آبهاي نیمه شور (TDS = 1000-5000 ppm ) و براي افزایش درصد بازیابی استفاده می شود.