در یک سیستم اسمز معکوس، یک غشای نیمه تراوا بین دو محفظه قرار میگیرد. آب خالص از یک محلول نمکی رقیق از طریق غشا ممبران به داخل یک محلول نمکی غلیظ تر جریان مییابد. غشا اجازه میدهد تا آب از طریق آن به هر دو طرف نفوذ کند، اما نمک و سایر مواد جامد محلول نمی توانند از آن عبور کنند. سیستم سعی خواهد کرد در هر دو طرف غشا به غلظت یکسان برسد. تنها راه ممکن برای رسیدن به تعادل، عبور آب از محفظه آب خالص به محفظه حاوی نمک است تا محلول نمک رقیق شود.
اسمز میتواند باعث افزایش ارتفاع محلول غلیظ شده شود که تا زمانی که فشار ستون آب (محلول نمک) زیاد شود افزایش مییابد به طوری که نیروی این ستون آب جریان آب را متوقف می کند. به نقطه تعادل این ارتفاع ستون آب از نظر فشار آب در برابر غشا، فشار اسمزی گفته می شود.
اگر نیرویی به این ستون آب وارد شود، میتواند جهت جریان آب از غشا را برعکس کند. این اساس اصطلاح اسمز معکوس است. این جریان معکوس می تواند از محلول نمک، آب خالص را تولید کند.
در پروژههای استفاده مجدد از فاضلاب، آب ورودی که وارد سیستم تصفیه تکمیلی میشود اغلب کیفیت بسیار پایین تری نسبت به آب سطحی دارد. این آب برای جلوگیری از ایجاد گرفتگی در غشا ممبران و اطمینان از عملکرد مطلوب، باید قبل از ورود به سیستم RO تحت فرایند پیش تصفیه قرار بگیرد.
با استفاده گسترده از فناوری اولتر افیلتراسیون (UF) و میکرو فیلتراسیون طی 10 سال گذشته، غشاهای UF بیشتری به عنوان پیش تصفیه RO در تصفیه پروژه های استفاده مجدد از پساب استفاده شدهاند. غشاهای UF ذرات، باکتری ها و سایر آلودگیهایی را که می توانند به سیستم RO آسیب برسانند را از جدا می کنند. این غشاها از منافذ میکروسکوپی تشکیل شدهاند که میتوانند ذرات معلق را فیلتر کنند. فناوری UF مزایای بسیاری برای فرآیند RO دارد:
- جریان طراحی RO بیشتر (سرعت عبور آب از غشا)
- فضای کم مورد نیاز
- جایگزینی غشای RO به طور قابل توجهی کاهش می یابد
- می تواند آب ورودی با کیفیت متغیر و ضعیف را تصفیه کند
- مدت استراحت کوتاه
- کاهش نیاز به تمیز کردن شیمیایی RO عامل اصلی در کاهش هزینه های عملیاتی است.