بيشترين حجم آب هاي روي كره زمين كه در اكثر رودخانه ها و تقريبا تمام درياهاي آزاد يافت مي شود به علت غلظت املاح و نمك فراوان نه نتها آشاميدني نيستند بلكه در بخش هاي مختلف صنعت و كشاورزي نيز قابل استفاده نمي باشد. بنابراين امروزه تصفيه و شيرين سازي آب جهت استفاده در بخش هاي مختلف صنايع و كشاورزي امري ضروري و انكار ناپذير است.
در فرايندهاي صنعتي كه بر پايه استفاده از آب تميز و سالم مي باشند تامين آب با كيفيت مورد نياز يكي از مشكلات و چالش هاي اصلي صنايع مي باشد. در صنايع آب در بخش هاي مختلف از قبيل ديگ هاي بخار، سيستم هاي برودتي، واحد هاي توليدي، بخش شستشو و تميز كردن و ساير قسمت ها مورد نياز مي باشد. لذا كيفيت آب مصرفي بايد به گونه اي باشد كه باعث ايجاد گرفتگي و رسوب و يا خوردگي در لوله ها و تجهيزات نظير بويلر ها و برج هاي خنك كن نگردد و نيز باعث تغيير كيفيت محصول توليدي نشود. بنابراين بايستي با تعيين كيفيت آب مورد نياز در بخش هاي مختلف صنعت سيستم تصفيه آب مناسب و بهينه جهت تامين آب در نظر گرفته شود تا از ايجاد مشكلات جانبي جلوگيري گردد.
تصفيه آب صنعتي يكي از روش هاي بسيار بهينه جهت تصفيه آب صنايع و تامين آب با كيفيت بالا، جهت استفاده در بخش هاي مختلف صنعت مي باشد، استفاده از تكنولوژي هاي غشايي اسمز معكوس كه به عنوان يك روش ارتقاء يافته و بسيار كارامد جهت جداسازي مواد در سطح مولكولي و يوني در جهان شناخته شده است.
روش هاي قديمي تصفيه آب و فاضلاب كه سابقا استفاده مي شد مبتني بر فرايندهاي تبخير و ميعان بود كه براي مصرف انرژي بالايي از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نبود. در حاليكه تكنولوژي هاي غشايي ابدا اين مشكلات را ندارند و مي توانند به عنوان جايگزين خوبي براي روش هاي قديمي تصفيه آب مطرح شوند و به دليل مصرف انرژي پايين و پيشرفت هاي روز افزون در تكنيك هاي ساخت، غشاها نقش اساسي در تصفيه آب صنعتي به عهده گرفته اند. در فرايندهاي غشايي به شيوه هاي فيزيكي عمل جداسازي حلال از نمك هاي محلول در آن با استفاده از غشاهاي نيمه تراوا صورت مي پذيرد. اين غشاها داراي خاصيت نفوذ پذيري انتخابي بوده و با جلوگيري از عبور ناخالصي ها به صورت انتخابي سبب خالص سازي آب مي گردند و آبي با كيفيت بسيار بالا توليد مي كنند. دستگاه‌هاي تصفيه آب صنعتي با توجه به توانايي آنها جهت حذف مواد محلول و نامحلول موجود در آب به سه دسته عمده تقسيم‌بندي مي‌گردد:.
اسمز معكوس (RO)
نانو فيلتراسيون (NF)
اولترافيلتراسيون (UF)
دستگاه تصفيه آب صنعتي با روش اسمز معكوس غشاء RO وNF متدوال ترين فرآيند هاي غشايي براي تهيه آب آشاميدني مي باشد. اسمز معكوس عبور تحت فشار آب از ميان يك لايه غشائي و عكس فشار اسمزي معمول مي باشد كه تحت اين فرآيند آب از محلول حاوي املاح جدا مي گردد پس اسمز معكوس يك روش جداسازي ناخالصي ها از آب مي باشد كه عامل جداسازي اعمال فشار مكانيكي است .
طراحي پكيج تصفيه آب اسمز معكوس نيازمند تخصص و تجربه در زمينه فناوري اسمز معكوس و همچنين شناخت و بكارگيري تجهيزات با كيفيت در سطح استانداردهاي بين المللي براي دستيابي به طول عمر بهينه 15 ساله براي اين نوع پكيج ها مي باشد.
نانو فيلتراسيون يك فرايند فيلتراسيون غشايي است كه اخيرا مطرح شده است. اين فرايند براي آبي كه داراي مواد جامد حل شده كم باشد، مورد استفاده قرار ميگيرد، نظير آبهاي سطحي و آبهاي زيرزميني . هدف از اين فرايند رسيدن به آب نرم (حذف polyvalentcation) و حذف ضدعفوني كننده ها به وسيله محصولات جانبي جديدي مانند مواد آلي طبيعي و مصنوعي ميباشد.
نانو فيلتراسيون و ديگر تكنولوژي هاي غشايي جهت جداسازي مولكولي در سيستم هاي آبي مورد استفاده قرار ميگرفته است. هدف اصلي از به كارگيري نانو فيلتراسيون تصفيه آب و نرم كردن آبهاي خاص بود. نانوفيلتراسيون از طريق باز نگهداشتن يونهاي دو ظرفيتي هيدرات نظير Ca+2 و Mg+2 و عبور دادن يونهاي تك ظرفيتي هيدرات كه كوچكتر هستند، قادر به نرمتر كردن آب ميباشد.
اولترافيلتراسيون، يك فرآيند فيلتراسيون با استفاده از ممبران است كه بر مبناي غشاي نيمه تراوا جهت جداسازي ذرات با سايز يك دهم تا يك صدم ميكرون به كار مي رود. غشاهاي اين فيلتر از عبور ذرات با وزن مولكولي بالا، ذرات كلوييدي، مولكول پليمرهاي آلي و غير آلي و تمامي ذرات با سايز بالاتر از 20-10 نانومتر از جمله گرده ها، جلبكها، باكتريها، ويروسها و ميكروبها ممانعت مي كند.
سيستم اولترافيلتراسيون در فيلتراسيون محلولهاي حاوي ذرات جامد معلق، باكتريها، و غلظت بالاي ماكرو مولكولها مانند جداسازي مخلوط آب در روغن، آب ميوه ها، صنايع شير و لبنيات، صنايع دارويي، صنايع توليدآب آشاميدني و تصفيه پساب نسبت به ساير سيستمهاي مشابه در فيلتراسيون ارجحيت دارد.