عمده ترین مشکل آب تغذیه کننده ناشی از حضور جامدات معلق است. این جامدات براساس اندازه و قابلیت ته نشین شدن آن ها، به دو دسته جامدات کلوییدی و غیرکلوییدی، دسته بندی می شوند. جامدات کلوییدی قطری کوچک تر از 1 میکرون دارند و طی عملیات ته نشینی قابل حذف نمی باشند.
اگر چنانچه اجزای کلوییدی دارای بار سطحی خنثی باشند، با افزودن یک ماده شیمیایی منعقدکننده، حذف آن ها تسهیل می شود. ماده منعقدکننده موجب می شود تا اجزای کلوییدی به هم چسبیده و در اثر عملیات ته نشینی و فیلتراسیون حذف شوند.
جامدات غیر کلوییدی معمولا در طی فرآیندهای معمول ته نشینی و فیلتراسیون حذف می شوند.
میزان تمایل یک منبع تغذیه کننده به رسوب گذاری و گرفتگی در آن، شاخص تراکم لجن SDI نامیده می شود. مقادیر SDI بیشتر از 3 میکرون نشان دهنده این است که آب به عملیات پیش تصفیه اضافی نیاز دارد.
در اثر تعویض یونی، کاتیون ها یا آنیون های موجود در محلول و یا کاتیون های موجود در محلول با کاتیون ها و آنیون های موجود در رزین تعویض می شوند به گونه ای که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می مانند.
رزین های تعویض یونی را می توان به دو گروه بزرگ رزین های کاتیونی و رزین های آنیونی تقسیم نمود که هر گروه شامل نوع ضعیف و نوع قوی می باشند. به طور کلی رزین های نوع قوی در محدوده وسیعی از pH و رزین های نوع ضعیف در یک محدوده کوچکی از pH مناسب هستند.
رزین های کاتیونی
رزین های کاتیونی قوی بصورت سدیمی برای کاهش سختی آب به کار می روند. رزین های کاتیونی سدیمی از نوع قوی نه فقط کاتیون های سختی آور آب بلکه همه یون های فلزی را با سدیم تعویض می کنند. برای احیا این نوع رزین ها کافی است رزین با آب نمک شستشو داده شده تا رزین به فرم اولیه خود تبدیل شود.
وقتی آب از روی رزین های آنیونی از نوع قوی عبور نماید، بنیان اسید توسط این نوع رزین جذب شده و به جای آن یون هیدروکسید آزاد می شود.
بنابراین آب حاوی املاح در اثر عبور از روی رزین های آنیونی و کاتیونی همه املاح خود را از دست می دهد و آب بدون یون حاصل می گردد.
از آنجا که غشای RO مانع از عبور نمک ها می شود، غلظت نمک در طرفی از غشا، که منبع تغذیه قرار دارد، افزایش می یابد. این امر موجب افزایش و در نتیجه رسوب بعضی از نمک ها از حد قابلیت انحلال آن ها می شود. رسوب گذاری غشا زمانی اتفاق می افتد که مقادیری از نمک های موجود در آب تغذیه کننده، در سطح غشا رسوب نماید.
هرنمک دارای مشخصات منحصر به فردی است که قابلیت تشکیل رسوب آن را تعیین می نماید، اما نمک های با قابلیت انحلال کم، نسبت به رسوب گذاری در RO میل شدیدی دارند.
معمول ترین انواع رسوبات، آنهایی هستند که با کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیکا، سولفات استرانسیم و سولفات باریم شکل گرفته اند.
اگر مقادیر نمک ها از حد مجاز قابلیت انحلال تجاوز نماید، انجام مراحل پیش تصفیه ضروری است. در اغلب موارد به منظور کاهش میزان غلظت نمک ها، کاهش نسبت بازیافت ضروری است.
سایر روش های کنترل رسوب، شامل استفاده از بازدارنده های شیمیایی رسوب، عامل کمپلکس تنظیم کننده pH و نرم کردن آب برای کاهش یون های کلسیم و منیزیم است.
بیشترین مقدار انرژی به وسیله موتور الکتریکی به منظور راه اندازی پمپ فشار قوی آب ورودی مصرف می شود. انرژی مورد نیاز برای سیستم RO تقریبا متناسب با افزایش میزان فشار عملکرد سیستم افزایش می یابد. سیستم های آب لب شور دارای مصرف ویژه انرژی بین 1 تا 3 کیلووات ساعت به ازای هر مترمکعب آب تولیدی می باشند.
انرژی موردنیاز سیستم های RO آب دریا در مقایسه با سیستم های آب لب شور بسیار بالاترند. علت این امر فشار عملکرد بالاتر و نیز میزان بازیافت آب تولید شده کمتر، است. بنابراین به منظور کاهش انرژی موردنیاز و برای دستیابی به بهره وری بیشتر، اغلب سیستم های RO آب دریا به ابزار بازیافت انرژی مجهزند، تا مقدار انرژی مصرفی را کاهش داده و به لحاظ اقتصادی آن را به حد قابل قبول برساند.
پس از عبور آب از غشا، فشار آب به حد فشار اتمسفر می رسد، در حالیکه فشار آب غلیظ شده همچنان بالاست. سیستم بازیافت انرژی، می تواند بیشتر این انرژی را از آب غلیظ شده، بازیافت کرده و مقدار مصرف انرژی کل سیستم را تا 50 درصد بهبود بخشد.