عوامل موثر در عملکرد فیلتر ممبران RO

عوامل موثر در عملکرد فیلتر ممبران RO
عوامل موثر بر عملکرد غشاء RO

فن آوری اسمز معکوس (RO) می تواند موضوع پیچیده ای باشد، به ویژه بدون درک اصطلاحات خاص که جنبه های مختلف عملکرد سیستم RO و روابط بین این متغیرهای عملیاتی را توصیف می کند.

در این مقاله برخی از این اصطلاحات کلیدی را تعریف می‌کنیم و مروری کوتاه بر عواملی که بر عملکرد غشاهای RO تأثیر می‌گذارند، از جمله فشار، دما، غلظت نمک آب تغذیه، بازیابی نفوذ و pH سیستم ارائه می‌دهیم.

 

تعاریف

Recovery: درصد آب خوراک سیستم غشایی که از سیستم به عنوان آب محصول یا “پرمیت” خارج می شود. طراحی سیستم غشایی بر اساس کیفیت مورد انتظار آب خوراک است و ریکاوری از طریق تنظیم اولیه دریچه ها بر روی جریان کنسانتره ثابت می شود. ریکاوری اغلب در بالاترین سطح ثابت می شود که جریان پرمیت را به حداکثر می رساند و در عین حال از رسوب نمک های فوق اشباع در سیستم غشایی جلوگیری می کند.

Rejection: درصد غلظت مواد جامد حذف شده از آب خوراک سیستم توسط ممبران.

Passage: نقطه مقابل «ریجکت»، عبور درصدی از اجزای حل شده (آلاینده) در آب خوراک هستند که از غشا عبور کردند.

Permeate: آب محصول تصفیه شده که توسط یک سیستم غشایی تولید می شود.

Flow: جریان خوراک میزان آب خوراک وارد شده به غشا است که معمولاً بر حسب گالن در دقیقه (gpm) اندازه گیری می شود. جریان کنسانتره میزان جریان آب خوراک غیر پرمیت است که از غشا خارج می شود. این کنسانتره حاوی بیشتر ترکیبات محلول است که در اصل از منبع خوراک به غشا منتقل می شود. معمولاً بر حسب گالن در دقیقه (gpm) اندازه گیری می شود.

فلاکس یا شار: سرعت انتقال پرمیت در واحد سطح غشا که معمولاً بر حسب گالن بر فوت مربع در روز اندازه گیری می شود (gfd).

محلول رقیق: محلول آب تصفیه شده، آب محصول سیستم RO.

محلول غلیظ(کنسانتره): محلول آب شور مانند آب تغذیه سیستم RO.

 

اثر فشار

ساختار دستگاه های تصفیه آب صنعتی به صورتی است که ممبران ها برای تصفیه آب و حذف آلاینده ها و املاح به فشار بالای آب نیاز دارند. در واقع ورود آب با فشار اسمزی لازم به فیلترهای ممبران می تواند عملکرد آنها را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار بدهد. با توجه به این موضوع هر چقدر فشار آب بیش تر شود، کیفیت آب خروجی بالاتر و مقدار آب تولیدی بیش تر می شود. اما در کنار این توجه کنید که اگر فشار آب از حد مجاز و تعیین شده بیش تر شود، ممکن است باعث وارد شدن آسیب به ساختار ممبران و خرابی آن شود. با توجه به این عامل، فشار آب می تواند تا حد زیادی در عملکرد و طول عمر فیلترهای ممبران تاثیر گذار باشد.

بر این اساس توصیه می شود میزان فشار آب را در سیستم های تصفیه آب صنعتی در محدوده زمانی مشخص شده بررسی کنید تا در کنار عملکرد مطلوب سیستم، هیچ آسیبی به ساختار فیلترهای ممبران تصفیه آب صنعتی وارد نشود. 

اثر دما

بعد از بررسی های انجام شده، بسیاری از کارشناسان متوجه شده اند که با افزایش دمای آب ورودی، جریان آب خروجی افزایش پیدا می کند اما سطح کیفی آب کاهش می یابد. در واقع با افزایش دمای آب ورودی، جریان آب تولیدی افزایش پیدا می کند و میزان نمک و املاح آب بالاتر می رود. 

می توان دریافت که افزایش دمای آب ورودی، باعث کاهش حذف نمک در فیلترهای ممبران می شود و عملکرد کلی سیستم را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می دهد. بر همین اساس دمای آب هم یکی از مهم ترین پارامترهایی است که در حین کار سیستم های تصفیه آب صنعتی باید به صورت ویژه ای به آن توجه کرد. حداکثر دمای آب در سیستم های تصفیه آب صنعتی می تواند به اندازه 45 درجه سانتی گراد باشد، اما بهتر است دمای آب را در محدوده ای تنظیم کنید که فیلتر ممبران دارای بهترین عملکرد برای حذف آلاینده ها می باشد. 

 

تاثیر غلظت نمک

عملکرد دستگاه های تصفیه آب صنعتی به صورتی است که هر چقدر میزان شوری آب بیش تر شود، جریان و دبی آب خروجی کاهش پیدا می کند. این موضوع باعث تاثیر در عملکرد ممبران های تصفیه آب صنعتی هم می شود و میزان عبور نمک را در سیستم افزایش می دهد. با توجه به این بهتر است در پیش تصفیه سیستم های تصفیه آب صنعتی از عوامل و مواد شیمیایی که باعث کاهش TDS آب می شود استفاده کنید. 

اثر درصد ریکاوری

درصد ریکاوری برابر با نسبت آب تصفیه‌شده به آب ورودی به دستگاه تصفیه آب است. با ثابت در نظر گرفتن سایر عوامل و افزایش درصد ریکاوری، شار آب تصفیه‌شده کاهش یافته و در نقطه‌ای که فشار اسمزی آب ورودی با فشار اعمال‌شده برابر می‌شود، متوقف خواهد شد. میزان حذف نمک نیز با افزایش درصد بازیابی مطابق نمودار زیر کاهش می‌یابد.

اسمز معکوس زمانی رخ می دهد که جریان اسمزی طبیعی بین یک محلول رقیق و یک محلول غلیظ از طریق اعمال فشار آب خوراک معکوس شود. اگر درصد ریکاوری افزایش یابد (و فشار آب تغذیه ثابت بماند)، نمک‌های موجود در خوراک باقیمانده غلیظ‌تر می‌شوند و فشار اسمزی طبیعی تا زمانی که به اندازه فشار خوراک اعمال‌شده باشد، افزایش می‌یابد. این می تواند اثر محرک فشار خوراک را خنثی کند، فرآیند اسمز معکوس را کند یا متوقف کند و باعث کاهش و حتی توقف شار نفوذ و دفع نمک شود.

حداکثر درصد بازیابی ممکن در هر سیستم RO معمولاً به فشار اسمزی بستگی ندارد، بلکه به غلظت نمک های موجود در آب تغذیه و تمایل آنها به رسوب در سطح غشاء به عنوان مقیاس معدنی بستگی دارد. رایج ترین نمک های کم محلول عبارتند از کربنات کلسیم (سنگ آهک)، سولفات کلسیم (گچ) و سیلیس. از تصفیه شیمیایی آب خوراک می توان برای جلوگیری از جرم گیری مواد معدنی استفاده کرد.

تاثیر PH آب

PH آب ورودی از دیگر پارامترهایی است که می تواند در عملکرد ممبران ها تاثیر گذار باشد، محدوده PH مجاز و مناسب برای ممبران ها در سیستم تصفیه آب صنعتی معمولا به اندازه 2 تا 12 می باشد. در این زمینه بررسی محدوده PH تعیین شده توسط کمپانی تولید کننده ممبران هم راهکار مناسبی است. 

 

تاثیر وجود کلر 

غشای ممبران های تصفیه آب صنعتی RO از پلی آمید ساخته شده و کلر یکی از عواملی است که می تواند باعث بروز آسیب به آن شود. در مواردی مشاهده می شود که از کلر به عنوان ماده شیمیایی در پیش تصفیه سیستم تصفیه آب اسمز معکوس استفاده می کنند، اما حد مجاز کلر در ممبران ها با اندازه کمتر از 0.1 میلی گرم در لیتر می باشد. استفاده بیش تر از کلر می تواند باعث بروز آسیب جدی به فیلتر ممبران شود. 

 

تاثیرات مارک و کیفیت غشاء‌ ممبران

به عنوان آخرین نکته به این موضوع هم به صورت ویژه ای توجه کنید که هر چقدر سطح کیفی ممبران بهتر باشد، عملکرد بهتری را برای تصفیه آب در سیستم داشته و در واقع توجه به برند و سطح کیفی ممبران تصفیه آب RO تا حد زیادی حائز اهمیت می باشد. توصیه می شود در صورت تمایل برای خرید ممبران های تصفیه آب به برند و اصل بودن آن توجه کرده و ممبران را از فروشگاه های معتبر در این زمینه خریداری کنید. همچنین بهترین برند ها و با کیفیت ترین ممبران در شرکت نیلتک قابل ارایه می باشد.

 

روش های ارزیابی عملکرد فیلترهای ممبران تصفیه آب RO

 

مهم ترین عواملی را که برای ارزیابی ممبران های تصفیه آب صنعتی باید به آن توجه کنید موارد زیر هستند:

1- جریان آب خروجی: در بسیاری از عوامل بروز مشکل در ساختار ممبران های تصفیه آب صنعتی و به صورت کلی سیستم، با کاهش جریان آب خروجی مشخص می شود. با توجه به این یکی از مهم ترین عواملی را که با استفاده از آن می توانید عملکرد فیلترهای ممبران تصفیه آب صنعتی را ارزیابی کنید جریان آب تصفیه شده و خروجی ممبران می باشد. یکی از مهم ترین مشکلاتی که در ساختار ممبران ها باعث کاهش جریان آب خروجی می شود، فولینگ ممبران تصفیه آب است. 

2- TDS آب خروجی و تصفیه شده: عملکرد کلی ممبران های تصفیه آب صنعتی در سیستم، باعث کاهش TDS آب می شود. با توجه به این موضوع با بررسی دوره ای TDS آب خروجی، می توانید متوجه عملکرد ممبران تصفیه آب صنعتی شوید. در صورت مشاهده بالا بودن TDS آب برای عیب یابی بهتر است از کمک افراد متخصص در این زمینه استفاده کنید. 

3- افزایش افت فشار جریان آب: بروز اختلال در ممبران های تصفیه آب صنعتی می تواند باعث کاهش فشار آب شود. 

4- افزایش پساب و شورابه در سیستم تصفیه آب صنعتی: یکی از مهم ترین عواملی که می تواند باعث افزایش پساب در ساختار دستگاه های تصفیه آب صنعتی شود، بروز اختلال در عملکرد ممبران های تصفیه آب RO می باشد. 

یکی از بهترین راهکارهایی که استفاده از آن برای عیب یابی فیلترهای ممبران تصفیه آب صنعتی به میزان قابل توجهی حائز اهمیت می باشد، کمک گرفتن از کارشناسان تصفیه آب است. برای مشاوره و راهنمایی در این زمینه با کارشناسان و متخصصین شرکت نیلتک تماس بگیرید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.