جلوگیری از رسوب در فیلتر ممبران

جلوگیری از تشکیل رسوب  در فیلتر ممبران

در اثر عبور آب خالص از فیلتر ممبران،  آب دور ریز  با غلظت زیاد در پشت ممبران صنعتی باقی می ماند. همزمان با  عبور آب  از میان هر المنت، غلظت املاح آب  تغلیظ شده  در غشا افزایش می یابد و با انجام این کار، امکان دارد که غلظت بعضی از نمک ها حل شده به حد حلالیتشان برسد و رسوب تشکیل شود اگر نمک ها  بر روی سطح ممبران ها  تحت تاثیر قرار می گیرد. تشکیل بیش از حد رسوب  می تواند موجب خرابی غشا شود. جلوگیری از تشکیل  رسوب یا شست و شوی  شیمیایی صحیح  جهت رسوب زدایی پیش نیاز بهره برداری موفق از سیستم های RO است.

تئوری ممبران صنعتی

ممبران تصفیه آب یا به طور اختصار RO ،  یک تکنولوژی است که تقریبا در هر صنعتی که احتیاج به تفکیک مواد حل شده از حلال  باشد عمومیت پیدا کرده است. متداول ترین  مورد استفاده  RO  در تهیه آب خالص است. در صنعت، جهت تهیه  آب DM  و تصفیه فاضلاب بهداشتی  استفاده زیادی از RO  می شود. فرآیند RO  در تهیه آب آشامیدنی از طریق نمک زدایی آب دریا و حتی بهبود مزه آب از طریق حذف آلودگی های مضر، مورد استفاده قرار می گیرد.

مواد محلول، شامل انواع نمک ها ، مواد آلی مانند شکر یا روغن های محلول در آب می شوند. ماده حل شده به دلیل نیروی جاذبه مولکولی  که توسط حلال  اعمال می شود، بهصورت محلول باقی می ماند. در منابع آب شهر، بالاترین غلظت مواد حل شده مربوط به انواع نمک ها است.

اسمز معکوس یکی از روش های اساسی تصفیه آب است که در ساخت نیمه هادی ها، تجهیزات پزشکی  و صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین آب خالص تهیه شده با استفاده از این روش در عمل دیالیز  و نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. این تکنولوژی نیز در تصفیه  فاضلاب و حتی تغلیظ محلول ها نمکی در صنایع غذایی کاربرد دارد.

در ممبران های صنعتی ، مواد محلول  در اب با استفاده از یک غشای نیمه تراوا از آن جدا می شوند به  طوری که عبور اب از غشا در مقایسه با مواد محلول، در اولویت است. فیلتر ممبران بسیار آب دوست است؛ بدینمعنا که آب،جذب ساختمان شیمیایی اش می شود. آب  می تواند با حلقه های انتهای پلیمر پیوند برقرار کند که این کار، موجب سهولت نفوذ آب در ساختمان پلیمری غشا و سپس خروج از  آن می شود.

آب یک مولکول بسیاز قطبی است. وقتی که یک مولکول آب تفکیک می شود، بار الکتریکی بسیار قوی به وجود می آید. هنگام ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن با یک دیگر ، یک مولکول آب تشکیل می شود هر یک از دو اتم هیدروژن، تنها الکترونشان را با اتم اکسیژن با یک دیگر، یک مولکول آب تشکیل می شوند. هر یک از دو اتم هیدروژن، تنها الکترونشان را با اتم اکسیژن به اشتراک می گذارند و این کار موجب می شود که اتم هیدروژن الکترون دریافت می کند، حالت پایدار تری پیدا می کند.

فرآیند ممبران تصفیه آب

در فرآیند RO  از یک پمپ و یک غشای نیمه تراوا  استفاده می شود. پمپ، نیروی رانش را مهیا می کند. غشای نیمه تراوا بین آب و ماده حل شده ، تمایل دارد که آب را از خود عبور دهد، بنابراین، اکثر ماده حل شده در پشت غشا باقی می ماند و این کار  موجب تغلیظ در پشت غشا می شود.

فرآیند اسمز معکوس مانند  فیلتراسیون نیست. در فیلتراسیون  حذف ذرات ریز به واسطه اندازه آن ها صورت می گیرد. در عمل فیلتراسیون،  حذف ذرات به دلیل بزرگی آن ها است و در نتیجه، ذرات نمی توانند از میان منافذ فیلتر عبور کنند، در صورتی که مولکول های آب به راحتی از منافذ  فیلتر عبور می کنند. مکانیسم ممبران صنعتی با فیلتراسیون ، تفاوت دارد و طوری که در غشای RO،  حفره های فیزیکی وجود ندارند. آب و مواد آلی با جرم مولکولی کمتر  قادر به عبور از  پلیمر غشا هستند، اما نمک های حل شده و مواد آلی با جرم مولکولی  سنگین به دلیل اندازه ذرات  و مشخصات  بار الکتریکی شان به راحتی قادر به نفوذ از غشا ها نیستند.

همچنین غشای RO قادر به حذف ذرات معلقی است که به هیچ نحو قابل عبور از فیلتر ممبران ها نیستند، مگر اینکه آسیب مکانیکی به ممبران های تصفیه آب  وارد شود.

ممبران صنعتی یک فرآیند جداسازی است. در این فرآیند ، جریان آب خوراک به دو جریان آب محصول و جریان آب تغلیظ شده تقسیم می شود. این روش با عمل فیلتر کردن  آب  که در آن ، کل آب خوراک از فیلتر عبور کرده  و ذرات معلق در پشت فیلتر  باقی می مانند، مقایسه می شود.

فشار اسمزی

ممبران صنعتی ، پدیده ای است که به طور طبیعی در فرآیند های بیولوژیکی متفاوت رخ می دهد. دیواره های سلول، سایر سلولهای مغذی را از خود عبور می دهد و سایر مواد را از خود دفع می کند. در این حالت، دیواره های سلول  به عنوان یک غشای نیمه تراوا در نظر گرفته می شود.

عبور آب از غشای نیمه تراوا که به عنوان حلال در ممبران صنعتی به کار گرفته می شود،  نسبت به عبور نمک ها، جامدات معلق و مواد آلی سنگین در اولویت قرار دارد. در فیلتر ممبران، عبور مواد بر خلاف پدیده اسمز معکوس است،  به طوری که جریان از سمت غلیظ تر به سمت رقیق تر عبور می کند.

اگر محلول آب نمک در داخل یک ظرف  ریخته شود و توسط غشای نیمه تراوا از آب خالص جدا  شود، تغییر در حجم هر یک از دو قسمت ظرف مشاهده می شود. آب خالص از میان غشا به سمت  محلول آب نمک حرکت می کند در نتیجه ، در  سمت آب نمک، ارتفاع  آب بالاتر می رود، در حالی که در بخش آب خالص ارتفاع  آب، کاهش پیدا می کند. این عبور جریان آب از غشا به طرف محلول آب نمک، اسمز نامیده می شود.

طراحی ممبران صنعتی

طراحی فیلتر ممبران، شامل پمپ، المنت ممبران  و اتصالات متفرقه برای لوله کسی است . در بعضی موارد به منظورحداکثر بهره وری از ممبران RO که از نظر اقتصادی  برای اکثر واحد های بزرگ مفید است، باید به جزئیات طراحی سیستم  توجه بیشتری معطوف کرد. به هر حال برای حداکثر استفاده از غشا و طولانی نمودن عمر مفید آن که برای سیستم های بزرگ این کار بسیار اقتصادی است یاید  جزئیات طراحی  سیستم  به طور کامل مشخص شود.

فشار واقعی ممبران تصفیه آب

• ضریب تصحیح دما
• فشار اسمزی متوسط محلول در حین عبور از فیلتر ممبران
• اختلاف فشار هیدرولیکی در طول المنت
• فشار آب محصول

جهت خرید فیلتر ممبران RO  به فروشگاه آقای پمپ مراجعه کنید و با کارشناسان فروش ما تماس حاصل نمایید تا از یک مشاوره رایگان نیز بهرمند شوید.