نوشته‌ها


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
تاریخچه تصفیه آب

از تاریخچه تصفیه آب آشامیدنی چه می دانید؟

تاریخچه تصفیه آب آشامیدنی

 

از تاریخچه تصفیه آب آشامیدنی چه می دانید ؟ در این مقاله سعی شده تا چکیده ایی از تاریخچه تصفیه آب را بدانیم. تمدن‌های اولیه بشر در اطراف منابع آب تشکیل شدند. درزمانی که اهمیت کافی بودن مقدار آب شرب و اهداف آن برای اجداد ما آشکار بود، درکی از کیفیت آب وجود نداشت. بااین‌وجود در اسناد تاریخی به مشکلات ظاهری آب ازجمله شکل، بو و مزه آن اشاره شده است. هزاران سال طول کشید تا انسان‌ها فهمیدند که حواسشان به‌تنهایی نمی‌تواند قضاوت دقیقی از کیفیت آب داشته باشد.

 

انسان‌ها، آب را برای قرن‌ها ذخیره و سپس توزیع می‌کردند. در ابتدا، زمانی که کوچ می‌کردند و با شکار غذای خود را تأمین می‌نمودند، از آب رودخانه برای آشامیدن استفاده می‌کردند. سپس، زمانی که به‌صورت دائم، برای مدت‌زمان طولانی در یکجا ساکن شدند، مکان سکونتشان معمولاً در نزدیکی رودخانه یا دریاچه بود. وقتی‌که هیچ رودخانه و دریاچه‌ای در یک ناحیه وجود نداشت، از آب‌های زیرزمینی برای آشامیدن استفاده می‌کردند و این کار را از طریق پمپاژ آب از داخل چاه‌ها انجام می‌دادند. ساکنین جریکو واقع در سرزمین شامات، در حدود ۷۰۰۰ سال قبل، آب موردنیاز خود را از این طریق تأمین می‌کردند. وقتی‌که جمعیت انسان‌ها شروع به رشد گسترده‌ای کرد، دیگر منابع آب کافی نبودند. لازم بود که آب آشامیدنی از منابع دیگری استخراج گردد.

همچنین انسان‌ها شروع به توسعه سیستم‌های انتقال آب کردند. انتقال از طریق کانال‌های ساده‌ای که در شن و ماسه و سنگ‌ها حفر می‌شد، صورت می‌گرفت. بعدها این کار از طریق لوله‌های توخالی انجام شد. مصری‌ها از درختان نخل توخالی و چینی‌ها و ژاپنی‌ها از ساقه‌های بامبو استفاده می‌کردند. درنهایت، شروع به استفاده از لوله‌های رسی، چوبی و فلزی کرند.

در ایران مردم به جستجوی رودخانه‌ها و دریاچه‌های زیرزمینی می‌پرداختند و با حفر چاه‌های آب در سنگ‌ها و صخره‌ها، آب ره به روی سطح زمین می‌آوردند (قنات).

 

تاریخچه تصفیه آب

 

تصفیه آب در ابتدا، بر روی بهبود ظاهر آب شرب، متمرکز بود. روش‌های بهبود بو و مزه آب شرب به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد. در زبان سانسکریت باستانی و یونانی، روش‌های تصفیه آب از قبیل عبور از صافی زغالی، در معرض آفتاب گذاشتن و جوشاندن توصیه شده بود زیرا بیشتر منابع آب دارای ذراتی بودند که بو و ظاهر آب را از بین می‌برد.

در یونان باستان، خیلی زود استفاده از چشمه‌های آب، آب چاه و آب باران رایج بود. به خاطر رشد سریع جمعیت شهری، یونانی‌ها مجبور به ذخیره آب در چاه‌ها و سپس انتقال آن از طریق شبکه‌های توزیع آب شدند. آبی که مورداستفاده قرارگرفته بود، همراه با آب باران، از طریق مجراهای فاضلاب جمع‌آوری و انتقال داده می‌شد. هنگامی‌که به دره می‌رسیدند، آب تحت‌فشار به آن سمت هدایت می‌شد. یونانی‌ها از اولین کسانی بودند که به آب باکیفیت دسترسی یافتند. آن‌ها از حوضه‌های هواده برای تصفیه آب استفاده می‌کردند.

در حدود ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، شهر موهنجو دارو (در پاکستان) دارای یک منبع بسیار گسترده آب بود. در این شهر امکانات حمام عمومی با تأسیسات جوشاننده آب و اتاق‌های حمام وجود داشت.

 

رومیان بزرگ‌ترین سازندگان و معماران شبکه‌های توزیع آب در طول تاریخ بوده‌اند. آن‌ها از رودخانه‌ها، چشمه‌ها و آب‌های زیرزمینی برای تأمین آب استفاده نموده‌اند. رومی‌ها با ساخت سد بر روی رودخانه‌ها، دریاچه‌ها را تشکیل دادند. ابتدا آب این دریاچه‌ها هوادهی شده و سپس به مصرف می‌رسید. آب کوهستان‌ها، به خاطر کیفیتشان، از محبوب‌ترین آب‌ها بودند.

برای انتقال آب، قنات‌ها ساخته شدند. از طریق این قنات‌ها، آب ده‌ها مایل انتقال داده می‌شد. لوله‌کشی‌های داخل شهرها از جنس بتن، سنگ، برنز، نقره، چوب یا سرب ساخته می‌شدند. محل‌های خروج آب، از آلودگی‌ها محافظت می‌شدند.

طبق گزارش‌های ثبت‌شده، مصری‌ها در ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد از زاج سفید به‌عنوان یک روش شیمیایی برای ته‌نشین کردن ذرات معلق موجود در آب استفاده نمودند.

 

پس از سقوط امپراتوری روم، قنات‌ها دیگر استفاده نشدند. از ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ سال بعد از میلاد مسیح، توسعه کمی در حوزه تصفیه آب صورت پذیرفت. در قرون‌وسطی شهرهای بی‌شماری به وجود آمدند. در این شهرها از لوله‌کشی‌های چوبی استفاده می‌شد. آب از رودخانه‌ها یا چاه‌ها و یا خارج از شهرها استخراج می‌شد. خیلی زود شرایط آب، بسیار غیربهداشتی شد، زیرا آشغال و فاضلاب به آب‌ها راه یافت. مردمی که از این آب می‌نوشیدند بیمار می‌شدند و گاهی می‌مردند. برای حل این مشکل، مردم شروع به آشامیدن آب از منابع خارج از شهرها کردند چراکه رودخانه‌ها آلوده نبودند. این آب باید به شهرها انتقال داده می‌شد.

طی ۱۷۰۰ سال، استفاده از صافی‌ها به‌عنوان یک روش بسیار مؤثر برای زدودن ذرات آب شناخته شد، هرچند مقدار تمیزی آب قابل‌اندازه‌گیری نبود. در اوایل دهه ۱۸۰۰، در اروپا، به‌صورت منظم، شروع به استفاده از فیلترهای شنیِ کند کردند.

 

اولین منبع آب آشامیدنی که آب یک شهر کامل را تأمین می‌نمود، در شهر پیزلی در اسکاتلند، در سال ۱۸۰۴ و توسط جان گیب ساخته شد. پس از سه سال سیستم آب تصفیه‌شده به شهر گلاسکو (در اسکاتلند) منتقل شد.

در سال ۱۸۰۶ در پاریس شروع به بهره‌برداری از یک تصفیه‌خانه آب بزرگ نمودند. در این تصفیه‌خانه، آب قبل از عبور از صافی، به مدت ۱۲ ساعت ساکن می‌ماند تا ته‌نشینی اتفاق افتد. صافی‌ها از شن و ماسه و زغال چوب تشکیل شده بودند که هر ۶ ساعت عوض می‌شدند.

 

تاریخچه تصفیه آب

 

در سال ۱۸۲۷، جیمز سیمپسونِ انگلیسی، یک صافی شنی برای تصفیه آب آشامیدنی ساخت. امروزه ما هنوز از آن با عنوان شماره یک در امر سلامت عمومی یاد می‌کنیم.

از اواسط تا اواخر قرن ۱۹، دانشمندان یافته‌های جدید از منابع آب و اثر آلاینده‌های آب آشامیدنی به دست آوردند، مخصوصاً آن‌ها که با چشم غیرمسلح قابل‌دیدن نبودند. دکتر جان اسنو و دکتر لوئی پاستور ازجمله دانشمندانی بودند که اکتشافاتی درزمینهٔ بیماری‌های ناشی از آب آلوده مانند و با به دست آوردند و ازآن‌پس اهمیت تصفیه آب بیشتر شد.

کلر به‌عنوان یک ماده شیمیایی ارزشمند در تصفیه آب، اولین بار توسط دکتر جان اسنو شناخته شد. او از کلر جهت از بین بردن میکرب و با در آب استفاده نمود. با مشخص شدن قدرت ضدعفونی‌کنندگی کلر، دولت بریتانیا شروع به کلرزنی آب شرب عمومی نمود. این اقدام همچنین باعث کاهش شدید مرگ‌ومیر در اثر بیماری تیفوئید گردید.

امروزه، ذخایر آب آشامیدنیِ امریکا، یکی از امن‌ترین‌ها در دنیاست. ضدعفونی آب، نقش مهمی در بهبود کیفیت آب آشامیدنی در ایالات‌متحده ایفا کرده است. نیوجرسی اولین شهر در امریکا بود که در سال ۱۹۰۸ شروع به تصفیه آب آشامیدنی کرد. در طول دهه‌های بعد، هزاران شهر و روستای دیگر در امریکا به سیستم‌های تصفیه آب تجهیز شدند.

 

در ابتدای قرن بیستم تلاش در جهت تصفیه آب از پیشگیری انتقال بیماری‌های واگیردار، به تهیه آب غیر سخت و با مواد معدنی کمتر معطوف گردید. سختی گیری‌های آب که از یون‌های سدیم جهت جایگزین کردن مواد معدنی سختی زا در آب بهره می‌جستند در سال ۱۹۰۳ به بازار معرفی شدند. تئوری تعویض یونی که در آن یون‌های بی‌ضرر با یون‌های ضرر دار جایگزین می‌شوند، تأثیر فراوانی در صنعت تصفیه آب گذاشته و ازآن‌جهت از بین بردن سرب، جیوه و سایر فلزات سنگین در آب استفاده می‌شود.

شرایط جغرافیایی ایران و در دسترس بودن آب شیرین و سالم شاید یکی از علت‌های عدم استفاده گسترده ایرانیان از روش‌های تصفیه آب بوده است؛ زیرا توجه به آب سالم و آلوده نکردن آن‌که مستلزم شناخت انواع بیماری‌هایی ناشی از آلودگی‌های آب است، از آموزه‌های اشو زرتشت پیامبر باستانی است.
بقایای سیستم فاضلاب متمرکز شهری در زمان هخامنشیان که در کاوش‌های سال‌های اخیر پیدا شده نشانگر تسلط ایرانیان باستان به آب بوده و چه‌بسا در بعضی نقاط نیز از روش‌های قدیمی تصفیه آب استفاده می‌کردند.

 

 

 

 


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
تکنولوژی اسمزمعکوس

کاربرد و تاریخچه تکنولوژی اسمزمعکوس

کاربرد و تاریخچه تکنولوژی اسمزمعکوس

کاربرد تکنولوژی اسمزمعکوس

تکنولوژی اسمزمعکوس برای خالص‌سازی و بازیافت جامدات حل شده در آب ورودی یا آب‌زدایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عمومی‌ترین کاربرد اسمز معکوس تعویض یونی است.

تعویض یونی شامل نرم کردن آب با استفاده از سدیم‌برای‌تلخیص آب‌مصرفی‌مورد نیاز برای‌بویلرهای‌با فشار کم‌تا متوسط است.

کیفیت آب تولیدی از اسمزمعکوس به گونه‌ای است که می‌تواند در چنین فشارهایی به طور مستقیم برای سیستم تعویض یونی دارای دو ستون مبادله کننده یا یک بستر مختلط به سیستم تعویض یونی متصل نمود.

استفاده از سیستم اسمزمعکوس قبل از سیستم تبادل یونی می‌تواند به مقدار قابل ملاحظه‌ای زمان تناوب احیای رزینی را کاهش دهد.

همچنین مقدار اسید، باز و پساب ناشی از عملیات احیا را که‌بایدمورد استفاده‌قرار گیرد و ذخیره‌شود را به‌شدت‌کاهش‌می‌دهد.

در بعضی از شرایط یک واحد اسمز معکوس ثانویه می‌تواندجایگزین‌سیستم‌تبادل یونی شود تا آب‌خالص‌بیشتری‌تولید شود.

گستره‌ی فیلتراسیون جهت مقایسه ظرفیت‌های دفع در روش اسمز معکوس با دیگر فن‌آوری‌های مبتی بر ممبران و با روش‌‌های حاصل از فیلتراسیون متعارف سیال خروجی از تکنولوژی اسمزمعکوس می‌تواند به طور مستقیم مورد استفاده قرار گیرد یا در برخی مواقع سیستم تبادل یونی بستر مختلط نرم شود یا برا ی خالص‌‌سازی بیشتر به طور پیوسته تحت عمل یونیزاسیون الکتریکی قرار گیرد.

تاریخچه

در سال 1963 دو محقق در دانشگاه کالیفرنیا، در لس آنجلس موفق شدند یک ممبران اسمز معکوس مصنوعی از جنس پلیمر استات سلولز تولید کنند. در این آزمایش یک محلول آب غلیظ با فشار از این ممبران مصنوعی مهندسی شده که به صورت یک فیلتر عمل می‌کرد، عبور داده شد. به این ترتیب که فقط مولکول‌های آب اجازه عبور از ممبران را داشتند و یون‌های نمک یا به عبارتی کل مواد جامد محلول در آب که به اختصار TDS نامیده می‌شود، در همان سمت باقی می‌ماندند.

ممبران مصنوعی طراحی شده دوام خوبی داشت و می‌توانست تحت فشار طبیعی آب و یا شرایط فشار تحمیل شده و به خوبی کار کند. در واقع با این روش مولکول‌های آب خالص از ممبران با سرعت جریان خوبی عبور می‌کردند و امکان تولید آب شیرین و قابل شرب از آب دریا فراهم می‌شد. این تکنولوژی جدید به این دلیل که عکس فرآیند طبیعی اسمز عمل می‌کرد که با نام تکنولژی اسمز معکوس معروف شد.  در این فرآیند حرکت آب از سمت محلول غلیظ‌تر به سمت محلول رقیق‌ است.

سرانجام رویای باور نکردنی شیرین‌سازی آب دریا توسط بشر تحقق پیدا کرده بود و اولین ممبران‌های تجاری اسمز معکوس یا RO  به فرم ماژول‌های حلزون مارپیچی به کمک محققین اولیه‌ی طرح و مهندسین سرتاسر جهان در کالیفرنیا تولید و به کار گرفته شدند. این روش برای تولید آب شیرین از آب شور بسیار مقرون به صرفه بود و در مقیاس وسیع می‌توانست انجام شود.

پروژه‌هایی مشابه نیز به سرعت در نقاط دیگر کالیفرنیا برای تست تولید آب از انواع مختلف آب لب شور و آب دریا راه اندازی شد. در نهایت به دنبال این کشف و اختراع و تحقیقات گسترده دیگری که در این راستا انجام شد.

اساس کار تکنولوژی اسمزمعکوس

تکنولوژی اسمزمعکوس به‌عنوان‌یک‌روش‌اقتصادی‌ومقرون به صرفه در بسیاری از صنایع از جمله‌صنعت تصفیه آب وارد شد.

در تکنولوژی اسمزمعکوس ممبران‌ها به طور معمول از استات سلولز یا پلی سولفون پوشیده شده با فیلم نازک پلی‌آمیدی ساخته می‌شوند.

در صورتی‌که یک غشا نیمه تراوا میان دو محلول دارای غلظت‌های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال ( رقیق) از یک طرف پوسته به سمت دیگر حرکت می‌کند. جنس غشا معمولاً استات سلولز و یا پلی‌آمید است. امروزه برای ساخت غشاء از ترکیب استات سلولز و تری استات سلولز استفاده می‌شود. سمت طبیعی حركت حلال به شکلی است که كه محلول  باغلضت بیشتر، نازکتر می‌شود.

کاربردهای تکنولوژی اسمزمعکوس

عمومی‌ترین کاربرد اسمز معکوس تعویض یونی است. از دیگر کاربردهای سیستم اسمزمعکوس می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • بازیافت آب از فاضلاب شهری و صنعتی
  • تولید آب فرآیندی برای صنایع نوشیدنی‌ها و محصولات لبنی
  • تولید آب فوق خالص برای صنایع میکروالکترونیک
  • تولید آب با خلوص بالا داربرای صنایع داروسازی
  • تصفیه پساب برای بازیافت مواد مصرفی در فرآیند، مانند فلزات در صنایع فلزکاری و رنگ‌های استفاده شده در فرآیند پارچه‌بافی
  • نمک‌زدایی از آب دریا و آب لب‌شور برای تولید آب آشامیدنی. این کار در مناطق ساحلی عمومیت بیشتری دارد.

ماژول‌های ممبران در تکنولوژی اسمزمعکوس

  • به طور معمول چهار نوع ماژول اصلی در ممبران در وجود دارد:
  • ممبران‌های صحفه و قاب
  • ممبران‎ها لوله‌ای
  • ممبران‎های حلزون مارپیچی
  • ممبران‌های فیبر تو خالی.

فرم صفحه و قاب ساده‌ترین ماژول ممبران است که از دوصفحه محافظ و ورقه‌های غشایی دارای فواصل تشکیل شده است.

در ماژول لوله‌ای یا توبولار، ممبران اغلب داخل یک لوله قرار دارد و آب به درون آن پمپ می‌شود.

اما معمول‌ترین فرم ممبران، ماژول مارپیچ حلزونی است که از یک صفحه مسطح ممبران تشکیل شده که به دور یک لوله جمع‌آوری کننده آب خروجی پیچیده شده است. به نحوی که آب خوراک از یک سمت ممبران جریان دارد و آب تمیز خروجی در سمت دیگر جمع می‌شود.

ماژول فیبر توخالی برای شیرین‌سازی آب دریا استفاده می‌شود و شامل دسته‌هایی از الیاف تو خالی است که در یک محفظه به نام پرشروسل قرار دارند. این ماژول در فرآیند تصفیه فاضلاب نیز کاربرد دارند که در این صورت همیشه درون پرشروسل قرار نمی‌گیرند؛ به طوری که دسته‌های فیبرها می‌توانند در آب معلق باشند و آب خروجی تمیز از انتهای فیبرها جمع‌آوری می‌شود.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
تکنولوژی اسمز معکوس

تکنولوژی اسمز معکوس RO

تکنولوژی اسمز معکوس RO

تکنولوژی اسمز معکوس

تکنولوژی اسمز معکوس یا به اختصار RO تکنیک قدرتمندی است که در تصفیه آب کاربرد زیادی دارد .

در واقع پر کاربردترین فیلتر در دستگاه‌های چند مرحله‌ای است.

در این تکنیک، آب با فشار از یک غشای نیمه تراوای مهندسی شده یا همان “ ممبران” عبور داده می‌شود.

به طوری که تقریباً تمامی مواد ریز محلول و نامحلول و مولکول‌های کوچک ارگانیک از آب با این روش قابل جداسازی و حذف می‌باشند.

تاریخچه

ممبران مصنوعی

در سال 1963 دو محقق در دانشگاه کالیفرنیا، در لس آنجلس موفق شدند یک ممبران اسمز معکوس مصنوعی از جنس پلیمر استات سلولز تولید کنند. در این آزمایش یک محلول آب غلیظ با فشار از این ممبران مصنوعی مهندسی شده که به صورت یک فیلتر عمل می‌کرد، عبور داده شد. به این ترتیب که فقط مولکول‌های آب اجازه عبور از ممبران را داشتند و یون‌های نمک یا به عبارتی کل مواد جامد محلول در آب که به اختصار TDS نامیده می‌شود، در همان سمت باقی می‌ماندند.

ممبران مصنوعی طراحی شده دوام خوبی داشت و می‌توانست تحت فشار طبیعی آب و یا شرایط فشار تحمیل شده و به خوبی کار کند. در واقع با این روش مولکول‌های آب خالص از ممبران با سرعت جریان خوبی عبور می‌کردند و امکان تولید آب شیرین و قابل شرب از آب دریا فراهم می‌شد. این تکنولوژی جدید به این دلیل که عکس فرآیند طبیعی اسمز عمل می‌کرد که با نام تکنولژی اسمز معکوس معروف شد.  در این فرآیند حرکت آب از سمت محلول غلیظ‌تر به سمت محلول رقیق‌ است.

اولین ممبران‌های تجاری اسمز معکوس

سرانجام رویای باور نکردنی شیرین‌سازی آب دریا توسط بشر تحقق پیدا کرده بود و اولین ممبران‌های تجاری اسمز معکوس یا RO  به فرم ماژول‌های حلزون مارپیچی به کمک محققین اولیه‌ی طرح و مهندسین سرتاسر جهان در کالیفرنیا تولید و به کار گرفته شدند. این روش برای تولید آب شیرین از آب لب شور بسیار مقرون به صرفه بود و در مقیاس وسیع می‌توانست انجام شود.

پروژه‌هایی مشابه‌نیز به‌سرعت در نقاط دیگر کالیفرنیا برای‌تست‌تولید آب از انواع مختلف آب لب شور و آب دریا راه‌اندازی‌شد.

در نهایت به دنبال این کشف و اختراع و تحقیقات گسترده دیگری که در این راستا انجام شد.

تکنولوژی اسمز معکوس به عنوان یک روش اقتصادی و مقرون به صرفه در بسیاری از صنایع از جمله صنعت تصفیه آب وارد شد.

در تکنولوژی اسمز معکوس ممبران‌ها به طور معمول از استات سلولز یا پلی سولفون پوشیده شده با فیلم نازک پلی‌آمیدی ساخته می‌شوند.

ممبران‌های استات سلولز CA در تکنولوژی اسمز معکوس

در تکنولوژی اسمز معکوس اولین ممبران‌های تجاری RO از جنس استات سلولز بودند.

سلولز یک پلیمر طبیعی است که در ساختمان گیاهان وجود دارد و نسبتاً انعطاف ناپذیر است و از نظر مکانیکی به ممبران استحکام می‌‌بخشد.

درجه استیلاسیون سلولز در ویژگی‌های نهایی ممبران نقش زیادی دارد.

هرچه میزان استیلاسیون بیشتر باشد، از نظر سد نمکی قدرت بالاتری دارد؛ اما تراوش آب نیز کاهش پیدا می‌کند.

در واقع استیلاسیون در درجات پایین‌تر باعث جریان آب بیشتر ولی قدرت نمک‌زدایی کمتر می‌شود.

ممبران‌های تجاری از این جنس در حدود7/2 استیلاسیون دارند؛ این درجه بالانس خوبی بین سد نمکی غشا و تراوش آب ایجاد می‌کند.

در برخی از ممبران‌ها از مخلوط استات سلولز و تری استات سلولز استفاده می‌شود که استحکام مکانیکی بالاتری دارد و در برابر هیدرولیز مقاوم است اما تراواش آب کمتری دارد. ممبران‌های سلولزی در مقابل ممبران‌های دیگر از نظر تجاری مزیت دارند. زیرا نسبتاً آسانتر ساخته می‌شوند و از نظر ویژگی‌های مکانیکی نیز برتری‌هایی دارند و نسبت به ممبران‌های دیگر مانند پلی‎آمیدهای آروماتیک، در مقابل کلر مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند.

به هر حال این نوع ممبران‌ها دارای نقایصی نیز بوده‌اند که تولید کنندگان در ممبران‌های جدیدتر سعی کرده‌اند آن را رفع کنند. از جمله این که ممبران‌های سلولزی به مرور زمان دچار هیدرولیز می‌شوند و همین امر عدم نفوذپذیری آن‌ها را در برابر نمک‌ها کاهش می‌دهد.

علاوه بر این ممبران‌‌ها در مقابل  PH و دما حساس هستند.

به این صورت که فقط در PH 4 تا 6 پایداری دارند.

میزان نمک‌زدایی آن‌ها در دما‌های بالاتر از 35 درجه کاهش می‌یابد.

ممبران‌های کامپوزیت فیلم نازک TFC در تکنولوژی اسمز معکوس

تا سال 1972 که ممبران‎های نوع TFC از جنس پلیمرهای پلی آمید وارد بازار شوند، ممبران‌های استات سلولز از نظر انتخاب ارجحیت داشتند. ممبران‎های TFC اکثراً از یک ماده متخلخل و بسیار نفوذ پذیر مانند پلی سولفون ساخته شده‌اند که با یک فیلم پلی‌آمید آروماتیک نازک پوشیده شده است که خاصیت نمک‌زدایی ممبران را ایجاد می‌کند.

انواع مختلفی از این ممبران‌ها همچنان در حال ساخت و ورود به بازار هستند.

ممبران‌های کامپوزیت فیلم نازک علاوه بر این که از نظر جریان آب خروجی و سد نمکی بسیار خوب عمل می‌کنند.

مزیت‌های دیگری نیز نسبت به ممبران‌های سلولزی دارند.

از جمله این که می‌توانند برخی مولکول‌های ارگانیک با وزن مولکولی پایین‌تر را نیز از آب حذف کنند.

دیگر آن که در طیف وسیع‌تری از PH و دما پایداری دارند.

اما به هر حال نسبت به یون کلر بسیار حساس هستند.

به این دلیل که کلر پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره‌ها را می‌شکند و ساختمان ماتریکس پلیمر را تخریب و ویژگی نمک‌زدایی ممبران را به شدت کاهش می‌دهد.

به همین دلیل نصب سیستم‌های پیش تصفیه آب قبل از ممبران‌های TFC برای حذف کلر ضروری است.

ماژول‌های ممبران در تکنولوژی اسمز معکوس

به طور معمول چهار نوع ماژول اصلی در ممبران  در وجود دارد:

ممبران‌های صحفه و قاب

ممبران‎ها لوله‌ای

ممبران‎های حلزون مارپیچی

ممبران‌های فیبر تو خالی.

فرم صفحه و قاب ساده‌ترین ماژول ممبران است که از دوصفحه محافظ و ورقه‌های غشایی دارای فواصل تشکیل شده است.

در ماژول لوله‌ای یا توبولار، ممبران اغلب داخل یک لوله قرار دارد و آب به درون آن پمپ می‌شود.

اما معمول‌ترین فرم ممبران، ماژول مارپیچ حلزونی است که از یک صفحه مسطح ممبران تشکیل شده که به دور یک لوله جمع‌آوری کننده آب خروجی پیچیده شده است. به نحوی که آب خوراک از یک سمت ممبران جریان دارد و آب تمیز خروجی در سمت دیگر جمع می‌شود. ماژول فیبر توخالی برای شیرین‌سازی آب دریا استفاده می‌شود و شامل دسته‌هایی از الیاف تو خالی است که در یک محفظه به نام پرشروسل قرار دارند. این ماژول در فرآیند تصفیه فاضلاب نیز کاربرد دارند که در این صورت همیشه درون پرشروسل قرار نمی‌گیرند؛ به طوری که دسته‌های فیبرها می‌توانند در آب معلق باشند و آب خروجی تمیز از انتهای فیبرها جمع‌آوری می‌شود.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
سیستم اسمز معکوس

کاربرد سیستم اسمز معکوس

کاربرد سیستم اسمز معکوس

سیستم اسمز معکوس برای خالص‌سازی و بازیافت جامدات حل شده در آب ورودی یا آب‌زدایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. عمومی‌ترین کاربرد اسمز معکوس  تعویض یونی است. تعویض یونی شامل نرم کردن آب با استفاده از سدیم برای تلخیص آب مصرفی مورد نیاز برای بویلرهای با فشار کم تا متوسط است. کیفیت آب تولیدی از اسمزمعکوس به گونه‌ای است که می‌تواند در چنین فشارهایی به طور مستقیم برای سیستم تعویض یونی دارای دو ستون مبادله کننده یا یک بستر مختلط به سیستم تعویض یونی متصل نمود.

استفاده از سیستم اسمزمعکوس قبل از سیستم تبادل یونی می‌تواند به مقدار قابل ملاحظه‌ای زمان تناوب احیای رزینی را کاهش دهد. همچنین مقدار اسید، باز و پساب ناشی از عملیات احیا را که باید مورد استفاده قرار گیرد و ذخیره شود را به شدت کاهش می‌دهد. در بعضی از شرایط یک واحد اسمز معکوس ثانویه می‌تواند جایگزین سیستم تبادل یونی شود تا آب خالص بیشتری تولید شود.

گستره‌ی فیلتراسیون جهت مقایسه ظرفیت‌های دفع در روش اسمز معکوس با دیگر فن‌آوری‌های مبتی بر ممبران و با روش‌‌های حاصل از فیلتراسیون متعارف سیال خروجی از سیستم اسمز معکوس می‌تواند به طور مستقیم مورد استفاده قرار گیرد یا در برخی مواقع سیستم تبادل یونی بستر مختلط نرم شود یا برا ی خالص‌‌سازی بیشتر به طور پیوسته تحت عمل یونیزاسیون الکتریکی قرار گیرد.

اساس کار سیستم اسمز معکوس

در صورتی‌که یک غشا نیمه تراوا میان دو محلول دارای غلظت‌های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال ( رقیق) از یک طرف پوسته به سمت دیگر حرکت می‌کند. جنس غشا معمولاً استات سلولز و یا پلی‌آمید است. امروزه برای ساخت غشاء از ترکیب استات سلولز و تری استات سلولز استفاده می‌شود. سمت طبیعی حركت حلال به شکلی است که كه محلول  باغلضت بیشتر، نازکتر می شود.

کاربردهای سیستم اسمز معکوس

عمومی‌ترین کاربرد اسمز معکوس تعویض یونی است.

از دیگر کاربردهای سیستم اسمزمعکوس می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • بازیافت آب از فاضلاب شهری و صنعتی
  • تولید آب فرآیندی برای صنایع نوشیدنی‌ها و محصولات لبنی
  • تولید آب فوق خالص برای صنایع میکروالکترونیک
  • تولید آب با خلوص بالا داربرای صنایع داروسازی
  • تصفیه پساب برای بازیافت مواد مصرفی در فرآیند، مانند فلزات در صنایع فلزکاری و رنگ‌های استفاده شده در فرآیند پارچه‌بافی
  • نمک‌زدایی از آب دریا و آب لب‌شور برای تولید آب آشامیدنی. این کار در مناطق ساحلی عمومیت بیشتری دارد.

Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
فیلتر ممبران

فیلتر ممبران MEMBRAN

فیلتر ممبران MEMBRAN

فیلتر ممبران چیست؟

فیلتر ممبران در واقع فیلتری متشکل از غشای نیمه تراوا است. معنای « MEMERAN » در فارسی «غشا» است.

به زبان ساده غشا نوعی مانع انتخابی است که اجازه عبور برخی از مواد را می‌دهد و به بقیه اجازه عبور نمی‌دهد..

اسمز چیست؟

در طبیعت و رفتار طبیعی مولکول‌ها همیشه حلال از طریق یک غشای نیمه تراوا از جایی که محلول رقیق‌تر است به جایی که محلول غلیظ تر است، نفوذ می‌کند. یعنی اگر ظرفی داشته باشیم که در یک طرف محلول غلیظ (آب نمک غلیظ) و در طرف دیگر محلول رقیق (آب نمک خیلی رقیق) داشته باشیم و مابین آنها غشا نیمه تراوا باشد، در این حالت آب که حلال است در حالت طبیعی از سمت آب نمک رقیق به آب نمک غلیظ می‌رود. به این شکل آب نمک غلیظ به دلیل افزایش آب رقیق‌تر می‌شود و آب نمک رقیق که آب از دست داده غلیظ‌تر می‌شود. به این فرایند تراوش در اصطلاح اسمز یا گذرندگی میگوند.

غشای نیمه تراوا دارای منافذی است که مولکول آب می‌توانند از آن عبور کند ولی مولکول‌های نمک نمی‌توانند.

اسمز معکوس چیست؟

با یک مقایسه ساده بین اتفاقی که در فرایند اسمز مستقیم می‌افتد با اسمز معکوس خواهیم شد.

در فرآیند اسمز آب از سمت خالص به سمت آب ناخالص تراوش می‌کند. چیزی که ما می‌خواهیم این است که آب از سمت ناخالص به سمت خالص تراوش کند.

راه حل چیست؟

در دستگاه‌های اسمز معکوس، فیلتر ممبران وجود دارد که همان غشاء است.

حال برای اینکه خلاف روند طبیعی آن آب خالص از سمت ناخالص به سمت خالص برود باید خلاف جهت اسمز فشار ایجاد کنیم.

وظیفه ایجاد این فشار در دستگاه بر عهده موتور است.

به این شکل فرآیند اسمز را بر عکس می‌کنیم؛ به همین دلیل نام این سیستم اسمز معکوس است.

ساختار فیلتر ممبران

ممبران تصفیه آب

اصلی‌ترین بخش در فیلتر ممبران یک غشا نیمه تراواست.

غشایی که بافت آن طوری است که فقط ذرات ۰٫۰۰۰۱ میکرون می‌توانند از آن عبور کنند.

به این شکل تا ۹۹٫۹۹ درصد ذرات بزرگتر از ۰٫۰۰۰۱ میکرون پشت این غشا می‌مانند و به فاضلاب می‌روند. آب خالص که اندازه مولکول‌های کمتر از ۰٫۰۰۰۱ میکرون (۰٫۰۰۰۲۷۵ میکرون) است عبور کرده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عمر فیلتر ممبران

عمر فیلتر ممبران‌ها به طور کلی بین ۱ تا ۲ سال است. ولی با توجه به برخی عوامل عمر آن کاهش می‌یابد. به عنوان  مثال بالا بودن TDS آب منطقه، بالا بودن بیش از حد کلر، تعویض به موقع فیلترهای پیش تصفیه توسط افراد غیر متخصص و …. عواملی هستند که می‌توانند عمر ممبران را به شدت کاهش دهند.

لازم به ذکر است در مواقعی که TDS منطقه به طور شدید بالا باشد و ممبران زود به زود خراب شود می‌توان از فیلتری با عنوان محافظ ممبران که در واقع فیلتر PP با قطر ۱ میکرون قبل از ممبران استفاده نمود. این فیلتر به صورت In-Line کاتریجی نیست و در داخل هوزینگ قرار نمی‌گیرد. این کار باعث می‌شود تا عمر ممبران کمی افزایش یابد.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
تصفیه ی آب در صنعت

تصفیه ی آب در صنعت

تصفیه ی آب در صنعت

تصفیه ی آب در صنعت از اهمیت بالایی برخوردار است. علت این موضوع استفاده بسیار از آب در صنعت می‌باشد. در بسیاری از مواقع آب استفاده شده در صنعت برای استفاده مجدد یا دفع مناسب نیاز به تصفیه شدن دارد. همچنین آب خام ورودی به کارخانه ها برای کارکرد ها و موارد خاص استفاده می شود. اغلب این آب های خام بسته به نوع استفاده در صنعت احتیاج به تصفیه دارند. و برای استفاده در فرایندهای مختلف صنعتی در کیفیت های مختلف این آب های ورودی به کارخانه ها تصفیه می شوند.

جایگاه تصفیه ی آب در صنعت

امروزه تصفیه ی آب در صنعت از کارهای زیربنایی انجام شده در کارخانه‌‌ها محسوب می‌شود. کارخانه‌ها بدون تصفیه آب نمی‌توانند به کار خود ادامه دهند. از جمله کارکردهای تصفیه ی آب در صنعت می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

سیستم‌های خنک کننده کارخانه‌ها،

تصفیه آب دیگ بخار،

از بین بردن پساب‌های صنعتی.

پیامد استفاده از تصفیه آب ضعیف

استفاده از تصفیه آب صنعتی ضعیف باعث واکنش آب با لوله و زنگ زدگی مخازن می‌شود. این ضعف در تصفیه کردن آب کاهش عمر سیستم‌های کارخانه‌ها را به دنبال دارد.

علاوه بر این در کارخانه‌های تولیدی نوشابه و مواد غذای صدمات جبران ناپذیری را به وجود می‌آورد.

آب‌های کثیف مذکور اجازه رشد باکتری‌ها در محصولات می دهند. محصولات معیوبی از این کارخانه‌ها به بازار ارائه می‌شود که مصرف این محصولات باعث بیماری‌های خطرناک در مصرف کنندگان می‌شود. در برخی مواقع محصولات معیوب این کارخانه‌ها منجر به مرگ مصرف کننده می‌شود.

برتری‌های استفاده از سیستم اسمز معکوس

روش اسمز معکوس (تصفیه آب صنعتی ) در تصفیه آب نسبت به سایر روش‌ها اقتصادی‌تر است.

دستگاه تصفیه آب صنعتی دارای مصرف انرژی کمتری در مقایسه با سایر روش‌های تقطیری است.

باکتری‌ها، ویروس و مواد تب‌زا به هیچ عنوان از ممبران دستگاه تصفیه آب صنعتی عبور نمی‌کند.

باتوجه به اینکه دستگاه تصفیه آب صنعتی متشکل از تعداد قطعات زیادی است که روی شاسی مونتاژ می‌شوند و قابل بهره‌برداری هستند لذا توصیه می‌شود از تجهیزات با کیفیت بالا استفاده شود. به این علت که خریدار در زمان بهره‌برداری از سیستم تصفیه آب صنعتی با کمترین مشکل مواجه باشد. به عنوان مثال پمپ‌های طبقاتی با مارک‌های زیادی در بازار موجود است که در دستگاه آب شیرین کن وظیفه تامین فشار بالا قبل از ممبران را ایفا میکند.

برای این‌که دستگاه کمترین مشکل را در زمان بهره‌برداری داشته باشد بهترین و با کیفیت‎ترین پمپ استفاده شود.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
ترکیبات معدنی موجود در آب

ترکیبات معدنی موجود در آب

ترکیبات معدنی موجود در آب

ترکیبات معدنی موجود در آب

ترکیبات معدنی موجود در آب معمولاً شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، بی‌کربنات، کلرید، سولفات و نیترات است. معمولاً این مواد در مقادیر ۱ تا ۱۰۰۰ میلی گرم بر لیتر یافت می شوند. دیگر ترکیبات معدنی موجود در آب شامل آهن، سرب، مس، آرسنیک و منگنز می‌باشد. این گروه معمولا در مقادیر کمتر از ۰٫۰۱ تا ۱۰ میلی گرم بر لیتر در آب وجود دارند.

آب در محیط می‌تواند حاوی انواع مختلف یون‌های آلی، معدنی، ترکیبات و مواد حل شده، جامدات معلق و کلوئیدی باشد.

منابع ترکیبات معدنی موجود در آب

آب باران پس از بارش به داخل زمین نفوذ کرده و به آب زیرزمینی افزوده می‌شود. روان‌آب‌ها و سیلاب‌ها در نهرها،رودخانه‌ها و جویبارها جاری شده و به آب‌های سطحی تبدیل می‌شوند. اولین ترکیبات شیمیایی آب های طبیعی حاصل واکنش فرسایش سنگ، خاک و رسوب بوده که باعث ایجاد ترکیبات معدنی موجود در آب می‌شود. به دلیل تماس بیشتر آب‌های زیرزمینی با خاک و مواد معدنی در مقایسه با آب‌هاب سطحی معمولا غلظت ترکیبات معدنی موجود در آب زیرزمینی بیشتر از آب‌های سطحی است.

انواع ترکیبات موجود در طبیعت

املاح موجود در طبیعت دو نوع هستند:

الف) مواد و املاح معدنی (Inorganic Minerals)

ب) مواد و املاح آلی (Organic Minerals)

الف)ترکیبات و مواد معدنی (Inorganic Minerals)

این دسته از عناصر به طور طبیعی در معادن، سنگ‌ها، خاک و به طور کلی در پوسته زمین یافت می‌شوند.

آب در حین عبور از بستر سنگ‌ها و کانی‌ها، این املاح را در خود حل می‌کند.

مواد معدني براي بدن انسان مفيد نيستند.

بر خلاف تفکر رایج، املاح معدني (كه در آب نیز يافت مي‌شوند) برای بدن حیوانات و انسان‌ها غیر قابل جذب و غیر مفید هستند.

بدن این املاح را همانند سموم دفع می کند. برخلاف گیاهان که غذای اصلی آنها، همین مواد معدنی هستند.

ب) ترکیبات و مواد آلی (Organic Minerals)

این دسته از املاح برای بدن حیوانات و انسان‌ها قابل جذب هستند. منبع اصلي اين املاح، گياهان هستند.

در واقع گياهان با جذب املاح معدني موجود در خاك تغذيه مي‌كنند.

املاح معدني پس از ورود به اندام‌هاي گياه، در اثر پديده فتوسنتز تغيير ماهيت داده و تبديل به تركيبات آلي مي‌شوند.

املاح آلي براي بدن انسان قابل جذب و مفيد هستند. برخی از دانشمندان بر این باور هستند که الکترون‌های موجود در ساختار اتمی املاح آلي، موافق عقربه‌های ساعت گردش می‌کنند و در نتیجه با الکترون‌های بدن انسان سازگار هستند.

انسان از طريق مصرف ميوه‌ها و سبزيجات و گوشت حيوانات گياه‌خوار، املاح آلي را جذب مي‌كند.

مواد موجود در آب ، معدنی هستند یا آلی؟

همانطور که می دانید، آب باران هنگام بارش، کاملا خالص و عاری از هرگونه مواد و ترکیبات اضافه است.

این آب با عبور از سطح سنگ‌ها و خاک و به طور کلی عبور از بستر زمین، مواد معدنی موجود در این منابع را در خود حل می کند. در نتیجه مواد حل شده در آب جزء مواد معدنی طبیعت هستند. همان‌طور که اشاره شد، ترکیبات معدنی موجود در آب نه تنها برای بدن انسان مفید نیستند بلکه در برخی موارد می توانند به سلامتی ما آسیب بزنند.

تبادل یون و  تصفیه آب

خاک‌ها و رسوبات از تغییر متناسب خاک رس، سیلت، و مواد معدنی تشکیل می‌شوند.

تبادل یون شامل واکنش بین بارهای منفی ذرات خاک رس یا مواد معدنی در خاک‌ها و رسوبات با کاتیون‌ها در محلول حاصل می‌شود.
به دلیل بالا بودن نسبت سطح به حجم ذرات خاک رس، توانایی جذب در آنها به طور نسبی بیشتر از ذرات شن و ماسه است. آبی که از خاک یا رسوبات عبور می‌کند بر حسب مقدار نسبی اشباع ذراتی که با آنها برخورد می‌کند، می‌تواند از برخی کاتیون‌ها غنی یا فقیر شود.

واکنش‌های تبادل یون به طور غیر مستقیم ممکن است باعث افزایش مقدار یا نوع واکنش فرسایشی شوند. برای مثال، یون‌های سدیم در محلول می‌توانند جانشین پتاسیم ارتوکلاز(orthoclase)  شده و یون‌های آلبیت (albite) و پتاسیم آزاد را تولید نماید.

(Albite): یون‌های آلبیت از نظر ساختاری ضعیف‌تر از ارتوکلاز است. در واکنش‌های انحلال زودتر تخریب می‌گردد.
کمپلکس شدن در آب‌هایی که غلظت یونی یا محتوای آلی بالایی دارند. کمپلکس شدن یا واکنش‌های جفت – یونی ممکن است فعالیت‌های مواد واکنش دهنده یا محصولات واکنش‌های فوق را تغییر دهند. برای مثال، کمپلکس فلز آلی می‌تواند اثر حلالیت پتانسیل ته نشینی فلز را به وسیله‌ی جداسازی یون از رسوب افزایش دهد.

طراحی، ساخت، نصب و نگهداری دستگاه‌های آب شیرین کن در ظرفیت‌های مختلف برای نقاط مختلف کشور توسط کارشناسانب شرکت رز آب صنعت انجام می‌پذیرد. کارشناسان این شرکت با توجه به نیاز مطرح شده توسط مشتری و ویژگی‌های آب خام بهترین راه حل با کمترین هزینه را به مصرف کنندگان محترم ارائه می‌نمایند.
جهت مشاوره رایگان در زمینه‌ی دستگاه‌های تصفیه آب با شماره‌های زیر تماس حاصل فرمایید.

02536656774 * 09122533667


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
پیش تصفیه آب

اهداف انجام پیش تصفیه آب در سیستم اسمزمعکوس

اهداف انجام پیش تصفیه آب در سیستم اسمزمعکوس

اولین و مهم‌ترین هدف انجام پیش تصفیه آب در سیستم‌های RO، رساندن کیفیت آب به حدی است که برای وارد شدن به ممبران‌ها قابل قبول باشد. پیش تصفیه مناسب، ضمن به حداقل رساندن گرفتگی، رسوب‌گذاری و استهلاک ممبران‌ها، باعث افزایش راندمان و طول عمر آنها نیز خواهد شد.

یکی از اتفاقات نامطلوب و حائز اهمیت در سیستم‌های اسمزمعکوس، گرفتگی ممبران‌ها است.

منظور از گرفتگی (Fouling)، چسبیدن موادی مانند گل و لای، رس، ماسه، ذرات جامد معلق، لجن بیولوژیکی، جلبک، سیلیس، لخته‌های آهن و مانند آن‌ها به سطح غشای ممبران و یا بدتر از آن، نفوذ در داخل حفره‌های آن است. پدیده “گرفتگی”، معمولاً در ممبران‌های ابتدایی مرحله اول سیستم اسمزمعکوس بوجود آمده و بتدریج به ممبران‌های بعدی گسترش پیدا می‌کند.

سیستم پیش تصفیه آب

سیستم پیش تصفیه آب شامل :

  1. صافی شنی فشاری (حذف مواد معلق و گل ولای)
  2. صافی زغالی (حذف رنگ، بو ،کلر آزاد باقی مانده)
  3. سختی‌گیر تبادل یونی (عدم رسوب‌گذاری خصوصاٌ رسوبات کربناته و سولفاته روی غشاء)
  4. سایر موارد (در صورت نیاز براساس آنالیز آب خام )

عوامل ایجاد گرفتگی در غشای اسمزمعکوس

عوامل ایجاد گرفتگی در غشاهای اسمزمعکوس را می‌توان در قالب سه دسته زیر، تقسیم‌بندی کرد:

– ذرات معلق

میکروارگانیسم‌ها

– مواد آلی

البته بسته به شرایط عملیاتی سیستم و همین طور شرایط شیمی‌آب، برخی مواد فلزی موجود در آب مانند آهن و منگنز، ممکن است در نقاط مختلفی از سیستم اکسید شده و باعث ایجاد گرفتگی در ممبران‌ها شوند. همین‌طور، امکان رشد و نمو میکروارگانیسم‌ها در تمام نقاط سیستم RO وجود داشته و ممکن است موجب گرفتگی ممبران‌ها در آن نقاط شود. بصورت کلی، گرفتگی ناشی از میکروارگانیسم‌ها و مواد آلی، متداول‌ترین نوع گرفتگی در ممبران‌ها بوده و کنترل آنها در سیستم‌هایی که آب خوراک آن‌ها از آب‌های سطحی و یا پساب تأمین می‌شود، بسیار مشکل است.

یکی دیگر از از مهم‌ترین و شایع‌ترین عوامل مخرب ممبران‎ها، “رسوب‌گذاری” است.

منظور از رسوب‌گذاری (Scaling)، ته‌نشینی و رسوب نمک‌های کم محلول در آب بر روی سطح ممبران است.

مانند سولفات کلسیم، سولفات باریم، کربنات کلسیم، سیلیس، فلورید کلسیم و یا انواع دیگر نمک‌ها.

پدیده رسوب‌گذاری، معمولاً در ممبران‌های انتهایی دستگاه RO اتفاق می‌افتد.

دلیل این موضوع هم، افزایش غلظت املاح آب در این بخش‌ها است.

در رسوب‌گذاری، پس از تشکیل کریستال‌های اولیه نمک روی سطح ممبران، سرعت رسوب و رشد این کریستا‌ل‌ها به سرعت و بصورت تصاعدی افزایش پیدا می‌کند.

با توجه به مطالب فوق، عدم انجام پیش تصفیه مناسب، باعث افزایش تعداد دفعات شستشوی ممبران‌ها می‌شود تا بتوان عملکرد آن‌ها از نظر میزان آبدهی و درصد عبور املاح را به حالت اولیه بازگرداند. تعداد دفعات زیاد شستشو، باعث افزایش هزینه تأمین مواد شیمیایی و نیز افزایش زمان خاموشی سیستم خواهد شد. ضمن اینکه، در برخی موارد، این شستشوی زیاد می‌تواند منجر به کاهش دائمی‌عملکرد و عمر ممبران و استهلاک آن شود.

نقش پیش تصفیه آب

نقش پیش تصفیه یک سیستم RO، رساندن کیفیت آب خوراک به میزان قابل قبول به عنوان آب ورودی به ممبران‌ها است تا از عملکرد پیوسته و مطمئن سیستم، خاطری آسوده داشته باشیم.

نوع و گستردگی سیستم پیش تصفیه، بستگی به نوع منبع آب خوراک ( آب چاه، چاه‌های ساحلی، آب دریا، آب‌های سطحی و یا پساب‌های تا حدی تصفیه شده) دارد. در این موارد، علاوه بر تفاوت آنالیز شیمیایی آب خوراک، تفاوت و نوسان شرایط کیفیت منبع آب در فصول و شرایط آب و هوایی مختلف نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

روش‌های مختلف پیش تصفیه آب در سیستم اسمزمعکوس

یک روش و سیستم کامل و جامع قابل استفاده برای تمام دستگاه‌های RO با انواع آب خوراک، وجود ندارد.

سیستم‌های پیش تصفیه، می‌توانند بصورت شیمیایی، مکانیکی و یا ترکیبی از آن‌ها باشند.

در ادامه روش‌های مختلف پیش تصفیه شیمیایی و مکانیکی سیستم‌های اسمزمعکوس در جدوال جداگانه معرفی و تشریح شده‌اند:

 

مواد منعقد کننده / پلیمرهامواد جلوگیری کننده از رسوب (Scale Inhibitor)

هدف روش مورد استفاده
به عنوان بخشی از فرآیند انعقاد و لخته‌سازی جهت افزایش راندمان جداسازی مواد جامد معلق مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این مواد، ضمن ترکیب با مواد محلول، قابلیت انحلال آنها در آب را افزایش می‌دهند. برخی از انواع این مواد نیز نیز با قرار گرفتن روی سطح کریستال‌های رسوب تشکیل شده، از رشد آن جلوگیری می‌کنند.
کمک می‌کنند تا برخی مواد مانند آهن بصورت معلق در آب باقی مانده و رسوب نکنند. مواد ضد رسوب

(Antifoulants)

با کاهش PH، باعث می‌شوند تا امکان رسوب‌گذاری برخی ترکیبات (از جمله کربنات‌ها) روی ممبران کم شود. اسیدها
باعث حذف کلر پیش از ورود به ممبران می‌شود. بی سولفیت‌ها

جدول شماره (3) – روش‌های مختلف پیش تصفیه شیمیایی سیستم‌های اسمزمعکوس

 

 

هدف روش مورد استفاده
حذف ذرات بزرگ، سنگ و ماسه صافی توری اولیه
حفاظت از ممبران در برابر ذرات ریز میکرونی فیلتر کارتریجی
کاهش مواد جامد معلق کلریفایر
حذف مواد جامد معلق فیلتر شنی
حدف کلر و مواد آلی فیلتر کربن فعال
کاهش آهن و منگنز فیلتر گرین سند
حذف مواد آلی و کاهش فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیسم‌ها ازن
کاهش فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیسم‌ها اشعه ماوراء بنفش
حذف ذرات معلق، مواد آلی و فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیسم‌ها واحد پیش تصفیه متداول (شامل سیستم‌های انعقاد، لخته سازی، ته نشینی و فیلتر شنی)
حذف ذرات معلق و باکتری‌ها و کاهش مواد آلی میکرو فیلتراسیون (MF) / اولترافیلتراسیون (UF)

جدول شماره (4) – روش‌های مختلف پیش تصفیه مکانیکی سیستم‌های اسمزمعکوس

معیار قابل قبول بودن عملکرد سیستم پیش تصفیه آب

معیار قابل قبول بودن عملکرد سیستم پیش تصفیه RO، رسیدن به اهداف زیر است:

– تعداد دفعات مورد نیاز شستشوی ممبران‌ها به 3-4 مرتبه در سال و یا حتی کمتر برسد.

– طول عمر ممبران‌ها به بیش از 5 سال برسد.

– ظرفیت آبدهی و میزان عبور املاح ممبران‌ها در محدوده قابل قبول قرار داشته باشد.

درست است که با افزایش دفعات شستشوی ممبران‌ها می‌توان ظاهراً در کوتاه مدت، عملکرد پایین یک بخش پیش تصفیه را جبران کرد، اما باید در نظر داشت که این کار به دلیل ایجاد توقف کاری در واحد، هزینه‌های انسانی و مواد شیمیایی و همینطور استهلاک ممبران‌ها، در دراز مدت به هیچ عنوان جایگزین مناسبی برای یک واحد پیش تصفیه کارآمد در یک سیستم اسمزمعکوس نخواهد بود.

برای بسیاری از سیستمهای RO شهری که از آب خوراک زیرزمینی با کیفیت بالا استفاده می‌کنند، باز هم استفاده از فیلترهای کارتریجی 1 تا 5 میکرون به عنوان یک فیلتر پیش تصفیه، می‌بایست در نظر گرفته شود. زیرا بسیاری از عواملی که باعث ایجاد گرفتگی و یا رسوب‌گذاری در ممبران‌ها می‌شوند، الزاماً به دلیل کیفیت آب خوراک نیستند. به عنوان مثال، ورود ذرات معلق از طریق خطوط لوله انتقال سیمانی، ذرات ناشی از خوردگی در لوله‌های فولادی و آهنی، صدمه دیدگی دیواره چاه، لخته‌های گوگرد ناشی از اکسید شدن سولفید هیدروژن، و یا حتی ذرات باقیمانده از گل حفاری که با گذشت چندین ماه از بهره‌برداری چاه، امکان وجود آنها در آب خروجی چاه وجود دارد و یا ایجاد مشکل در واحد پیش تصفیه سیستم، همگی از عواملی هستند که در نظر گرفتن یک سیستم فیلتراسیون کارتریجی ذرات معلق را به عنوان یک اجبار در سیستم RO، مطرح می‌کنند.

اهمیت واحد پیش تصفیه آب در سیستم اسمزمعکوس

هزینه سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری یک واحد پیش تصفیه، می‌تواند بیش از 50 درصد مجموع هزینه یک واحد RO بوده و بزرگ‌ترین متغیر هزینه بهره‌برداری و عملکرد سیستم باشد.

غشاهای RO که قادر به جلوگیری از عبور برخی مولکول‌های خاص در محلول هستند، در تماس با مواد آلی و یا مواد معلق جامد ‌می‌توانند در داخل غشا رسوب تولید بنمایند. از این رو حذف این جامدات در غشای RO به منظور اطمینان از وضعیت عملکرد سیستم و نیز جلوگیری از صدمات احتمالی غیر قابل برگشت، مهم است.

انتخاب بهترین سیستم پیش تصفیه به کیفیت آب تغذیه کننده و نوع غشا، شکل و ترکیب آن بستگی دارد.

بنابراین فرایند به کار رفته در یک واحد پیش تصفیه به طور گسترده ای متغیر است.

هر سیستم RO به یک‌فیلتر کارتریج‌به ضخامت5 تا 10میکرون مجهز است که بلافاصله قبل از پمپ فشار قوی‌قرار ‌می‌گیرد.

فیلتر کارتریج‌تنها برای محافظت‌پمپ و غشا از مواد ریز باقی‌مانده‌که به وسیله‌فیلتراسیون اولیه‌حذف نشده‌اند، استفاده ‌می‌شود.

موارد کاربرد عملیات پیش تصفیه آب

عملیات پیش تصفیه آب به منظور کاهش مشکلات بهره‌برداری از جمله موارد زیر انتخاب ‌می‌شود:

1- گرفتگی و رسوب کلوییدی

عمده‌ترین مشکل آب تغذیه کننده ناشی از حضور جامدات معلق است. این جامدات براساس اندازه و قابلیت ته نشین شدن آنها، به دو دسته جامدات کلوییدی و غیرکلوییدی دسته بندی ‌می‌شوند. جامدات کلوییدی قطری کوچک تر از 1 میکرون دارند و طی عملیات ته نشینی قابل حذف ن‌می‌باشند.

اگر چنانچه اجزای کلوییدی دارای بار سطحی خنثی باشند، با افزودن یک ماده شیمیایی منعقد کننده حذف آنها تسهیل ‌می‌شود. ماده منعقد کننده موجب ‌می‌شود تا اجزای کلوییدی به هم چسبیده و در اثر عملیات ته‌نشینی و فیلتراسیون حذف شوند.

جامدات غیرکلوییدی معمولا در طی فرایندهای معمول ته نشینی و فیلتراسیون حذف ‌می‌شوند.

میزان تمایل یک منبع تغذیه کننده به رسوب گذاری و گرفتگی در آن، شاخص تراکم لجن (SDI) نامیده ‌می‌شود. SDI براساس مدت زمانی که نمونه آب از فیلتری به ضخامت 45/0 میکرون در فشار ثابتی معادل( psi30 )2 بار) جریان ‌می‌یابد، سنجیده ‌می‌شود.

مقادیر SDI بیشتر از 3 میکرون نشان دهنده این است که آب به عملیات پیش تصفیه اضافی نیاز دارد.

سیستم‌های پیش تصفیه آب که از فیلترهای ریزتر همانند غشاهای میکروفیلتراسیون (MF) و اولترافیلتراسیون (UF) کم فشار استفاده ‌می‌کنند، نتیجه بسیار خوبی در حذف مواد ریزدانه کلوییدی قبل از سیستم RO داشته‌اند. این سیستم‌های MF و UF با جریان بالا، در تما‌می ‌پروژه‌های احیا و استفاده مجدد از فاضلاب، که در آنها فاضلاب خانگی به وسیله RO تصفیه مجدد ‌می‌شود، قابل استفاده است. سیستم میکروفیلتراسیون معمولا مایع تصفیه شده‌ای با SDI بین 8/0 تا 2 تولید ‌می‌کند.

2- گرفتگی بیولوژیکی

یکی از مهم‌ترین و مشکل‌ترین‌مسائل بهره‌برداری که باید در سیستم‌های RO پیش‌بینی شوند، رشدمیکروب‌ها در سطح غشاء است.

رسوب ناشی از حضور و رشد این میکروب‌ها به گرفتگی بیولوژیکی منسوب است.

تما‌می‌واحدهای تصفیه آب صنعتی و طبیعی دارای دامنه گسترده‌ای از میکروب‌ها شامل باکتریا، پروتوزوا ( تک‌یاختگان ) و جلبک‌ها ‌می‌باشند. این ارگانیسم‌ها به طور قابل توجهی به صورت مواد میکروبی تجمع یافته و در لجن و گل و لای موجود در سطح غشا رشد و نمو ‌می‌کنند. تجمع و رشد مواد میکروبی ممکن است به سرعت شکل گرفته، موجب محدود کردن جریان در غشا گردد. هنگام که تجمع مواد میکروبی در سطح و رسوب‌گذاری در غشا، ممکن است خارج کردن آنها بسیار مشکل و یا ناممکن گردد.

کلرزنی موثرترین روش کنترل گرفتگی بیولوژیکی است.

در بسیاری از سیستم‌ها، به‌منظور کنترل رسوب‌گذاری، میزان‌باقیمانده‌کلر در آب تغذیه کننده در حد 1 میلی‌گرم در لیتر نگاه‌داشته‌می‌شود.

گاهی اوقات به منظور تصفیه شدید افزایش تا حد 10 میلی‌گرم در لیتر ضروری است.

غشاهای استات سلولزی (CA) قادرند در برابر مقادیر تقریبا بالای کلر، برای مدت کوتاهی مقاومت نمایند. ولی غشاهای پلی‌آمید (PA) مقادیر محسوس کلر را نمی‌توانند تحمیل نمایند. در صورت استفاده از روش کلرزنی در سیستم‌های RO مجهز به غشا PA، کلرزنی صورت گیرد، به کارگیری فرایند کلرزدایی (کاهش کلر) ضروری است.

3- رسوب‌گذاری

از آنجا که غشای RO مانع از عبور نمک‌ها ‌می‌شود، غلظت نمک در طرفی از غشا، که منبع تغذیه قرار دارد، افزایش ‌می‌یابد.

این امر موجب افزایش و در نتیجه رسوب بعضی از نمک‌ها از حد قابلیت انحلال آنها ‌می‌شود.

رسوب‌گذاری غشا زمانی اتفاق ‌می‌افتد که مقادیری از نمک‌های موجود در آب تغذیه کننده، در سطح غشا رسوب نماید.

هر نمک دارای مشخصات منحصر به فردی است که قابلیت تشکیل رسوب آن را تعیین ‌می‌نماید، اما نمک‌های با قابلیت انحلال کم، نسبت به رسوب گذاری در RO میل شدیدی دارند. معمول‌ترین انواع رسوبات، آنهایی است که با کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیکا، سولفات استرانسیم و سولفات باریم شکل گرفته‌اند.

اگر مقادیر نمک‌ها از حد مجاز قابلیت انحلال تجاوز نماید، انجام مراحل پیش تصفیه آب ضروری است. د

ر اغلب موارد به منظور کاهش میزان غلظت نمک‌ها، کاهش نسبت بازیافت ضروری است.

سایر روش‌های کنترل رسوب، شامل استفاده از بازدارنده‌های شیمیایی رسوب، عامل کمپلکس تنظیم کننده PH و نرم کردن آب ورودی برای کاهش یون‌های کلسیم و منیزیم است.

4- گرفتگی اسیدی

ترکیبات آهن، منگنز و سولفور، اکسید شده و در صورت حضور اکسیژن در PH ‌های بالا به صورت غیرمحلول و به شکل ماده‌ای ژلاتینی در‌می‌آیند که در غشا رسوب ‌می‌نمایند. در بعضی موارد این مواد عملاً اکسید شده و بدین ترتیب ‌می‌توان آنها را جدا کرد یا این اکسیداسیون را ‌می‌توان با کنترل PH و حذف اکسیژن متوقف کرد.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
کاربردها، ویژگی‌ها و مزایای اولترافیلتراسیون

اولترافیلتراسیون ، کاربردها، ویژگی‌ها و مزایا

کاربردها، ویژگی‌ها و مزایای اولترافیلتراسیون

 

اولترافیلتراسیون فن‌آوری تصفیه آب  به وسیله ممبرین(ممبران ) است که بر اساس غشا نیمه تراوا جهت جداکردن محلول های حاوی ترکیبات سودمند و مضر به کار گرفته می شود. UF

 

در غشاهای اولترافیلتراسیون، علاوه بر اندازه مولکول ها، جاذبه های بین اجزاء و غشا در فرآیند تاثیرگذار است. اختلاف فشار اسمزی در دو طرف غشا با توجه به عبور نمک ها و یون ها از غشا خیلی زیاد نیست و بنابراین فشار لازم برای انجام اولترافیلتراسیون در حدود ۲ تا ۷ بار می باشد که نسبت به فشار اعمالی در فرآیند نانوفیلتراسیون فشار کمتری است. شار به دست آمده در اولترافیلتراسیون با توجه به اندازه حفره های غشا بیش از نانوفیلتراسیون و اسمزمعکوس و کمتر از میکروفیلتراسیون است. با توجه به خصوصیات شمرده شده از این فرآیند، می توان در عملیات تصفیه، تغلیظ و تفکیک استفاده نمود.

 

کاربرد سیستم اولترافیلتراسیون

 

به طور کلی کاربردهای غشا اولترافیلتراسیون شامل موارد زیر است:

  1. کاربرد برای آب فوق خالص

خالص سازی اولیه آب های صنعتی
پیش تصفیه آب فوق خالص
پیش تصفیه برای نمکزدایی آب دریا
پس تصفیه برای آب های فوق خالص

Blow-down2. تصفیه آب برجهای خنک کننده

  1. کاربرد در صنایع زیست محیطی

– تصفیه پساب های صنعتی

  1. صنایع غذایی و نوشیدنی

– تصفیه آب های معدنی
خالص سازی و تصفیه آبمیوه
– حذف پروتئین و آنزیم
– حذف کدورت از آب آشامیدنی

پیش تصفیه برای سیستم های اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون

  1. صنایع مختلف

– صنایع لبنی ( تغلیظ شیر و پنیر)
– صنایع داروسازی (آنزیم ها، آنتی بیوتیک ها )
– صنایع نساجی (حذف رنگ در صنایع نساجی)
– صنایع شیمیایی
– صنایع کاغذسازی
– صنایع چرم

– صنایع پالایش و پتروشیمی

ویژگی های منحصر به فرد و مزایای استفاده از فرآیند اولترافیلتراسیون

– نصب راحت و آسان

– فضای اندک مورد نیاز جهت نصب

– کیفیت بالای محصول فیلتر شده
– توانایی بالای حذف ویروس و باکتری

– ارتقاء آسان سیستم
– فشار پایین عملیاتی
– بازده بالا
– کاهش نیاز به مواد شیمیایی
– هزینه عملیاتی پایین
– کاهش کدورت تا NTU 1/ 0
– شستشوی راحت

– عدم نیاز به تزریق منعقد و کمک منعقد کننده ها جهت کاهش کدورت

– حداقل نیاز به اپراتور

– طول عمر بالای ممبران

– کاهش هزینه در سیستم اسمز معکوس

– کاهش دفعات شستشوی معکوس سیستم اسمز معکوس