نوشته‌ها

,

آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه

آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه

 

همان‌طور که می‌دانید آب بیش از سه‌چهارم سطح کره زمین را پوشانده است. ۲/۹۷ درصد از آب‌های موجود در این سیاره در اقیانوس‌ها و دریاها انباشته شده‌اند، لیکن تنها حدود ۸/۲ درصد از آب‌های موجود قابل شرب می‌باشد. مقدار قابل توجهی از کل آب‌های سطح کره زمین به‌صورت مناطق قطبی، یخچال‌های طبیعی، رطوبت هوا و خاک می‌باشد که عملاً غیرقابل دسترسی است و تنها ۶۲/۰ درصد از آن در رودخانه‌ها جاری بوده و یا به‌صورت دریاچه‌های آب شیرین و منابع زیرزمینی قرار گرفته‌اند و انسان‌ها    خود را از این منابع تأمین می‌نمایند.

امروزه این منابع محدود آب شیرین قابل دسترس در معرض انواع آلودگی‌های میکروبی و شیمیائی قرار گرفته‌، و آلاینده‌های فراوانی از طریق فاضلاب‌های صنعتی و کودهای شیمیائی منابع حیاتی انسان‌ها را به‌طور جدی تهدید می‌نماید.
۱) متأسفانه با توسعه تمدن جدید و صنعتی شدن جوامع، فاضلاب‌های صنعتی، مواد سمی، (فلزات سنگین) و آلودگی‌های مضر که برای سلامتی موجود تهدید به حساب می‌آید، از قبیل اسیدیته آزاد، مواد قلیائی، گازهای سمی، مواد رادیواکتیو، میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، چربی و روغن و … را وارد آب‌های شیرین قابل دسترس می‌نمایند.
۲) مواد شوینده که در عصر ما بسیار توسعه یافته و حجم وسیعی را تشکیل می‌دهد، هر روز و هر ساعت از طریق چاه‌های فاضلاب وارد آب‌های زیرزمینی گردیده و مولکول‌های کربن‌دار حلقوی (هیدروکربورها) موجود در آن که به آسانی قابل استحاله و تغییر نیستند، را وارد آب‌های زیرزمینی می‌گردانند و آلودگی‌ شیمیائی ایجاد می‌نمایند. متأسفانه با تمام تلاشی که به عمل آمده در حال حاضر فقط ۲۵ درصد از پاک‌ کننده‌ها (دترجنت‌ها) در شرایط معمولی تجزیه می‌گردند (جزء انواع تجزیه شونده می‌باشند) و ۷۵ درصد آنها استحاله نمی‌گردد و مولکول‌های حلقوی کربن‌دار آنها شکسته نمی‌شوند.
۳) تصفیه‌خانه‌های آب شرب جهت مبارزه با آلودگی‌ها با اضافه کردن مقداری کلر که ارزان‌ترین و قابل دسترس‌ترین آنتی‌اکسیدان است، میکروب‌ها و ویروس‌ها را در شرایطی خاص (نه به‌طور کامل) از بین می‌برند. هنگامی که کلر به‌عنوان گندزدائی کننده در تصفیه آب به کار می‌رود، در اثر ترکیب کلر با مواد آلی مثل اسید هیومیک تولید تری‌هالومتان‌ها THMs یا هالوفرم‌ها را می‌نماید، تری‌هالومتان‌های اصلی عبارتند از: کلروفرم (CHCL۳)، برمودی کلرومتان (CHBrCL۲)، دی‌برموکلرومتان (CHBr۲CL) و برموفرم (CHBr۳). شواهدی در دست است که این ترکیبات خاصیت سرطان‌زائی دارند، که برای سلامتی انسان‌ها جداً مضر تشخیص داده شده‌اند. در شکل تصفیه آب به‌صورت رایج این‌گونه مواد هم‌چنان در آب باقی می‌مانند و کلر اضافی باقی‌مانده نیز اثر زیان‌آور خود را بر سلامتی انسان‌ها وارد می‌سازد. در هر حال تصفیه‌های اولیه تأثیر زیادی در رابطه با مقابله با آلودگی‌ شیمیائی و عناصر محلول در آب نمی‌توانند انجام دهند. فلزات مضر و نمک‌های زیان‌آور هم‌چنان از طریق آب آشامیدنی وارد بدن انسان‌ها می‌گردند و اثرات تخریبی خود را به‌جای خواهند گذاشت.

 

آلودگی آب شرب

۴) آب حاوی محلول نمک‌ها و فلزات زیان‌آور، که میزان آن با: Electrical Conductivity, TDS Total Dissolved Solids، مشخص می‌گردد، متابولیسم سلولی و سوخت و ساز سلول‌های بدن انسان را تحت تأثیر قرار می‌دهد و در رسیدن غذا و اکسیژن کافی به نسوج و بافت‌های بدن اختلال ایجاد می‌‌نماید. این اختلال به‌صورت خستگی مفرط، ناراحتی‌های پوستی، ضعف در عضلات بدن، سردرد و … ظاهر می‌گردد. مواد زائد آب در سیستم گردش خون به‌صورت رسوباتی در جداره رگ‌ها باقی می‌مانند و موجب تصلب شرائین، فشار خون، کاهش کارائی کلیه‌ها و کاهش ترشحات مفید غدد بدن و نهایتاً سکته‌های قلبی، مغزی و سایر عوارض خطرناک می‌گردند.

۵) میزان آب موجود در بدن انسان ۶۶ درصد تا ۸۵ درصد است که مقدار آن در خون ۷۹ درصد می‌باشد. آب سالم و بهداشتی آبی است که قادر به انجام مأموریت‌های ضروری برای حیات پرنشاط و سالم باشد. سوخت و ساز سلولی عمدتاً توسط آب صورت می‌پذیرد و آب به‌طور دائم سلول‌ها و بافت‌ها را با حمل مواد غذائی تغذیه کرده و سپس مواد زائد آنها را به خارج از بدن حمل می‌کند، که در صورت اشباع بودن مولکول‌های آب از عناصر زائد این توانائی کاهش می‌یابد و عوارض آن به‌صورت‌های گوناگون در زندگی ما ظاهر می‌گردد.
۶) توجه به امر بهداشت آب آشامیدنی و مضرات ناشی از آلودگی‌های مختلف آب در سال ۷۸ توجه همراهان گروه تصفیه آب را به خود جلب نمود. آنان جهت پرهیز دادن از امراض و ناراحتی‌های ناشی از این آلودگی‌ها، و توسعه آگاهی عمومی نسبت به آنها تلاش‌های خود را آغاز کردند. استفاده گسترده از سیستم‌های تصفیه (Reverse Osmosis) اسمز معکوس از نتایج این فعالیت‌هاست. Reverse Osmosis سیستمی است که با بهره‌گیری از قانون اسمز در طبیعت می‌تواند آب‌های آلوده و ناسالم با عبور دادن از فیلتری مخصوص به نام (membrane) به آب سالم بهداشتی تبدیل نماید، که نزدیک به مختصات استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) می‌باشد. این سیستم مولکول‌های آب را غربال کرده و مولکول‌های اشباع نشده و سالم را از مولکول‌های اشباع شده جدا می‌نماید. انواع میکروب‌ها و ویروس‌ها که در اندازه‌های فیزیکی ۰۳/۰ تا ۳ میکرون مشخص می‌گردد و هم‌چنین انواع فلزات سنگین و نمک‌های زیان‌آور را به‌صورت پساب خارج می‌نماید و تنها به آب سالم و بهداشتی اجازه عبور و خروج از سیستم را می‌دهد که قابل شرب و اطمینان‌آور است.
دستگاه‌های کوچک پرتابل و خانگی و اداری اسمز معکوس قابل دسترس‌ترین سیستم و با شرایط کاملاً اقتصادی جهت تأمین آب آشامیدنی سالم در منزل و محیط کار می‌باشد. با این دستگاه‌ها دیگر نیازی به تهیه آب معدنی بسته‌بندی شده نخواهید داشت و از مضرات بی‌شمار آب‌های ناسالم در امان خواهید بود.

,

تصفیه آب دریا و آب های شور

تصفیه آب دریا و آب های شور

تصفیه آب دریا و آب های شور

نیاز به آب شیرین یک نیاز اساسی برای بقاست. بیش از ۱٫۵ میلیون کیلومتر مکعب آب، ٪۷۰ سطح زمین را پوشانده است؛ اما ٪۹۷٫۵ این حجم از آب را آب‌های شور تشکیل می‌دهد. ٪۹۹ آب‌های شیرین باقی‌مانده نیز به شکل یخچال‌های طبیعی و یا رطوبت خاک در زمین وجود دارند و استفاده از آنها برای انسان ممکن نیست. ٪۱ باقیمانده به‌عنوان آب مناسب که می‌تواند به مصرف جانداران برسد، در نظر گرفته می‌شود. متأسفانه منابع آب شیرین بر روی کره زمین با سرعتی در حدود ۲۰۰ میلیارد مترمکعب بر روز در حال مصرف است و همین منابع آب شیرین محدود نیز به شکل مناسبی بر روی کره زمین تقسیم‌نشده است.

در حال حاضر بیش از نیمی از جمعیت جهان که از ساکنین بیش از ۸۸ کشور تشکیل می‌شوند، از کمبود منابع آب شیرین رنج برده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰، این مقدار به بیش از ٪۶۰ برسد. دلیل این امر رشد سریع جمعیت جهان، تغییر در سبک زندگی مردم، افزایش فعالیت‌های صنعتی و افزایش آلاینده‌هاست که منابع آب شیرین را آلوده می‌کند. استفاده از آب ناسالم دلیل بروز بیش از ٪۸۰ بیماری‌هاست و یک‌سوم آمار مرگ‌ومیر در کشورهای درحال‌توسعه به دلیل عدم دسترسی به منابع آب شیرین سالم و کافی اتفاق می‌افتد.

تصفیه آب دریا و آب های شور

شیرین سازی و تصفیه آب دریا

شیرین سازی به معنای استخراج آب شیرین از آب دریا و آب‌های لب‌شور است و یک راه مناسب برای تأمین آب شیرین شهرها و کشورهایی است که با مشکل کمبود آب روبرو هستند. در بسیاری موارد مانند بیابان عربستان که بزرگ‌ترین منطقه بدون رودخانه موجود در جهان است، استفاده از صنعت شیرین سازی آب با سرعت زیادی در حال افزایش است. افزایش علاقه‌مندی و اهمیت شیرین سازی آب در سطح جهان نیز روزبه‌روز در حال افزایش است. در سال ۱۹۶۶ میلادی تنها ۵ واحد تصفیه آب دریا در جهان با میزان تولید پنج هزار مترمکعب آب در طول روز فعالیت می‌کردند؛ درحالی‌که این میزان در سال ۱۹۷۷ میلادی به ۱۲۵۰۶ واحد شیرین سازی با میزان تولید ۲۲٫۸ میلیون مترمکعب در طول روز رسید. امروزه از واحدهای   و تصفیه آب دریا در بیش از ۱۲۰ کشور جهان استفاده می‌شود و کشورهای پیشرو در این زمینه، عربستان سعودی با ٪۲۷، ایالات‌متحده با ٪۱۵، امارات متحده عربی با ٪۱۱ و کویت با ٪۸ حجم بازار هستند.

فرآیندهای تجاری و صنعتی تصفیه آب دریا و شیرین سازی آن را می‌توان به دودسته اصلی تقسیم کرد:

  • فرآیندهای حرارتی (تقطیری) مانند تبخیر ناگهانی چندمرحله‌ای (MSF)، تقطیر چندمرحله‌ای (MED)، فشرده‌سازی حرارتی بخار (TVC) و فشرده‌سازی مکانیکی بخار (MVC).
  • فرآیندهای غشایی نظیر اسمز معکوس (RO)، اسمز مستقیم (FO) و الکترودیالیز (ED).

شیرین سازی و تصفیه آب دریا به روش MSF


MSF یک روش شیرین سازی حرارتی آب دریاست که بر پایه تبخیر و میعان استوار است. مراحل تبخیر و میعان در این روش با یکدیگر جفت شده و گرمای نهان تبخیر در آن بازیابی شده تا از آن در پیش‌گرمایش آب ورودی استفاده شود. برای بیشینه کردن بازیابی آب، هر مرحله از یک واحد MSF در یک فشار پایین عمل می‌کند. شاخصه اصلی طراحی یک سیستم MSF، جوشاندن توده‌ای مایع است. این موضوع، اثرات ناشی از تشکیل رسوب در لوله‌های انتقال حرارت را کاهش می‌دهد. در کشورهای حوزه خلیج‌فارس معمولاً واحدهای بزرگ MSF با توربین‌های بخار و یا گازی جفت شده تا از سوخت، استفاده بهتری شود. بخار تولیدشده در دما و فشار بالا براثر مصرف انرژی درون توربین انبساط یافته و برق تولید می‌کند و بخار با دما و فشار متوسط یا پایین خارج‌شده از توربین، به‌عنوان نیروی محرکه جهت فرآیند شیرین سازی به کار می‌رود.

شیرین سازی و تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس (RO)


تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس
اسمز معکوس یک فرآیند جداسازی غشایی است که آب را با ایجاد یک فشار اسمزی بیش از فشار اسمزی آب دریا، از آن جدا می‌کند. ایالات‌متحده آمریکا به‌عنوان یکی از کشورهای بزرگی که از این تکنولوژی برای تصفیه آب دریا، آب لب‌شور و آب‌های سطحی استفاده می‌کند شناخته می‌شود. ممبران اسمز معکوس از عبور نمک از درون خود ممانعت کرده و تنها به آب اجازه عبور می‌دهد. درنتیجه آب دریا پس از تصفیه به دو بخش آب شیرین‌تر و آب شورتر تقسیم می‌شود.

تحت‌فشار قرار دادن آب دریا برای شیرین سازی نیاز به انرژی بالایی دارد؛ چراکه فشار ایجادشده بایستی بیش از فشار اسمزی آب دریا بوده و هر چه شوری آب بیشتر باشد نیاز به ایجاد فشار، بالاتر و درنتیجه مصرف انرژی بالاتر است. در تصفیه آب لب‌شور که شوری آب کمتر است، استفاده از روش تصفیه و شیرین سازی به کمک فیلتر RO می‌تواند بهترین انتخاب باشد. فشار اعمال‌شده در فرآیند اسمز معکوس برای تصفیه آب دریا چیزی در حدود ۸۰-۵۴ بار و برای آب لب‌شور در حدود ۲۵-۱۵ بار است. ازآنجاکه شورابه ایجادشده در فرآیند اسمز معکوس بسیار غلیظ است، نرخ بازیابی آب در این فرآیند پایین بوده و چیزی در حدود ٪۴۰ است.

بسیاری از هدر رفت انرژی در فرآیندهای اسمز معکوس ناشی از رهاسازی شورابه دارای فشار بالاست؛ بنابراین سیستم‌ها و واحدهای بزرگ تصفیه آب صنعتی دریا به روش RO امروزه با ابزارهایی جهت بازیابی انرژی فشرده‌سازی مکانیکی از جریان شورابه تجهیز شده‌اند که می‌تواند کارایی این سیستم‌ها را تا ٪۹۵ افزایش دهد. در این واحدها انرژی لازم برای شیرین سازی آب دریا چیزی در حدود ۹ کیلوژول به ازای یک کیلوگرم آب تولیدی است.

سیستم‌های اسمز معکوس به pH، اکساینده‌ها، ترکیبات مختلف آلی، جلبک‌ها و باکتری‌ها حساس‌اند؛ بنابراین پیش‌تصفیه آب دریا یک امر ضروری است و تأثیر بسزایی بر هزینه نهایی استفاده از سیستم‌های تصفیه اسمز معکوس دارد.

تصفیه آب دریا

شیرین سازی و تصفیه آب دریا به روش الکترودیالیز (ED)


تصفیه آب دریا به روش الکترودیالیز
الکترودیالیز از یک منبع جریان مستقیم و تعدادی کانال جریان که با غشاهای انتخاب‌پذیر آنیونی و کاتیونی به‌صورت یکی در میان از هم جدا می‌شوند برای تصفیه و شیرین سازی آب دریا و جداسازی آب از نمک استفاده می‌کند. الکترودیالیز چون از الکتریسیته به‌عنوان نیروی محرکه استفاده می‌کند، برخلاف سیستم‌های اسمز معکوس و تقطیری تنها می‌تواند اجزای یونی را از محلول جدا سازد.

در فرآیند الکترودیالیز، آب شور دریا به‌صورت موازی به هرکدام از کانال‌های مجزا وارد می‌شود. سپس کاتیون‌ها و آنیون‌ها با توجه به اختلاف‌پتانسیل اعمالی در جهت مخالف حرکت می‌کنند. به دلیل انتخاب پذیری غشا بر اساس بار ذرات، غلظت یون‌ها در هر کانال افزایش یا کاهش می‌یابد. یک دسته غشا از صدها کانال تشکیل می‌شود. ازآنجاکه مقاومت در یک دسته از بالا تا پایین کاهش می‌یابد، جداسازی در طی مراحل کوچک و متوالی اتفاق خواهد افتاد و فرآیند را مقرون به‌صرفه‌تر و قابل‌کنترل‌تر می‌کند؛ مانند اسمز معکوس، انرژی موردنیاز غشای الکترودیالیز وابسته به رسوب‌گیری است و بنابراین انجام عملیات پیش‌تصفیه نیز نیاز است. بااین‌وجود چون قرار به عبور آب دریا از درون ساختار غشا نیست، الکترودیالیز می‌تواند آبی را که حاوی ذرات بزرگ‌تر است نیز تصفیه کند.

از الکترودیالیز معکوس (RED) برای جلوگیری از رسوب‌گیری غشا استفاده می‌شود. در این فرآیند، قطبیت غشا در طول یک ساعت چندین بار تغییر داده می‌شود. این کار باعث خواهد شد تا کانال‌های آب شور به آب شیرین و بالعکس تبدیل شوند.

تصفیه آب دریا و آب‌های خیلی شور به روش اسمز مستقیم (FO)


اسمز مستقیم یک فرآیند اسمزی است که از غشاهای نیمه‌تراوا برای جداسازی آب از ذرات محلول استفاده می‌کند. نیروی محرکه این فرآیند اختلاف فشار اسمزی بین یک محلول با غلظت بالا که محلول کِشنده نامیده می‌شود و یک محلول با غلظت کمتر که خوراک نامیده می‌شود، است.

اختلاف فشار اسمزی موجب ایجاد جریانی از آب با غلظت کمتر از طریق غشا به محلول کشنده می‌شود و باعث تغلیظ محلول خوراک که می‌تواند آب دریا، پساب یا آب خیلی شور باشد، خواهد شد. محلول کشنده می‌تواند از یک یا چند نمک ساده و یا از موادی که به‌صورت اختصاصی برای فرآیند اسمز مستقیم ساخته‌شده‌اند، تشکیل شود.

استفاده از فرآیند اسمز مستقیم میزان مصرف انرژی و درنتیجه هزینه انجام عملیات شیرین سازی و تصفیه آب دریا را بسیار کاهش می‌دهد. مشکل بزرگ این فرآیند استفاده از محلول کشنده‌ای است که خود باعث بروز آلودگی‌های زیست‌محیطی نشده و تأمین آن مقرون‌به‌صرفه باشد. در سال‌های اخیر استفاده از این روش در تصفیه آب دریا و آب‌های خیلی شور بسیار موردتوجه قرارگرفته است.

تصفیه آب دریا به روش الکترودیالیز

راهکار


رزآب صنعت با سابقه‌ای طولانی در تصفیه و شیرین سازی آب دریا، آماده است تا در پروژه‌های تصفیه آب دریا از مصارف خانگی تا شهری و صنعتی مشارکت کند.

راهکارهای گسترده رزآب صنعت در شیرین سازی و تصفیه آب دریا بهترین راه‌حل ممکن را برای دست‌یابی به آب باکیفیت از آب دریا به مشتریان ارائه می‌دهد.

رزآب صنعت افتخار می‌کند اعلام دارد که با همکاری مرکز غشای دانشگاه صنعتی شریف، اولین شرکتی است که در زمینه شیرین سازی و تصفیه آب دریا به روش اسمز مستقیم در کشور فعالیت می‌کند و آماده است تا این فناوری را برای مقاصد مختلف صنعتی به کار گیرد.

علاوه بر فناوری اسمز مستقیم، طراحی و ساخت سیستم‌ها و دستگاه‌های آب شیرین کن اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون برای تصفیه آب دریا و آب‌های شور نیز با بالاترین کیفیت و مطابق با نیاز شما توسط بهتا صورت می‌گیرد.

 

, , , , ,

انواع ژئوممبرین

ژئوممبرین

انواع ژئوممبرین

ژئوممبرین چیست؟

ژئوممبرین ورقه‌های غشایی سینتتیک با نفوذپذیری بسیار پایین و تركیبی از پلیمرهای سینتتیک الاستومر یا پلاستومر است.  که حاوی 97.5%  پلی اتیلن و 2.5% کربن سیاه و آنتی اکسیدانت هستند. در کل ژئوممبران غشاء آب بند و غیرقابل نفوذ بر پایه ی پلی اتیلن ( در دو نوع با چگالی بالا HDPE و چگالی پایین LDPE ) و پلی ونیل کلراید (PVC)است که در ضخامت‌های مختلف از 0.75 تا 3 میلیمتر با مقاومت‌های مکانیکی، کششی و ضریب انعطاف‌پذیری متغیر و به صورت صاف و زبر (مضرس) در عرض‌های مختلف تولید می‌شود.

ژئو ممبران‌ها معمولاً حاوی 97.5%  پلی اتیلن و 2.5% کربن سیاه و آنتی اکسیدانت هستند. ژئوممبران فاقد هر گونه مواد پلاستی‌سایزر و موادی که سبب خشکی و ترک خوردگی می‌شوند، هستند.

پلی اتیلن سخت یا HDPE تحولی در بحث پوشش‌ها و عایق‌بندی به وجود آورد. این ماده در برابر خوردگی و مواد شیمیایی، تنش‌های محیطی (سرما و گرما)، تنش گسیختگی، اشعه ماوراء بنفش خورشید (UV)، حملات بیولوژیکی (رویش گیاهان و حمله جوندگان)، خستگی و خزش، مقاومت بالایی دارند و این خصوصیات باعث شده است تا در صنایع گوناگون ژئوممبران جایگزین پوشش‌های رایج شود.

انواع ژئوممبرین

ژئوممبرین در چهار گروه دسته‌بندی می‌شوند:

ژئوممبران  PVC

ژئوممبران  LLDPE

ژئوممبران  HDPE

ژئوممبران گیره‌دار

ژئوممبران  PVC

ورق ژئوممبرین PVC  نرم یا پلی وینیل کلراید گروهی از ژئوممبران هستند که به علت خواص مکانیکی وشیمایی خود از انعطاف پذیری زیاد برخوردار هستند. علاوه بر این دارای مقاومت کششی بسیار بالایی هستند. این از ژئوممبران‌ها در دو نوع تک لایه و دولایه، در دو رنگ سفید و مشکی تولید می‌شوند.

این نوع ژئوممبران‌ها جهت ایزولاسیون تونل‌های مترو، فونداسیون‌ها، روف گاردن، چاله‌های آسانسور، تونل‌های انتقال و بسیاری موارد دیگر کاربرد دارند.

مزیت عمده این ورق‌ها نسبت به ژئوممبران HDPE انعطاف پذیری بالای آن و قابلیت اجرا در سطوح ناهموار است.

ژئوممبران LLDPE

با توجه به شکل هندسی برخی از سازه‌ها و رفع مشکل ایجاد ترکزایی تنشی در ژئوممبران و نیاز آنها به استفاده از ژئوممبران انعطاف پذیرتر،  ژئوممبران LLDPE   یا ژئوممبرین VLDPE  طراحی و تولید شده است .

ازکاربردهای عمده ژئوممبران LLDPE  می‌توان به آب‌بندی کانال‌های انتقال آب سازه‌های زیرزمینی نظیر فونداسیون و پی‌ساختمان، آب‌بندی تونل و مواردی دیگر اشاره نمود .

انعطاف‌پذیری خوب، ازدیاد طول قابل توجه، عدم ایجاد ترکزایی تنشی، الاستیه  بسیار زیاد، نصب سریع و آسان و ابعاد بزرگ از مزایای بارز این نوع ژئوممبران است.

ژئوممبران HDPE

ژئوممبران HDPE  از %۹۷ پلی اتیلن و %۳ مواد افزودنی تشکیل شده است. از این رو به این نوع ورق‌ها ژئوممبران HDPE سنگین نیز گفته می‌شود.

ژئوممبران HDPE  از ویژگی‌های بسیار زیادی برخوردار است که در ذیل به آن اشاره می کنیم:

نفوذناپذیری در برابر مایعات و گازها،

پذیری و در عین حال مقاومت بالا در برابر پارگی،

سوراخ شدگی و سایش،

پایداری در برابر پرتوهای فرابنفش آفتاب،

مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و عوامل بیولوژیکی،

قابلیت ترمیم قسمت‌هایی که در اثر ضربه فیزیکی آسیب دیده‌اند،

ممانعت از رویش گیاه و نچسبیدن خزه و جلبک و مقاومت در برابر جوندگان و همچنین تحمل بازه‌ی دمایی °40- تا °70+ از ویژگی‌های ژئوممبران‌ها به شمار می‌روند.

از کاربردهای ژئوممبران HDPE می‌توان به مواردی چون:

ایزولاسیون استخرهای خاکی و بتنی ذخیره آب کشاورزی،

ایزولاسیون مخازن نفتی،

ایزولاسیون حوضچه‌های پرورش ماهی،

ساخت کانال‌های انتقال آب بدون نیاز به سازه‌های بتنی،

ساخت دریاچه‌های مصنوعی،

دریاچه‌های تفریحی و آب نماهای تزیینی،

استفاده در مخازن پساب به منظور جلوگیری از آلودگی محیط و آب‌های زیرزمینی اشاره کرد.

ژئوممبران گیره‌دار

ورق ژئوممبرین گیره‌دار نوعی از ژئوممبران است که پس از تزریق روی یک سطح آن گیره‌هائی به اشکال مختلف تعبیه می‌شود. این محصول مانند ژئوممبران از خواص مقاومت شیمیایی بالایی به لحاظ ساختار ملکولی و نفوذ ناپذیری برخوردار است و به این ترتیب، طول عمر ساختار بتونی را تا 5 برابر افزایش می‌دهد.

از ورق ژئوممبران گیره‌دار عمدتاً برای حفاظت از بتن در مقابل مواد شیمیائی مضر و یا جریان سیالاتی که موجب فرسایش در سطح بتن است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

, , , , ,

ژئوممبران چیست؟

ژئوممبران

ژئوممبران چیست؟

ژئوممبران Geomemberane به ورق‌هایی گفته می‌شود که بدون نیاز به زیر ساخت می‌تواند به عنوان عایق مورد استفاده قرار بگیرد.

ژئوممبران ورقی نفوذناپذیر است که امروزه جایگزین خوبی برای روش‌های قدیمی در ایزولاسیون شده‌ است.

این ورق‌ها با استفاده از جوش حرارتی یا روش‌ها مختلف در کنار هم قرار می‌گیرند. ورق ژئو ممبران از پلیمرهای مختلفی مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌وینیل کلرید ساخته می‌شود. از ژئو ممبران برای عایق‌بندی استخرهای خاکی، مخازن ذخیره آب و مواد شیمیایی استفاده می‌شود.

انواع ژئوممبران

  1. ژئوممبران سنگین high-density polyethylene

ژئو ممبران hdpe نوعی از ژئو ممبران می‌باشد که معمولاً برای احداث استخرهای ذخیره آب به کار می‌رود. این نوع ژئو ممبران نسبت به ژئوممبران‌های دیگر دارای انعطاف‌پذیری بالاتری است.

  1. ژئوممبران سبک liner low density polyethylene

این نوع معمولاً برای ایزولاسیون فونداسیون، ایزولاسیون بام سبز و ایزولاسیون تونل به کار می‌رود. انعطاف این نوع نسبت به سایر انواع بیشتر است.

  1. ژئوممبران polyvinyl chloride pvc

نوعی از ژئو ممبران است که میزان انعطاف آن مابین ژئو ممبران سبک و سنگین است به همین خاطر از جمله کاربردهای ژئو ممبران سبک و سنگین بیشترین کاربرد آن در معدن است.

  1. ژئوممبران vinyl low density polyethylene vldpe

جدیدترین نوع ژئو ممبران‌ها می‌باشد که به تازگی عرضه شده‌است که از ترکیب وینیل و lldpe به وجود آمده‌است.

کاربرد ژئوممبران

  1. احداث استخر کشاورزی

امروزه جای استخرهای بتنی را استخرهای ژئوممبرانی گرفته‌ است به دلیل هزینه‌های اقتصادی‌تر و عمر بالاتر ژئو ممبران نسبت به بتن معمولاً برای احداث استخرهای کشاورزی از ژئو ممبران hdpe استفاده می‌شود.

ژئو ممبران در برابر اشعه خورشید مقاوم است. در سرما و گرما بسیار مقاوم‌تر از بتن است. به طوری که ژئو ممبران تا دمای 80+ درجه سانتی‌گراد و 70- درجه سانتی‌گراد را تحمل می‌کند. ژئو ممبران نفوذناپذیری %100 دارد در حالی که بتن و سنگ و سیمان نفوذ ناپذیری اندکی دارد.

  1. احداث استخرهای پرورش آبزیان

ژئوممبران‌ها به دلیل ترکیبات شیمیایی  پلی‌اتیلنی و بیولوژی ماده‌ای خنثی هستند و با هیچ مادهٔ دیگری ترکیب نمی‌شوند و به آن هیچ ماده ای نمی‌چسبند به همین دلیل مناسب‌ترین گزینه برای احداث حوضچه پرورش آبزیان محسوب می‎شوند؛ به این دلیل که خزه به آن نمی‌چسبد.

  1. احداث حوضچه ذخیره اسید و هیپ لیچ

با توجه به دلایل فوق‌الذکر ژئوممبران‌ها ماده‌ای خنثی هستند که با اسید هم واکنش نشان نمی‌دهند.

به دلیل وجود این خصلت تنها گزینه برای احداث استخرهای ذخیره و حوضچه‌های هیپ لیچ و لیچینگ است.

  1. ایزولاسیون فونداسیون

ژئو ممبران lldpe به دلیل انعطاف بالا مناسب‌ترین گزینه برای ایزولاسیون فونداسیون و جایگزین بتن می‌باشد.

به دلیل انعطاف‌پذیری بالا در کنج‌ها و نقاط غیرقابل دسترس به راحتی نصب می‌شود.

  1. ایزولاسیون بام سبز

ژئوممبران‌های pvc , lldpe , vldpe مناسب‌ترین گزینه‌های ورق ژئوممبران برای ایزولاسیون بام سبز می‌باشند چون هم سبک هستند و هم هزینه آن‌ها از ایزوگام بسیار پایین‌تر است. علاوه بر این ژئوممبران‌های مذکور عمر و مقاومت بالاتری دارند.

  1. ایزولاسیون معدن و تونل

ژئوممبران‌های سبک و انعطاف‌پذیر مناسب‌ترین راه‎کار برای ایزولاسیون معدن و انواع تونل است.

 

, , , , ,

ژئو ممبران‌ها

ژئو ممبران‌ها

ژئو ممبران‌ها

ژئو ممبران‌ها غشاهای آب بند و غیر قابل نفوذ پلیمری هستند. این غشاها  بر پایه پلی اتیلن ، پلی پروپیلت و PVC و با ضخامت‌های مختلف تولید و ارائه می‌شوند.

ژئو ممبران‌ها در ضخامت‌های مختلف و با مقاومت‌های مکانیکی و ضریب انعطاف‌پذیری متغیر به صورت صاف و زبر (مضرس ) تولید و ارائه می‌گردند.

کاربرد ژئو ممبران‌ها

از این مواد جهت ایجاد سطوح آب بند و ایزوله از قبیل ساخت لاگون‌های تصفیه خانه فاضلاب، کانال‌های آب‌رسانی، مخازن ذخیره آب آشامیدنی، مواد نفتی و شیمیایی، ساخت سایت‌های دفن بهداشتی زباله LAND-FILL ، دریاچه‌های مصنوعی و استخرهای پرورش آبزیان، استخرهای نگهداری آب کشاورزی ایزولاسیون و عایق‌بندی سازه‌های زیرزمینی استفاده می‌گردد.

علاوه بر آن سیستم ساخته شده با مواد ژئوممبران از نظر انعطاف‌پذیری در مقایسه با سازه‌های صلب بتنی دارای عملکرد به مراتب بهتری هستند.

عملکرد بهتر ژئو ممبران نسبت به سازه‌های صلب بتنی در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله در مناطق زلزله‌خیز و همچنین نشست‌های نامتقارن سازه از امتیازات این سیستم است.

مشخصات ژئو ممبران‌ها

مشخصات فیزیکی ورق‌های ژئو ممبران

97% درصد از جنس پلی اتیلن 5/2% کربن بلک و 5/0 % الی 9 آنتی اکسیدان است.

ابعاد ورق ژئو ممبران

ورق‌ها به‌صورت رول در طول 100 الی 150 متر و به عرض 20/2 الی 9 متر تولید می‌گردند.دس

انواع ورق

ورق‌ها در دو نوع مضرس، صاف، رنگی و در ضخامت‌های 75/0 ، 1 ، 5/1 و 2 میلی‌متر تولید می‌شود.

مزایا و ویژگی‌های ورق ژئو ممبران

از مزایای به کارگیری ژئو ممبران‌ها کاهش هزینه‌های ساخت در قیاس با سایر روش‌ها و افزایش سرعت اجرا است.

علاوه بر آن این روش اقتصادی‌ترین، با دوام‌ترین و سریع‌ترین روش است.

همچنین این روش مقاوم‌ترین روش محسوب می‌شود.

این ورق‌ها در برابر دمای °40- درجه الی °70 درجه سانتی‌گراد مقاوم هستند.

همچنین این ورق‌ها در برابر حمله جوندگان و فشارهای غیر متمرکز مقاوم هستند.

علاوه بر این ورق‌ها دربرابر نشست به دلیل مقاومت کششی بالا مقاوم هستند.

امتیاز دیگر این ورق‌ها آن است که جلبک و خزه به آنها نمی‌چسبد و با هیچ ماده شیمیایی دیگر حتی با پایه هیدروکربنی ترکیب نمی‌شود.

کاربرد ژئوممبرین(ژئوممبران) در نفت، گاز و پتروشیمی

احداث و ایزولاسیون حوضچه‌های تبخیر، مخازن نگهداری آب، پوشش مخازن ثانویه، پوشش محل‌های بارگیری و انتقال مواد نفتی و شیمیایی ژئوتکس‌تایل پارچه‌ای از جنس پلی استر یا پلی پروپیلن است. مهم‌ترین خصوصیت آن مقاومت کششی بالا است. همچنین سازگاری با انواع خاک و دوام 50 ساله در انواع خاک‌ها است. کاربرد گسترده آن در رابطه با مسلح کردن خاک، زهکشی، جداسازی انواع لایه‌های خاک و فیلتراسیون در جاده‌ها، راه آهن، فرودگاه، خطوط مترو و خطوط لوله، مخازن نفتی و انواع دریاچه‌های مصنوعی، موج شکن ساحل دریا و انواع سدها و غیره کاربرد دارد.

, , , , ,

گرفتگی یا فولینگ ممبران اسمز معکوس

ممبران اسمز معکوس

گرفتگی یا فولینگ ممبران اسمز معکوس

گرفتگی یا فولینگ سطح و منافذ ممبران اسمز معکوس معضل اصلی در مورد استفاده از ممبران است. گرفتگی منافذ میزان آب خروجی از ممبران را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد. گرفتگی یا فولینگ سطح و منافذ در هر دو نوع ممبران سلولزی و پلی آمیدی اتفاق می‌افتد.

گرفتگی ایجاد شده در ممبران اسمز معکوس در نتیجه تجمع مواد ارگانیک، کلوئیدها، رسوب املاح و بیوفیلم ناشی از آلاینده‌های میکروبی است. این مشکل می‌تواند با افزودن مواد ضدعفونی کننده، آنتی اسکالانت و انجام مراحل پیش تصفیه آب کنترل شود. خوشبختانه با ممانعت از گرفتگی ممبران از طریق اقداماتی که گفته شد، می‌توان طول عمر ممبران را افزایش داد. علاوه بر این با ممانعت از گرفتگی ممبران می‌توان میزان انرژی مصرفی آن را نیز کاهش داد.

کاربرد ممبران اسمز معکوس و فیلتراسیون 

امروزه اسمز معکوس و فیلتراسیون ممبران کاربردهای فراوانی در بسیاری از صنایع در سرتاسر جهان دارد. این تکنولوژی در صنعت تصفیه آب نیز همچنان جایگاه خود را حفظ کرده است. این تکنولوژی به دلیل کمبود منابع آب شرب در تمام دنیا با اقبال گسترده‌ای همراه بوده است. در حال حاضر با راه‌اندازی مراکز بزرگ شیرین‌سازی آب دریا با روش اسمز معکوس در بسیاری از شهرها و حتی کشورهای کوچک که با بحران کمبود آب مواجه هستند، امکان تولید آب آشامیدنی مناسب وجود دارد.

ممبران‌های اسمز معکوس علاوه بر کاربرد مهمی که در شیرین‌سازی آب دریا و تصفیه فاضلاب دارند؛ در صنعت تصفیه آب و دستگاههای تصفیه آب خانگی اصلی‌ترین بخش سیستم را تشکیل می‌دهند. ممبران‌های اسمز معکوس قادر به حذف تقریبا تمامی مواد محلول و معلق موجود در آب هستد. تکنولوژی ممبران اسمز معکوس RO یکی از دستاوردهای مهم بشر در طول تاریخ بوده است. فیلترهای ممبران در حال حاضر به عنوان مطمئن‌ترین روش تهیه آب آشامیدنی خالص در سیستم‌های تصفیه آب کاربرد دارند.

انواع ممبران اسمز معکوس

ممبران‌‌ها از چند لحاظ دسته بندی می‌شوند. شامل موارد زیر است:

انواع ممبران از نظر ترکیب شیمیایی

انواع ممبران از نظر اندازه حفره

انواع ممبران از نظر جنس

انواع ممبران از لحاظ مدل

انواع ممبران از نظر ترکیب شیمیایی

دسته اول انواع ممبران از نظر ترکیب شیمیایی و ساختار فیزیکی است. ممبران‌ها به طور کلی به دو دسته ایزوتروپ و غیر ایزوتروپ تقسیم می‌شوند. ممبران‌های ایزوتروپ از لحاظ ترکیب شیمیایی و فیزیکی در طول سطح مقطع خود یکسان هستند. ممبران‌های غیر ایزوتروپ در طول سطح مقطع خود یک نواخت نیستند.  این ممبران ها شامل لایه‌هایی هستند که از نظر ساختار یا ترکیب شیمیایی با هم متفاوت هستند.

انواع ممبران از نظر اندازه حفره

دسته دوم انواع ممبران از نظر اندازه حفره است. اندازه اندک حفره‌ها در این نوع از ممبران منجر به گسترش ممبران‌هایی شده است که در فشارهای کمتری کار می‌کنند. به کارگیری ممبران‌های با فشار کمتر به معنی ذخیره انرژی الکتریکی و کاهش هزینه است.

دسته سوم انواع ممبران از نظر جنس است. از نظر جنس شامل دو دسته ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری است.

دسته چهارم انواع ممبران از لحاظ مدل است. از نظر مدل شامل ممبران‌های لوله‌ای شکل، مارپیچی، الیاف توخالی و ممبران‌های تخت می‌باشد.

حذف آلودگی توسط ممبران اسمز معکوس

توانایی حذف آلودگی‌های آب توسط ممبران اسمز معکوس بسیار وسیع است و شامل موارد زیر است.

حذف مینرال‌ها و فلزات حل شده

حذف یون‌های منفرد حل شده و عوامل مسبب سختی

حذف ویروس‌ها، باکتری‌ها و پیروژن ها تا سقف 99% .

حذف نمک‎ها، مواد قندی، پروتئین‌ها، فلزات سنگین و فلزات رادیو اکتیو

حذف پنبه نسوز، انواع مزه‌ها، رنگ، ترکیبات شیمیایی ایجاد کننده بو، ذرات، جامدات حل شده و گل و لای.

رز آب صنعت

مشاور، طراح، سازنده و مجری سیستم های تصفیه آب و فاضلاب

متخصص در تعمیر و نگهداری از سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب

تامین کننده تجهیزات و مواد شیمیایی مورد نیاز سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب

تلفن‎های تماس: 09122533667 *** 025336667

, , , , ,

انواع ممبران‌ها از نظر جنس ( ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری ) و مدل

ممبران‌های پلیمری

انواع ممبران‌ها از نظر جنس ( ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری ) و مدل

ممبران‌ها از نظر جنس به دو دسته‌ی ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری تقسیم می‌شوند. از نظر مدل به ممبران‌های لوله‌ای شکل، مارپیچی، ممبران‌های الیاف توخالی و ممبران‌های تخت تقسیم می‌شوند.

ممبران‌ها نقشی کلیدی در تکنولوژی شیمیایی ایفا می‌کنند. ویژگی مهم ممبران‌ها، توانایی آنها در کنترل نرخ نفوذ گونه‌های شیمیایی یا اجزاء گازی یا مایع درون مخلوط هنگام عبور از ممبران است.

انواع ممبران

ممبران‌‌ها از چند لحاظ دسته بندی می‌شوند.

در این مقاله به بررسی دو دسته از آنها می‌پردازیم.

دسته اول انواع ممبران از نظر جنس است.

از نظر جنس شامل دو دسته ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری است.

دسته دوم انواع ممبران از لحاظ مدل است.

از نظر مدل شامل ممبران‌های لوله‌ای شکل، مارپیچی، الیاف توخالی و ممبران‌های تخت می‌باشد.

انواع ممبران از لحاظ جنس

ممبران‌ها از نظر جنس به ممبران‌های آلی و غیر آلی تقسیم می‌شوند.

ممبران‌های پلیمری ( آلی)

انواع ممبران‌های‌ پلیمری

ممبران‌های پلیمری یا آلی بر مبنای بر اساس ساختار فیزیکی خود به دسته تقسیم می‌شوند. این سه دسته به این شرح است:

الف) هموژن یا متقارن

ب) غیر هموژن یا نامتقارن

ج) کامپوزیتی.

معایب ممبران‌های پلیمری

برخی از معایب اصلی ممبران‌های پلیمری عبارتند از :

محدوده باریک دمای مجاز،

مقاومت مجاز،

حکام مکانیکی کم،

رخداد تجزیه زیستی،

PH اندک در برابر حمله شیمیایی

محدوده باریک عمر مفید.

ممبران‌های غیر آلی

ممبران‌های غیر آلی از موادی مانند سرامیک‌ها، فلزات، گرافیت یا ترکیب آنها ساخته می‌شوند. منظور از ممبران‌های غیر آلی انواع سرامیکی است و تمرکز تنها روی این دسته خواهد بود.

هدف از ساخت ممبران‌های سرامیکی کاهش یا حذف بعضی محدودیت‌های انواع پلیمری ممبران است. این ممبران‌ها در شرایط سخت به طور وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرند. جایی که ممبران‌های آلی عملکرد مطلوبی نداشته باشند و یا قادر به انجام فرآیند نباشند می‌توان از این ممبران استفاده نمود.

متداولترین مواد سرامیکی مصرفی برای ساخت این ممبران‌ها هستند. از پایه‌های معمول می‌توان از آلومینا و کاربید سیلسیوم و … نام برد.

این پایه‌ها نه تنها حداکثر نفوذپذیری ممبران را تامین می‌سازند، بلکه پایداری مکانیکی ممبران را نیز نشان می‌دهند. ممبران‌های سرامیکی استحکام مکانیکی بالا و نیز مقاومت به سایش بالاتری از خود نشان می‌دهند. همچنین در اثر فشرده شدن ساختار تحت فشارهای اعمالی و گذشت زمان تجزیه نخواهند شد. به همین دلیل دوام و ایمنی ممبران‌های سرامیکی، از انواع پلیمری بیشتر است.

این ممبران‌ها از لحاظ حرارتی پایدارتر هستند. علاوه بر این توانایی کار در دمای بالا را دارند؛ به طوری که بسیاری از ممبران‌های سرامیکی در دمای 10000C نیز قابل مصرف هستند. مقاومت ممبران‌های سرامیکی در مقابل عوامل شیمیایی و تشعشع به طور قابل ملاحظه‌از بالاتر از انواع پلیمری است. همچنین این ممبران‌ها در برابر عوامل زیستی خنثی هستند.

معایب فیلتر سرامیکی

از معایب عمده و اساسی این ممبران‌ها  می‌توان به وزن زیاد آنها و هزینه ساخت بالاتر آنها در مقایسه با ممبران‌های پلیمری اشاره نمود.

انواع ممبران از لحاظ مدل

ممبران‌های لوله‌ای

طراحی این ممبران‌ها بسیار ساده است. به گونه‌ای که ممبران مورد نظر یا در درون یک لوله متخلخل قرار می‌گیرد و یا بر روی سطح داخلی لوله پوشش داده می‌شود و محلول به درون لوله پمپ می‌گردد. لوله مصرفی باید فشارهای مورد نیاز درحین کار را تحمل نماید. مایع تغذیه از یک طرفه لوله وارد شده و همزمان با جریان رو به جلوی آن در درون لوله، بخشی از آن به صورت عرضی نفوذ خواهد نمود. قسمت نفوذ کرده که همان محصول مورد نظر است در پوسته بیرونی لوله جمع‌آوری می‌گردد.

از مزایایی اصلی ممبران‌های لوله‌ای شکل امکان حرکت سریع مایع ورودی بر روی سطح ممبران است.

به گونه‌ای که می‌تواند سرعتی بالغ بر 10 متر بر ثانیه داشته باشد.

این سرعت باعث کاهش احتمال انسداد سطح ممیران خواهد شد.

از کاربردهای اسااسی این ممبران‎ها تصفیه محلول‌های با درصد بالای ذرات جامد معلق است.

زیرا این ممبران‌ها برای ذرات جامد معلق از تلورانس بالایی برخوردار هستند.

ممبران‌های مارپیچی

در این ممبران‌ها یک ورقه مسطح که می‌تواند چندین لایه داشته باشد به دور یک هسته مرکزی پیچیده می‌شود.

این ممبران‌ها در درون لوله‌هایی نصب می‌شوند.

به گونه‌ای که محلول ورودی از یک انتها وارد شده، به صورت عرضی در درون ممبران نفوذ کرده و در ادامه به سمت لوله مرکزی هدایت و جمع آوری خواهد شد.

مزایای ممبران‌های مارپیچ

از مزایای این ممبران‌ها، سطح مخصوص بالای ممبران در عین حجم کم آن است.

در این ممبران‌ها مسیرهای باریک جریان موجود در لایه بافته شده نسبت به جریان‌های گل آلود حساس بوده و امکان انسداد آنها وجود دارد به همین دلیل همواره در به کارگیری این ممبران‌ها از فرآیندهای پیش تصفیه به منظور حذف ذرات جامد معلق استفاده می‌شود.

کاربردهایی چون شیرین‌سازی آب دریا و آب شور از مواردی هستند که در آنها از ممیران‌های اسمز معکوس به شکل مارپیچی استفاده می‌گردد.

ممبران‌های الیاف تو خالی

در این ممبران‌ها از الیافی توخالی و خالی و همانند موی سر استفاده می‌گردد به طوری که قطر خارجی آنها کمتر از 200 میکرون است. الیاف مذکور دارای یک پوسته نازک و متراکم بوده که از نفوذ آلودگی‌ها جلوگیری کرده و تنها به محصول اجازه عبور می‌دهند. در زیر این پوسته فعال، یک لایه ضخیم و متراکم به کار می‌رود که نقش آن حمایت 6 لایه فعال است. این الیاف به یکدیگر بسته می‌شوند و به صورت یک دسته U شکل یا مستقیم در می‌آیند. جریان ورودی به درون الیاف وارد می‌شود و به دنبال بخش نفوذ کرده، (محصول) در بیرون الیاف و بخش تغلیظ شده (باطله)، در انتهای دیگر الیاف جمع‌آوری می‌گردد.

ممبران‌های فیبر توخالی دانستیه فشردگی بسیار بالایی دارند و نیاز به فضای اندکی برای کار خواهند داشت.

شیرین‌سازی آب دریا، تهیه آب قابل شرب و همچنین تصفیه فاضلاب‌ها از جمله مواردی هستند که در آن از ممبران‌های به شکل الیاف تو خالی به شکل گسترده استفاده می‌شود.

ممبران‌های تخت

این مدل ساده‌ترین شکل ممبران است. اولین ممبران نیمه نفوذپذیری که تولید شد از لحاظ هندسی تخت بود.

این ممبران‌ها از دو صفحه در انتها، ممبران صفحه‌ای شکل وصاف و صفحات جدا کننده که با ترتیب خاصی قرار گرفته‌اند تشکیل می‌گردند.

لازم به ذکر است که صفحات جداکننده نقش هدایت جریان تغذیه را بر روی سطح ممبران به عهده دارند. ساخت، نصب و عملکرد این ممبران‌ها ساده است.

معایب ممبران تخت

معایب ممبران تخت، نسبت سطح به حجم اندک و در نتیجه نیاز به فضای زیاد هنگام کار، مشکلات مونتاژ کردن ممبران به هنگام تمیز کردن آن است. به همین دلیل فرآیند تمیز کردن آن پر زحمت و زمان بر است.

 

, , , , ,

مواد شستشو دهنده ممبران اسمز معکوس

ممبران اسمز معکوس

مواد شستشو دهنده ممبران اسمز معکوس

مواد شستشو دهنده ممبران اسمز معکوس به دو دسته کلی شوینده‌های قلیایی و اسیدی تقسیم می‌شوند. با توجه به نوع گرفتگی از یک یا هردو شوینده استفاده می‌شود.

در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی به روش اسمز معکوس بعد مدتی ممبران‌ها دچار گرفتگی ( Fouling ) می‌شوند. برای شسشتوی ممبران باتوجه به عامل گرفتگی از محلول مناسب جهت شستشو استفاده می‌شود. عملیات شستشو (Cleaning) توسط سیستم CIP انجام می‌شود.

به طور معمول شستشوی ممبران زمانی انجام می‌شود که معمولا میزان تولید محصول ( Permeate flow) 10% کاهش یابد. همچنین زمانی که افت فشار 10 الی 15% در دو سر ممبران اتفاق افتاد باید ممبران‌ها را شستشو داد.

انواع گرفتگی‌ها در ممبران اسمز معکوس

گرفتگی توسط مواد کم محلول (عوامل رسوب‌زا)

گرفتگی توسط ذرات معلق

گرفتگی توسط مواد بیولوژیکی (میکروب‌ها)

گرفتگی توسط مواد آلی

معرفی نوع محلول شستشو بر اساس منشا گرفتگی

رسوبات غیر آلی( مثل کربنات کلسیم) : شوینده‌های اسیدی

سولفات‌ها : شوینده‌های قلیایی

اکسید‌های فلزی : شوینده‌های اسیدی

ذرات کلوئیدی : شوینده‌های قلیایی

سیلیس : شوینده‌های قلیایی

گرفتگی بیولوژیکی (میکروبی) : شوینده‌های قلیایی

مواد آلی : شوینده‌های قلیایی + شوینده‌های اسیدی

مراحل شستشوی ممبران اسمز معکوس (Cleaning procedure)

ساخت محلول شست و شو درون مخزن CIP

مرحله Low flow pumping

در این مرحله ابتدا باید آب درون وسل‌های اسمز معکوس را تخلیه کرد. برای این کار در ابتدا با یک فلوی خیلی ملایم ( حدود 10%  فلوی شستشو) محلول را وارد سیستم ‌کنیم تا آب درون وسل‌ها به طور کامل تخلیه شده و محلول شستشو جای آن را بگیرد.

مرحله Recycle

در این مرحله در فلوی حدود 50% فلوی شستشو ، محلول را در سیستم سیرکوله ‌کنیم تا عمده واکنش‌ها بین رسوبات و محلول شستشو اتفاق بیافتد. در این مرحله ممکن است محلول به شدت کف آلود شود و تغییر رنگ دهد.

مرحله Soaking ( خیس خوردن)

در این مرحله پمپ  CIP را خاموش کرده و اجازه می‌دهیم که رسوبات خیس بخورند. این مرحله ممکن است بین 1 تا 15 ساعت طول بکشد.

مرحله   High flow pumping(پمپ کردن سرعت بالا)

در این مرحله با 100%  فلوی شستشو عملیات شستشو را انجام می دهیم. این مرحله حدود 30 تا 60 دقیقه به طول می انجامد.

پس از اتمام شستشو ، مانند مرحله 2 ، این بار محلول درون وسل‌ها را خارج کرده و چند بار سیستم را با آب تصفیه شده  Flush می‌کنیم تا دیگر محلولی درون وسل‌ها باقی نماند.

, ,

گندزدایی آب

گندزدایی آب

گندزدایی آب

گندزدایی آب با استفاده از روش‌های گوناگون انجام می‌شود.

گندزدایی آب

گندزدایی آب با استفاده از روش‌های گوناگون انجام می‌شود. در این مقاله به چند روش به طور مختصر اشاره خواهد شد.

  1. گندزدایی آب با کلر
  2. گندزدایی آب با ازن
  3. گندزدایی آب با UV

گندزدایی آب با کلر

گاز <a href=کلر" width="300" height="150" srcset="http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2018/02/SHAKHES-1-300x150.jpg 300w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2018/02/SHAKHES-1-450x225.jpg 450w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2018/02/SHAKHES-1.jpg 651w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" />

متداول‌ترین ماده شیمیایی که برای گندزدایی آب و پساب مورد استفاده قرار می‌گیرد کلر است.

کلر ضدعفونی کننده معمول و ارزان در گندزدایی آب است؛ اما در غلظت‌های غیر مجاز سمی است. کلر آلودگی فیزیکی یا شیمیایی را کاهش نمی‌دهد و در غلظت‎های غیرمجاز تولید کلسترول را افزایش داده و سرطان‌زا است و ایجاد بیماری‌های قلبی می‌کند.

فرآیند کلرزنی امروزه یکی از متداول‌ترین روش‌های گندزدایی آب در دنیاست.

مزایای کلرزنی

مهم‌ترین مزایای این فرآیند عبارتند از:

  1. کلرزنی فرآیندی ارزان و کم هزینه جهت ضدعفونی کردن آب مصرفی انسان است.
  2. کلر دارای اثر باقی‌مانده در آب است که باعث تضمین نسبی سلامتی آب در تمام مسیر شبکه آب رسانی می‌شود.

معایب و مضرات کلرزنی

معایب و مضرات فرایند کلرزنی عبارتند از:

  1. کلر باقی‎مانده در اثر ترکیب با مواد آلی موجود در آب تولید ترکیباتی موسوم به تری هالومتان‌ها را می‌کند که بیشتر تخصصان بر سرطان‌زا بودن این ترکیبات تاکید دارند.
  2. کلرزنی باعث کشته شدن میکروارگانیزم‌های موجود در آب می‌شود. این درحالی است که لاشه این میکروارگانیزم‌ها در آب باقی می‌مانند و ممکن است خود منشا آلودگی شوند.
  3. تماس کلر با پوست و موی انسان باعث ایجاد حساسیت، ریزش مو و مشکلات دیگر شود.
  4. استنشاق گاز کلر ( در استخر یا حمام ) برای ریه انسان مضر می‌باشد.
  5. گروهی از میکروارگانیزم‌ها مانند کریپتوس پرودیوم نسبت به کلر مقاوم هستند و با این روش از بین نخواهند رفت. بنابراین کارشناسان توصیه می‌کنند که جهت مقابله با اثرات زیانبار کلر در آب آشامیدنی، در نقطه مصرف کلر باقیمانده آب را حذف کرده و سپس اقدام به نوشیدن آب کنیم.

بیشترین ترکیبات جانبی ایجاد شده بر اثر کلرزنی در آب تری هالومتان‌ها هستند. با این توضیح که THMs ساختار متفاوتی در مقایسه با مولکول متان دارند، به صورتی که سه اتم هالوژن(F, Cl, Br, I)  می‌توانند جانشین هیدروژن شوند. به طور معمول تری‌هالومتان‌هایی که ممکن است در منابع ذخیره آب آشامیدنی یافت شوند، شامل کلروفرم، برمودی‌کلرومتان، دی‌برموکلرومتان، برموفرم، دی‌کلرویدومتان و و برمو‌کلرویدومتان می‌باشند.

گندزدایی آب با ازن

گندزدایی آب با استفاده از ازن باعث تشکیل انواع مختلفی از ترکیبات آلی می‌شود. استفاده از ازن باعث تولید تری‌هالومتان نمی‌گردد. در اضافه کردن ازن ترکیبات جانبی شامل دی‌اکسیدکربن، اسید کربوکسیلیک، آلدئیدها، برومات‌ها، کتون‌ها و فتالات‌ها به وجود می‌آید.

گاز <a href=ازن" width="300" height="150" srcset="http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2018/01/شاخص01-1-300x150.jpg 300w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2018/01/شاخص01-1-450x225.jpg 450w, http://roz-ab.ir/wp-content/uploads/2018/01/شاخص01-1.jpg 680w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" />

روش‌­های تولید گاز ازن

دو روش کلی برای تولید ازن جهت استفاده در ضدعفونی آب وجود دارد. یک روش، عبور دادن اکسیژن از نور اشعه ماوراء بنفش و روش دیگر، ایجاد قوس الکتریکی در اکسیژن است. این دو روش، روش‌هایی هستند که حتی در طبیعت نیز برای تولید ازن به کار گرفته می‌شوند. تابش نور خورشید و رعد و برق، دقیقاً دو روشی هستند که در طبیعت نیز باعث ایجاد ازن شده و معادل دو روش معرفی شده مصنوعی فوق برای تولید ازن هستند.

گندزدایی آب با سایر گندزداها

تولید ترکیبات جانبی ناشی از مواد آلی محلول در آب خام در طی کاربرد گندزداهایی مانند دی‌اکسیدکلر، پراکسیدهیدروژن، و پرمنگنات پتاسیم که به طور معمول کمتر استفاده می‌شوند نیز صورت می‌گیرد. هنگام استفاده از این‌چنین گندزداهایی در تصفیه آب، ترکیبات آلی‌هالوژنه به عنوان محصولات جانبی تولید نمی‌شوند. تشکیل THMs  می‌تواند به واسطه‌ی کاربرد دی‌اکسیدکلر ناشی از وجود مولکول کلر به عنوان ناخالصی اولیه در دی‌اکسیدکلر تولیدی باشد.

گندزدایی آب با UV

گندزدایی آب

روش گندزدایی آب با UV

برای غیر فعال کردن میگروارگانیسم ها از اشعه UV استفاده می‌شود .

معمولاً همراه یک ماده شیمیایی با باقیمانده پایدار در سیستم توزیع به منظور غیر فعال کردن میکروارگانیسم‌هایی از قبیل ویروس‌ها ، باکتری‌ها و پروتوزوا به کاربرده می‌شود.

تابش UV یک باکتری کش خوب است، اما قدرت کشندگی زیادی ندارد و فقط در تصفیه آب‌های فیلتر شده شفاف مؤثر است.

دلایل پذیرش اشعه فرابنفش

نیاز به حمل و نقل و انبار مواد شیمیایی ندارد،

با تغییرات PH و دما، کارایی آن چندان تغییر نمی‌کند،

فراورده جانبی به وجود نمی‌آورد،

ایجاد طعم و بوی شیمیایی نمی‌کند،

زمان تماس لازم برای گندزدایی بسیار کوتاه می‌باشد،

روی گروه هوازی اثر فوق‌العاده دارد.

کاربرد U.V

عمده ترين كاربرد دستگاه هاي U.V عبارتند از:

  • ضد عفوني آب‌هاي آشاميدني
  • ضد عفوني پساب‌هاي سيستم‌هاي تصفيه
  • اکسيداسيون پيشرفته پساب‌هاي صنعتي
  • صنایع غذایی، داروسازی، بسته بندی، رنگ‌سازی ،آرایشی و بهداشتی
  • ضدعفونی آب استخرها، پرورش ماهی، آکواریوم، بیمارستان‌ها، سیستم‌های مداربسته خنک کن.

مزایای استفاده از سیستم UV

  • از بین بردن تمامی میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و مقاوم نسبت به کلر تا 99%
  • ضدعفونی شدن آب در همان لحظه تابش اشعه
  • عدم تغییر یافتن خواص شیمیایی و فیزیکی آب
  • ضدعفونی کردن آب در محدوده pH از 6 تا 5.8
  • نصب در مسیر لوله آب
  • سرویس و نگهداری ساده دستگاه.

معایب ضدعفونی اشعه

  • باقی نماندن تأثیر ضدعفونی کنندگی،
  • نبود دانش فنی درباره چگونگی عمل سیستم‌های UV در شرایط مختلف،
  • برای مواد آلی مناسب نیست،
  • برای سطوح غیرقابل دید مثل زوایا و خلل و فرج مناسب نیست،
  • روی بعض از اشیا اثر کمتری دارد مثلاً اشعه می‌تواند سطوح آلومینیوم و شیشه را استریل کند ولی روی چوب و لاستیک و کاغذ را نمی‌تواند استریل کند.
, , ,

شستشوی ممبران‌ها

شستشوی ممبران‌ها

شستشوی ممبران‌ها

شستشوی ممبران‌ها

شستشوی ممبران‌ها زمانی انجام می‌شود که دچار گرفتگی شده و عملکرد آنها کاهش یافته و یا آب خروجی از ممبران حجم و یا کیفیت مطلوب را نداشته باشد. لازم به یادآوری است که دستگاه اسمزی که به طور اصولی و استاندارد طراحی شده و دارای عملکرد مناسب است نیاز به شستشو ندارد. اما شستشو ممکن است تأثیرگذار باشد و عملکرد دستگاه را بهبود بخشد.

مسدودکننده‌های ممبران

در بهره برداری عادی،سطوح ممبران‌ها ممکن است توسط:

  • مواد معدنی
  • ماده بیولوژیکی
  • ذرات کلوئیدی
  • اجزای آلی نامحلول

پوشیده شوند و این عمل سبب عدم دفع نمک توسط ممبران‌ها گردد.

در صورتی که سطح ممبران با مواد یاد شده پوشیده شده باشد باید شستشوی ممبران‎ها انجام شود.

پارامترهای لازم برای شستشوی ممبران‌ها

جهت شستشوی ممبران‌ها از عناصری که نام برده شد باید برخی پارامترها رعایت شود. بررسی این پارامترها پیش از  شستشوی ممبران‌ها لازم وضروری است:

  1. کاهش ده درصدی (%10 ) شدت جریان آب شیرین خروجی از ممبران‎ها
  2. افزایش میزان نمک محلول در آب خروجی از ممبران‎ها به میزان 10% تا 15% .
  3. افزایش اختلاف فشار پیش از ممبران‌ها و بعد از آن به میزان 10% تا 15% .

انواع شوینده‌های ممبران

مواد مورد استفاده برای شستشوی ممبران‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند: شوینده‌ها اسیدی و شوینده‌های قلیایی. انتخاب شوینده با توجه به نوع گرفتگی ممبران انجام می‌شود. با توجه به شرایط ممکن است از یک و یا از هر دو نوع شوینده جهت شستشو استفاده شود.

در صورت افزایش مدت زمان شستشو بازدهی و کارآیی ممبران‎ها افزایش خواهد یافت. همچنین این عمل موجب دفع هرچه بیشتر عناصر مسدود کننده ممبران‌ها و نیز طولانی‌تر شدن فاصله‌ی میان دفعات شستشو می‌شود.
اختلاف فشار پیش از مخازن تحت فشار و بعد از آن باید به طور مستمر اندازه‎گیری شود. عدم کنترل فشار خط و یا افزایش ریکاوری در نهایت می‌تواند منجر به افزایش نمک در آب محصول و یا کاهش میزان آب تصفیه شده از دستگاه شود.

انواع محلول‎های شستشو بر اساس نوع گرفتگی ممبران

  1. اکسیدهای فلزی: شوینده‌های قلیایی
  2. ذرات کلوئیدی: شوینده‌های قلیایی
  3. رسوبات غیر آلی ( مثل کربنات کلسیم ) : شوینده‌های اسیدی
  4. سولفات‎ها : شوینده‌های قلیایی
  5. سیلیس : شوینده‎های قلیایی
  6. گرفتگی بیولوژیکی (میکروبی) : شوینده‌های قلیایی
  7. مواد آلی : شوینده‌های اسیدی به همراه شوینده‌های قلیایی.

تجهیزات مورد نیاز هنگام شستشوی ممبران‌ها

تجهیزات مورد استفاده در شستشوی ممبران‌ها به شرح زیر است:

  1. مخزن اختلاط باید از جنس پلی پروپیلن یا FRP تهیه شود. یادآور می‌شویم که شستشو در دماهای بالا موثرتر است.
  2. جنس پمپ تغذیه برای عمل شستشو باید استنلس استیل 316 و یا پلی‌استر کامپوزیت باشد.
  3. کنترل جریان باید توسط روتامتر و فشارسنج صورت گیرد و سرعت آب 3m/s یا کمتر باشد.

مراحل شستشو CIP

شستشوی ممبران دارای مراحلی به شرح زیر است:

  1. تهیه محلول شستشو درون مخزن مربوطه
  2. پمپاژ کم فشار

در این مرحله محلول شستشو با فشار پایین‌تری به مدار تزریق می‌شود. هدف از این کار تخلیه ممبران‌ها از آب و جایگزین کردن با محلول شستشو می باشد.

  1. بازیافت

در این مرحله محلول شستشو را با 50 درصد نرخ جریان در مدار سیرکوله میکنیم تا رسوبات و محلول شستشو واکنش های لازم را انجام دهند.

  1. خیس خوردن

در این مرحله پمپ را خاموش نموده و به ممبران‎ها زمان کافی برای خیس شدن داده می‎شود. در برخی موارد یک ساعت زمان مناسبی محسوب می‌شود. اما در برخی موارد به زمان بیشتری نیاز است. حتی ممکن است این زمان به 10 الی 15 ساعت نیز افزایش یابد. افزایش زمان خیساندن ترفندی است کارآمد برای از بین بردن تمام رسوبات.

  1. پمپاژ پرفشار

در این مرحله محلول شستشو با بالاترین فشار ممکن که همان 100 است به درون ممبران‎ها پمپ می‌شود. زمان دقیقه می‌باشد.

  1. فلاشینگ

این مرحله آخرین مرحله در شستشوی ممبران‌ است. تمام آب خروجی از ممبرین در این مرحله تخلیه می‌گردد. حداقل دمای مناسب برای این مرحله 20 درجه سانتیگراد است.

نکات ایمنی :

هنگام شستشوی ممبران‌ها رعایت نکات ایمنی الزامی است. در ادامه به چند مورد از مهم‎ترین آنها به طور اختصار اشاره می‌شود.

  1. هنگام استفاده از هرگونه مواد شیمیایی در مراحل شستشو، حتماً نکات ایمنی شرکت سازنده رعایت شود.
  2. پیش از انجام عملیات شستشو از ترکیب مواد شیمیایی اطمینان حاصل نمائید.
  3. پس از پایان عملیات شستشو حداقل بمدت 30 دقیقه آب شیرین خروجی از دستگاه تخلیه شود.
  4. هنگام انجام عملیات شستشو باید دقت نمود که حرارت بیشینه از حد مجاز فراتر نرود. یادآور می‎شویم که درجه حرارت بیشینه به هیچ وجه نباید از حد مجاز توصیه شده برای ممبران بالاتر باشد.