نوشته‌ها

, , , , ,

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.

, , , ,

فیلتراسیون Filteratoin

فیلتراسیون

فیلتراسیون Filteratoin

تعریف فیلتراسیون

فیلتراسیون فرآیندی مکانیکی است که طی آن مواد معلق جامد از سیال جداسازی می‌شوند. اساس این جداسازی اختلاف در اندازه ذرات برای عبور از غشاء نیمه تراوا است. روش‌ها و دستگاه‌های بسیاری در صنایع مختلف و با ویژگی‌های خاص برای مواد کاربرد مختلف وجود دارد. اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس دو نمونه از روش‌های مبتنی بر استفاده از فیلترها هستند.

فیلتراسیون غشایی

فیلتراسیون غشایی جریان متقاطع، روشی برای جداسازی مواد معلق یا محلول، بر مبنای وزن مولکولی و اندازه ذرات، با استفاده از یک غشاء نیمه تراوا است. نانوفیلتراسیون یکی از انواع روش‌های فیلتراسیون غشایی است که می‌تواند ذراتی با ابعاد بیشتر از یک نانومتر را حذف کند. از این رو نانوفیلتراسیون نامیده شده است.

مزیت مهم این روش این است که به دلیل متقاطع بودن جریان نسبت به غشاء، مواد به دام افتاده در پشت غشاء دائماً شسته شده و فیلتر کیک ضخیمی ایجاد نمی‌شود.

نانوفیلتراسیون

نانوفیلترها قادر به حذف مولکول‌های آلی با وزن مولکولی بیشتر از 300 دالتون، فلزات سنگین، 20 تا 80 درصد آنیون‌های یک ظرفیتی، 90 تا 98 درصد آنیون‌های چند ظرفیتی و کلیه ارگانیسم‌ها اعم از باکتری، ویروس و … می‌باشد. بر این اساس یون‌های تک ظرفیتی و با وزن مولکولی پایین همچون متانول به سهولت ا ز منافذ غشاء عبور نموده در حالی که ذرات چند ظرفیتی و با بار مولکولی بالا به طور موثر  توسط غشاء حذف می‌شوند.

با توجه به نرخ بالای حذف کاتیون‌های دو و چند ظرفیتی خصوصاً یون‌های کلسیم و منیزیم توسط غشاهای NF، نانوفیلتراسیون به طور گسترده‌ای در سختی‌گیری آبهای صنعتی و نیز پیش تصفیه سیستم‌های اسمز معکوس به کار برده می‌شوند. در شرایطی که میزان پایین‌تر انرژی از حذف املاح موجود در آب مورد نظر باشد، استفاده از سیستم‌های نانوفیلتراسیون با توجه به مصرف پایین‌تر انرژی، به عنوان جایگزینی مناسب و مقرون به صرفه نسبت به سیستم‌های RO مطرح می‌شوند.

از سوی دیگر خاصیت انتخابی غشاء نانوفیلتراسیون در حذف مواد موجود در آب، سبب می‌گردد تا مواد معدنی مغذی و ضروری موجود در آب حفظ و سایر مواد مضر حذف می‌شوند. این خاصیت گزینشی غشاهای نانوفیلتراسیون، سبب برتری آن نسبت به سیستم RO شده است. تحقیقات صورت گرفته نشان داده است با مصرف آب حاصل از نانوفیلترها در دراز مدت، میزان شیوع بیماری‌های قلبی عروقی و سرطان به میزان 20 و 40 درصد کاهش یافته است.

مزایای استفاده از سیستم نانوفیلتراسیون

مزایای استفاده از سیستم‌های نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب به شرح زیر است:

نمک‌زدایی و حذف املاح موجود در آب‌های با شوری پایین

سختی‌گیری موثر آب

میزان انرژی پایین سیستم

هزینه بهره‌برداری پایین

میزان پساب پایین‌تر سیستم نسبت به سیستم‌های RO

قابلیت کاهش فلزات سنگین

قابلیت کاهش نیترات و سولفات آب

قابلیت کاهش رنگ و کدورت آب

عدم نیاز به مصرف مواد شیمیایی و نمک

عدم تغییر در PH آب تصفیه خروجی از سیستم

انرژی مصرفی پایین‌تر نسبت به سیستم‌های RO

نگهداری آسان سیستم.

کاربردهای نانوفیلتراسیون

کاربرد سیستم‌های فیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب به شرح زیر است:

تصفیه آب شرب

تصفیه آب مورد نیاز در فرآیندهای صنعتی

حذف یون‌های چند ظرفیتی عناصری مثل کلسیم، سولفات، آهن و منگنز

حذف یون‌های چند ظرفیتی و سختی‌گیری آب

حذف فلزا سنگین

حذف نیترات

حذف موادشیمیایی به کار رفته در گندزدایی آب

حذف آلاینده‌های میکروبی

رنگ‌زدایی آب شرب و صنعدتی

عدم نیاز به مواد شیمیایی

تصفیه آب در صنایع داروسازی

تصفیه آب در صنایع غذایی.

, , , , ,

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

, , , , ,

تکنولوژی اسمز معکوس RO

تکنولوژی اسمز معکوس

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.

, , , , ,

تصفیه آب با استفاده از تکنولوژهای جدید

تصفیه آب

تصفیه آب با استفاده از تکنولوژهای جدید

سیستم‌های فیلتراسیون و تصفیه آب انواع مختلفی دارند.

هر کدام از آنها دارای مزایا و معایب منحصر به فرد خود هستند.

اولین گام تحقیق، سپس قیاس، سنجش و در نهایت انتخاب.

این امر بسیار مهم بوده و مستقیماً بر روی سلامت شما تاثیرگذار خواهد بود.

ممکن است تکنیک‌های استفاده شده در تجهیزات تصفیه آب متفاوت باشند اما هدف و محصول نهایی همه آنها زلال‌سازی، تصفیه و قابل شرب نمودن آب مصرفی شما است.

فرآیند انتخاب سیستم مناسب می‌تواند بسیار خسته کننده و فرساینده باشد.

در طول سال‌های اخیر این سیستم‌ها ساده‌تر شده‌اند.

 فیلتراسیون آب توسط تکنولوژی نانو

در سال ۲۰۱۴ دانشگاه صنعتی نانیانگ سنگاپور موفق به تولید یک غشا فیلتراسیون چندمنظوره آب شد.

در این فیلتر غشا تیتانیوم دی‌اکسید با فن‌آوری نانو جایگزین غشاهای معمول فیلتر آب که با پایه‌ی پلیمر هستند، شده است.

این روش ممکن است بسیار پیچیده و علمی به نظر برسد اما اساس کار آن از بین بردن باکتری‌ها و شکستن و تجزیه ترکیبات آلی موجود در آب با استفاده از اشعه فرابنفش است. همچنین این روش با محیط زیست سازگار است. چرا که موجب کاهش تجمع میکروارگانیسم‌هایی می‌گردد که معمولاً بر روی سطوح مرطوب رشد می‌کنند. در نتیجه گرفتگی‌های ناشی از این امر را نیز کاهش می‌دهد.

Lifestraw

تکنولوژی‌های مربوط به آب و فیلتراسیون تنها مختص به کشورهای توسعه یافته نیستند. همان‌طور که می‌دانید این تکنولوژی‌ها بسیار فراگیر هستند زیرا در حال حاضر نیاز فراوانی به آن ها وجود دارد و این نیاز در کشورهای در حال توسعه روز به روز بیشتر احساس می‌شود. عامل بسیار مهم برای استفاده از این تجهیزات در کشورهای در حال توسعه قیمت است. اکثر افراد در این مناطق به دنبال استفاده از ارزان‎ترین تجهیزات برای تامین آب شرب  خود هستند. یکی از نمونه های این تجهیزات Lifestraw است. این تکنولوژی اولین بار در سال ۲۰۰۸ و برای مصارف خانگی معرفی گردید.

این ابتکار ساده برای مصرف شخصی طراحی شده است.

استفاده از آن بسیار ساده بوده و شما می‌توانید آن را دور گردن خود آویزان کنید.

شعار شرکت تولید کننده این دستگاه نشان دهنده‌ی نحوه استفاده از آن می‌باشد:

از Lifestraw مانند یک نی معمولی استفاده کنید و آب را بوسیله آن بنوشید.

درون این دستگاه ۲ عدد فیلتر قرار دارد، یک فیلتر غشایی و یک ذغالی.

این دو فیلتر زمانی که شما مشغول نوشیدن آب هستید آن را زلال و تصفیه می‌کند.

تصفیه آب توسط کاتالیزگر نوری (فتوکاتالیست)

این‌یکی از محصولات‌شگفت‌انگیز در این حوزه است که در سال ۲۰۱۴ توسط شرکت Eco-Products در ژاپن تولید گردید.

این فناوری، فیلتراسیون آب با استفاده از کاتالیزگر نوری و اشعه‌های فرابنفش موجود در نور خورشید است که باعث سم‌زدایی آب آلوده با سرعت بالا می‌شود.

طرح بهبود یافته‌ی این روش که توسط شرکت پاناسونیک ارائه شده است.

هنگام تصفیه آب قادر به حذف آرسنیک و باکتری‌ها نیز است.

سیستم Sun Spring

به نقل از سایت EaglefordTexas در سال ۲۰۱۵ کمپانی Colorado موفق به ساخت یک سیستم شد که تنها با استفاده از یک باطری که انرژی خود را از طریق منابع تجدیدپذیر تامین می‌کند، قادر به تصفیه آب به مقدار ۵۰۰۰ گالن در روز است. این سیستم که Sun Spring نام دارد با استفاده از غشایی به قطر ۰/۰۲ میکرون قادر به حذف سموم میکروبیولوژیکی است.

دستگاه تصفیه آب   Tataswach

این محصول یک دستگاه تصفیه آب است که در سال ۲۰۰۹ توسط مرکز طراحی و تحقیق و توسعه شرکت Tata طراحی شده است و بازار هدف آن خانوارهای کم درآمد است. این دستگاه با به کارگیری خاکستر پوسته برنج و ذرات نانو نقره اقدام به از بین بردن عوامل بیماری‌زا، میکروب‌ها و باکتری‌ها می نماید. این محصول که در سال ۲۰۱۴ به بازار عرضه شد، قادر به تصفیه آب به میزان ۳ الی ۴ لیتر در هر ساعت است.

سیستم بیوفیلتراسیون با استفاده از تک یاخته‌های اوگلنا

اوگلنا یک میکروارگانیسم آبزی است که آلودگی‌های موجود در آب را جذب می‌کند.

با استفاده از این ویژگی شرکت Noble Purification اقدام به طراحی سیستم فیلتراسیونی برای تصفیه آب نموده است. این سیستم که در سال ۲۰۱۴ راه اندازی شده است با استفاده از جلبک‌هایی که به طور کنترل شده در فاضلاب پرورش داده می‌شود اقدام به جذب سموم موجود در آب می‌کند.

نور خورشید و موادی با تکنولوژی بالا

یکی از تکنیک‌های تصفیه آب استفاده از نور خورشید است. در سال ۲۰۱۴ خانم موریسی به همراه همکارانش در دانشگاه شهر دوبلین روشی جدیدی را برای تصفیه آب ارائه دادند.

نور خورشید کارکرد اصلی را در این‌سیستم دارا است که در کنار آن از گرافن و TiO2 نیز استفاده‌می‌شود.

فرآیند تصفیه بیولوژیکی ارائه شده توسط Grundfos

همان‌طور که از عنوان مطلب نیز مشخص است این روش توسط شرکت دانمارکی تولید کننده پمپ Grundfos ارائه شده است.

این فرآیند در بردارنده روش جدیدی برای تصفیه آب در بیمارستان‌ها است.

این روش برای اولین بار و به صورت آزمایشی در بیمارستان Herlev مورد بررسی قرار گرفت و با موفقیت به کار خود ادامه داد.

تصفیه و پاکسازی در این روش تحت فرآیند بیولوژیکی قرار گرفته و سپس از غشاهای فیلتراسیون سرامیکی عبور نموده و مرحله پایانی پاک‌سازی نیز توسط کربن و ازن صورت می‌گیرد.