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.

, , , , ,

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.

, , ,

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.