اسمز معکوس

 اسمز معکوس

 

مقدمه                                                                                            

دامنه تغییرات کل جامدات محلول در آب دریاها از 35100 میلی در لیتر در حالت استاندارد تا بیش از 46000 میلی‌گرم در لیتر در خلیج‌ فارس است. به منظور تولید آب قابل استفاده برای مصرف بشر باید بیش از 98.5 درصد از این نمک‌ها خارج شود.

تمام فرآیندهای آب شیرین کن شامل دو نوع آب خروجی است, یکی جریان آب شیرین تولیدی که در اصل همان آب تصفیه شده می‌باشد و دیگری جریان پساب غلیظ شده شده با آب‌نمک می‌باشد.

در طی سال‌ های 1950 و اوایل دهه 1960 پدیده اسمز معکوس به‌عنوان روش علمی برای آب‌شیرین‌ کن توسعه یافت. پیشرفت‌های اخیر که در زمینه فناوری غشایی صورت گرفته است و نیز میزان کارایی بالای آن به کاربرد وسیع آن منجر شده است به‌ طوری که این روش بیش از 50 درصد ظرفیت آب‌شیرین‌کن‌های دنیا را تحت پوشش قرار داده‌اند.

اسمز معکوس از جمله شیوه‌ هایی است که امروزه به‌ طور گسترده در شیرین سازی آب دریا، جداسازی مواد آلی و سمی از پساب‌های صنعتی بکار برده می‌شود و فرایند فیزیكی است كه می‌توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به كمك یك غشاء نیمه‌تراوا، حلال تقریباً خالص تهیه كرد. به‌عنوان مثال به كمك این روش می‌توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه كرد. اسمز معكوس می‌تواند تا 98% مواد معدنی حل‌شده و مواد آلی و كلوئیدی آب را حذف كند. تکنولوژی اسمز معکوسدر دهه‌های اخیر با به بازار آمدن انواع جدیدی از غشاها، به‌طور قابل توجهی گسترش یافته است. اسمز معكوس با ظرفیت 10 لیتر در روز الی 40 متر مكعب در دقیقه را می‌توان از بازارهای جهانی تهیه كرد.

فرایند اسمز معکوس می‌تواند TDS آب خام را تا ۹۹% کاهش دهد. در عمل کاهش TDS تا ۹۵% طبیعی است. همچنین حذف باکتری‌ها، ویروس‌ها و دیگر میکروب‌ها با اسمز معکوس ۱۰۰% است. این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آب‌هایی که حاوی املاح معدنی زیاد و ناخالصی‌های آلی می‌باشد.

اسمز معکوس تصفیه آب

تئوری

پدیده اسمز معکوس زمانی اتفاق می‌ افتد که آب از یک محلول رقیق‌تر حرکت کرده و از غشای نیمه‌ تراوا عبور کند و وارد محلول با غلظت بیشتر شود و آن را رقیق سازد. جریان آب خالص از محلول رقیق‌ تر به محلول غلیظ‌ تر همچنان ادامه یابد تا زمانی که غلظت‌ها به تعادل برسند.

چنان چه فشار بیشتری از فشار اسمزی وارد کنیم جریان معکوس شده و بدین ترتیب جریان آب خالص از طرف محلول با غلظت بیشتر تولید می‌شود.

 

فرآیند اسمز معکوس

آب خالص وارد شده و محلول غلیظ‌تر می‌شود) اسمز).

 

فرآیند اسمز معکوس

بدون جریان (تعادل اسمز)

 

فرآیند اسمز معکوس

آب خالص از محلول غلیظ‌تر وارد محلول رقیق‌تر می‌شود (اسمز معکوس)

کارکرد غشا در سیستم‌های اسمز معکوس

غشا به عنوان قلب سیستم RO و دیواره‌ای است که جداسازی جامدات محلول به‌وسیله‌ی آن صورت می‌گیرد. در واقع غشاهای مورداستفاده در این روش از مولکول‌های آلی با زنجیرهای طولانی یا پلیمر ساخته شده است که به آب اجازه عبور می‌دهد.

انواع غشاهای اسمز معکوس

دو نوع از معمول‌ترین انواع غشاهای RO آن‌هایی هستند که از استات سلولز و پلیمرهای پلی امید ساخته شده است.

ساختار غشاهای اسمز معکوس

غشاهای RO اغلب به صورت ورقه‌های مسطح بود که در بین آنها شبکه جداکننده توری شکلی که وظیفه توزیع بهتر آب و همچنین حمایت غشا در برابر فشار زیاد را نیز دارد، قرار می‌گیرد.

نحوه‌ی کارکرد اسمز معکوس

نحوه‌ی کارکرد به این ترتیب می‌باشد که آب ورودی به کمک پمپ به محفظه‌ها که غشاها در آن قرار دارند منتقل می‌شوند و به دلیل با وجود فشار اسمزی قبل از غشاها آب خالص از غشا عبور کرده و نمک‌ها و املاح در پشت غشا تجمع یافته و نهایتاً این شوراب از سیستم خارج می‌شود.

در واقع آب ورودی با فشار از قسمت بیرونی غشاها وارد شده و با از دست دادن املاح وارد لوله مرکزی انتقال آب تصفیه شده می‌شود. شور آب خروجی داری املاح محلول با غلظت بسیار زیاد می‌باشد.

اسمز معکوس

اجزای سیستم اسمز معکوس

یک سیستم اسمز معکوس شامل اجزا اصلی زیر است:

1- واحد پیش‌تصفیه

2- پمپ فشار بالا

3- مجموعه‌ی غشاها

4- واحد شستشوی خودکار CIP

  • واحد پیش‌تصفیه:

در این واحد معمولاً از فیلتر شنی و فیلتر کربنی به‌ منظور جداسازی ذرات بزرگ‌تر و همچنین برای از بین بردن آلودگی‌های میکروبی برای جلوگیری از رسوب‌گذاری بیولوژیک استفاده می‌شود.

  • پمپ:

به‌منظور خنثی کردن فشار اسمزی و جبران کردن افت فشار ناشی از وجود غشا و تجهیزات موجود در مسیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • مجموعه غشاها:

در واقع کار اصلی تصفیه توسط این قسمت انجام می‌شود که شامل پوسته (vessel) وممبراین هایی از جنس پلی آمید و پلی استر و ...می‌باشد.

  • واحد شستشوی خودکار CIP:

این واحد در مواقعی که از سیستم اسمز معکوس استفاده نمی‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در سیستم‌های اسمز معکوس از دوزینگ پمپ‌ها نیز استفاده می‌شود که برای افزودن مواد آنتی اسکالانت و همچنین برای تزریق اسید یا باز استفاده می‌شود.

فشار کارکرد سیستم

طبق تعریف اسمز معکوس باید بر فشار اسمزی محلول غلبه نماید. از آنجا که فشار اسمزی محلول با میزان شوری آن تناسب مستقیم دارد. بنابراین شوری منبع تغذیه به‌ عنوان فاکتور اولیه در تعیین فشار کارکرد سیستم RO به کار می‌رود.

فشار کارکرد سیستم علاوه بر میزان شوری آب تغذیه‌کننده به دمای آب کیفیت آب تولید شده و مشخصات غشا نیز بستگی دارد. اغلب واحدهای آب لب‌شور در محدوده‌ی 14

تا 27 بار کار می‌کند درحالی‌که واحدهای آب دریا معمولاً در فشار 54 تا 80 بار کار می‌کنند.

مشکلات موجود در بهره‌برداری

  • گرفتگی و رسوب کلوئیدی

عمده‌ترین مشکل آب تغذیه‌کننده ناشی از حضور جامدات معلق است. این جامدات بر اساس اندازه و قابلیت ته‌ نشین شدن آنها به دودسته جامدات کلوئیدی و غیر کلوئیدی دسته‌بندی می‌شوند. این جامدات به‌ راحتی ته‌نشین نمی‌شود.

  • گرفتگی بیولوژیکی

یکی از مهم‌ترین و مشکل‌ترین مسائل بهره‌برداری که باید در سیستم‌های RO پیش‌بینی شوند. رشد میکروب‌ها به گرفتگی بیولوژیکی منسوب است.

  • رسوب‌گذاری

از آنجا که غشای RO مانع عبور نمک‌ها می‌شود؛ غلظت نمک در طرفی از غشا که منبع تغذیه فرار دارد افزایش می‌یابد و درنتیجه رسوب بعضی از نمک‌ها از حد قابلیت انحلال آن‌ها می‌شود.

  • گرفتگی اسیدی

ترکیبات آهن منگنز و سولفور اکسیدشده و در صورت حضور اکسیژن در PH های بالا به صورت غیر محلول و به شکل ماده‌ی ژلاتینی درمی‌ آیند در غشا رسوب می‌کنند.

جمع بندی

با توجه به کمبود آب امروزه بسیاری از کشورها به دنبال یافتن روش‌های نوین تصفیه آب هستند که روش فوق یکی از روش‌های پیشنهادی می‌باشد چراکه به کمک این روش ما قادر به تبدیل 35 درصد آب شور (دریا) به آب شیرین می‌باشیم و همچنین قادر به تبدیل 85 درصد آب لب‌شور به آب شیرین هستیم.

این روش با توجه به مزیت‌هایی که نسبت به سایر روش‌ها دارد امروزه به شکل گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جدول ذیل میزان حذف عناصر موجود در آب را توسط ممبرین‌های TFC نشان می‌دهد. ممبرین‌های TFC Thin Film Composite بهترین نوع ممبرین هستند كه در دستگاه‌های تصفیه آب آكواجوی استفاده می‌شوند.

 جدول میزان حذف مواد موجود در آب توسط ممبران های اسمز معکوس

مزایای استفاده از  اسمز معکوس‌های ساخت شرکت زادآب

  • امکان کار مداوم بدون نیاز به توقف‌های ادواری
  • راهبری آسان و کاهش هزینه‌های تعمیرات و نگه‌داری
  • تهیه آب جهت مصارف آشامیدنی، دارویی، کشاورزی و ...
  • مجهز به پمپ CIP جهت شستشوی خودکار ممبران‌ها
  • محاسبات دقیق مربوط به دستگاه با استفاده از نرم افزارهای مرتبط (Rosa 7.3 و ...)
  • سرعت و دقت بالا در ساخت، نصب و تحویل دستگاه در محل
  • دارای شش ماه گارانتی طلایی و ده سال خدمات پس از فروش
  • ارائه دفترچه راهنما جهت نگه داری آسان از سیستم       

جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با محصول به صفحه  مقالات تخصصی فاضلاب مراجعه فرمایید. و یا با کارشناسان شرکت تماس حاصل فرمایید.

tel: 55256411,09124057623

fax: 55256412 

نظرات   

 
+1 #2 zadab 1394-08-28 07:36
از واحد های پیش تصفیه جهت بهبود کیفت آب ورودی به غشا ها استفاده می کنیم که معمولا شامل فیلترهای شنی وکربنی ودر بعضی موارد شامل سختی گیر های رزینی می باشد
نقل قول
 
 
+1 #1 ابراهیم دوستی 1394-08-28 07:30
واحد پیش تصفیه شاملچه عملیاتی است ؟؟؟
نقل قول
 

اضافه کردن نظر


کد امنیتی
تغییر کد امنیتی

Copyright MAXXmarketing Webdesigner GmbH
مخازن سختی گیر
نازل سختی گیر
سختی گیر
سختیگیر رزینی
پکیج های تصفیه فاضلاب خانگی
پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی
پکیج تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب
چربی گیر فاضلاب
چربی گیر پساب
چربی گیر پساب فاصلاب
چربی گیر
رزین کاتیونی