اسمز معکوس ، آب شیرین کن

   اسمزمعکوس

اسمز معکوس از جمله شیوه‌ هایی است که امروزه به‌ طور گسترده در شیرین سازی آب دریا، جداسازی مواد آلی و سمی از پساب‌ های صنعتی بکار برده می‌شود. اسمز معکوس ( آب شیرین کن ) فرایند فیزیكی است كه می‌توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به كمك یك غشاء نیمه‌تراوا، حلال تقریباً خالص تهیه كرد. به‌عنوان مثال به كمك دستگاه اسمز معکوس 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 آب شیرین کن در 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.

اسمز معکوس ، آب شیرین کن

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 به‌ عنوان روش علمی برای آب‌ شیرین 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 آب شیرین کن‌ دنیا را تحت پوشش قرار داده‌اند.

 

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 ، آب شیرین کن

تئوری آب شیرین کن

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 غلیظ تر وارد محلول رقیق‌تر می‌شود ( اسمز معکوس )

کارکرد غشا در سیستم‌های اسمز معکوس

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

انواع غشا اسمز معکوس

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

ساختار غشا اسمز معکوس

غشاهای Reverse Osmosis 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 اسمز معکوس به این ترتیب می‌باشد که آب ورودی به کمک پمپ به محفظه ‌ها که غشاها در آن قرار دارند منتقل می‌شوند و به دلیل وجود فشار اسمزی قبل از غشاها آب خالص از غشای اسمزمعکوس 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 ، آب شیرین کن

اجزای سیستم اسمز معکوس

یک سیستم اسمز معکوس شامل اجزا اصلی زیر است:

  • واحد پیش تصفیه
  • پمپ فشار بالا
  • مجموعه‌ی غشاها
  • واحد شستشوی خودکار CIP

واحد پیش تصفیه

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

پمپ

پمپ در اسمز معکوس 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 آب توسط این قسمت انجام می‌شود که شامل پوسته (vessel) و ممبراین 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 پمپ ها 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 اسمز معکوس به کار می‌رود.

فشار کارکرد سیستم علاوه بر میزان شوری آب تغذیه کننده به دمای آب کیفیت آب تولید شده و مشخصات غشا نیز بستگی دارد. اغلب واحدهای آب لب‌شور در محدوده‌ی 14تا 27 بار کار می‌کند درحالی‌که واحدهای آب دریا معمولاً در فشار 54 تا 80 بار کار می‌کنند.

مشکلات موجود در بهره‌ برداری

گرفتگی و رسوب کلوئیدی

عمده‌ترین مشکل آب تغذیه کننده ناشی از حضور جامدات معلق است. این جامدات بر اساس اندازه و قابلیت ته‌ نشین شدن آنها به دو دسته 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 اسمز معکوس پیش بینی شوند، رشد میکروب‌ها به گرفتگی بیولوژیکی منسوب است.

رسوب‌ گذاری

از آنجا که غشای اسمز معکوس 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 اکسید شده 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 اسمز معکوس یکی از روش‌های پیشنهادی می‌باشد چرا که به کمک روش آب شیرین کن 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.

روش اسمز معکوس 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. ممبرین های TFC Thin Film Composite بهترین نوع ممبرین هستند كه در دستگاه‌ تصفیه آب آكواجوی استفاده می‌شوند.

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

6 نکته مهم کلیدی در نگهداری دستگاه اسمز معکوس

  1. آب ورودی به ممبران ها عاری از کلر باشد، وجود مقادیر اندک کلر نیز باعث تخریب غشأی پلی آمیدی اسمز معکوس می شود و می بایست به این نکته دقت نمود . درصورت وجود کلر در آب می توان از مواد شیمیایی احیا کننده جهت خنثی نمودن اثر مخرب آن استفاده نمود.
  2. فیلتر های کارتریج به کار رفته در ورودی آب دستگاه آب شیرین کن می بایست بصورت فصلی تعویض گردد و گرنه باعث بروز مشکلاتی در غشا و راندمان شیرین سازی آب خواهد گذاشت.
  3. عملیات شستشو در محل یا CPI و ( Cleaning in place ) در صورت استفاده مداوم از دستگاه بصورت دوره های 6 ماهه صورت پذیرد و یا در مواقعی که می خواهیم اسمز معکوس را به مدت چند هفته یا چند ماه خاموش نماییم حتمأ قبل از خاموش نمودن می بایست ابتدا عملیات شستشو را انجام داد.
  4. انتخاب پاک کننده های شیمیایی مناسب با توجه به ماهیت یکی دیگر از نکات مهم و تأثیر گذار است. در انتخاب پاک کننده های مناسب می توانید به بخش مقالات تخصصی شیمیایی مراجعه نمایید.
  5. محل تزریق بازدارنده ( محصول اینهیبیتور ) می بایست قبل از محل تزریق اسید (معمولآ اسید سولفوریک ) باشد.
  6. استفاده از لامپ های uv در بالا دست آب شیرین کن توصیه می شود.

مزایای استفاده از اسمز معکوس ساخت شرکت زادآب

  • امکان کار مداوم اسمز معکوس بدون نیاز به توقف‌ های ادواری
  • راهبری آسان و کاهش هزینه های تعمیرات و نگه‌داری دستگاه آب شیرین کن
  • تهیه آب جهت مصارف آشامیدنی، دارویی، کشاورزی و ...
  • مجهز به پمپ CIP جهت شستشوی خودکار ممبران ‌ها
  • محاسبات دقیق مربوط به دستگاه اسمز معکوس 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   

 
+4 #3 نسرین قبادی 1396-01-18 20:40
سلام از مطالب پر محتوا و آموزنده شما بسیار سپاسگذارم.
نقل قول
 
 
+5 #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
 
 
+3 #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