در دستگاه آب شیرین کن صنعتی مانند دستگاه‌های تولیدی شرکت فراز مهر پاکاب، آب خام ابتدا از پیش‌فیلترهایی عبور می‌کند تا ذرات بزرگ‌تر و رسوبات از آن جدا شوند. سپس آب تحت فشار به ممبران وارد می‌شود. بخشی از آب که از ممبران عبور می‌کند، آب تصفیه شده است و بخش دیگر که حاوی آلاینده‌ها است، آب پساب نامیده می‌شودبا توجه به نوع و ظرفیت دستگاه تصفیه آب صنعتی، تعداد و نوع ممبران‌های مورد استفاده می‌تواند متفاوت باشد. همچنین، برای افزایش راندمان سیستم، از پمپ‌های فشار قوی و سیستم‌های بازیافت انرژی استفاده می‌شود. در خلاصه، فیلتر ممبران در دستگاه RO صنعتی با ایجاد یک سد نفوذناپذیر برای آلاینده‌ها، آب را تصفیه کرده و آب خالص تولید می‌کند.
ویژگی ها و مشخصات فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب صنعتی چیست؟
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های ممبران، انتخاب‌پذیری بالای آن است. این بدان معناست که ممبران می‌تواند انواع مختلفی از آلاینده‌ها را با کارایی بالا از آب جدا کند. علاوه بر این، ممبران‌ها مقاومت شیمیایی و حرارتی بالایی دارند و در شرایط سخت عملیاتی نیز می‌توانند به خوبی عمل کنند.
مشخصات فنی ممبران‌ها نیز بر عملکرد دستگاه آب شیرین کن صنعتی تأثیرگذار است. از جمله این مشخصات می‌توان به نوع ممبران(TFC، پلی‌آمید، سلولز استات)، اندازه ممبران، فشار کاری و طول عمر آن اشاره کرد. انتخاب نوع ممبران مناسب، با توجه به کیفیت آب ورودی و نیازهای فرآیند، از اهمیت بالایی برخوردار است. به طور کلی، فیلتر ممبران با ترکیب ویژگی‌های منحصر به فرد خود، نقش کلیدی در تولید آب با کیفیت بالا برای مصارف صنعتی ایفا می‌کند.
انواع فیلتر ممبران و اجزای آنها کدامند؟
انواع مختلفی از ممبران‌ها با توجه به اندازه منافذ و کاربردشان وجود دارد که هر یک دارای ویژگی‌ها و ساختار منحصر به فردی هستند.
- ممبران میکروفیلتراسیون (MF): این نوع ممبران با منافذ بزرگ‌تر، برای جداسازی ذرات جامد بزرگ مانند زنگ‌زدگی، رسوبات و برخی باکتری‌ها استفاده می‌شود.
- ممبران اولترافیلتراسیون (UF): ممبران UF منافذ کوچک‌تری نسبت به MF دارد و علاوه بر ذرات جامد، قادر به حذف باکتری‌ها و ماکرومولکول‌ها است.
- ممبران نانوفیلتراسیون (NF): این نوع ممبران با منافذ بسیار ریز، قادر به حذف یون‌های چند ظرفیتی، رنگ‌ها و برخی آلاینده‌های آلی است.
- ممبران اسمز معکوس (RO): ممبران RO کوچک‌ترین منافذ را دارد و قادر به حذف تقریباً تمام املاح، آلاینده‌ها و میکروارگانیسم‌ها از آب است.
اجزای اصلی یک فیلتر ممبران عبارتند از:
- لایه فعال: این لایه، غشای نیمه‌تراوایی است که فرایند جداسازی را انجام می‌دهد.
- لایه پشتیبان: این لایه، از لایه فعال محافظت کرده و استحکام ساختاری ممبران را افزایش می‌دهد.
- لایه چسبنده: این لایه، لایه فعال و پشتیبان را به هم متصل می‌کند.
انتخاب نوع ممبران مناسب برای دستگاه تصفیه آب صنعتی به عوامل مختلفی مانند کیفیت آب ورودی، نوع آلاینده‌ها و ظرفیت مورد نیاز بستگی دارد. هر یک از این انواع ممبران دارای ساختار داخلی و مواد تشکیل‌دهنده متفاوتی هستند که بر عملکرد و کارایی آنها تأثیر می‌گذارد.
مراحل عملکرد فیلتر ممبران دستگاه آب شیرین کن صنعتی به چه صورت است؟
عملکرد فیلتر ممبران به صورت مرحله‌ای و با استفاده از فشار انجام می‌شود.
- ورود آب خام به سیستم: ابتدا آب خام وارد "دستگاه تصفیه آب صنعتی" شده و از پیش‌فیلترهایی عبور می‌کند تا ذرات بزرگ‌تر و رسوبات از آن جدا شوند.
- افزایش فشار آب: آب تصفیه شده اولیه توسط پمپ به فشار بسیار بالایی می‌رسد. این فشار برای عبور آب از منافذ بسیار ریز ممبران ضروری است.
- عبور آب از ممبران: آب با فشار بالا به ممبران وارد می‌شود. مولکول‌های آب به دلیل اندازه کوچکشان از منافذ ممبران عبور می‌کنند و به عنوان آب تصفیه شده جمع‌آوری می‌شوند.
- جدا شدن آلاینده‌ها: املاح، ذرات جامد، باکتری‌ها و سایر آلاینده‌ها به دلیل اندازه بزرگ‌ترشان قادر به عبور از منافذ ممبران نیستند و در سمت دیگر ممبران جمع‌آوری می‌شوند. این آب غلیظ شده به عنوان آب پساب از سیستم خارج می‌شود.
- تولید آب تصفیه شده: آبی که از ممبران عبور می‌کند، عاری از اکثر آلاینده‌ها بوده و به عنوان آب تصفیه شده قابل استفاده است.
به طور خلاصه، عملکرد فیلتر ممبران در سیستم تصفیه آب صنعتی بر اساس اصل اسمز معکوس است. با اعمال فشار بر آب، مولکول‌های آب از غشای نیمه‌تراوا عبور می‌کنند و آلاینده‌ها در پشت غشا باقی می‌مانند. کارایی و طول عمر فیلتر ممبران به عوامل مختلفی مانند کیفیت آب ورودی، فشار کاری، دما و نوع ممبران بستگی دارد.
عوامل خرابی فیلتر ممبران سیستم تصفیه آب صنعتی کدامند؟
در جدول زیر، مهم‌ترین عوامل خرابی فیلتر ممبران به طور خلاصه آورده شده است:
عامل خرابی |
توضیح |
رسوب‌گذاری |
تجمع املاح و ذرات جامد بر روی سطح ممبران، باعث کاهش نفوذپذیری و گرفتگی منافذ آن می‌شود. |
آلودگی میکروبی |
رشد باکتری‌ها و جلبک‌ها بر روی سطح ممبران، باعث ایجاد لایه‌های بیولوژیکی و کاهش عملکرد ممبران می‌شود. |
اکسیداسیون |
تماس طولانی مدت ممبران با مواد اکسید کننده مانند کلر، باعث تخریب ساختار شیمیایی ممبران می‌شود. |
هیدرولیز |
قرار گرفتن ممبران در معرض pH های بسیار بالا یا پایین، باعث تجزیه شیمیایی ممبران می‌شود. |
فولینگ |
تجمع مواد آلی و کلوئیدی بر روی سطح ممبران، باعث ایجاد لایه‌های آلی و کاهش عملکرد ممبران می‌شود. |
نوسانات فشار |
تغییرات ناگهانی و شدید فشار، باعث ایجاد تنش‌های مکانیکی در ممبران و در نتیجه آسیب به آن می‌شود. |
دمای بالا |
کارکرد ممبران در دمای بالا، باعث افزایش سرعت واکنش‌های شیمیایی و تخریب سریع‌تر ممبران می‌شود. |
برای افزایش طول عمر ممبران و حفظ عملکرد مطلوب سیستم تصفیه آب با فناوری پیشرفته ، لازم است اقدامات پیشگیرانه‌ای مانند پیش تصفیه مناسب آب، کنترل pH و دما، تمیزکاری دوره‌ای ممبران و استفاده از مواد شیمیایی مناسب انجام شود. هر یک از عوامل ذکر شده، می‌تواند به تنهایی یا در ترکیب با سایر عوامل باعث خرابی ممبران شود. تشخیص دقیق علت خرابی و انجام اقدامات اصلاحی مناسب، نقش مهمی در حفظ عملکرد دستگاه دارد.
زمان تعویض فیلتر چه موقعی است؟
علائم نیاز به تعویض فیلتر:
کاهش دبی آب
اگر متوجه کاهش قابل توجه در میزان آب تولیدی دستگاه شدید، ممکن است فیلترها مسدود شده باشند.
تغییر طعم و بوی آب
تغییر طعم و بوی آب تولیدی، نشان دهنده آلودگی فیلترها و نیاز به تعویض آنها است.
افزایش هدایت الکتریکی آب
افزایش هدایت الکتریکی آب تصفیه شده، نشان دهنده عبور املاح از فیلترها و کاهش کارایی آنها است.
افزایش فشار کاری پمپ
افزایش فشار کاری پمپ برای تولید همان مقدار آب، نشان دهنده افزایش مقاومت فیلترها و نیاز به تعویض آنها است.
سخن پایانی
با توجه به اهمیت آب با کیفیت بالا در صنایع مختلف، استفاده از فیلترهای ممبران به عنوان یک روش موثر در تصفیه آب، روز به روز در حال افزایش است. انتخاب و نگهداری صحیح فیلتر ممبران، به همراه نظارت دقیق بر عملکرد آن، می‌تواند منجر به افزایش طول عمر و کارایی دستگاه‌های تصفیه آب شود. شرکت‌هایی مانند فراز مهر پاکاب با ارائه طیف وسیعی از فیلترهای ممبران با کیفیت بالا، به صنایع مختلف در دستیابی به آب تصفیه شده کمک می‌کنند. در نهایت، برای انتخاب و بهره‌برداری بهینه از فیلتر ممبران، چه نکاتی اهمیت دارد؟