theme

تصفیه آب – فن آوری های تقطیر (آب شیرین سازی) Desalination  و فرایندهای تصفیه   

تکنولوژی های اسمز معکوس (RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس )) وممبرین نانوفیلتراسیون (NF) فیلم تک ™ FILMTEC به طور گسترده ای شناخته شده اند تا موثرترین و اقتصادی ترین گزینه های فرآیند موجود را ارائه دهند. از سیستم های مقیاس کوچک گرفته تا آب شیرین سازی در مقیاس خیلی وسیع, RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس )  و NF می توانند منابع طبیعی شور و بدمزه  و آب دریایی را تحت کنترل خود قرار دهند. آبهای نفوذی ( آب تصفیه شده حاصل از این فرآیند) (Permeate waters ) بیشترین استانداردهای موجود از لحاظ کیفیت آب آشامیدنی را  دارا می باشند.

RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس ) و NF می توانند هزینه های بازسازی و زباله ها را در صورت استفاده به صورت مستقل، در ترکیب یا همراه با فرایندهای دیگر مانند تبادل یونی, کاهش دهند. آنها همچنین می توانند آب با کیفیت بالا تولید کنند و یا وقتی که با فرایندهای تقطیر حرارتی همراه می شوند می توانند باعث بهبود استفاده از سرمایه       ( asset utilization)  در تولید برق و تولید آب نسبت به تقاضا گردند.

محدوده تقریبی میزان شوری که طی آن , فرآیندهای تقطیر سازی اصلی می تواند اقتصادی باشد را  نشان می دهد. در این شکل, متداول ترین طیف چهار فرآیند اصلی تقطیر سازی و همچنین محدوده عملیاتی  بارز و متداول برای چندین نوع ممبرین FILMTEC عمومی نشان داده شده است.

فن آوری های مختلف فیلتراسیون که در حال حاضر وجود دارد می تواند بر اساس اندازه ذرات حذف شده از جریان خوراک طبقه بندی شود. ماکرو فیلتراسیون معمولی مواد جامد معلق با عبور یک محلول خوراکی از طریق فیلتر واسطه بصورت عمودی انجام می شود. کل محلول که از طریق این فیلتر عبور می کند, تنها یک جریان خروجی ایجاد می نماید. نمونه هایی از این دستگاه های تصفیه شامل فیلترهای کارتریج، فیلتر کیسه ای، فیلتر شنی و فیلتر های چند واسطه ای می باشد. به طور کلی قابلیت های جداسازی ماکرو فیلتراسیون به ذرات غیر محلول بیش از ۱ میکرون محدود می شود.

برای حذف ذرات کوچک و نمک های محلول، از فیلتراسیون ممبرین متقاطع استفاده می شود. این نوع فیلتراسیون از یک جریان خورنده تحت فشار استفاده می کند که به صورت موازی با سطح ممبرین در جریان است. بخشی از این جریان از ممبرین عبور می کند، در حالی که ذراتی در پشت آن باقی می ماند. از آنجایی که یک جریان مداوم در سراسر سطح ممبرین وجود دارد، ذرات رد نشده در یکجا تجمع نمی یابند، بلکه به واسطه جریان کنسانتره از محل دور می شوند. بنابراین، یک جریان تغذیه (خوراک) به دو جریان خروجی تقسیم می شود: محلول عبورشده از سطح ممبرین ( محلول نفوذی) و جریان غلیظ باقی مانده پشت آن.

چهار دسته کلی از فیلتراسیون ممبرین متقاطع وجود دارد: میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس.

میکروفیلتراسیون (MF)

میکروفیفتراسیون ذرات را در محدوده تقریبی ۱/۰ تا ۱ میکرون حذف می کند. به طور کلی، ذرات معلق و کلوئید های بزرگ در زمانیکه که ماکرومولکول ها و جامدات حل شده از طریق ممبرین MF عبور می کنند, بر جای می مانند و از ممبرین رد نمی شوند. از موارد کاربردی این فیلتر می توان حذف باکتری ها، مواد فلکسوئیدی, یا TSS ( کل جامدات معلق ) را نام برد. فشارهای ترانسممبرین معمولا” psi   ۱۰   ( (۰٫۷ bar است.

اولترافیلتراسیون (UF)

اولترافیلتراسیون باعث جداسازی ماکرو مولکولی ذرات در محدوده ۲۰ تا ۱۰۰۰ آنگستروم (تا ۱/۰ میکرون) می گردد. تمام نمک های حل شده و مولکول های کوچکتر از طریق این ممبرین عبور می کنند. عناصری که ممبرین مانع از عبور آنها می شود عبارتند از کلوئید، پروتئین، آلاینده های میکروبیولوژیکی و مولکول های بزرگ آلی. اکثر ممبرین های UF دارای حداقل وزن مولکولی بین ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ هستند. فشارهای ترانسممبرین  معمولا بین  psi 15 تا ۱۰۰    (۱-۷ bar  (ست.

نانوفیلتراسیون (NF)

نانوفیلتراسیون به یک فرآیند ممبرین خاص اشاره می کند که مانع عبور ذرات در محدوده تقریبی ۱ نانومتر ( ۱۰ آنگستروم )  می گردد، به همین علت , به آن واژه “نانو فیلتراسیون” گفته می شود . NF در حوزه بین UF و اسمز معکوس عمل می کند. مولکول های آلی با وزن مولکولی بیش از ۲۰۰-۴۰۰ پشت فیلتر می ماند و رد نمی شود. نمک های حل شده در محدوده٪  ۹۸- ۲۰ هم از فیلتر عبور نمی کنند. نمکهایی که آنیونهای تک ظرفیتی دارند (مثل کلرید سدیم یا کلرید کلسیم) ٪ ۲۰-۸۰ و نمکهای آنیونی دوظرفیتی (مثل سولفات منیزیم) حتی٪  ۹۰ تا ۹۸از عبور ذرات جلوگیری می نمایند. زمینه های کاربردی این نوع فیلتراسیون عبارتند از حذف رنگ و کل کربن آلی (TOC) از آب سطحی، حذف سختی یا رادیوم از آب چاه, کاهش کل مواد جامد محلول (TDS) و جداسازی مواد آلی(ارگانیک) از مواد غیر آلی (معدنی) در مواد غذایی و فاضلاب . فشارهای ترانسممبرین معمولا بین psi 50 تا ۲۲۵ (۳٫۵ -۱۶ bar ) می باشد.

اسمز معکوس (RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس ))

اسمز معکوس دارای ریزترین سطح فیلتراسیون موجود می باشد. ممبرین RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس ) به عنوان یک مانع و سد برای تمام نمک های محلول و مولکول های غیر معدنی و همچنین مولکول های آلی با وزن مولکولی بیش از حدود ۱۰۰ عمل می کند. مولکول های آب، از سوی دیگر، آزادانه از ممبرین عبور می کنند و یک محصول تصفیه را به وجود می آورند. جلوگیری از عبور نمک های محلول معمولا ۹۵٪ تا بیشتر از ۹۹٪ می باشد.

موارد استفاده از  RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس ) بسیار زیاد و متنوع است  و شامل تصفیه آب دریا یا آب شور برای اهداف نوشیدن، بازیافت فاضلاب، فرآوری غذا و نوشیدنی، جداسازی زیست پزشکی، تصفیه آب آشامیدنی خانگی و آب صنعتی می باشد.

همچنین، RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس) اغلب در تولید آب فراخالص در صنعت نیمه هادی، صنعت برق ( آب تغذیه دیگ بخار )  و کاربردهای پزشکی / آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس ) قبل از تبادل یونی (IX) به طور چشمگیری هزینه های عملیاتی و فرکانس تولید مجدد سیستم IX را کاهش می دهد. فشارهای ترانسممبرین برای RO ( سیستم تصفیه آب – آب شیرین کن به روش اسمز معکوس) معمولا از psig  ۷۵ ( bar 5)  برای آب شور تا بیش از psig  ۱۲۰۰   ( bar 5)  برای آب دریا می باشد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *