فیلتر ممبرین

فیلتر ممبرین: فیلترها اثر کارکرد زیاد و یا خاموش بسیار دچارگرفتگی و تشکیل رسوب در سطوح خود می شوند_

از این جهت برای برطرف کردن عوامل کاهش بازدهی کارکرد فیلترها از سیستم های CIP جهت شستشو سطوح ممبرین استفاده می کنند.

میزان تنظیم اسید و باز در شستشوی دوره ای فیلترها اهمیت بسیار دارد چون ممکن است باعث ایجاد شکاف در سطوح فیلتر ممبرین شود.

فیلتر ممبرین

در سیستم اسمز معکوس غشاء مهمترین و حساس ترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشار عملیاتی مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخ های آن دارد. همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد رسوب گذار و زیست کش ها (Biocides) واکنش ندهد.

ممبرین spiral wound

فیلتر اسمز معکوس لایه ای نازک است که اجازه عبور یون های خاصی را از غشا خود نمی دهد. طبق توانایی این فیلتر در حذف یون ها از محلول ها، کاربرد اصلی آن در حذف نمک از محلول های آبی می باشد. قبل از سال ۱۹۹۰ از سلولوز استات در ساخت ممبران استفاده می شده است اما بعدها با ترکیبات پلی آمیدی تعویض شد، زیرا پلی آمید دارای قابلیت حذف نمک بالاتر با مصرف انرژی کمتر می باشد. به دلیل قابلیت حذف یون های غیر محلول از محلول بدون تغییر فاز از این غشا جهت حذف نمک و TDS آب استفاده می شود.

عوامل مؤثر در مقایسه غشاء ها عبارتند از:

1. قطر سوراخ ها
2. ضخامت
3. مقاومت در مقابل مواد شیمیایی
4. قیمت
5. افت فشار
6. شرکت سازنده

ممبرین ها بر اساس تحمل در برابر اسید و باز ها، مشکلات میکروبی آب ها ، رنج PH تولید می شوند. رایج ترین مدل ممبرین استفاده شده در ایران برای آب های لب شور

معمولا BW30-4040 , Bw30-400 و برای آب های دریایی SW30-400 , SW30-4040 می باشد.

شرکت آریا عمران عرضه کننده انواع فیلتراسیون دستگاه تصفیه آب صنعتی می باشد برای ارتباط با کارشناسان فروش شرکت آریا عمران با شماره های دفتر تهران : ۰۲۱-۲۶۷۶۰۱۶۹ و ۰۲۱-۲۶۷۶۰۱۷۷ و دفتر کرج : ۰۲۶-۳۴۴۲۲۴۳۴ و ۰۲۶-۳۴۴۷۴۳۷۳ تماس حاصل نمایید.

تحمل فیلترهای ممبرین آب های لب شور مانند BW30-400 عموما شوری آب در بهترین شرایط از ۳۰۰۰ DDM فراتر نمی رود و قرار دادن این فیلتر ها در این رنج TDS آب باعث گرفتگی زودتر فیلترها می شود. برای تصفیه آب ها با شوری بالاتر از مدل SW استفاده می کنند.

معمولا در عملکرد معمول فیلتر ممبرین ها، ذرات کلوئیدی و مواد آلی نامحلول و بیولوژیکی بر روی غشا های ، ممبرین رسوب می کنند. رسوبات در حین کار بر روی سطح غشا فیلتر ممبرین ها جمع می شوند تا زمانی که باعث از بین رفتن جریان نفوذ نرمال و معمول آب تولیدی و میزان حذف عادی نمک آب و یا هر دو می شود.

هنگامی که یک یا چند شرایط ذیل محقق شد باید فیلتر ممبرین ها را شست:

1. افت جریان آب تولیدی عاری بیش از ۱۰%
2. کاهش دفع نمک تا میزان ۵-۱۰ % در آب فاضلاب
3. افزایش ۱۵-۱۰ درصدی افت فشار حاصل از اختلاف فشار آب ورودی با آب فاضلاب

۶ مرحله برای شستشو این فیلترها

1. آماده سازی محلول شستشوی این فیلترها
2. پمپاژ جریان ضعیف در این فیلترها محلول شستشو گرم شده و میکس شده یا مخلوط شده در محفظه های ممبرین ها باید توجه داشت فشار جریان ضعیف برای جایگزینی آب در جریان تولید از قبل می باشد، لذا باید مقدار فشار حداقلی جریان به اندازه ای باشد تا پس از عبور از فیلترها و افت فشار متحمل شده از خروجی فاضلاب محفظه های ممبرین خارج شود. بهتر ست قبل از شستشو مقدار آب فاضلابدرون محفظه های ممبرین را ابتدا خارج کرده و بعد محلول شستشو را در محفظه های ممبرن جریان دهید.
3. در هنگام شسشتوی ممبرین ها حتما باید میزان PH را اندازه گرفت.  در صورتی که PH در طی اسید شویی بیش از ۰/۵ واحد افزایش یابد لازم است اسید بیشتری به تزریق مواد شستشوی اضافه کرد. و اگر در زمان شسشتوی با مواد بازی، PH در طی تمیز کردن قلیایی بیش از ۰/۵ واحد کاهش یابد، باید مواد قلیایی بیشتری را به مواد شیمیایی شستشوی اضافه نمود.

ممبرین

مدل ممبرین BW30-400 ساخت شرکت Dow filmtec  یکی از انواع این نوع از فیلتراسیون های تولیدی این شرکت است که برای به دست آوردن بیشترین میزان تولید آب مورد نیاز در طراحی سیستم استفاده می شود.

ممبرین BW30-400 با به دست آوردن بیشترین جریان و بیشترین توانایی دفع یا به اصطلاح ریجکشن می تواند در سیستم تولید بدون کلرینه شدن در روند تولید کمک کند و این یکی از دلایلی است که این ممبرین باعث محبوبیت زیاد و کارایی بهینه در رنج PH  بین ۱۳-۱ نسبت به سایر ممبرین های دستگاه آب شیرین کن یا RO  (اسمز معکوس) دارد. با بیش از یک دهه عملکرد این ممبرین برای تولید کنندگان اثبات شده است که BW30-400 محصولی است که میتواند برای سالها بدون دردسر کار کند.

مشخصات کلی ممبرین BW30-400 با پارت نمبر یا شماره سریال ۹۸۶۵۰

1. سطح فعال یا Active area –  سی و هفت متر مربع
2. فاصله بین غشا – بیست و هشت میلی متر
3. رنج تولید در هر شبانه روز برابر با ۴۰ متر مکعب
4. قدرت دفع یا ریجکشن ۹۹/۵ درصد
5. کمترین عملکرد در قدرت دفع نمک ۹۹ درصد

این ممبرین در شرایط آزمایش از قرار فشار جریان ۱۵/۵ بار، دمای ۲۵ درجه سانتی گراد ، میزان آب با شوری و یا تی دی اس  ۲۰۰۰  میلی گرم در لیتر و با ۸ PH را به میزان ۱۵ درصد بازدهی (ریکاوری) عملکرد از خود نشان می دهد.

فیلتر ممبرین چیست؟

فیلترهای ممبرین فیلترهایی ساخته شده از چند لایه غشای نیمه تراوا می باشد که به صورت فشرده به دور یک لوله ی پلاستیکی پیچیده شده اند.

غشای نیمه تراوا به صورتی ساخته شده است که فقط ذراتی که در اندازه ۰۰۰۱/۰ میکرون وجود دارند قادر می باشند که از این غشا رد شوند. و همه ی ذراتی که از این سایز در شت تر می باشند در پشت غشا جمع می شوند و به عنوان پساب از سیستم خارج می شوند.

محل قرار گیری این فیلترها خیلی مهم است زیرا طول عمر این فیلترها بستگی به جایگاه آن ها دارد برای بیشتر شدن طول عمر این فیلتراسیون از هوزینگ در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی به روش اسمز معکوس استفاده می شود. هوزینگ ها بر اساس دبی آب دارای المان های مختلفی می باشند. هر چقدر که حجم آب ورودی یا همان دبی آب بیشتر باشد از هوزینگی با المان بیشتر استفاده می شود و هر چقدر که حجم آب ورودی کم باشد از هوزینگی با المان کوچکتری استفاده می کنند.

ساخت هوزینگ ها به گونه ای می باشد که دارای یک لوله  ورودی و دو لوله خروجی می باشند که آب خالص از لوله ورودی وارد سیستم می شود و پس از گذر از هوزینگ و چرخیدن بین ممبرین های داخل آن و تصفیه شدنش آب تصفیه شده از یک لوله و پساب از لوله دیگر خارج می شود.

غشای نیمه تراوا

غشای نیمه تراوا یک ورقه ی بسیار نازک می باشد که بر روی خود منافذ بسیار ریزی دارد و همچنین این غشا نوعی غشای آب دوست می باشد بنابرین از عبور ذراتی که از منافذ روی آن بزرگ تر می باشد جلوگیری می کند و تنها مولکول های آب را از خود عبور می دهد.

اسمز معکوس

به صورت طبیعی محلول از جایی که محلول رقیق وجود دارد به سمت محلولی می رود که غلیظ می شود. ولی این روند در سیستم ار او یا همان اسمز معکوس به صورت معکوس می باشد یعنی محلول از سمت محلول غلیظ به سمت رقیق می رود.

این جریان توسط پمپ فشار قوی به وجود می آید. و در نتیجه طی این فرایند آب تصفیه شده به دست می آید.

غشای نیمه تراوا در دستگاه های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس که توسط فیلتر ممبرین عمل میکنند به گونه ای می باشد که غشاها به صورت فشرده به اطراف لوله می پیچند و  داخل هوزینگ نگهداری می شوند.

فیلترهای ممبرین به کار رفته در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی در سایز های ۲٫۵ و ۴ و ۸ اینچ موجود می باشند.

فیلتر ممبرین چیست: فیلتر ممبرانی که در دستگاه تصفیه آب به روش سیستم RO می باشد به صورت لایه ای بسیار نازک می باشد که از ورود برخی از یون ها جلوگیری می کند. از بااهمیت ترین و اساسی ترین کارایی های این نوع از فیلتراسیون حذف نمک موجود در آب می باشد. در گذشته برای تولید فیلترهای ممبرین از سلولز استات استفاده می کردند. ولی امروزه این فیلتراسیون از پلی امید می سازند. به دلیل این که پلی امید در از بین بردن نمک موجود در آب بسیار مناسب می باشد.

فیلتر ممبران

حال بپردازیم به کاربرد فیلتر ممبرین در سیستم RO :

سیستم RO یک روندی است که به تصفیه فیزیکی آب می پردازد. به این صورت که در روند سیستم RO آب به دو دسته زیر تقسیم می شود:

1.  آب زلال
2.  آب غلیظ شده

آب غلیظ منظور همان آب دور ریز می باشد.

نخستین بار فیلتر ممبرین را شخصی به نام لوئب ساخت که دوره ۱۹۶۰ را می توان دوره ای پیدایش سیستم RO دانست. اولین کشوری که برای این سیستم سرمایه گذاری کرد کشور آمریکا بود. بعد از آمریکا ناسا برای این سیستم سرمایه گذاری کرد.

این نوع از فیلتراسیون از غشا نیمه تراوا ساخته شده است . این فیلتر فقط مولکول های خالص را از خود عبور می دهد و از عبور دیگر املاح جلوگیری می کند.

از این نوع فیلتر برای انواع دستگاه های آب شیرین کن استفاده می کنند اعم از صنعتی و خانگی و دریایی البته با روش سیستم RO

این نوع فیلتر در قسمتی به نام پرشروسل قرار می گیرد که آب دارای املاح و ذرات معلق توسط فشار پمپ به داخل پرشر وسل می آید. که این پرشروسل ها  دارای یک ورودی و دو خروجی هستند آب خام از ورودی وارد پرشر وسل می شود و آبی که تصفیه می شود از یک خروجی و آبی که دورریز می باشند از خروجی دیگر خارج می شود.

انواع فیلتر ممبرین

فیلترهای ممبرینی که در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی به کار می روند دارای ۲ سایز در قطرهای ۴ اینچ و ۸ اینچ می باشند. این فیلترها بستگی به قطر آن ها به کار می روند و از این فیلتر ها برای تصفیه کردن آب لب شور، آب دریا، دارای مقاومت در مقابل رسوب، آب های شهری، نانوفیلتراسیون و … به کار برده می شوند.

نوع ممبرین یک پارامتر مهم دارد که میزان TDS آن می باشد. انتخاب نوع فیلتر ممبرین شما بسته به نوع ظرفیت دستگاه آب شیرین کن شمار دارد.

فیلترهای ممبرین دستگاه های آب شیرین کن صنعتی از ماده های پلیمری گوناگونی تولید می شوند، این فیلترها از نظر اشکال هندسی و موادی که در ساخت آن ها به کار رفته است متنوع می باشد. با اهمیت ترین این نوع فیلتراسیون عبارتند از:

1. فیلتر ممبرین لوله ای
2. فیلتر ممبرین حلزونی شکل
3. فیلتر ممبرین الیافی
4. نانوفیلتراسیون
5. اولترافیلتراسیون
6. میکروفیلتراسیون

فیلتر ممبرین لوله ای

این نوع فیلتر با ادغام شدن پلی پلی سلولز استات به وجود آمده و دارای شکل لوله ای در قطر ۲۰ تا ۳۰ میکرون و دارای طول ۲۰۰ تا ۲۵۰۰ سانتی متر می باشد .

فیلتر ممبرین حلزونی شکل

این نوع از فیلتراسیون مانند فیلتر لوله ای هم از ادغام پلی سلولز استات به وجود آمده که ضخامت این فیلترها ۱۰۰ میکرون می باشد . ساخت این نوع از فیلتراسیون به این صورت است که در میان لایه های آن توری از جنس پلاستیک به کار برده شده که به صورت فشرده به دور یک لوله از جنس پلیمر یا فولاد پیچیده می شود. و آن را در داخل یک قاب می گذارند.

فیلتر ممبرین الیافی

الیاف به کار برده شده در این فیلترها از جنس پلی امید می باشد. این الیاف ها در این نوع از فیلتراسیون به این صورت عمل می کنند که آب خام از آن ها عبور می کند و ذرات معلق موجود در آب میان این الیاف گیر می کند و آب را تصفیه می کند.

نانوفیلتراسیون

نانوفیلتراسیون ذراتی در سایزهای  ۰٫۰۰۱ را که در آب معلق می باشند از بین می برد.  این نوع از فیلتراسیون دارای منافذ بسیار ریزی در مقایسه با اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون می باشند که همه ی ذرات معلق موجود در آب را از بین می برد و مقدار قلیائیت اب را کم میکند.