پمپهای تزریق مواد شیمیایی

پمپهای تزریق مواد شیمیایی

پمپهای تزریق موادشیمیایی :، که برای سیستم های اُسمزمعکوس با ظرفیت کمتر از ۲۵۰gpm مورد استفاده قرار میگیرند، معمولا از نوع سولنوییدی هستند.

یک سولنویید الکتریکی، دیافراگم را به جلو و عقب می راند.

شیرهای یکطرفه موجود در ورودی و خروجی محفظه دیافراگم مستقیماً موجب انتقال سیال به داخل محفظه و هدایت آن به سمت لوله خروجی پمپ می شوند.

استروک پمپ قابل تنظیم است و می توان آن را  بر روی یک مقدار ثابت تنظیم کرد که این، مشخص کننده ی درصدی از حداکثر کشش سولنویید است که دیافراگم را به سمت مکش می راند.

همچنین سرعت سولنویید داخل پمپ قابل تنظیم است، یا اینکه می توان سرعت آب را با استفاده از یک کنترل کننده ی ابزار دقیق خارجی کنترل کرد.

میزان مقرر سرعت، مشخص کننده فرکانس استروک پمپ است. میزان مقرر استروک به حداکثر درصد خروجی پمپ بستگی دارد. اگر میزان مقرر سرعت و استروک پمپ مشخص باشد، جریان خروجی پمپ، طبق رابطه زیر محاسبه میشود.

                                                  حداکثر خروجی پمپ ×% سرعت ×% استروک = خروج روزانه پمپ

میزان مقرر استروک و سرعت پمپ، منحصراً با توجه به میزان رقیق کردن مواد شیمیایی تنظیم می شود تا غلظت مواد شیمیایی مورد نظر در آب خوراک به دست آید.

تنظیم بر روی سرعت بالابه حل کردن مواد شیمیایی

در جریان کلی کمک خواهدکرد. از تنظیم پمپ بر روی سرعت پایین باید احتناب شود، مگر اینکه سیستم برای تزریق مواد شیمیایی در مسیر پایین دست طراحی شده باشد.

اکثر پمپهای سولنوئیدی دارای یک حداقل میزان استروک هستند تا از آسیب دیدگی زود هنگام پمپ جلوگیری شود. اگر میزان استروک پمپ بسیار زیاد باشد موجب کا هش عمر مفید دیافراگم  میشود.

 

لازمه ی محافظت از یک پمپ تزریق، این است که تمام مسیرهای ورودی به آن و مکش دیافراگم پر از آب باشند.اگر حبابهای هوا در مسیر ورودی یا دیافراگم وجود داشته باشند.

 بیشتر از آنچه که در خروجی از پمپ باید فشرده شوند، تحت فشار استروک پمپ، فشرده می شوند  و در نتیجه ، حبابهای هوامانع از پمپ شدن سیال می شود.

پمپهای تزریق مواد شیمیایی: تست پمپ با مواد شیمیایی قوی ، خطرناک است،

زیرا احتمال پاشیدن مواد شیمیایی بر روی پرسنل وجود دارد.

در صورت امکان، ابتدا پمپ باید با آب آزمایش شود و سپس ماده شیمیایی اضافه گردد.

پوشیدن لباس ایمنی و استفاده از محافظ سر و صورت و استفاده از دستکش ، الزامی است

و اگر لازم باشد که یک پمپ تزریق مستقیماً با ماده شیمیایی آزمایش شود ( و یا در هنگام ساختن محلول در تانک برای مصرف روزانه)، نکات ایمنی ارایه شده توسط شرکت سازنده باید مدنظر قرار گیرد.

هنگام تست پمپ با آب، به منظور حذف فشار برگشتی، مسیر خروجی سیال باید از پمپ جدا شود.

( توجه: یک شیر یکطرفه باید در محل تزریق نصب شود تا از نفوذ سیال پروسسی به داخل پمپ و تانک تزریق، جلوگیری به عمل آید.)

کاهش فشار برگشتی، امکان تخلیه هرگونه هوای اضافی در داخل لوله توسط پمپ را آسانتر میکند. لوله مکش پمپ قابل جدا شدن می باشد تا بتوان آن را بصورت دستی پر از آب نمود. این لوله باید مجدداً به پمپ متصل شود تا از تحلیه آب آن جلوگیری شود. تا زمانی که پمپ در حال تست است و هوای داخل آن تخلیه نشده است، باید با حداکثر استروک و سرعت در سرویس قرار گیرد.

پمپ و لوله مکش آن باید پایینتر از سطح مایع داخل تانک قرار داشته باشند. این کار، بخصوص هنگامی مفید است که ماده شیمیایی که پمپ می شود، نظیر هیپوکلریت سدیم یا پراکسید هیدروژن، از خود گاز متصاعد کنند.

تانکهایی که برای مصارف روزانه مواد شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرند، طوری طراحی شده اند که پمپ تزریق مواد شیمیایی هم سطح با کف تانک باشد و لوله مکش پمپ مستقیماً به کف تانک متصل شود.

پمپهای تزریق مواد شیمیایی:

لوله هایی می توانند برای اتصال

به پمپ تزریق مورد استفاده قرار گیرندکه فقط توسط کارخانه ی سازنده ی پمپ، تولید و یا پیشنهاد شوند. اتصالات پمپ با قطر و ضخامت مشخصی طراحی شده اند.

حتی به مقدار بسیار ناچیز موجب بروز نشتی و اشکالات پیش بینی نشده میشود. 

جهت حداکثر فشردگی اتصالات لوله که توسط اکثر سازندگان پمپ مورد استفاده قرار می گیرد،

قبل از اینکه مهره ی آنها بسته شود، لوله ها باید تا حد امکان به داخل اتصالات فشار داده شوند.

پیشنهاد میشود که جهت پمپ کردن مواد شیمیایی خطرنام و زننده و (یا بدبود)

یک لوله شفاف و قطور – که با ماده شمیایی سازگاری داشته باشد- دور لوله ها و جفت کننده های پمپ نصب شود.

در حالتی که نشتی در لوله های پمپ وجود داشته باشد،

این لوله به عنوان دومین عامل محدود کننده نشتی، عمل خواهد نمود.

استفاده از لوله های شفاف موجب میشود که اگر نشتی وجود داشته باشد،

قابل رویت باشد تا محل نشتی، سریع ترمیم گردد.

دومین عامل محدود کننده

ممکن است در جاهای معینی مورد استفاده قرار گیرد. این گفته در مورد تانکهایی که برای مصارف روزانه مورد استفاده قرار میگیرند به خوبی صادق می باشد.

یک شیر یکطرفه فنردار ضد سیفونی باید در مسیر خروجی

پمپ در نقطه تزریق به جریان آب خوراک به اُسمزمعکوس نصب شود.

اینکار مانع برگشت جریان به داخل مسیر لوله تزریق میشود. اگر لوله اصلی، تحت فشار خلاء قرار گیرد،

به دلیل مجهز بودن شیر به فنر، از سیفونی شدن ماده شیمیایی موجود در لوله جلوگیری میشود.

خلاء در سیستمهای اُسمزمعکوس که لوله ی مسیر اب دورریز و یا آب محصول آنها پایینتر

از سطح تانک تزریق مواد شیمیایی قرار دارد، اتفاق می افتد. فنر موجود در شیر، خلاء بین ۳ تا ۵psig را تحمل میکند.

به این معنا که لوله ی مسیر آب دورریز و آب محصول،

حداکثر می توانند بین ۷ تا ۱۲ فوت ، پایینتر از سطح تانک تزریق مواد شیمیایی قرار بگیرند.

/0 دیدگاه /توسط

موارد بررسی در اُسمزمعکوس

کل مواد جامد محلول (TDS)

TDS در آب شیرین کن:  اندازه گیری مقدار کل غلظت آلودگیها، بصورت وزنی است. این امر برای سامانه های اُسمزمعکوس میدانی مهم است زیرا اغلب ، برای ارزیابی کارایی سامانه ، استفاده میشود.

سازندگان غشا به زدودن نمک حل شده، مشخصات دفع المانی که سدیم کلرید حل شده را به کار میبرند، سرعت میبخشد؛ هرچند، خیلی از سامانه های عملیاتی اُسمزمعکوس با منابع آب شامل محدوده ی وسیع تر نمکها حل شده نسبت به سدیم کلرید سروکار دارند.

هنگامی که پیامدهای کارایی، دقیقا ارزیابی میشود، آنها روی کارایی بر اساس مقدار TDS که باصاف نمودن و سپس تبخیر تمامی باشد؛ اصرار می ورزند.

وزن باقیمانده ، سپس مقدار TDS را روی حجم نمونه ی آب اصلی بکار میبرند.

با استفاده از این روش، سازندگان غشا، از پیامدهای گازهای حل شده، با استفاده از دفع ضعیف المان های غشایی اُسمزمعکوس ، اجتناب می ورزند. این گازها نتایج آنالیز و قرائتهای رسانایی را صورت نامتوازن نشان میدهد.

قلیائیات

TDS در آب شیرین کن:

قلیائیات شامل آنیون هایی است که یون هیدروژن را از محلول حذف می کنند و شامل بی کربنات، کربنات و هیدروکسیل است.

این ها یون هیدروژن را حذف میکنند. بنابراین نسبت بین یون های هیدروژن و هیدروکسیل جابه جا می شود.

این عمل باعث بالا رفتن PH آب میگردد.

اکثراً و نه در همه ی موارد، قلیائیات در آبهای طبیعی به شکل (فرم) قلیائیات بی کربنات است. قلیائیات بی کربنات (HCO₃) که توسط مواد شیمیایی که در تیتراسیون بکار می رود به دست می آید؛ بنام قلیائیات متیل اورانژ نیز شناخته می شود.

در PH کمتر ۸٫۳ قلیائیات بی کربنات در حال تعادل با غلظت CO₂ به صورت حل شده خواهد بود.

 

 

قلیائیات  در اکثر آبها

بعنوان بافر PH طبیعی عمل میکند. تبادلات طبیعی بین شکلهای مختلف قلیائیات و CO₂ رخ میدهد تا از تغییر در PH که در اثر آلودگی ایجاد میشود جلوگیری گردد. آب میتواند CO₂ اتمسفر را در خود حل کند و H₂CO₃ تشکیل می شود.

آب اسیدی تمایل دارد که کلسیم کربنات زمین را در هنگام عبور آب از زمین در خود حل کند این انحلال تا زمانی که PH آب افزایش یابد، رخ میدهد و بیشتر از این نسبت به کلسیم کربنات تهاجمی عمل نمیکند.

اگر آب، نسبت به بی کربنات ، فوق اشباع شود و آب؛ هنوز اسیدی باشد، بی کربنات اضافی به CO₂ تبدیل خواهد شد.

چنانچه آب از CO₂ فوق اشباع شود، CO₂ اضافی به صورت گاز به اتمسفر وارد میگردد.

اگر آب از بی کربنات، فوق اشباع شود و بازی شود، آنیون بی کربنات اضافی به آنیون کربنات تبدیل می شود.

اگر به دلیلی آب از یون های کربنات در PH خیلی بازی فوق اشباع گردد، کربنات اضافی از محلول خارج می شودو قلیائیات باقیمانده، به شکل هیدروکسیل وجود خواهد داشت.

به این دلیل توانایی آب برای انخاب قلیائیات بیشتر منابع آبی تقریباً کلسیم کربنات اشباع هستند.

اگر آب در سامانه اُسمزمعکوس تغلیظ شود به احتمال زیاد کلسیم کربنات رسوب می کند.

این پدیده، قبل از اینکه نمک های دیگر تشکیل شوند، به سرعت رخ می دهد.

برای جلوگیری و کنترل ته نشینی کلسیم کربنات در بیشتر سامانه های اُسمزمعکوس نیاز به تجهیرات است.

 

سولفات ها؛TDS در آب شیرین کن

امکان ارتباط، ممکن است از غلظتهای بالای آنیون ها، سولفات ، کلرید، فلوئورید یا نیترات، چنانچه در آب موجود باشد، حاصل میگردد.

حلالیت سولفات هادر آب بسته به غلظت کاتیون های دو ظرفیتی دیگر موجود در آب؛ محدود است.

این کاتیون ها عبارت است از کلسیم و منیزیوم؛ همچنین باریم و استرانسیم خواهند بود.

غلظت سولفات ها معمولاً در آب خام نسبتاً بالاست . همچنین برای کنترل PH به صورت سولفوریک اسید به آب اضافی می شوند.

برای جلوگیری از تشکیل رسوب سولفات در سامانه ی اُسمزمعکوس، معمولاً میزان کاتیون های دو ظرفیتی در آب را یا کاهش می دهند و یا کنترل میکنند.

 

کلریدها؛ TDS در آب شیرین کن

از نقطه نظر تشکیل رسوب، کلریدها خطر کمی برای سامانه ی اُسمزمعکوس دارند. تقریباً تمام نمکهای کلرید در آب حل میشوند.

غلظت بالای کلرید در سامانه ی اُسمزمعکوس سبب خوردگی فولاد ضد زنگ ۳۰۴  میگردد.

چنانچه غلظت کلرید در اُسمزمعکوس به چند هزار ppm برسد،

برای جلوگیری از خوردگی در لوله های با فشار بالا، به فولاد ضد زنگ ۳۱۶ نیاز خواهد بود.

شرکت آریا عمران شریف, TDS در آب شیرین کن

 

فلوئورید

غلظت فلوئورید معمولاً در منابع آب کم است. چنانچه بطور اتفاقی غلظت فلوئورید قابل توجه باشد، کلسیم فلوئورید به سختی در آب حل میشود.

 

نیترات ها

بطور عادی حلالیت نیترات ها نگرانی ندارد. وجود نیترات ها در آب ، در مورد توانایی حذف نیترات، توسط سامانه ی تصفیه؛ موجب نگرانی است.

هنگام نوشیدن آّبهای حاوی نیترات توسط پستانداران ( همچنین انسانها) ، تولید نیتریت میگردد. نیتریت ها در هنگام اکسیژن گیری خون در بدن انسان ، مزاحمت ایجاد میکنند. این پدیده، مشکلاتی را در بچه ها، جنین و دیگر پستانداران ایجاد نیمند. به همین دلیل، بهتر است که غلظت نیترات در آب آشامیدنی کمتر از ۴۰ میلی گرم در لیتر باشد.

نیترات ها مشخصا بازی ضعیفی دارند. این امر بدان معناست که آنها به خوبی توسط اُسمز معکوس زدوده نمیشوند و کمی بصورت رزینهای تبادل آنیونی حفظ میشوند. بسته به غشا در بازیابی سامانه، زدودن نیترات ها توسط اُسمزمعکوس در محدوده ی ۵۰% تا ۹۰% است.

 

 

/0 دیدگاه /توسط

برررسی طراحی و آنالیزهای آب

 دمای آب یکی از آنالیزهای آب است

بررسی طراحی و آنالیزهای آب : دمای آب ، تاثیر شدیدی روی سرعت جریان عبوری از غشا دارد. شرایط زمستان  بایستی در نظر گرفته  شود. مبدل حرارتی برای گرم کردن آب خوراک اُسمزمعکوس به عنوان وسیله ای برای افزایش محصول، مناسب خواهد بود.

این مسئله سبب ایجاد انرژی بیشتر و قیمت گران تر عملیات خواهد شد اما نیاز به تعویض غشا، در سامانه ی اُسمزمعکوس را کاهش خواهد داد. در اینجا می توان از یک پمپ قوی تر ( با سرعتهای متغیر) استفاده کرد تا فشار را در هوای سرد افزایش دهد.

منبع آب خوراک، بایستی در محل استفاده برای غلظت میکروب کش آزمایش شود. میکروب کشهای عمومی مورد استفاده در سامانه های شهری، کلر آزاد یا کلر آمین هستند. این مواد به علت فراریت ، بایستی در محل ، آزمایش شوند؛ به این معنی که اگر اینها را به محل آزمایشگاه انتقال دهید، غلظت آنها به علت تمایل به خارج شدن از آب؛ متغیر خواهد بود.

کیت های آزمایشگاهی

کیتهای آزمایشگاهی از تامین کنندگان وسایل آزمایشگاهی، به راحتی قابل تهیه اند. میزان کلر آزاد موجود درمنابع آب شهری در محدوده ی (۰٫۳ – ۰٫۸ PPM) است.

غلظت کلرآمین به عنوان کلرکل؛ توسط کیت، آزمایش خواهد شد. چنانچه کلرآمین به وسیله ی شهرداری برای کنترل بیولوژیکی آب استفاده شود، این مسئله بایستی ذکر گردد. تاثیر کلرآمین در از بین بردن باکتری ها و جلوگیری از رشد آنها کمتر از کلر آزاد است و امکان دارد تجهیزات اضافی برای حذف آنها مورد نیاز باشد.

برای اثبات عدم وجود باکتری ؛ آب، بایستی آزمایش شود. چنانچه باکتری وجود داشته باشد و یا غلظت میکروب کش کمتر از حد مجاز باشد، بایستی سامانه ی تزریق پیوسته ی میکروب کش در سامانه ی اُسمزمعکوس پیش بینی گردد.

آزمایشهای کامل مقایسه ای آب خوراک، بایستی توسط آزمایشکاهی دیگر انجام شود.

نتایج، بایستی برای پتانسیل تشکیل رسوبات در سامانه ی اُسمزمعکوس مورد استفاده قرار گیرند. و ممکن است روی بازیابی اُسمزمعکوس یا ملزومات سامانه ی پیش تصفیه ی اُسمزمعکوس موثر باشند.

 

آنالیزهای خاص آب

شاخص چگالی لجن (SDI) این شاخص همچنین به نام شاخص گرفتگی معروف است. این معیار به صورت وسیع در صنعت تصفیه آب به عنوان شاخص برای گرفتگی غشا، مورد استفاده واقع می شود و سرعت گرفتگی غشای  µm0.45 به وسیله ی مواد معلق را اندازه می گیرد. این روش بسیار مرسوم است زیرا انجام آزمایش ، ساده بوده و نیاز به تجهیزات گران قیمت ندارد.

آزمایش، شامل عبور آب خوراک از صافی ای با قطر ۴۷ میلی متر و تحت فشار ثابت، معمولا ۳۰ پوند مربع بر اینچ فشار سنج(psig) است.

ابتدا زمان عبور ۵۰۰ میلی لیتر آب از صافی اندازه گیری می شود و سپس صافی برای ۱۵ دقیقه به لوله ی آب وصل می شود. نسبت بین این دو جریان برای میزان گرفتگی صافی استفاده می شود.

متاسفانه معیار SDI همان ساز و کارهایی را که غشای اُسمزمعکوس عمل میکند، تکرار نخواهد کرد. با روش SDI تمامی مواد معلق تحت فشار قرار میگیرند تا روی شافی را بپوشانند.

با اُسمزمعکوس درصد نامعلومی از این ذرات از غشای اُسمزمعکوس عبور خواهند کرد و در نهایت، در جریان غلیظ اُسمزمعکوس؛ خود را نشان خواهند داد.

بنابراین مقادیر بالای SDI لزوماً بمعنای اینکه RO براحتی دچار گرفتگی شده، نیست.

پتانسیل زِتا در آنالیزهای آب

مواد معلق جامد آلی تمایل دارند که بار منفی را روی سطح خارجی گروهشان حمل کنند. با داشتن بار مشترک، گروه های مختلف کلوئیدی، تمایل به دفع یکدیگر را دارند. آنها برای نزدیک شدن به همدیگر مقاومت میکنند. و بدین ترتیب گروه های بزرگ تر تشکیل نمی دهند. این گروه های کوچک مثل گروه های بزرگ نیستند تا بر نیروی مولکول های آب که آنها را بصورت معلق نگه داشته، غلبه کنند.

هنگامی که چنین بار منفی ذرات، توسط سامانه ی RO ، غلیظ می شود. آنها را میتوان با فشار به یکدیگر نزدیک کرد. وقتی چنین اتفاقی می افتد؛ ذرات کوچک، به ذرات بزرگ تر تبدیل شده ، بهم میچسبند و ذرات کلوئیدی بزرگ تر تشکیل می دهند. گروه های  بزرگ بر نیروی آب و نیروی بُرشی که آن ها را به حالت معلق نگه داشته غلبه می کند و سپس آنها می توانند از محلول روی غشا سقوط کنند و خارج شوند.

پتانسیل زِتا معیاری برای بار کلی مواد معلق در آب است. پتانسیل زِتای منفی به این معناست که آب حاوی مواد معلق با بار منفی است که احتمالاً در محلول باقی خواهند ماند.

پتانسیل زِتای خنثی

به این معناست که مواد معلق، بار حمل نمی کنند تا همدیگر را دفع نماین؛ آنها احتمالاً به گروه های بزرگ تر تبدیل می گردند و از محلول خارج خواهند شد.

پتانسیل زِتا غالباً بهمراه سامانه ی تزریق منعقد کننده ی کاتیونی ، مورد استفاده قرار میگیرد.

غلظت منعقد کننده طوری تنظیم می شود که پتانسیل زِتای خنثی در مسیر جریان صافی حاصل گردد. بنابراین مواد معلق به احتمال زیاد از محلول خارج میشود به طوری که میتوان آنها را صاف کرد.

افزایش منعقد کننده لزوما بعنوان قسمتی از سامانه ی RO پیشنهاد نمیشود .

 

نوع دیگر پایش که گاهی اوقات به همراه تزریق منعقد کننده مورد استفاده قرار می گیرد آشکارگر جریان (SCD)، است.

این وسیله، دسته ای مکانیکی دارد که سرعت آب را افزایش می دهد که این سرعت ،

سبب حرکت یون های باردار شده و این یون ها مواد معلق با بار مخالف را احاطه می کنند ( معمولا بار منفی). سپس جریان الکتریسیته ی تولید شده به وسیله ی حرکت، یون ها را اندازه می گیرد. اگر بار مواد معلق، با افزایش منعقد کننده ،خنثی شده باشد،

یون های آزاد کمتری برای احاطه ی ذرات وجود خواهد داشت و جریان کمی توسط  SCD  تولید خواهد شد.

شیمی آب در آنالیزهای آب

شناخت شیمی آب برای دانستن اینکه آب ، سبب تشکیل رسوب در سامانه ی RO خواهد شد، بسیار مهم است.

اگر مشخص شود که نمکها پتانسیل  تشکیل رسوب را بعنوان تابعی از بازیابی محصول RO دارند،

پس بایستی روشی برای جلوگیری و کنترل تشکیل رسوب طراحی کنند.

هنگام انحلال نمک ها درآب، آنها تبدیل به کاتیون (بارمصبت) و آنیون(بارمنفی) می شوند.

سیلیکای حل شده  شبیه آنیون ضعیف است که توسط رزین تبادیل یونی زدوده میشود. به واسطه ی مشخصات بار ضعیف آن ، معمولاً در آنالیز آب بعنوان آنیون در نظر گرفته نمیشود.

آزمایش خوراک RO بایستی دست کم، شامل آزمایش یون های گروه نخست و همچنین PH باشد.

 

/0 دیدگاه /توسط

فشار اُسمزی

فشار اُسمزی در فرایندهای بیولوژیکی

اُسمز پدیده ای است که در اکثر فرایندهای بیولوژیکی مختلف رخ می دهد.

دیواره ی سلولها به مواد مغذی و پس مانده های تولیدی اجازه ی عبور می دهند، در حالی که به برخی از مواد، اجازه نمی دهند. در این مورد دیواره ی سلول بعنوان یک غشای نیمه تراوا عمل میکند.

به واسطه ی غشای نیمه تراوا که در اسمزمعکوس استفاده میشود، عبور آب از غشا به عبور نمکها، ذرات ریز، مواد معلق و مواد آلی با وزن مولکولی بزرگ تر از غشا ارجح است. جهت جریان اسمزمعکوس، برخلاف جهت جریان عادی مواد، در اسمز است که از سوی غلظت بیشتر، به طرف لظت کمتر ، رخ میدهد.

اگر ظرفی داشته باشیم که در آن یک غشای نیمه تراوا، دو محلول آب نمک و آب خالص را از هم جدا کند؛ تغییری در حجم دو طرف غشا رخ می دهد. آب از سمت محفظه ی خالص به طرف آب نمک، جریان پیدا میکند.

بنابراین حجم سمت آب نمک، اضافه و حجمِ آب خالص، کم میشود. این جریان را “اُسمز” میگویند.

از نظر فیزیکی، آب، محلول نمک را رقیق میکند. به این معنی که آنتروپی سامانه افزایش یافته است. آنتروپی بعنوان بی نظمی ذاتی تعریف میشود. یکی از قوانین ترمودینامیک این است که میگوید هر فرایند همزمان که در طبیعت رخ میدهد، طوری پیش می رود که آنتروپی سامانه را افزایش دهد؛ مگر اینکه انرژی ای اعمال شود تا در جهت عکس، عمل کند.( به سمت نظم یا ساختار بیشتر)

اختلاف در ارتفاع مایع در اُسمزمعکوس

اختلاف در ارتفاع مایع ( ارتفاع آب) بین آب خالص و آب نمک، سبب ایجاد اختلاف فشار در سطح غشا می گردد. این اختلاف فشار،” فشار اُسمزی محلول آب نمک” نامیده میشود و تابعی از نوع نمک و غلظت آن است.

چنانچه تعادل ایجاد شده بین آب خالص و آب نمک با اعمال فشار فیزیکی در سمت آب نمک از میان برود( یا با افزایش ارتفاع آب در سمت آب نمک)؛ آب خالص ، از طرف آب نمک ، از غشا عبور میکند و به سمت محفظه ی آب خالص وارد میشود.

این پدیده تا زمانی که دوباره تعادل برقرار شود، یعنی جایی که فشار اُسمزی آب نمک با فشار آب نمک روی غشا برابر گردد؛ ادامه دارد.

برای نمونه ، چنانچه آب نمک اضافی در محفظه ی آب نمک، اضافه کنیم؛ قسمتی از آب ، از غشا عبور خواهد کرد.

چنانچه غلظت آب نمک اضافه شده مشابه غلظت آب نمک داخل محفظه انتخاب شود؛

آب از طرف آب نمک تا زمانی به طرف محفظه ی آب خالص، جریان پیدا خواهد کرد که اختلاف ارتفاع دو طرف، به میزان اختلاف ارتفاع اولیه ( یعنی بدون اضافه کردن آب نمک اضافی) برسد.

توسط یک پمپ می توان به سمت ظرف حاوی آب نمک، فشار وارد کرد.

در این حالت؛پمپ، نیروی لازم برای عبور دادن آب خالص از غشا را تامین میکند.

این جریان آب از سمت آب  نمک محفظه ی آب خالص را اُسمز معکوس میگوند.

طراحی اُسمزمعکوس

فرایند اصلی یک اسمزمعکوس نیاز به یک پمپ  خیلی کوچک ، یک غشا و اتصالات مربوط دارد. در برخی موارد، این ها تمامی عواملی هستند که در طراحی اسمزمعکوس به کار برده میشوند. به رغم طراحی خام آنها، این سامانه اغلب در برآورد نیازهای کاربردی موفق هستند اما برای رسیدن به حداکثر طول عمر غشا که از نظر اقتصادی در کاربردهای حجیم، مهم است؛ نیاز به تلاش بیشتر خواهد بود تا بتوان جزئیات طراحی سامانه را نیز بررسی کرد.

چند روش برای طراحی یک سامانه ی اسمزمعکوس پیشنهاد شده که اطمینان میدهد این سامانه ، کلیه ی نیازهای کاربردی را برآورده کرده و حداکثر کارایی غشا را تامین خواهد نمود. معمولاً سازندگان غشا کمکهایی را برای سازندگان سامانه ارائه میدهند.

بررسی شرایط طراحی اسمزمعکوس

قبل از طراحی اُسمزمعکوس، مهم است که نیازها و محدودیت های کاربرد خاص را تشخیص داد. در سامانه ی اُسمزمعکوس کیفیت آب و نیز الزامات تعمیراتی، تا حد زیادی به کیفیت آب خوراک بستگی دارد. بنابراین کیفیت آب خوراک الزامات سامانه ی پیش تصفیه ی اُسمزمعکوس رابرای یک کاربرد خاص،

تعیین میکند و حتی بر روی طراحی اُسمزمعکوس نیز تاثیر می گذارد. این مسئله به نوبه ی خود بر روی هزینه های کاربرد اُسمزمعکوس نیز تاثیرگذار است.

توجه به تنوع کیفیت آب خوراک، شناخت کامل نوع آب و چگونگی تاثیرات آن بر روی الزامات اُسمزمعکوس،

به طراحی موفق پیش تصفیه ی اُسمزمعکوس و سامانه ی اُسمزمعکوس کمک خواهد کرد.

دو عاملی که ابتدا بایستی تعیین شوند، شامل سرعت جریانی که از اُسمزمعکوس عبور میکندو کیفیت آب عبوری خواهد بود. سرعت عبور، به این بستگی دارد که آیا مخزن ذخیره، در سامانه استفاده میشود یا خیر؟

در صورت نبود مخزن فشار در اُسمزمعکوس

در صورت نبود مخزن، فشار در اُسمزمعکوس بایستی به گونه ای طراحی شود که حداکثر مصرف را تامین کند.

درصورتی که مخزن ذخیره باشد و اندازه ی آن نیز مناسب تعیین گردد؛

اندازه ی اُسمزمعکوس می تواند طوری باشد که متوسط مصرف را تامین کند.

به عبارت دیگراگر مخزن ذخیره بتواند در طی روز، اوج مصرف را تامین کند؛

بنابراین حجم اُسمزمعکوس می تواند طوری طراحی شود که متوسط مصرف روزانه را تامین نماید. ( بر اساس اوج مصرف روزانه ).

کیفیت آب ، تعیین میکند که چه غشایی در اُسمزمعکوس مورد استفاده قرار میگیرد

و یا احتمالاً میزان آب تصفیه را محدود می کند

(درصدی از آب خوراک که تبدیل به آب خالص می شود) و یا تعیین میکند

که آیا مرحله ی اضافی اُسمزمعکوس مورد نیاز است،

یا نیاز به سبک سازی بیشتر آب است یا خیر؟

اگر تبادل یونی در پایین دست اُسمزمعکوس برای سبک کردن بیشتر آب خروجی از اُسمزمعکوس به کار رود،

وجود اختلاف در دفع غشای RO بین ۹۷٫۵% و دفع نمک ۹۵% در نتیجه ی دوبرابر نمودن بسامد احیای سامانه ی تبادل یونی پایین دستی، محقق می گردد.

 

/0 دیدگاه /توسط

پیشرفت در تکنیکهای ساخت اسمزمعکوس

پیشرفت در تکنیکهای ساخت اسمزمعکوس

تکنیکهای ساخت سیستم اسمزمعکوس:  به احتمال قوی جلوگیری از ورود مواد آلی از غشای هیدروفیل در تکنیکهای ساخت سیستم اسمزمعکوس به آب، بطور کامل امکان پذیر نیست.

اگر مقدار مواد آلی که از غشای اسمزمعکوس به آب، جریان می یابد، به حداقل برسد. در هرحال، ماده آلوده جاری شده با قابلیتی که اسمزمعکوس در حذف آلودگی آن دارد، حذف و جدا خواهد شد.

بنابراین، می توان نتیحه گرفت که استفاده از طراحی مناسب و ساخت اسمزمعکوس در فیلتراسیون نهایی آب DI، موجب کاهش آلودگی کل مواد آلی خواهد شد.

در حین جاری شدن مواد آلی، هم فیلترهای شنی و هم سیستم های فیلتراسیون نهایی اسمزمعکوس تمایل به عبور ذرات ریز به درون آب محصول دارند.

اگر فیلترهایا سیستمهای اسمزمعکوس به طرز صحیح طراحی و ساخته شوند، جاری شدن این ذرات به حداقل میرسد. نتیجه نهایی، کاهش ذرات ریز در آب DI است.

بعضی از سیستمهای ابتدایی اسمزمعکوس که به منظور فیلتراسیون نهایی مورد استفاده قرار میگیرند، از طراحی و ساخت خوبی برخوردار نیستند. این اشکال، ناشی ازساخت نامناسب المنت غشا و یا طراحی غلط سیستم اسمزمعکوس است. پس از گذشت زمان زیادی از سرویس دهی این غشاها، کیفیت آب خروجی بدتر از ورودی میشود.

غلظت یونها TOC به روش اسمزمعکوس

حتی غلظت یونها TOC در آب محصول به حد مجاز میرسد. به هرحال، مدت زمان زیاد شستشو برای چندمین بار قابل قبول نیست.

اخیراّ سیستمهای  اسمزمعکوسی طراحی و ساخته شده اند که قدر به کاهش غلظت آلودگی یونی، آلی و ذرات ریز هستند، حتی موقعی که پس از شستشو، بعنوان خوراک وارد تجهیزات DI  میشوند.

انتخاب مواد مورد استفاده در ساختمان المنتهای غشا به منظور کاهش آلودگی جاری شده به آب محصول از طریق المنتها از حساسیت خاصی برخوردار است.

سرِیشُم، اتصالات و تیوبهای انتقال آب محصول باید از موادی ساخته شوند که دارای آلودگیهایی نظیر ذرات جامد و TOC نباشند.

بهتر است هنگام بیرون  آوردن غشا و ساخت المنت این کار در یک محیط پاکیزه انجام شود تا از آلودگی  مواد توسط محیط جلوگیری شود.

المنتهای غشا نباید با محلول کلراید سدیم آزمایش شوند. استفاده از این محلول موجب افزایش آلودگی یونی المنت  می شود. در حقیقت، المنتها قبل از حمل باید با آب DI که حاوی مقدار ناچیزی از ذرات بسیار ریز و مقاومت الکتریکی در حدود megohm-cm 18  می باشد. ( به عنوان مثال، حاوی غلظت بی نهایت کم املاح)، شستشو شود.

تکنیکهای ساخت سیستم اسمزمعکوس باید برای تولید شارآب محصول نسبتاً زیاد طراحی شود. دبی آب محصول باید بین ۲۵ تا ۳۰ گالن در روز به ازای هر فوت مربع از سطح غشا (gpd/ft2)15 میباشد. چنانچه از ب DI بعنوان آب خوراک استفاده  شود، بین افزایش ناگهانی و نامعقول سرعت گرفتگی و شار زیاد، ارتباط زیادی وجود نخواهد داشت در صورتی که در سایر موارد کابردی این ارتباط وجود دارد.

میزان آلودگی که وارد آب محصول میشود

پبه همراه درصدی از آلاینده های یونی آب خوراک کهاز غشا عبور میکنند، هر دو مستقل از شارآب محصول هستند، بنابراین، دبی زیاد آب محصول موجب رقیق شدن این آلودگی های ناچیز میشود. نتیجه نهایی این که سیستم اسمزمعکوس قادر به حذف آلودگی- حتی بیش از آنچه که توسط خودش تولید میشود-هست.

شرایط اجزای سیستم اسمزمعکوس نیز از حساسیت خاصی برخوردار اشت تا شروع محدد الودگی را کاهش دهد. تمام لوله ها، همانند سایر اجزای سیستم اسمزمعکوس باید قبل از استفاده تمیز شوند و هرگونه روغنی از سطح لوله های فولاد زنگ نزن برداشته شود. این کار توسط یک محلول تمیز کننده ، قابل انجام است و دستوالعمل آن شبیه به روش شستشوی اسیدی است.

لوله های فشار ضعیف (کمتر از psig100) بعنوان نمونه از لوله های PVDC پلاستیکی خنثی و تمیز ساخته می شوند. لوله های فشار قوی از فولاد زنگ نزن ۳۱۶  تهیه شده اند.

محفظه های المنت

محفظه های المنت غشا از جنس FRP (Fiberglass ReinforcedPlastic) و نیز در پوش انتهایی و اجزای داخلی از پلاستیکهای Pvdf ماشین کاری شده ساخته میشوند. تعداد  واشرها و اتصالات مورد نیاز باید تا حد امکان کاهش یابند تا فضایی که موجب راکد شدن آب و رشد باکتریها میشود به حداقل برسد.

بخش بی تحرک ( قسمتی از لوله که آب راکد است و جریان ندارد) نباید در سیستم وجود داشته باشد. نشانگرهای فشار که فاقد محافظ دیافراگم هستند نباید نصب شوند. حتی باید از استفاده دبی سنج در مسیر جریان آب محصول اجناب نمود، چرا که ممکن است ذرات ریز توسط این دستگاه وارد جریان آب شوند.

سیستم های تصفیه آب به روش اسمزمعکوس برای بازدهی ۸۵% تا ۹۵% طراحی شده اند. به خاطر خالص بودن خوراک اسمزمعکوس، تشکیل رسوب در بازدهیهای بالاتر نگران کننده نیست. از آنجایی که هزینه تولید آب DI زیاد است، مقداری از آب دورریز به آب خوراک برگردانده میشود. این اب نباید به تانک ذخیره آب بدون یون (DI) برگشت داده شود، چه بسا ممکن است موجب تشکیل ذرات ریز و TOC در آب خوراک اسمز معکوس شود.

 

تعمیرو نگهداری به روش اسمزمعکوس

نگهداری یک سیستم تصفیه آب اسمزمعکوس غالباً شامل یک مرحله ضدعفونی کننده در فواصل زمانی مساوی است.

پاین کار باید حداقل یک مرتبه در سال انجام گیرد تا باکتریهای به وجود آمده در سیستم به حداقل برسند. از آنجایی که اسمزمعکوس یکی از اجزای اصلی سیستم تصفیه ی آب DI است.

برنامه ریزی برای انجام چنین عملی (ضدعفونی) مشکل است

و احتمالا نیاز به از سرویس خارج شدن سیستم تصفیه آب DI دارد.

ضدعفونی کردن به روش اسمزمعکوس

ضدعفونی کردن با محلول ۱% پراکسید هیدروژن ( نیمه هادی – پایه پراکسید) یا با محلول ۴۰۰PPM پراستیک اسید

با پایه ی نیمه هادی ( که همچنین حاوی ۲۰۰۰PPM پراکسید هیدروژن است) قابل انجام است.

محلول باید ( در صورت امکان) حداقل ۴ ساعت در داخل سیستم چرخانده سوند. قبل از استفاده از این محلولها با سازنده ی غشا تماس حاصل شود.

هزینه ی فیلتراسیون نهایی به روش اسمزمعکوس

هزینه ی فیلتراسیون نهایی از نظر سرمایه اولیه و هزینه عملیات ، بیش از فیلتراسیون توسط فیلترهای فشنگی است. سرمایه ی اولیه اسمزمعکوس ، ۱۰ برابر بیشتر است. هزینه بهره برداری برای سیستم اسمزمعکوس تقریباً ۴ برابر بیشتر است .

که این رقم به تعویض سالیانه فیلترهای فشنگی و تعویض المنتهای غشای اسمزمعکوس- که

هر پنج سال یک بار انجام میشود- بستگی دارد. مصرف برق برای پمپ فشار قوی اسمزمعکوس اکثراً در هزینه اضافی بهره برداری منظور میشود.

صنایع نیمه هادی به سمت تولید در فضای هندسی کوچکتر در حرکت است. نیمه هادیها به آلودگیهای بسیار ریز حساس هستند.

بنابراین، وسایل جدیدتر موجب به وجودآمدن نیاز به فیلترهای نهایی میشود و ممکن است هزینه اسمزمعکوس را افزایش دهند.پ

 

/0 دیدگاه /توسط

فیلتراسیون نهایی آب خالص

 

آب خالص و استفاده از اسمز معکوس برای فیلتراسیون نهایی

از زمانی که اسمزمعکوس به عنوان بهترین سیستم جداسازی نمکهای محلول شناخته شد توانایی آن در حذف ذرات ریز کل کربن آلی (TOC) نیز به خوبی به اثبات رسید. این توانایی موجب شده که RO به عنوان سیستم فیلتراسیون نهایی در واحدهای تولید آب خالص مورد توجه قرار گیرد. به عنوان مثال، بعضی اوقات از این سیستم در کارخانه های تولید نیمه هادیها جهت تولید آب بسیار خالص استفاده می شود.

ساخت نیمه هادیها، اساساُ یک فرآیند شیمیایی است که به موجب آن لایه های رسانایی ریز و سطوح نسبتاُ رسانا در ورقه های نیمه رسانا تیزآب میشوند. آب خالص، جهت شستشوی مواد  شیمیایی باقیمانده و آلودگیهای ناچیز از لایه های نازک نیمه هادیها مورد استفاده قرار میگیرد.

خطرات ذرات ریز در آب و استفاده از اسمز معکوس

حتی اگر آب، دارای غلظت ناچیزی از آلودگی باشد، ممکن است خطرات زیادی را به همراه داشته باشد.ذرات ریز موجب معیوب شدن لایه های نازک نیمه رسناها می شوند و نیز کل کربن آلی (TOC) موجب می شود فعالیت بیولوژِیکی در سیستمهای آب ادامه یابد.

ذرات ریز و کل کربن آلی توسط منابع تامین آب وارد سیستم های تصفیه آب با خلوص بالا می شوند. گزارش های رسیده، حاکی از آن است که ریپزینهای تبادل یونی، سهم عمده ا ی در میزان آلودگی TOC در سیستم های تولید آب بسیار خالص دارند. در فیلتراسیون نهایی آب خالص، لازم است ذرات ریز و TOC که هر دو در سیستم های بالادست به وجود آمده اند یا توسط آنها وارد جریان آب شده اند، از آب حذف شوند.

سیستم اسمز معکوس در فیلترهای فشنگی

فیلترهای فشنگی قابل تعویض، ابتداییترین وسیله جهت فیلتر کردن ذرات ریز از آب خالص هستند که توسط صنایع نیمه هادی مورد استفاده قرار میگیرد. به عنوان نمونه ، در ساختمان این فیلترها، لایه های غشای مسطح  با سوراخ های بسیار ریز مورد استفاده قرار میگیرند و آب با فشار به داخل منافذ فرستاده می شود. برای به حداقل رساندن افت فشار در فیلترها، بهتر است تا حد امکان از لایه های غشای مسطح بیشتری در فیلتر های فشنگی استفاده شود. این کار با تا زدن لایه های غشای مسطح یا ساختن یک پوشش و لفافه غشا ( همچون المنتهای حلزونی) و پیچاندن لفافه در فیلترهای فشنگی قابل انجام است.

پاکثر سیستمهای تصفیه آب ، طوری طراحی شده اند که اختلاف فشار در فیلترهای فشنگی کمتر از ۶ تا ۱۰PSI باشد. حتی زمانی که حداکثر تعداد لایه های سطح غشا در فیلتر های فشنگی گنجانده شوند، ریز بودن منافذ غشا، موجب محدودیت جریان آب می شود، مگر این که افت فشار بیشتر قابل قبول باشد. قطر منافذ فیلترهای فشنگی که در این سیستم ها مورد استفاده قرار میگیرند، حدود ۰٫۱ میکرون است.

ممکن استبعضی از کارخانه های سازنده ی نیمه هادیها از فیلتر هایی استفاده کنند که قطر منافذ آنها بسیار کمتر باشد. به منظور انجام چنین کاری ، این کارخانه ها از یک محفظه ی المنت اضافی که در سیستم به صورت موازی با سایر فیلترها نصب میشود، استفاده می کندد. در این عمل، کاهش جریان موجب کم شدن افت فشار میشودکه با هر ۱۰ اینچ فیلتر معادل، مطابقت دارد.

مقایسه سیستم اسمزمعکوس با فیلتر های فشنگی

( آب خالص ) – اندازه اسمی منافذ در بسیاری از این فیلترها به اندازه واقعی منافذ در غشا بستگی ندارد،

بلکه بیشتر به توانایی فیلتر در حذف باکتریها به اندازه مشخی وابسته است. در حقیقت،مرسوم است که اندازه ی واقعی منافذ، ۵ برابر بزرگتر از اندازه ی کارخانه ی سازنده در نظر گرفته شود. به خاطر عمیق بودن غشا و پیچ و خم دار بودن مسیر آب در میان لایه ی غشا، فیلتر قادر به تفکیک باکتریها و ذرات بسیار ریز است.

سیستم اسمزمعکوس در مقایسه با فیلترهای فشنگی با منافذ  بسیار ریز در تفکیک ذرات بسیار کوچک، توانایی بیشتری دارد.

به خاطر فاصله ی زیاد منافذ فیزیکی از یکدیگر دراًسمزمعکوس،

قادر به تفکیک ذرات با اندازه کوچکتر از ۰٫۱ میکرون است.

این عمل به سیستم اسمزمعکوس امکان می دهد آلوده کننده های ریز و مهم

که دراکثر سیستمهای آب با خلوط بالای DI مشترک هستند، حذف شوند. این ذرات به عنوان مثال ، شامل ذرات سیلیس که توسط بسترهای تبادل یونی تولید میشوند،

ذراتی که توسط پمپ و شیرآلات وارد حریان آب مشوند و

نیز ذرات فولاد زنگ نزن که توسط پمپهای فولاد زنگ نزن وارد آب می شوند، هستند.

اسمزمعکوس، قادر به جلوگیری از انتشار آلودگی در سیستم های تصفیه ی آب با خلوص بالا است. توانایی این سیستم در حذف TOC و ذرات نسبتاُ ریز، مستقل از غلظت آنها در آب خوراک RO است.

این سیستم همچنین درصد زیادی از آلودگیهای سونی

مخصوصاُ ذرات بسیارریز فلزی که ممکن است

از تجهیزات بالا دست جدا شده باشد، را حذف می کند.

بنابراین، سیستم فیلتراسیون نهایی RO به عنوان یک ضریب اطمینان عالی در برابر مشکلات احتمالی که ممکن است توسط تجهیزات بالادست به وجود بیایند، عمل میکند.

 

فیلترهای فشنگی در فیلتراسیون تصفیه آب

فیلترهای فشنگی، قادر به تفکیک آلودیگهای یونی نیستند

و در کاهش TOC در سیستم های آب با خلوص بالای DI اثری ندارند.

در حقیقت، بسیاری از فیلترهای فشنگی، تمایل به عبور آلودگیهای آلی دارند،

خصوصاُ زمانی که برای اولین بار در سرویس قرار می گیرند.

محدودیت فیلتراسیون هر غشای ریز از هر نوع که باشد با توانایی آن در عبور آب مشخص میشود.

هر قدر که منافذ میکرونی ریزتر باشد،

عبور آب از این منافذ سخت تر است، مگر این که غشا نسبت به آب، جاذب باشد. این نوع غشاها هیدروفیل نامیده میشوند که به معنای آب دوست است.

ساختمان شیمیایی این نوع غشاها معمولاُ از گروه های قطبی تشکیل شده است

که دارای قدرت حذب طبیعی آب بوده، از نظر شیمیایی نیز قطبی هستند. غشاهای نایلونی (غشا از نوع پایه پلی اَمیدی) و سلولز استات مثالهایی از این نوع است.

کارآیی غشای هیدروفیل در فیلتراسیون تصفیه آب زلال

کاراآیی غشای هیدروفیل به پایداری اش وابسته است.

به خاطر جذب آب خالص توسط آنها، ممکن است،

پبعضی از آنها با گذشت زمان در داخل آب DI  تجزیه شوند که پیامد آن ،

ورود گروههای آلی به درون آب DI است. بنابراین ، منبع ناچیزی از آلودگی ناشی از مواد آلی است. بعضی اوقات، همین تجزیه کافی است تا به طور عمده در توانایی حذف ذرات ریز توسط سیستم

با توجه به اندازه ی منافذ میکرونی موجود در فیلتر تاثیر منفی بگذارد.

بسیاری از فیلترهای فشنگی ازغشاهای پایداتر استفاده میکنند. این غشاهاهیدروفوب و دفع آب هستند، بدین معنا که دافع آب می باشند. پلی سلوفانها،  پلی کربناتهاو تفلونها، مثالهایی از این نوع هستند. به منظور مرطوب نگه داشتن منافذ غشاهای هیدروفوب، استفاده از یک عامل رطوبت زا مورد نیاز است. این عوامل رطوبت زا به خوبی قادرند به غشا جذب شوند. بنابراین، عوامل فوق به عنوان یک روان کننده منفذ عمل میکنند

و به آب اجازه می دهند از میان منفذ غشا عبور کند.

 

/0 دیدگاه /توسط

سیستم اسمز معکوس

.

سیستم اسمز معکوس  ثبت ساعت کارکرد آن

سیستم اسمز معکوس : ثبت ساعت کارکرد اسمزمعکوس زمانی که به طور فعال در سرویس بوده است، اکثر مواقع برای تعیی کارکرد آن یا زمان از سرویس خارج بودن آن سودمند است. همچنین، اندازه گیری ساعت کارکرد سیستم می تواند در تعیین مقدار مصرف آب توسط سیستم، مورد استفاده قرار گیرد.

 

فشار غشای RO

 فشار در محل ورودی آب به محفظه ی المنت ، فشار اولیه و یا فشار آب خوراک نامیده می شود. اگر فشار پمپ فشار قوی، توسط یک شیر فشار شکن شکسته شود، این فشار در قسمت خروجی شیر باید اندازه گیری شود. ( فشارسنج نباید مستقیما بعد از شیر شکن نصب شود، زیرا امکان دارد که سرعت زیاد آب ، موجب مکش در فشار سنج شود که در نتیجه آن، فشار پایین دست را کمتر از مقدار واقعی نشان خواهد داد.

 

فشار آب دور ریز سیستم اسمزمعکوس RO

فشار در خروجی از محفظه های المنت انتهایی، فشار نهایی یا فشار دور ریز خوانده می شود. این پارامتر، فشار قبل از شیر فشار شکن آب دورریز می باشد.

 

اُفت فشار RO

اختلاف فشار آب در ورودی و خروجی سیستم RO ( یا اختلاف فشار آب خوراک ورودی و آب دورریز) نشان دهنده مقاومت در مقابل جریان در حین عبور آب خوراک از المنتهای غشا است. این پارامتر همچنین افت فشار نامیده میشود.

 

دبی آب محصول در سیستم اسمزمعکوس RO

 به دبی آبی که از غشاهای سیستم RO عبور می کند اطلاق می شود . در سیستم های تصفیه آب، اغلب از آن به عنوان آب تولیدی نام برده میشود.

 

 

دبی آب تغلیظ شده در سیستم اسمزمعکوسRO

به دبی آب تغلیظ شده RO  که در کاربردهای خالص سازی، آب دورریز هم نامیده میشود. گفته میشود.

 

بازدهی آب محصول در سیستم اسمزمعکوس RO

نسبت دبی آب محصول به دبی آب خوراک، بازدهی سیستم نامیده میشود. تغییر این پارامتر، موجب تغییرات زیاد غلظت املاح در حین عبور آب خوراک از سیستم اسمزمعکوس می شود و بنابراین ، مقدار آن بستگی به پتانسیل تشکیل رسوب بر روی المنتهای غشا دارد.

 

جریان برگشتی در سیستم اسمزمعکوس RO

دبی آب دورریز برگشتی به ابتدای سیستم اسمزمعکوس می باشد.

 

دبی نرمال شده آب محصول در سیستم اسمزمعکوس RO

دبی آب محصول نرمال شده پس از تغییرات و فشار است. محاسبات مربوطه.

 

TDS آب خوراک در سیستم اسمزمعکوس  RO

غلظت جامدات محلول در آب خوراک سیستم است.

 

در سیستم های تولید آب خالص، کل جامدات محلول (TDS)، یا از طریق اندازه گیری مستقیم مواد جامد محلول و یا از طریق اندازه گیری هدایت الکتریکی مشخص می شوند.

 

درصد دفع نمک در سیستم اسمزمعکوسRO

درصد نمکهای محلول که توسط غشای اسمزمعکوس دورریز میشود، درصد دفع نمک نامیده میشود.

 

 

ثبت هفتگی / ماهیانه پارامترهای کلیدی

برای کسب اطلاعات بیشتر در باره ی کارآیی یک سیستم RO، پیشنهاد میشود که پارامترهای زیر ثبت شوند.

 

غلظت آب تغلیظ شده در سیستم اسمزمعکوسRO

TDS، یا هدایت الکتریکی آب تغلیظ شده ( دورریز) و آب خوراک می توانند جهت محاسبه غلظت میانگین در سطح غشا مورد استفاده قرار گیرند که از آنها در محاسبه میانگین دفع نمک توسط غشا می توان استفاده کرد.

همچنین، غلظت آب تغلیظ شده در محاسبه موازنه ی جرمی به منظور بررسی صحت میزان دبی آب و غلظت آنها بکار می رود. موازنه ی جرمی به این حقیقت اشاره میکند که در سیستم های پایاو پیوسته، همان مقدار که وارد سیستم می شود، به همان اندازه از سیستم خارج می شود.

TDS آب دور ریز ×دبی آب دور ریز + TDS آب محصول × دبی آب محصول = TDS آب خوراک × دبی آب خوراک

به طوری که دبی آب خوراک دو برابر با مجموع دبی آب محصول و آب دورریز است.

 

غلظت آب محصول یک محفظه به طور مستقل (Individual) در سیستم اسمز معکوس RO

TDS و یا هدایت الکتریکی آب محصول از هر محفظه مستقل و مجزا در تعیین کارآیی آن محفظه بسیار موثر است.

 

دبی آب محصول یک محفظه المنت به طور مستقل در سیستم اسمز معکوس RO

به دبی آب محصول از هر محفظه به طور جداگانه گفته میشود. همانند غلظت آب محصول محفظه مستقل، این پارامتر هم برای تعیین کارآیی محفظه مفید خواهد بود.

 

فشار آب بین مراحل در سیستم اسمز معکوس RO

فشار بین مراحل در سیستم اسمز معکوس ، در تعیین اختلاف فشار هیدرولیکی برای هر مرحله به عنوان مقیاسی برای افزایش اختلاف فشار در تمام سیستم RO مفید به نظر می رسد.

روزانه باید چهار مرتبه فشار بین مراحل اندازه گیری شود.

به هرحال، اگر یک تست کلی از تمام مقادیر در زمان راه اندازی گرفته شود و نتایج آن ثبت شود. مبنای خوبی برای سایر قیاسها در آینده خواهد بود.

از این به بعد، نتایج باید بر مبنای مشخصی اندازه گیری و ثبت شود.

اگر یکی از نتایج، نامعقول باشد، باید مجددا تمام مقادیر اندازه گیری و ثبت شوند

تا اطلاعات کافی جهت کمک به حل مشکل در دسترس قرار گیرد.

 

کالیبراسیون در سیستم اسمز معکوس RO

  کالیبراسیون ( واسنجی) وسایل ابزار دقیق سیستم RO

 در زمانهای مشخص، امری ضروری است تا اطمینان کافی از دقت و صحت نتایج حاصل شود. کالیبراسیون وسایل ابزار دقیق، مستلطم اتلاف زمان زیادی است.

 

PH متر در سیستم اسمز معکوس RO

Ph متر برای اندازه گیری جریان تدریجی مناسب نیست. دلیل این امر، کاهش محلول کلرید پتاسیم سنسور مرجع است.

پیشنهاد میشود که هر هفته PH آب با استفاده از وسایل آزمایشگاهی نیز اندازه گیری شود.

بر اساس یک برنامه زمان بندی شده ی ماهیانه،

سنسور PH متر باید طبق نظریه سازنده آن توسط بافر، کالیبره شود.

روش کار به این ترتیب است که

سنسور در بافرهایی که دارای PH مشخص هستند قرار داده میشود و PH متر نسبت به این اعداد کالیبره می شود.

به خاطر حصول اطمینام از صحت کارکرد  PH متر، سنسور آن باید تعویض شود و یا اینکه محلول کلرید پتاسیم جبرانی تهیه گردد.

 

دبی سنج در سیستم اسمز معکوس RO

 بهترین راه برای کالیبره کردن دبی سنج، جریانی از آن عبور میکند در داخل یک مخزن مدرج بزرگ ریخته شود. و زمان پر شدن آن با یک کُرنومتر اندازه گیری شود. این کار برای دبی های زیاد، عملی نیست. بعضی اوقات با نصب دبی سنج دیگری در مسیر

و  با جایگزینی دبی سنج با وسیله ی دیگری به منظور تعیین میزان دبی. میتوان از کارآیی ضحیح آن اطمینان پیدا کرد.

دستگاه هایی در دسترس هستند. با تولید جریان مستقیم برق قادر به کالیبره دبی سنج از نوع چرخ پرده دار متحرک هستند.

 

/0 دیدگاه /توسط

مخازن فولادی تحت فشار در تجهیزات آب شیرین کن

مخازن فولادی تحت فشار پوشش داخلی تانک در تجهیزات آب شیرین کن

لوله کشی ظروف تحت فشاری که برای پیش تصفیه RO مورد استفاده قرار می‎گیرند، از شرایط حادتری برخوردار است. اگر جنس لوله بکار رفته، نامناسب باشد، در دیواره تانک، اکسیداسیون اتفاق خواهد افتاد.

میزان این اکسیداسیون به آب خوراک اسمزمعکوس بستگی دارد. اگر مواد شیمیایی نظیر اسید در بالا دست ظرف تحت فشار تزریق شود، آب، سریعا، جذب دیواره تانک می‎شود. این عمل موجب تخریب زود هنگام تانک و نیز ورود آهن به آب خوراک RO می‎شود.

آسترزنی مخازن فولادی که قطور نیستند، بی‎نهایت مشکل است. یک مخزن از جنس فایبرگلاس، ممکن است که به اندازه یک مخزن کربن استیل که به طرز صحیح آسترزنی شده است، دوام نداشته باشد، اما قیمت آن بسیار کمتر است. اگر از یک مخرن فایبرگلاس در محیط باز  استفاده شود، باید یا دارای سایه‎بان باشد و یا اینکه با یک رنگ که در مقابل اشعه ماورای بنفش مقاوم باشد، رنگ‎آمیزی شود. تابش نور خورشید به‎طور قابل توجه‎ای عمر یک تانک فایبرگلاس را کاهش می‎دهد.

گالوانیزه کردن مخازن

بعضی از روشهایی که برای آسترزنی مورد استفاده قرار می‎گیرند، شامل گالوانیزه کردن مخزن، استفاده از عایق پلاستیکی، عایق اپوکسی، عایق لاکی، وینیل‎استر، ویا ترکیبی از پلی‎وینیل کلراید هستند. پوشش گالوانیزه از مقاومت کمتری برخوردار است، زیرا احتمال جدا شدن تکه‎های بزرگ از دیواره‎ی مخزن وجود دارد. استفاده از عایق پلی‎وینیل‎کلراید و اپوکسی مشکل است و وینیل‎استر نسبتا گران است.

برای اینکه مخازن فولادی تحت فشار در درازمدت، کارایی خوبی داشته باشدمعمولا کارهای نسبتا زیادی باید انجام گیرد. ابتدا مخزن باید سندبلاست و تمیز شود، به‎طوری که با مواد آسترزده، سازگاری داشته باشد.

سازندگان تانکها باید تجربیاتی در زمینه استفاده از جنس آسترها داشته باشند و یا اینکه پیمانکار سازنده‎ی مخزن از شرکتهایی باشند که تخصص آنها در زمینه ساخت تانکهای تحت فشار باشند.

 

نصب نشیمنگاه برای تجهیزات آب شیرین ‎کن

اگر مخازن تحت فشار از قبل بر روی نشیمنگاه نصب شده باشند، هزینه گزاف نصب آن کاهش خواهدیافت. اگر لوله‌‎کشی مخازن از قبل در کارخانه سازنده انجام شده باشد، هزینه کمتری نسبت بع انجام این کارها در سایت صنعتی را دارا خواهد بود.

همچنان مخازن فولادی تحت فشار و نگهدارنده‎ های اسکلت باید تمیز، سندبلاست و رنگ‎ آمیزی شوند. سطح آنها باید با دو لایه اپوکسی یا رنگ‎آمیزی لعابی پوشیده شوند.

 

کنترل دمای مبدل‎های حرارتی در آب شیرین‎ کن

در فصل زمستان دمای منابع آبهای سطحی، به طور قابل توجهی کاهش می‎یابد. نتیجه اینکار، تغییر اساسی در دبی آب محصول سیستم RO است. به منظور ثابت نگهداشتن دبی آب محصول، بعضی اوقات آب خوراک به سیستم RO  باید گرم شود. ( ضرایب تصحیح دما در ضمیمه نوشته شده‎اند.) همچنین به خاطر اینکه فرآیندهای خاص دمای آب باید ثابت باشد، آب خوراک RO باید گرم شود.

در بسیاری از موارد، آبی که مورد نیاز فرآیند سیستم است . لازم نیست که گرم شود، مخصوصا اگر طراحی سیستم RO بیش از حد مورد نیاز باشد. دراینگونه موارد، پیشنهاد می‎شود که مبدلهای حرارتی ( یاهر سیستم با مکانیزم گرم کننده دیگری) مورد استفاده قرار نگیرد.

دلایل متعددی وجود دارد که اگر آب محصول گرم مورد نیاز نیست، آب خوراک به هیچ عنوان نباید گرم شود. آب گرمتر اغلب موجب فعالیت بیولوژیکی بیشتری میشود، مخصوصا اگر هیچ نوع بایوسایدی در سیستم وجود نداشته باشد. در دمای بالا تعداد باکتری‎ها به سرعت افزایش می‎یابد. همچنین افزایش بی‎رویه دمای آب محصول موجب فرسودگی سریعتر غشاها خواهد شد. اگر سیستم RO در سرویس نباشد، باکتریها سریعتر رشد خواهند نمود.

پتانسیل تشکیل رسوب کربنات و سولفات در آب گرم، بیشتر است.

همچنین اگر آب خوراک گرمتر شود .  دبی آب محصول بیشتر خواهد شد و متعاقب آن، تاثیرات پلاریزاسیون غلظت در سطح غشاء افزایش پیدا می‎کند.

از نتایج ناخوشایند دیگر، افزایش دبی آب محصول ( به شرط ثابت بودن دبی آب خوراک) است. که افزایش تشکیل رسوب و افزایش گرفتگی غشاء توسط جامدات معلق می باشد.

مخازن فولادی تحت فشار

در بهره برداری از سیستم آب شیرین کن

معمولا بهره‎ برداری از سیستم RO در دمای پایین‎تر، موجب کاهش هزینه تعمیر و نگهداری آن می‎شود. اگر دبی  آب محصول بیش از حد تعیین شده کاهش یابد، لازمه‎ی آن، این است که سیستم RO باید مدت زمان بیشتری در سرویس باشد و این موجب مصرف برق بیشتر خواهد شد. به هرحال، این مصرف انرژی به عنوان مثال، کمتر از انرژی است . که باید توسط مبدل حرارتی استفاده شود تاآب گرمتر شود.

اگر سیستم اسمزمعکوس، زمان بیشتری در سرویس باشد و یا اینکه فشار آب خوراک بالاتر باشد. از نظر اقتصادی نسبت به گرم کردن آب، مقرون به صرفه است. مگر اینکه منبع انرژی گرمایی آب، گرمای بلااستفاده باشد. به عنوان مثال، برای افزایش دمای آب خوراک سیستم اسمز معکوس از ۵۵ درجه فارنهایت به ۷۷ درجه فارنهایت با دبی ۲۰gpm  و به مدت یک ساعت، حدود ۲۲۰۰۰۰ Btu انرژی لازم است.

اگر دمای آب خوراک در مخازن فولادی تحت فشار به جای ۷۷ درجه فارنهایت، ۵۵ درجه فارنهایت باشد.  دبی آب  محصول ۳۰% کاهش میابد. برای چنین سیستمی که فشار آب خوراک آن  ۲۶۰ psig است. انرژی اضافی که مصرفی در سیستم RO  بخاطر جبران کاهش دبی آب مدت زمان بیشتری در سرویس باشد ( ۲۶ دقیقه اضافه)، حدود  ۱۸۰۰۰ Btu است.

/0 دیدگاه /توسط

طراحی فیلتر های تحت فشار

طراحی فیلتر تحت فشار در تجهیزات آب شیرین کن

تجهیزات آب شیرین کن : تمامی فیلترهای با بستر مختلط، فیلترهای ذغالی ( کربن فیلترها) و نرم کننده های آب از تعدادی مخزن تحت فشار استفاده می کنند. استفاده های خاص از دستگاه باعث میشود که طراحی فیلتر تحت فشار از خصوصیت خاصی بهره مند باشد.

معمولا طراحی مخزن نرم کننده آب در قیاس با طراحی فیلتر تحت فشاربا بستر مختلط از حساسیت بیشتری برخوردار است . زیرا در نرم کننده، سختی آب خروجی در مقایسه با آب ورودی کمتر است.

کارایی یک نرم کننده، حساسیت زیادی به توزیع صحیح جریان آب در داخل مخزن و نیز آلودگیهای ایجاد شده توسط خود مخزن دارد. چناچه سنجیدن و تعادل جریان در فیلترهای کربنی و مختلط مفید خواهد بود . ولی اهمیت آن به اندازه توزیع مناسب در نرم کننده ها نیست.

طراحی انشعاب در تجهیرات آب شیرین کن

دو توزیع کننده که دارای انشعابهای مختلف در طراحی فیلتر تحت فشار هستند، یکی در بالا و دیگری در پایین نرم کننده قرار گرفته اند.

انشعابات، به طور یکسان جریان آب خوراک را پخش و سپس جریان خروجی را جمع آوری میکنند تا سرعت جریان آب در سراسر سطح مقطع بستر یکسان باشد.

انشعابات در طراحی فیلتر تحت فشار باید طوری طراحی شوندکه جریان آب، هنگام ورود یا خروج از آنها با مقاومت مواجه شود . این مقاومت با افزایش دبی آب، افزایش می‎یابد . در این صورت، جمع‎آوری یا پخش جریان درتمام انشعابات به طور یکسان انجام می‎شود.

اگر طراحی انشعابات در طراحی فیلتر تحت فشار اشتباه باشد و اگر مسدود و یا خراب شوند، سرعت جریان آب در قسمت‎های دیگر بستر افزایش می‎یابد.

با گذشت زمان، مناطقی از بستر که سرعت جریان در آنها افزایش یافته است، توسط آب به فاصله‎ای دورتر رانده می‎شوند.

از آنجایی که در قسمتهایی از مخزن، مقاومت در مقابل جریان کاهش می‎یابد، مشکل، حادتر می‎شود. اجبارآً جریان آب در این قسمت‎های مخزن، قطع می‎شود و این عمل در کارآیی بستر تأثیر خواهد گذاشت.

طراحی انشعابهای کوچک (۸ اینج یا کمتر)

نسبت به انشعابهای بزرگتر در طراحی فیلتر تحت فشار از اهمیت کمتری برخورداراست، زیرا در سطح مقطع کوچک، انحراف جریان از حالت تعادل به سختی اتفاق می‎افتد. ظروف کم قطر اگر هم دارای انشعاب از سادگی خاصی برخوردار است.

برای سازندگان فیلترهای با بستر چندگانه و فیلترهای ذغالی  در تجهیرات آب شیرین کن این مطلب ثابت شده است که اگر انشعاب قسمت پایین مخزن از طراحی صحیحی برخوردار باشد، طراحی انشعاب بالایی، اهمیت چندانی ندارد.

ممکن است طراح به منظور توزیع بهتر جریان از یک لوله عمودی نصب شده بر روی مخزن و یا از یک صفحه مسطح که بر روی لوله عمودی نصب شده است، استفاده کند.

طراحی فیلتر تحت فشار

با استفاده از یک سری انشعابهای شعاعی و یا انشعابهای طولی، توزیع جریان، بهتر انجام می‎گیرد. در طراحی انشعاب شعاعی از لوله‎هایی که به صورت دوّار، حول یک نقطه مرکزی نصب شده‎اند، استفاده شده است.

اگر قطر مخزن بیش از ۳ فوت باشد و مخزن، دارای انشعاب شعاعی باشد، سرعت آب در نزدیکی دیواره‎های مخزن کاهش می‎یابد. اگر قطر مخزن زیاد باشد، هرچه از مرکز انشعاب به طرف دیواره حرکت می‎کنیم،

تعداد سوراخها در واحدطول باید بیشتر شود تا سرعت جریان آب در نزدیکی سطح دیواره مخزن کاهش چندانی نداشته باشد.

طراحی با استفاده از انشعابات طولی

برای ظروف قطور مناسب‎تر است. این نوع انشعاباب، دارای چندین لوله فرعی متصل به لوله اصلی است . که به طور موازی با یکدیگر و عمود بر لوله اصلی قرار دارند.

در این حالت، سوراخهای موجود بر روی انشعابها به‎طور یکنواخت، جریان را در سطح جانبی ظرف پخش می‎کنند. در ظروف قطور، نگهدارنده‎های انشعاب اصلی باید به طور صحیح نصب گردند . تا از وارد شدن آسیب به آن بر اثر حرکت توده‎ی بستر جلوگیری شود.

اگر جنس انشعابات از پلاستیک باشد، نصب این نگهدارنده‎ها از اهمیت خاصی برخوردار است. سوراخ‎هایی بر روی بعضی از انشعابات تعبیه شده که از طریق آنها جمع‎آوری و یا پخش آب صورت می‎گیرد.

این سوراخها توسط صافیهای بسیار ریز پوشیده می‎شوند . تا از عبور توده بستر به داخل آنها و یا مسدود شدن آنها جلوگیری شود. انشعابات، اغلب دارای شاخه‎های فرعی هستند که به جای سوراخ، برروی آنها شیار وجود دارد.

EDM (Electro Deposition Machining) این امکان را به سازنده می‎دهد . که شاخه‎های انشعاب فولاد زنگ نزن به اندازه کافی ریز باشند.  تا از عبور ذرات به داخل آنها جلوگیری به عمل آید.

دبی آب، طی شستشوی معکوس فیلتر، معمولاً بیشتر از دبی آب در زمانی است که فیلتر در سرویس قرار دارد. انشعابات باید ظرفیت عبور این افزایش جریان راد داشته باشند. از آنجاییکه فشار پساب خارج شده از بالاتربن نقطه مخزن، نزدیک به فشار اتمسفر است.  معمولا فشار عملیاتی، طر مراحل شستشوی معکوس بیشتر است.

 

/0 دیدگاه /توسط