با جهان آب تماس بگیرید ، متخصصین جهان آب آماده پاسخگویی به ما هستند.

ممبران اسمز معکوس RO

فیلتر ممبران اسمز معکوس

 


 فیلتر ممبران اسمز معکوس یکی از بخش‌های اصلی در تصفیه آب محسوب می‌شود. فیلتر ممبران در روش‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد که از جمله این روش‌ها می‌توان به اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون اشاره کرد. این روش‌ها که از تأثیرات مهم و کاربردی برای آب و فاضلاب دارند، نقش بسزایی برای پاک‌کردن آب از هرگونه آلاینده‌ها مواد شیمیایی و به طور کلی باکتری‌های مضر و آلودگی‌های آن ایفا می‌کنند.

کارکرد ممبران در تصفیه آب بر اساس حذف آلاینده‌ها و انواع آلودگی از آب بنا شده است. فیلتر ممبران از ورود ناخالصی و ذرات آلوده‌کننده به درون آب جلوگیری می‌کند. ممبران و نحوه عملکرد آن‌ها مبحث گسترده‌ای است که در ادامه این مقاله به آن می‌پردازیم و به سؤالاتی نظیر ممبران چیست؟ عملکرد آن چگونه است؟ ماندگاری فیلتر ممبران چه مدت است و به چه عواملی بستگی دارد؟ فیلتر ممبران اسمز معکوس چیست؟ پاسخ می‌دهیم.

 

فیلتر ممبران

فیلتر ممبران

فیلتر ممبران در تصفیه‌خانه‌ها و یا دستگاه‌های تصفیه استفاده می‌شوند. این فیلترها از ورود هرگونه ناخالصی به آب جلوگیری کرده و نقش بسزایی در پاک‌سازی آب از آلودگی‌ها و آلاینده‌های شیمیایی ایفا می‌کند. فیلتر ممبران نوعی فیلتر است که لایه‌های تشکیل‌دهنده آن چندین غشا و فیلم نازک هستند. غشا به لایه‌ای نازک گفته می‌شود که اجازه عبور به ذرات را نمی‌دهد و فقط یکسری از ذرات بسیار کوچک می‌توانند از غشا عبور کنند. غشا تراوا نیز غشایی است که خاصیت انتخابی دارد و می‌تواند انتخاب کند که چه ذراتی از آن عبور کنند و چه ذراتی اجازه عبور ندارند.

همان‌طور که گفته شد فیلتر ممبران از چندین لایه و فیلم نازک تشکیل شده است و این لایه‌ها دور یک لوله پلاستیکی را پوشانده‌اند که فقط به ذرات آب اجازه عبور می‌دهند. این فیلتر دارای غشای تراوا است و انتخاب‌پذیر است و می‌تواند ذراتی که اجازه عبور را دارند یا ندارند را انتخاب کند. فیلتر ممبران اجازه عبور به آلاینده‌های فیزیکی بیولوژیکی و شیمیایی را نمی‌دهد و تنها مولکول‌های آب اجازه عبور از این فیلتر را دارند.

فیلتر ممبران ذرات بزرگ‌تر از 0.0001  میکرون را از خود عبور نمی‌دهد و یکی از فیلترهای مهم و اساسی در تصفیه آب به روش‌های اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون نام‌گرفته است. این فیلتر در تصفیه‌خانه‌ها و به‌طورکلی کارخانه‌ها و یا مراکزی که نیاز به آب خالص دارند بسیار پرکاربرد است.

 
 
ممبران اسمز معکوس

اسمز معکوس

 همان‌طور که در بخش قبل گفتیم فیلتر ممبران یکی از اجزا و ارکان اصلی در تصفیه آب به روش اسمز معکوس است. با فیلتر ممبران تا حدی آشنا شدید. اکنون برای آشنایی و اشراف به بحث ممبران اسمز معکوس لازم است تا با تعریف و جزئیات اسمز معکوس نیز آشنایی پیدا کنید.

اسمز معکوس reverse osmosis یکی از فرایندهای تصفیه آب است. که در آن از یک غشای نیمه تراوا که تا حدودی خاصیت انتخابی دارند برای پاک‌سازی آب استفاده می‌کنند. در این روش از فشار استفاده می‌کنند تا جریان اسمزی آب به‌صورت عکس شود و آلودگی‌ها و ذرات درشت آن حذف شوند. در این روش یک غشای نیمه تراوا در میان مخزن آب قرار می‌گیرد که یک سمت این غشا آب خالص و سمت دیگر آن از آب ناخالص پرشده است.

 

 

 

ایجاد شدن فشار در اسمز معکوس

با ایجاد فشار در جهت ناخالصی آب ناخالص به سمت غشا نیمه تراوا حرکت می‌کند . بعد از جای‌گذاری آلاینده‌ها و ذرات درشت خود در آن سمت غشا نیمه تراوا وارد قسمت آب خالص می‌شود. به این ترتیب آب خالص و عاری از هرگونه آلودگی و آلاینده‌های فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی به دست می‌آید. به این روش حرکت آب اسمز معکوس می‌گویند. در حالت طبیعی اسمز همیشه ماده از جای با غلظت کمتر به غلظت بیشتر حرکت می‌کند. اما در اسمز معکوس با اعمال فشار بیرونی حرکت از آب با غلظت آلاینده زیاد به سمت غلظت کم حرکت داده می‌شود. به این ترتیب اسمز معکوس اتفاق می‌افتد.

اسمز معکوس یکی از بهترین و کارآمدترین روش‌ها برای جداسازی نمک از آب‌های شیرین است. اسمز معکوس به دلیل ساختار عملکردی ساده‌ای که دارد نسبت به سایر روش‌ها برای جداسازی و تصفیه در ارجحیت قرار دارد. در این روش نیازی به تمهیدات و فناوری‌های پیچیده نیست . تنها با یک اعمال نیرو و فشار در و بر هم ریختن تعادل اسمزی اسمز معکوس اتفاق می‌افتد. فیلتر ممبران اسمز معکوس ترکیبی از دو فرایند و تعریف‌های ارائه شده است.

 
ممبران اسمز معکوس

فیلتر ممبران اسمز معکوس چیست؟

ممبران اسمز معکوس از هر دو ویژگی اسمز معکوس و فیلتر ممبران استفاده می‌کند و یک روش بهینه و آسان را برای تصفیه آب در اختیار شما قرار می‌دهد. استفاده از این روش تصفیه نیاز به دستگاه‌های پیشرفته و یا نقشه‌های کاربردی خاصی نیست. استفاده از یک فشار و نیروی خارجی برای برهم زدن تعادل اسمزی کافی است که آب ناخالص و حاوی آلودگی به سمت فیلتر ممبران حرکت کند. فیلتر ممبران با توجه به داشتن چندین فیلم نازم و غشا تراوا آلودگی‌های مختلف آب مثل ذرات بزرگ گل آلودگی‌های شیمیایی و بیولوژیکی را از آب حذف می‌کند.

 
ممبران اسمز معکوس

کاربرد ممبران اسمز معکوس

این فیلتر در تجهیزات و دستگاه‌هایی کاربرد دارد و استفاده می‌شود که برای تصفیه و خالص‌سازی آب از دستگاه‌ها و دیگ‌هایی استفاده می‌کنند که از روش اسمز معکوس برای خالص‌سازی بهره می‌گیرند. این نوع فیلتر اگر روش اسمز معکوس را انتخاب کرده باشید بسیار مؤثر و بدون دردسر تر از سایر روش‌ها خواهد بود.

در استفاده از فیلتر ممبران اسمز معکوس آب را با اعمال فشار به سمت فیلتر ممبران هدایت می‌کنند تا با عبور از فیلتر آلاینده‌های خود را از دست بدهد. آب برای رسیدن به فیلتر ممبران با فشارهای متعددی پمپاژ می‌شود. فیلتر ممبران نقش بسیار زیادی در پاک‌سازی آب دارد و بسیاری از ذرات را که جداکردن آنها نسبتاً سخت‌تر است را به‌راحتی جدا می‌کند. ذراتی مانند سولفاته˓ نیترات˓ انواع نمک˓ یون‌های آزاد و کلر موجود در آب به‌راحتی با استفاده از فیلتر ممبران از آب جدا می‌شوند.

 
 

عمر فیلتر ممبران چه‌قدر است؟

 عمر فیلتر ممبران اسمز معکوس بستگی به مقدار آلاینده و ذرات موجود در آب دارد. با توجه به اینکه این‌گونه فیلترها به طور مداوم با ذرات و آلاینده‌های مختلف بیولوژیکی فیزیکی و شیمیایی در ارتباط و تماس هستند بهتر است که برای مراقبت و افزایش عمر این فیلترها آن‌ها را به طور دائم شستشو داده و تمیز کنید تا اثر آلاینده‌ها بر روی آنها کمتر شود. یکی از عواملی که بر روی مدت دوام فیلتر ممبران تأثیر می‌گذارد نوع آلاینده‌های موجود در آب است. هر چه این آلاینده‌ها بیشتر و بزرگ‌تر باشند فیلتر آلوده‌تر می‌شود و در نتیجه تمیزکردن آن نیز مشکل‌تر خواهد بود.

همین‌طور برخورد کلر با فیلتر ممبران از کارایی و عمر آن می‌کاهد. پس بهتر است تا جای ممکن کلر کمتری با فیلتر برخورد کند. برای جلوگیری از تأثیر این‌گونه عوامل بر روی عمر فیلتر معمولاً چندین مرحله تصفیه کردن و پاک‌سازی آب وجود دارد که در مراحل اولیه به طور قابل‌توجهی آلودگی‌های آب‌گرفته می‌شود و موارد جزئی‌تر یا ذراتی که جداسازی آنها بسیار ساده نیست با فیلتر ممبران حذف می‌شوند.

 در مراحل اولیه می‌توان از موارد و راهکارهایی استفاده کرد که تا حد زیاد کلر آب را از بین می‌برند. درنتیجه کلر کمتری با فیلتر برخورد می‌کند و عمر فیلتر افزایش می‌یابد.

 
ممبران اسمز معکوس

عملکرد فیلتر ممبران اسمز معکوس در تصفیه‌خانه‌ها 

 فیلتر ممبران معکوس اسمز در دو بخش پاک‌سازی آب و پاک‌سازی فاضلاب وجود دارد اما بیشتر در زمینه تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. موارد استفاده از این فیلتر در تصفیه آب را در ادامه شرح خواهیم داد:

غشای نیمه تراوا تعبیه شده در فیلتر ممبران درون محفظه‌ای قرار می‌گیرد که به آن محفظه هوزینگ کارتریج گفته می‌شود. قرارگرفتن فیلتر ممبران در این هوزینگ بستگی به نوع دستگاه تصفیه دارد.

آب پس از ورود به درون هوزینگ به‌صورت چرخشی و دورانی به اطراف غشا نیمه تراوا می‌چرخد. در اثر این چرخش و فشاری که ایجاد می‌شود اسمز معکوس اتفاق می‌افتد و ناخالصی‌ها و آلودگی‌ها بیرون غشا مانده و ذرات پاک و بدون ناخالصی آب از غشا عبور می‌کند و به‌عنوان آب تصفیه و پاک‌سازی شده از دستگاه خارج می‌شود.

آلاینده‌های شیمیایی˓ قارچ‌ها˓ باکتری‌ها و بعضی از آلاینده‌های فیزیکی قابلیت عبور از غشا نیمه تراوا فیلتر ممبران را ندارند . این مواد به همراه سایر ذرات به‌عنوان آب فاضلاب و تصفیه نشده از دستگاه خارج می‌شود. 

 

استفاده از این غشا در تصفیه‌خانه‌ها و دستگاه‌های تصفیه باعث حذف شدن آلاینده‌های زیر می‌شود:

  • نیترات‌ها
  • سولفات‌ها
  • باکتری‌ها و قارچ‌ها
  • فلزات سنگین و سرطان‌‌زا موجود در آب
  • حذف یون‌های ایجادکننده سختی آب
  • هر نوع ذرات معلق موجود در آب که اندازه آنها از یک نانو کوچک‌تر است
 
فیلتر ممبران

شستشوی فیلتر ممبران اسمز معکوس به چه صورت انجام می‌گیرد؟

غشای فیلتر ممبران فقط آب تقریباً خالص را از خود عبور می‌دهد و از عبور سایر مواد جلوگیری می‌کند. پس از مدتی استفاده از فیلتر ممبران سطح این فیلتر از ذرات و مواد آلوده پر می‌شود و دیگر کارایی اولیه را ندارند. در همین راستا دیگر تصفیه به‌خوبی انجام نمی‌گیرد و املاح از آب جدا نمی‌شوند. پس از مدتی از نشستن مواد مختلف بر روی فیلتر ممبران سطح این فیلتر از ذرات مختلف پوشیده می‌شود و دیگر مقدار آب خارج شده خالص کاهش می‌یابد.

برای جلوگیری از کاهش شدید خارج شدن آب باید هنگامی‌که حتی 10 در صد از مقدار اولیه آب کمتری از دستگاه خارج شد نسبت به احیا فیلتر ممبران اقدام کنید و تمهیدات لازم در جهت رفع مشکل را اجرا کنید.

 

 

انواع فیلتر ممبران

در واحدهای تصفیه از فیلتر ممبران به‌عنوان رکن اصلی این دستگاه‌ها یاد می‌شود. ممبران‌ها برای پاک‌سازی انواع آب‌های آلوده مورد استفاده قرار می‌گیرند و در موارد زیادی کاربرد دارند. به طور مثال جداکردن نمک از آب‌های شور و یا بازیافت پساب‌های صنعتی از مواردی هستند که فیلتر ممبران اسمز معکوس برای آنها استفاده می‌شود. امروزه تعداد شرکت‌های تولیدکننده فیلتر ممبران زیاد شده است و شرکت‌ها این محصول را در انواع مختلف تولید می‌کنند تا در مصارف صنعتی متفاوت به طور بهینه کارکرد داشته باشد.

از آنجایی که نوع فیلتر ممبرانی که در تصفیه‌خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد ارتباط مستقیم با کیفیت آب خروجی دارد انتخاب فیلتر مناسب بسیار اهمیت دارد. عمده تفاوت این فیلترها در ماژول آن‌ها است. در ادامه با انواع فیلتر ممبران آشنا خواهید شد.

ماژول‌های فیلتر ممبران اسمز معکوس بر اساس آب و آلاینده‌های آن طراحی می‌شوند و فاکتور اصلی برای تولید این ماژول‌ها نوع آلودگی‌های آبی است که قرار است تصفیه کنند. انواع ماژول‌ها برای آب‌های متفاوت را در قسمت بعد مشاهده می‌کنید.

  • ماژول SW: آب دریا
  • ماژول BW: مناسب برای آب‌های شور و شیرین‌سازی آنها
 
 
 
ممبران اسمز معکوس

نکاتی که در طراحی اهمیت دارند

البته از نکاتی که برای طراحی و ساخت ماژول در نظر گرفته می‌شود نوع و کیفیت آب خروجی است. این مسئله که کیفیت نهایی آب باید به چه صورت باشد بسیار مهم است. ممکن است کیفیت آب خروجی نسبت به اولیه تفاوت چندانی نداشته باشد . در این صورت نشان‌دهنده این است که فرایندهای تصفیه زیادی برای آب اولیه صورت نگرفته است. در حالت کلی آب ورودی و آب خروجی هر دو برای تعیین ماژول مناسب مهم هستند و کیفیت و میزان آلودگی هر دو را باید در نظر گرفت.

 

محدودیت‌های عملیاتی ممبران اسمز معکوس

هر نوع از ممبران اسمز معکوس (ممبران RO) با توجه به شرکت سازنده آن‌ها و همچنین فرایند ساخت و تولیدشان دارای محدودیت‌هایی هستند که در هنگام استفاده باید در نظر گرفته شوند. این محدودیت‌ها معمولاً در بروشور و یا راهنمای استفاده محصول همراه با خود محصول در اختیار خریدار قرار می‌گیرد و با مطالعه این دفترچه راهنما می‌توانید مشخصات فنی و محدودیت‌های ممبران RO خریداری شده را بشناسید.

 
ممبران اسمز معکوس

انواع محدودیت‌هایی که ممکن است در ممبران اسمز معکوس وجود داشته باشد:

pH : pH یکی از پارامترهایی است که بر فرایند فیلتراسیون تأثیرگذار است. در بعضی موارد فیلتراسیون در جهت تغییر pH انجام می‌گیرد. پس حتماً به ph آب خوراک و آب خروجی دقت کنید.

دما : بیشترین دمایی که می‌تواند آب وارد شده به ممبران داشته باشد 45 درجه سانتی‌گراد است.

کلر (هیپوکلریت) : تزریق کلر به آب یکی از مراحلی است که قبل از اسمز معکوس انجام می‌گیرد چون‌که کلر باعث ایجاد خرابی فیلتر ممبران می‌شود و عمر ممبران را کاهش می‌دهد. لایه انتخاب‌گر در ممبران اسمز معکوس (ممبران RO) به طور معمول از پلی‌آمید ساخته می‌شود و وظیفه آن حذف آلاینده‌های موج در آب است و نسبت به کلر به شدت حساس و آسیب‌پذیر می‌باشد. ماکزیمم غلظت کلر مجاز برای ورود به ممبران باید کمتر از 0.1 میلی‌گرم باشد تا ممبران آسیبی نبیند.

 

شرکت‌های تولیدکننده ممبران اسمز معکوس

  • DOW (ایالات متحده آمریکا)
  • toray (ژاپن)
  • kotch (آمریکا)
 
 
 



 
ممبران اسمز معکوس

محصولات

برند:
CSM (23)
FWT (16)
IML (14)
ROPV (0)