اهمیت واحد پیش تصفیه در سیستم اسمزمعکوس

هزینه سرمایه گذاری و بهره برداری یک واحد پیش تصفیه، می تواند بیش از 50 درصد مجموع هزینه یک واحد RO بوده و بزرگ ترین متغیر هزینه بهره برداری و عملکرد سیستم باشد.

غشاهای RO که قادر به جلوگیری از عبور برخی مولکول های خاص در محلول هستند، در تماس با مواد آلی و یا مواد معلق جامد می توانند در داخل غشا رسوب تولید بنمایند. از این رو حذف این جامدات در غشای RO به منظور اطمینان از وضعیت عملکرد سیستم و نیز جلوگیری از صدمات احتمالی غیر قابل برگشت، مهم است.

انتخاب بهترین سیستم پیش تصفیه به کیفیت آب تغذیه کننده و نوع غشا، شکل و ترکیب آن بستگی دارد. بنابراین فرایند به کار رفته در یک واحد پیش تصفیه به طور گسترده ای متغیر است. هر سیستم RO به یک فیلتر کارتریج به ضخامت 5 تا 10 میکرون مجهز است که بلافاصله قبل از پمپ فشار قوی قرار می گیرد. فیلتر کارتریج تنها برای محافظت پمپ و غشا از مواد ریز باقیمانده که به وسیله فیلتراسیون اولیه حذف نشده اند، استفاده می شود.

عملیات پیش تصفیه به منظور کاهش مشکلات بهره برداری از جمله موارد زیر انتخاب می شود:

1- گرفتگی و رسوب کلوییدی

عمده ترین مشکل آب تغذیه کننده ناشی از حضور جامدات معلق است. این جامدات براساس اندازه و قابلیت ته نشین شدن آنها، به دو دسته جامدات کلوییدی و غیرکلوییدی دسته بندی می شوند. جامدات کلوییدی قطری کوچک تر از 1 میکرون دارند و طی عملیات ته نشینی قابل حذف نمی باشند.

اگر چنانچه اجزای کلوییدی دارای بار سطحی خنثی باشند، با افزودن یک ماده شیمیایی منعقد کننده حذف آنها تسهیل می شود. ماده منعقد کننده موجب می شود تا اجزای کلوییدی به هم چسبیده و در اثر عملیات ته نشینی و فیلتراسیون حذف شوند.

جامدات غیرکلوییدی معمولا در طی فرایندهای معمول ته نشینی و فیلتراسیون حذف می شوند.

میزان تمایل یک منبع تغذیه کننده به رسوب گذاری و گرفتگی در آن، شاخص تراکم لجن (SDI) نامیده می شود. SDI براساس مدت زمانی که نمونه آب از فیلتری به ضخامت 45/0 میکرون در فشار ثابتی معادل psi30 (2 بار) جریان می یابد، سنجیده می شود. مقادیر SDI بیشتر از 3 میکرون نشان دهنده این است که آب به عملیات پیش تصفیه اضافی نیاز دارد.

سیستم های پیش تصفیه که از فیلترهای ریزتر همانند غشاهای میکروفیلتراسیون (MF) و اولترافیلتراسیون (UF) کم فشار استفاده می کنند، نتیجه بسیار خوبی در حذف مواد ریزدانه کلوییدی قبل از سیستم RO داشته اند. این سیستم های MF و UF با جریان بالا، در تمامی پروژه های احیا و استفاده مجدد از فاضلاب، که در آنها فاضلاب خانگی به وسیله RO تصفیه مجدد می شود، قابل استفاده است. سیستم میکروفیلتراسیون معمولا مایع تصفیه شده ای با SDI بین 8/0 تا 2 تولید می کند.

2- گرفتگی بیولوژیکی

یکی از مهم ترین و مشکل ترین مسائل بهره برداری که باید در سیستم های RO پیش بینی شوند، رشد میکروب ها در سطح غشاست. رسوب ناشی از حضور و رشد این میکروب ها به گرفتگی بیولوژیکی منسوب است.

تمامی واحدهای تصفیه آب صنعتی و طبیعی دارای دامنه گسترده ای از میکروب ها شامل باکتریا، پروتوزوا( تک یاختگان ) و جلبک ها می باشند. این ارگانیسم ها به طور قابل توجهی به صورت مواد میکروبی تجمع یافته و در لجن و گل و لای موجود در سطح غشا رشد و نمو می کنند. تجمع و رشد مواد میکروبی ممکن است به سرعت شکل گرفته، موجب محدود کردن جریان در غشا گردد. هنگام که تجمع مواد میکروبی در سطح و رسوب گذاری در غشا، ممکن است خارج کردن آنها بسیار مشکل و یا ناممکن گردد.

کلرزنی موثرترین روش کنترل گرفتگی بیولوژیکی است. در بسیاری از سیستم ها، به منظور کنترل رسوب گذاری، میزان باقیمانده کلر در آب تغذیه کننده در حد 1 میلی گرم در لیتر نگاه داشته می شود. گاهی اوقات به منظور تصفیه شدید افزایش تا حد 10 میلی گرم در لیتر ضروری است.

غشاهای استات سلولزی (CA) قادرند در برابر مقادیر تقریبا بالای کلر، برای مدت کوتاهی مقاومت نمایند. ولی غشاهای پلی آمید (PA) مقادیر محسوس کلر را نمی توانند تحمیل نمایند. در صورت استفاده از روش کلرزنی در سیستم های RO مجهز به غشا PA، کلرزنی صورت گیرد، به کارگیری فرایند کلرزدایی ( کاهش کلر ) ضروری است.

3- رسوب گذاری

از آنجا که غشای RO مانع از عبور نمک ها می شود، غلظت نمک در طرفی از غشا، که منبع تغذیه قرار دارد، افزایش می یابد. این امر موجب افزایش و در نتیجه رسوب بعضی از نمک ها از حد قابلیت انحلال آنها می شود. رسوب گذاری غشا زمانی اتفاق می افتد که مقادیری از نمک های موجود در آب تغذیه کننده، در سطح غشا رسوب نماید.

هر نمک دارای مشخصات منحصر به فردی است که قابلیت تشکیل رسوب آن را تعیین می نماید، اما نمک های با قابلیت انحلال کم، نسبت به رسوب گذاری در RO میل شدیدی دارند. معمول ترین انواع رسوبات، آنهایی است که با کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیکا، سولفات استرانسیم و سولفات باریم شکل گرفته اند.

اگر مقادیر نمک ها از حد مجاز قابلیت انحلال تجاوز نماید، انجام مراحل پیش تصفیه ضروری است. در اغلب موارد به منظور کاهش میزان غلظت نمک ها، کاهش نسبت بازیافت ضروری است. سایر روش های کنترل رسوب، شامل استفاده از بازدارنده های شیمیایی رسوب، عامل کمپلکس تنظیم کننده pH و نرم کردن آب ورودی برای کاهش یون های کلسیم و منیزیم است.

4- گرفتگی اسیدی

ترکیبات آهن، منگنز و سولفور، اکسید شده و در صورت حضور اکسیژن درpH های بالا به صورت غیرمحلول و به شکل ماده ای ژلاتینی درمی آیند که در غشا رسوب می نمایند. در بعضی موارد این مواد عملا اکسید شده و بدین ترتیب می توان آنها را جدا کرد یا این اکسیداسیون را می توان با کنترل pH و حذف اکسیژن متوقف کرد.

سبد خرید

سبد خرید محصولات

Item removed. Undo