دوشنبه 15 آبان 1396
نرخ جریان محصول نرمال شده سیستم های RO

این پارامتر مهم ترین پارامتر کنترلی یک سیستم RO می باشد. همچنین با اهمیت ترین شاخص در ارزیابی عملکرد سیستم RO می باشد. اگر غشا تخریب شود، نرخ جریان محصول نرمال افزایش می یابد و اگر غشا دچار فولینگ شود، این کمیت کاهش می یابد. از مباحث قبلی می دانیم که در یک درجه حرارت ثابت نرخ جریان عبوری از یک غشا متناسب یا تفاضل فشار سیستم و فشار اسمزی جریان عبوری باشد.

نرمال نمودن نرخ جریان محصول RO تحت یک شرایط استاندارد روشی مناسب در ارزیابی اثرات متغیرهای متفاوت روی نرخ جریان محصول می باشد. نرمال نمودن سیستم برای اثرات فشار، درجه حرارت و غلظت نمک ها ( فشار اسمزی ) روی نرخ جریان محصول سبب خواهد شد تا تغییر در میزان جریان محصول مستقیما بازتابی از تغییر در وضعیت کارکرد سیستم باشد. بنابراین از روی میزان نرخ جریان محصول نرمال شده می توان به ارزیابی موارد ذیل پرداخت:

1- میزان تشکیل فولینگ / ترسیب روی سطح غشا

2- فشردگی بیش از حد لایه های غشا

3- وضعیت اتصالات المنت ها از نظر نشتی مکانیکی

4- وضعیت غشا المنت ها از لحاظ تخریب

ملاحظه منظم نرخ جریان نرمال شده امکان مقایسه مستقیم اطلاعات بدست آمده از روزهای مختلف و تحت شرایط متفاوت را فراهم می آورد. در این روش وضعیت سیستم از نظر فولینگ، ترسیب یا فشرده شدن المنت ها قابل ارزیابی است. چنانچه تخریب غشا یا نشتی مکانیکی اتفاق افتد، باعث افزایش نرخ جریان محصول نرمال شده می گردد.

فشار غشا

از روابط مختلفی می توان ارتباط بین شار جریان محصول با فشار غشا و فشار جریان محصول با نقاطی از یک سیستم غشایی را بیان نمود. در یک سیستم RO بزرگ با کاهش فشار هیدرولیک جریان عبوری از سیستم، فشار غشایی کاهش می یابد. فشار غشا پایین تر در المنت های انتهایی سیستم باعث کاهش نرخ جریان محصول ناشی از این المنت های انتهایی سیستم باعث کاهش نرخ جریان محصول ناشی از این المنت ها می شود. از متوسط حسابی فشار به منظور کاهش اثرات تقلیل فشار در طول سیستم بر جریان محصول استفاده می گردد.

2/ Psi فشار جریان غلیظ – Psi فشار خوراک = Psi فشار غشا متوسط

فشار محصول

چنانچه جریان محصول RO به یک تانک ذخیره سازی راهی شود، فشار جریان محصول ناچیز خواهد بود. به هر حال چنانچه جریان محصول مستقیما به سیستم توزیع یا مرحله تصفیه بعدی متصل باشد، احتمالا تحت فشار خواهد بود. به عنوان مثال اگر جریان محصول RO مستقیما به یک بستر تبادل یونی متصل است که فشار معکوس به سیستم اعمال می کند، باید Psi 50 از فشار غشا کم کرد تا فشار واقعی محصول بدست آید.

فشار اسمزی

در اکثر کاربردهای اسمز معکوس، معمولا فشار اسمزی جریان محصول سیستم در مقایسه با فشار اسمزی جریان عبور از سمت تحت فشار غشا ناچیز است. این موضوع خصوصا زمانی که در صدد دفع نمک سیستم بیش از 90% است، صادق می باشد. در این موارد فشار اسمزی محصول صفر فرض شده و فقط فشار اسمزی متوسط جریان خوراک و جریان غلیظ مبنای محاسبات درنظر گرفته می شود.

با نفوذ آب خالص از میان غشا محلول باقی مانده غلیظ و غلیظ تر می شود. بنابراین با جلو رفتن آب خوراک در طول سیستم RO غلظت و در نتیجه فشار اسمزی محلول افزایش می یابد. برای محاسبه فشار اسمزی کل سیستم به طور تقریبی می توان از متوسط حسابی فشار اسمزی در طول سیستم استفاده کرد. چنین تقریبی برای سیستم های با فشار اسمزی پایین  قابل قبول است. ( فشار اسمزی جریان غلیظ کمتر Psig100) به هر حال در سیستم های با بازیافت بالا و یا TDS بالای جریان خوراک باید برای دقت بیشتر فشار اسمزی متوسط هر مرحله جداگانه محاسبه شود.

هر یون حل شده در جریان خوراک RO مقدار فشار اسمزی معینی دارد و فشار اسمزی کلیه نمک های محلول در ایجاد فشار اسمزی کلیه نمک های محلول در ایجاد فشار اسمزی کل محلول نقش دارند.برای مثال کلراید سدیم فشار اسمزی تقریبی Psig/ppm 11/0 دارد. در حالی که فشار اسمزی سولفات سدیم تقریبا نصف این مقدار یعنی Psig/ppm 0057/0 می باشد. معمولا یون های با بار یونی کمتر فشار اسمزی بالاتری دارند. همچنین در مورد مولکول های آلی، مولکول های با جرم مولکولی کوچک تر فشار اسمزی بالاتری را در محلول نشان می دهند.

در عمل هنگامی که یک ماده حل شونده به خوبی توسط سیستم RO دفع نمی شود، باید فشار اسمزی جریان محصول هم در معادله جریان محصول بررسی شود. بر اساس آن غلظت حل شونده در جریان محصول فشار اسمزی محاسبه شده و نتیجه از فشار اسمزی آن یون در محلول پشت غشا کم شود تا اختلاف فشار اسمزی در عرض غشا بدست آید.

برای اغلب منابع آب شهری می توان فشار اسمزی جریان خوراک را از حاصلضرب TDS در عدد Psig/ppm 01/0 بدست آورد. فشار اسمزی متوسط از TDS متوسط محاسبه می شود:

2/(TDS  جریان غلیظ TDS خوراک ) = TDS  متوسط

و متوسط فشار اسمزی

Psig/ppm 01/0 × TDS متوسط = متوسط فشار اسمزی

برای اکثر آب های شهری با TDS کمتر از ppm 400 فشار متوسط اسمزی به اندازه کافی کوچک می باشد ( کمتر از Psi 10) و می توان در محاسبات از آن صرفنظر کرد.

مطالب دیگر مقالات آموزشی تصفیه
چگونگی پاکسازی آب _ فرایند تصفیه آببیوراکتورهای غشایی (MBR)خواص شیمیایی رزین های تبادل یونیاحیا رزین ها در سیستم های تصفیه آب رزینیشیمی رزینانواع رسوبات و فولینگ ها در دستگاه تصفیه آب ROشستشوی شیمیایی سیستم های تصفیه آب ROپدیده تلسکوپی در سیستم های ROعلل بروز و روش جلوگیری از افزایش اختلاف فشار دو سر سیستمجابجایی المان های RO از محل اصلی خود در سیستم های تصفیه آب
سبد خرید

سبد خرید محصولات

Item removed. Undo