ایزوله نمودن محل کاهش دفع نمک
مهم ترین پارامتر ارزیابی عملکرد یک سیستم RO میزان دفع نمک آن می باشد. دفع نمک نه تنها یک شاخص از کارکرد غشا RO است، بلکه مستقیما بر کیفیت آب محصول RO نیز اثر می گذارد.
در صورت بروز کاهش در دفع نمک یک سیستم RO نیاز به حل سریع مشکل می باشد. کاهش میزان دفع نمک یکی از علایم روشن وجود مشکل در سیستم RO می باشد. به دلایل زیر باید بلافاصله پس از مشاهده کاهش دفع نمک نسبت به رفع آن اقدام شود:
1- احتمال کاهش کیفیت آب محصول به پایین تر از مقدار مقرر وجود دارد.
2- حتی یک مقدار کاهش دفع نمک جزیی می تواند شاخص آغاز یک مشکل جدی در تخریب غشا، فولینگ یا رسوب گذاری روی سطح غشا باشد.
3- امکان نفوذ مواد ارگانیک و کلوییدی در جریان محصول و تخریب برگشت ناپذیر سیستم های رزینی پایین دست وجود دارد.
4- به دلیل کاهش کیفیت و افزایش TDS آب محصول RO فواصل زمانی بین احیاهای بستر رزینی کم خواهد شد.
کاهش دفع نمک همراه یا بدون تغییرات در سایر پارامترهای کنترلی سیستم نظیر نرخ نرمال جریان محصول یا اختلاف فشار دوسر سیستم می باشد. این امر بستگی به علت تغییر کارکرد نرمال سیستم RO دارد.
اصولا غشا و المنت های RO برحسب قدرت دفع نمک ارزیابی می شوند و درصد دفع نمک عبارت از نسبت نمک موجود در آب غلیظ به نمک موجود در جریان آب خوراک ضربدر صد می باشد:
100× میزان نمک موجود در جریان خوراک/ میزان نمک موجود در جریان غلیظ = درصد دفع نمک
بدیهی است هرقدر این کمیت به صد نزدیک تر باشد، یعنی میزان نمک کمتری از غشا عبور نموده و وارد جریان محصول سیستم RO شده است.
در اکثر اوقات با ایجاد فولینگ یا تخریب غشا دفع نمک شدیدا کاهش می یابد. برخی فولنت های مشخص به عنوان غشا دفع نمک شدیدا کاهش می یابد. برخی فولنت های مشخص به عنوان غشا دینامیک روی سطح غشا اصلی عمل نموده و درصد دفع نمک را افزایش دهند. همچنین گاهی اوقات هنگام تعویض المنت و بکارگیری المنت جدید تا چند روز میزان دفع نمک سیستم اندکی کاهش می یابد که ناشی از وجود برخی منافذ روی سطح غشا نو است و معمولا طی چند روز اولیه کارکرد سیستم با غشا جدید گرفته می شوند. درصد دفع نمک با نصب دستگاه اندازه گیر در مسیر جریان قابل اندازه گیری پیوسته می باشد. همچنین می توان آن را از فرمول ساده زیر محاسبه کرد:
100× TDS خوراک / (TDS محصول – TDS خوراک) = درصد دفع نمک
جاییکه TDS مبین کل نمک های محلول در جریان مربوطه می باشد.
طبق تعریف مقدار TDS شامل غلظت مواد ارگانیک غیر قابل فیلتراسیون شدن هم می باشد. اما معمولا TDS در عمل از روی هدایت الکتریکی جریان آب اندازه گیری می شود. دستگاه ابزار دقیق هدایت الکتریکی را اندازه گیری نموده و با ضرب آن در یک فاکتور تبدیل که از روی هدایت الکتریکی را اندازه گیری نموده و با ضرب آن در یک فاکتور تبدیل که از روی هدایت الکتریکی یک نمک خاص تعریف شده است، مقدار TDS جریان را گزارش می نماید. از آنجاییکه اغلب ترکیبات ارگانیک نقشی در هدایت الکتریکی ندارند، اثر آنها بر TDS جریان های مختلف یک سیستم ناچیز فرض می شود.
درصد دفع نمک محاسبه شده از فرمول بالا بر مبنای TDS جریان خراک اولیه محاسبه می گردد و از تغلیظ جریان خوراک در طول سیستم و افزایش TDS صرفنظر می شود. در نتیجه یک مقدار دفع نمک کمتری نسبت به مقدار واقعی برای سیستم گزارش خواهد شد. با استفاده از مقدار متوسط حسابی TDS خوراک ورودی و TDS جریان غلیظ خروجی به جای TDS جریان خوراک در فرمول بالا مقدار درصد دفع نمک واقعی تری گزارش خواهد شد.
100×( TDS متوسط) / (TDS محصول – TDS متوسط) = درصد دفع نمک
جاییکه:
2 / TDS جریان غلیظ + TDS خوراک = TDS متوسط
معمولا درصد دفع نمک برای یک سیستم RO با غشا نو بین 90% تا 99% می باشد. این مقدار با نوع، جنس و آرایش غشا، شرایط بهره برداری و ترکیبات آن تغییر می نماید. افزایش فشار خوراک یک سیستم RO درصد دفع نمک غشا را بالا می برد. زیرا میزان جریان محصول بیشتری تولید می شود و این محصول با همان میزان جرمی نمک قبلی و در مجموع رقیق تر از عرض غشا عبوری می نماید. اساسا عبور آب محصول از میان غشا (نفوذ آب در غشا) تابعی از فشار خوراک است. در حالیکه در شرایط نرمال کاری عبور نمک از غشا مستقل از فشار خوراک است. بنابراین حجم بیشتر محصول تولیدی در فشار بالاتر جریان خوراک سبب رقیق جریان محصول از نمک ها و افزایش دفع نمک توسط غشا می شود.
یون های دوظرفیتی بهتر از یون های یک ظرفیتی توسط غشا RO دفع می شوند. بنابراین واحدهای اسمز معکوس که با خوراک حاوی درصد بالاتری از نمک های دوظرفیتی کار می کنند (نسبت به واحدهایی که با خوراک حاوی درصد بالاتری از نمک های یک ظرفیتی کار می کنند) درصد دفع نمک بالاتری دارا می باشند. همچنین سیستم هایی که برای تنظیم pH از اسید سولفوریک به جای اسید کلریدریک استفاده می کنند، عموما درصد دفع نمک بالاتری دارند. زیرا یون سولفات دوظرفیتی بوده و بهتر ازیون یک ظرفیتی کلراید توسط غشا دفع می شود.
باید یک اپراتور یا تکنسین ماهر زمان مشاهده کاهش درصد دفع نمک مراحل ذیل را دنبال کند:
الف- کالیبراسیون تجهیزات ابزار دقیقی را چک نماید.
ب- محل کاهش دفع نمک را مشخص و ایزوله نماید.
ج- علت بوجود آمدن مشکل را مشخص نماید.
د- مشکل را به طور کامل برطرف نماید.