نقش ممبران در دستگاه تصفیه آب به روش اسمزمعکوس چیست؟

ممبران یکی از مهم ترین و اصلی ترین قطعات در دستگاه اسمزمعکوس است که جداسازی املاح موجود در آب را انجام می دهد. این قطعات در وسط مخزن دستگاه آب شیرین کن قرار گرفته و مانع از عبور املاح آب شده و از این طریق تصفیه انجام میشود. در ادامه نقش ممبران در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس و نکات مهم درباره آن بررسی خواهد شد.

ممبران اسمز معکوس چیست؟

ممبران نوعی فیلتر است که از ورق های غشای نیمه تراوا تشکیل شده است. این ورق ها در هم تنیده شده و از ورود برخی از آلاینده ها و املاح آب جلوگیری می کنند. این ورق های در هم تنیده در محفظه پلاستیکی به نام پرشروسل قرار میگیرد تا دچار از هم پاشیدگی نشوند. ممبران در دستگاه اسمز معکوس در قسمت میانی دستگاه قرار گرفته و وظیفه آن تولید آب شیرین با جداسازی املاح از آب شور است.

نقش ممبران در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس

منافذ بسیار ریز روی ممبران یکی از سدهای بسیار قوی در مقابل عبور یون ها و املاح و آلودگی های موجود در آب است. برای پی بردن به نقش این قطعه در دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس بهتر است نگاهی کلی به روند کار این دستگاه داشته باشیم:

• آب حاوی املاح و یون ها وارد مخزن میشود و بسیاری از گل و لای و ذرات جامد معلق در آن به کمک فیلترشنی، فیلتر کربنی و فیلتر کارتریج جداسازی میشود.
• سپس آب حاوی املاح که غلظت بالایی دارد با فشار پمپ به سمت ممبران هدایت میشود.
• بعد از ورود آب به داخل محفظه اطراف ممبران، املاح آن امکان عبور از منافذ غشای نیمه تراوا را پیدا نمی کنند.
• آب شیرین بدون املاح با غلظت کم از ممبران عبور می کند.
• آب حاوی املاح زیاد به عنوان فاضلاب در سمت دیگر ممبران قرار گرفته و از دستگاه تخلیه میشود.

عملکرد ممبران ها بر اساس میزان فشار پمپ، دمای آب، مقدار غلظت نمک محلول در آب و مدت زمان احیای و ریکاوری تغییر می کند. هر اندازه نمک بیشتری در آب محلول باشد، عملکرد ممبران بیشتر کاهش پیدا می کند.

ممبران ها قادر به جداسازی موارد زیر از آب هستند:

• نمک های محلول و غیرمحلول در آب
• ذرات جامد معلق کوچک تر از یک نانو
• نیترات موجود در آب
• فلزات سنگین
• قارچ و باکتری های آب

نحوه احیای ممبران دستگاه اسمز معکوس

به دلیل تجمع زیاد املاح و نمک ها روی سطح ممبران، به مرور روند تصفیه آب با آنها با اختلال مواجه میشود. یکی از اختلالات کاهش مقدار آب خروجی از دستگاه است که به دلیل مسدود شدن فیلتر رخ می دهد. به همین دلیل لازم است بک واش و شستشوی cip دستگاه انجام شود. احیای ممبران اسمز معکوس به دو روش زیر انجام میشود:

شستشو در محل cip

یکی از مهم ترین کارهایی که در زمان استفاده از دستگاه اسمز معکوس انجام میشود، شستشوی ممبران با مواد اسیدی و قلیایی است. در این روش ابتدا بر اساس نوع رسوبات تشکیل شده روی ممبران مواد آنتی اسکالانت انتخاب میشود. سپس مراحل زیر طی میشود:

• مقدار مواد آنتی اسکالانت بر اساس نوع و ضخامت لایه های رسوب انتخاب و در مخزن تزریق میشود.
• سپس دستگاه این مواد را پمپاژ نموده و از روی ممبران عبور می دهد.
• در اثر برخورد مواد با ممبران لایه های رسوبی از سطح آن جدا میشود.
• سپس مواد جدا شده از ممبران از دستگاه تخلیه می گردد.

دقت داشته باشید که مدت زمان غوطه ور شدن ممبران ها در مواد آنتی اسکالانت به نوع این مواد بستگی دارد. اگر مواد قدرت اسیدی بالایی دارند، ممبران ها نباید برای مدت طولانی در آنها غوطه ور شوند. در غیر این صورت به مرور مواد اسیدی به بافت ممبران آسیب وارد نموده و باعث پوسیدگی آنها خواهد شد.

شستشوی معکوس ممبران

یکی دیگر از روش های موثر برای احیای ممبران ها، شستشوی معکوس یا بک واش است. برای اجرای این روش آب در جهت عکس وارد دستگاه میشود. سپس با فشار بسیار زیاد آب از روی ممبران عبور کرده و لایه های رسوبی در سمت دیگر ممبران جدا میشود.

با توجه به مدل دستگاه اسمز معکوس نحوه فعال سازی بک واش متفاوت است. در اغلب مدل ها بعد از اندازه گیری های انجام شده توسط فلومتر و غیره زمان بک واش شناسایی می شود. سپس دستگاه به صورت کاملا خودکار این فرآیند را انجام می دهد. در برخی از مدل ها بک واش به صورت دستی باید فعال سازی شود.

عوامل موثر در طول عمر ممبران دستگاه اسمز معکوس

ممبران های مورد استفاده در دستگاه های اسمز معکوس از نظر کیفیت با هم تفاوت زیادی دارند. برخی از برندهای بی کیفیت خیلی زود و با چند مرتبه تصفیه آب کارایی خود را از دست داده و تنها راهکار تعویض آنها است. علاوه بر کیفیت ساخت، عوامل متعدد دیگری نیز در طول عمر ممبران ها نقش دارند که عبارتند از:

• دمای آب: هر اندازه دمای آب بالاتر باشد، به همان نسبت به بافت ممبران آسیب بیشتری وارد خواهد شد.
• مقدار مواد آلاینده آب: هر اندازه مواد آلاینده آب از جمله فلزات سنگین، نمک های محول و نامحلول و نیترات و غیره بیشتر باشد، منافذ ممبران زودتر مسدود شده و عمر آن نیز کاهش پیدا می کند.
• نوع مواد شوینده cip: مواد شوینده که برای شستشوی cip ممبران ها استفاده میشود تاثیر مستقیم بر طول عمر این قطعات دارد. مواد شوینده اسیدی زودتر از مواد قلیایی به بافت ممبران آسیب وارد می کند.

جمع بندی

ممبران نوعی فیلتر بسیار قوی تشکیل شده از ورق های غشایی نیمه تراوا است که درون محفظه پلاستیکی یا هوزینگ قرار میگیرد. منافذ روی ممبران ها بسیار کوچک بوده و از عبور املاح، فلزات سنگین و نیترات ها جلوگیری می کند. این قطعات در دستگاه اسمز معکوس نقش کلیدی داشته و اصلی ترین عامل در روند جداسازی املاح و کمک به شیرین سازی آب به شمار می رود. برای افزایش کارایی ممبران ها لازم است به صورت مرتب شستشو در محل یا cip و بک واش انجام شود.