اسمز معکوس (RO) چیست؟ و چه عملکردی دردستگاه های تصفیه آب دارد؟

اسمز معکوس یک تکنولوژی غشایی است که با هدف حذف ذرات جامد محلول و ناخالصی ها از آب مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیستم درصد بالایی از ناخالصی ها اجازه عبور از غشا را نخواهند داشت و در نتیجه آب تقریبا خالص از غشا عبور می کند. برای اینکه این فرآیند رخ دهد لازم است فشار آب بیش از فشار اسمزی محلول باشد. این بدان معنی است که با افزایش غلظت ناخالصی های محلول در آب، فشار عملیاتی این سیستمها بالاتر خواهد رفت.

سیستمهای اسمز معکوس (RO)

اسمز معکوس

آنچه که در ادامه خواهید خواند :

دستگاه آب شیرین کن صنعتی چیست؟

اسمز معکوس (Reverse Osmosis) یک فرایند فیلتراسیون غشایی است که بطور گسترده برای نمک زدایی و تصفیه آب مورد استفاده قرار میگیرد .در این سیستم از یک غشا نیمه تراوا برای حذف ذرات جامد و ناخالصی ها استفاده میشود . تحت تاثیر فشار، نسبت بالایی از آب (حلال) نسبت به نمکهای محلول یا مولکولهای آلی (املاح) از غشا عبور می کنند و در نتیجه آب تقریبا خالص تولید میشود.

در سیستم اسمز معکوس بیش از ۹۹% یونها، ذرات، مواد معلق، مواد آلی، باکتری ها و ویروسها و به طور کلی کلیه ذرات با جرم ملکولی بالای ۲۰۰ از آب ورودی حذف می شوند. همچنین هر چه بار یونی ذرات محلول در آب خام ورودی به سیستم بالاتر باشد احتمال حذف این ذرات بیشتر خواهد بود. آب تولید شده توسط سیستمهای RO که عموما بیشتر از ۹۵% ناخالصی های آن حذف شده اند permeate و آب دور ریز concentrate نامیده می شود.

یک مثال عملی که موید این موضوع است pH پایین تر آب تولید سیستم RO نسبت به آب خام ورودی است. گازهای محلول در آب ازجمله CO2 به راحتی از آب حذف نمی شوند و به صورت اسید کربنیک در آمده و در آب خروجی محلول خواهند بود. این امر موجب کاهش pH آب تولید شده خواهد شد. البته میزان کاهش متناسب با میزان گازهای محلول در آب خواهد بود.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی

تجهیزات دستگاه اسمز معکوس صنعتی

سیستم اسمز معکوس صنعتی دارای دو بخش اصلی تصفیه و پیش تصفیه است .برای طراحی و ساخت دستگاه آب شیرین کن صنعتی  تجهیزات زیر مورد استفاده قرار می گیرند :

  • سیستم پیش تصفیه شامل فیلتر شنی ، فیلتر کربنی ، فیلتراسیون میکرونی و اولترافیلتراسیون
  • محفظه تحت فشار یا پرشر وسل (Pressure Vessel)
  • غشا نیمه تراوا یا ممبران   ( RO Membrane )
  • پمپ فشار قوی (High Pressure  Pump )
  • سیستم شستشوی ممبران ها ( CIP )
  • پکیج تزریق مواد شیمیایی شامل مخزن و دوزینگ پمپ
  • تابلو برق و شاسی دستگاه

تجهیزات و ابزار کنترلی سیستم اسمز معکوس

بمنظور کنترل فشار و دبی و سایر پارامتر های موجود در سیستم از تجهیزات کنترلی در دستگاه  RO استفاده می شود که عبارتند از :

  • هدایت سنج ( EC Meter )
  • مانومتر اندازه گیری فشار یا پرشر گیج( Pressure Gauge )
  • سوئیچ کنترل فشار بالا و فشار پایین ( High Pressure switch & Low Pressure Switch )
  • دبی سنج یا فلومتر ( Flow Meter )
  • شیر برقی
  • pH متر

ابزار دقیق تصفیه آب تاسیسات میلاش

بیشتر بخوانید: ابزار دقیق تصفیه آب

دلایل استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی  RO

امروزه یکی از بزرگترین چالش هایی که بشر با آن روبروست تامین آب شیرین است .کمبود آب شیرین نه تنها در زندگی روزمره بلکه در صنایع مختلف به چشم می خورد .بنابراین تامین آب شیرین توسط سیستم های آب شیرین کن صنعتی بسیار پرکاربرد است و این امکان را فراهم میکند تا بیش از ۹۹ درصد املاح آب حذف شده و آب خروجی آبی با کیفیت مطلوب باشد.

سیستمهای اسمز معکوس دارای کارآیی نسبتا بالایی در تصفیه آبهای لب شور، آبهای سطحی و آب چاه هستند. البته باید توجه داشت که بسته به منبع تامین آب، لازم است پیش تصفیه مناسب انجام پذیرد تا احتمال بروز آسیب به ممبران ها به حداقل برسد.

کاربرد آب شیرین کن صنعتی(سیستم اسمز معکوس)

از جمله صنایعی که در آنها از سیستمهای اسمز معکوس استفاده می شود میتوان به صنایع دارویی، صنایع غذایی و نوشابه سازی، صنایع آرایشی و بهداشتی، صنایع فلزی و صنایع تولید بخار اشاره نمود.از دیگر کاربرد های سیستم اسمز معکوس عبارتند از :

  • تامین آب بویلر ها و سیستم های خنک کننده
  • تهیه آب آشامیدنی از آبهای شور
  • تولید آب مقطر در آزمایشگاه ها
  • تولید آب با خلوص بالا
  • تامین آب مصرفی نیروگاه ها
  • بازیافت پساب های صنعتی
  • تامین آب دستگاه های بیمارستانها

عوامل موثر بر عملکرد سیستم RO

  • فشار: با افزایش فشار خوراک ، TDS آب تولید کاهش می یابد در حالیکه فلاکس آب تولیدی افزایش می یابد.

  • دما:  اگر دما افزایش پیدا کند و دیگر پارامترها ثابت نگه داشته شوند شار آب تولید و عبور نمک افزایش می یابد.

  • ریکاوری: ریکاوری نسبت آب تولید به آب خوراک است. در صورت افزایش ریکاوری فلاکس آب تولید کاهش می یابد .

  • غلظت نمک آب خوراک: با افزایش TDS آب خوراک فشار طراحی سیستم افزایش پیدا می کند.

بهره برداری سیستم اسمز معکوس

بهره برداری بلند مدت از سیستمهایی که از ممبران برای تصفیه آب استفاده می کنند وابستگی بسیار زیادی به نگهداری و تعمیرات سیستم دارد.این فرایند شامل راه اندازی اولیه، خاموش و روشن کردن دستگاه در زمان بهره برداری از دستگاه می باشد. این موارد باید به نحوی انجام شوند که ازتشکیل فولینگ (fouling) ، رسوب گرفتگی (scaling) و زوال ممبران ها در اثر تماس با مواد اکسنده، همچنین تلسکوپی شدن ممبران ها جلوگیری شود. پر کردن فرمهای بهره برداری روزانه و نرمالایز کردن داده های مربوطه می تواند تاثیر به سزایی در بهره برداری صحیح داشته باشد.

راندمان سیستم اسمز معکوس با توجه به شرایط عملیاتی تعیین می شود. لازم به ذکر است رعایت دقیق دستورالعمل بهره برداری توسط اپراتورهای آموزش دیده از جمله مسائلی است که باید به صورت جدی مورد توجه قرار گیرد.

عدم رعایت قواعد صحیح بهره برداری باعث افزایش قابل توجه هزینه های بهره برداری و کاهش طول عمر سیستم خواهد شد.

عیب یابی سیستم آب شیرین کن صنعتی

هرگونه تغییر در دبی آب تولید، TDS و افت فشار دو سر ممبران ها می تواند دلیل بر وجود مشکل در سیستم اسمز معکوس باشد. تغییر در هر کدام از این پارامتر ها بر روی دیگر پارامتر ها نیز تاثیر دارد. بعنوان مثال در صورتی که  TDS  و دبی آب تولید هم زمان افزایش پیدا کند و افت فشار ثابت باشد نشان گر اکسید شدن ممبران ها است . ممکن است ناشی از وجود کلر آزاد ، اوزون یا دیگر مواد اکسنده در آب خام ورودی باشد در این صورت تنها راه اصلاح عملکرد سیستم اسمز معکوس، تعویض ممبران ها میباشد.

هم چنین زمانی که در سیستم گرفتگی بیولوژیکی اتفاق بیفتد افت فشار به شدت افزایش پیدا می کند. اما TDSتغییر نمی کند و دبی آب تولید به شدت کاهش پیدا می یابد. در این حالت لازم است عملیات  CIP انجام شود .هم چنین بخش پیش تصفیه بطور کامل انجام گیرد .

طراحی آب شیرین کن صنعتی RO

سیستمهای اسمز معکوس ساخت شرکت صنعت تاسیسات میلاش با استفاده از نرم افزارهای تخصصی ارائه شده توسط شرکت های ارائه کننده ممبران ها و با استفاده از مرغوبترین اقلام ارائه می شوند.مهمترین پارامترهای مورد نیاز برای طراحی مناسب یک سیستم اسمز معکوس ، مشخص بودن منبع آب خام ،وجود آنالیز آب خام ورودی، میزان و کیفیت آب مورد نیاز خواهد بود.

یکی از نرم افزارهای شناخته شده برای طراحی سیستمهای اسمز معکوس نرم افزار WAVE است . این نرم افزار توسط شرکت Dupont برای ممبران های FILMTEC توسعه داده شده است.

سیستم های تصفیه آب از مجموعه ای از فرایندها  تشکیل شده‌ اند. این فرآیند ها به صورت پیوسته (Continous) یا مرحله ای (Batch) با عث تصفیه آب می شوند. برای مدل سازی سیستم های پیوسته لازم است این سیتم ها به زیر سیستم های کوچک تر تقسیم و سپس مدل سازی انجام شود. به همین منظور نرم افزار های مختلف هر کدام بخشی از فرآیند تصفیه را شبیه سازی می کردند.

نرم افزار Wave به سمت شبیه سازی همزمان بخش های مختلف طراحی سیستم تصفیه آب پیش رفته است و برخی از مشکلات قبلی را برطرف نموده است.

برای دانلود نگارش ۱٫۸۲ نرم افزار   WAVE_V1.82_005 روی این لینک کلیک کنید.

باید توجه داشت که برای محافظت از ممبران های سیستم اسمز معکوس از مواد مختلفی نظیر آنتی اسکالانت، سدیم متا بی سولفیت، شوینده ممبران و … استفاده می شود.

نکات مهم در نگهداری دستگاه تصفیه RO اسمز معکوس

  • عملیات شستشوی ممبرانها ( عملیات CIP) باید بصورت دوره ای انجام شود . در صورتیکه دستگاه به مدت چند هفته یا چند ماه خاموش باشد حتما باید قبل از خاموشی عملیات CIP انجام شود.
  • انتخاب مواد شوینده مناسب جهت انجام عملیات CIP از موارد مهم و تاثیر گذار در عملکرد بهینه سیستم RO می باشد.
  • بمنظور جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی فیلتر ممبران تزریق آنتی اسکالانت در سیستم باید بطور مرتب انجام شود.
  • آب ورودی به اسمز معکوس نباید حاوی مواد اکسنده ،کلر، زنگ آهن و آلودگی میکروبی باشد زیرا منجر به تخریب غشای پلی آمیدی فیلتر ممبران خواهد شد.
  • پيش تصفيه مولتي مديا دستگاه RO لازم است تحت بررسی بوده و افت فشار سيال در آن در حين كار مرتباً اندازه گيري شود. افزايش افت فشار نشانه گرفتگي فيلتر بوده و بايستي فيلتر از سرويس خارج و شستشوی معکوس (back wash) انجام شود.
  • هيچگاه دستگاه RO در حاليكه شير تخليه پساب بسته است راه اندازي نشود. قبل از راه اندازي بايستي اطمينان حاصل نمود كه شير پساب کاملا باز باشد.
  • تزریق مواد شیمیایی باید دقیقاً طبق توصیه متخصصین شرکت صورت گيرد و عدم تزریق مواد باعث خسارت به دستگاه خواهد شد.
  • از برق دستگاه به هیچ عنوان برای موارد دیگر استفاده نگردد ( نوسانات برق برای سیستم مشکل ساز می باشد).
    دمای محل کار برای جلوگیری از یخ زدگی ممبرانها در زمستان می بایست مورد توجه قرار گیرد.
  • آگاهي بموقع از مجموعه تغييرات در پارامترهايي نظير درجه حرارت ، TDS ، افت فشار در فيلترشني و فيلترهاي كارتريج و فشار اصلي اعمال شده به ممبرانها نقش اصلي در سلامت دستگاه RO دارد.
  • در زمان روشن بودن دستگاه ‌RO مخزن CIP را از آب تصفیه شده پرکنید و در زمان خاموشی‌های یک تا دو روزه حتما داخل پرشر وسل‌ها را با آب تصفیه شده پر کنید.

عوامل موثر در تعیین قیمت دستگاه اسمز معکوس RO

  • میزان TDS آب ورودی: از مهم ترین معیارها برای تعیین قیمت دستگاه RO میزان املاح موجود در آب خام ورودی است .بر همین اساس آبهای موجود به دو بخش آب دریا و آب لب شور طبقه بندی می شوند. بسته به منبع آب خام ورودی به سیستم اسمز معکوس میزان TDS آب متفاوت خواهد بود . آبهایی با TDSکمتر از ۷۰۰۰ میلی گرم در لیتر آبهای لب شور( Brackish Water ) و آبهایی با TDS بیشتر از این مقدار شور هستند .با توجه به مصرف مورد نظر هرچقدر TDS آب تولید کمتر باشد قیمت سیستم بالاتر خواهد بود .
  • ظرفیت دستگاه: یکی از مهم ترین عوامل تاثیر گذار در قیمت دستگاه اسمز معکوس ظرفیت دستگاه می باشد هر چقدر ظرفیت دستگاه بیشتر باشد قیمت دستگاه نیز بیشتر خواهد بود .کم ترین ظرفیت دستگاه اسمز معکوس صنعتی ۵ متر مکعب در شبانه روز می باشد.
  • نوع و برند ابزار دقیق: در صورتی که از ابزار دقیق برقی ( ترمومتر دیجیتالی ، سطح سنج و … ) و تابلو برق مجهز به PLC استفاده شود قیمت دستگاه RO صنعتی بالاتر خواهد بود
  • تجهیزات سیستم RO: از مهم ترین تجهیزات سیستم اسمز معکوس میتوان به فیلتر ممبران و پمپ فشار قوی اشاره کرد که نوع و برند این تجهیزات در قیمت سیستم RO بسیار موثر هستند.

قیمت آب شیرین کن صنعتی

قیمت دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس RO با توجه به سایز ، ظرفیت دستگاه و محیط مورد استفاده متفاوت است .برای سفارش سیستمهای اسمز معکوس (RO) می توانید با کارشناسان شرکت صنعت تاسیسات میلاش تماس بگیرید.

 

محصولات مرتبط

STAM.IR STAM.IR STAM.IR

ارسال ديدگاه

لطفا نام خود را وارد كنيد! لطفا آدرس ايميل را صحيح وارد كنيد! لطفا پيام را وارد كنيد!