مشخصات فنی سیستم های تصفیه آب نانوالنتراسیون چیست؟

سیستم های تصفیه آب نانوفیلتراسیون (NF) به عنوان یک فناوری مهم در قلمرو تصفیه آب ظاهر شده است. من به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در راه حل های تصفیه آب نانوفیلتراسیون ، من هیجان زده ام که به مشخصات فنی بپردازم که این سیستم ها را بسیار کارآمد و قابل اعتماد می کند.

1. ویژگی های غشایی

قلب هر سیستم تصفیه آب نانوفیلتراسیون غشای آن است. غشاهای نانوفیلتراسیون موانع نیمه قابل نفوذ هستند که برای جدا کردن اجزای مختلف در یک محلول مایع طراحی شده اند. آنها اندازه منافذ دارند که به طور معمول از 1 تا 10 نانومتر است. این محدوده اندازه به آنها اجازه می دهد تا بیشتر یونهای چند معادل مانند کلسیم ، منیزیم و سولفات را رد کنند ، در حالی که اجازه می دهند یونهای یکنواخت مانند سدیم و کلرید تا حدی از آن عبور کنند.

ماده غشای نیز نقش اساسی دارد. مواد متداول شامل پلی آمید ، پلی سولفون و پلی اترسولفون است. غشاهای پلی آمید به دلیل افزایش زیاد و ثبات شیمیایی شناخته شده اند. آنها می توانند در برابر طیف گسترده ای از مقادیر pH ، به طور معمول از 2 تا 11 مقاومت کنند ، که باعث می شود آنها برای تصفیه انواع مختلف منابع آب ، از فاضلاب صنعتی اسیدی گرفته تا آبهای زیرزمینی قلیایی مناسب باشند.

خصوصیات سطح غشای به همان اندازه مهم است. یک سطح صاف تمایل به رسوب را کاهش می دهد ، جایی که ذرات ، کلوئیدها و مواد آلی روی سطح غشای جمع می شوند و عملکرد آن را کاهش می دهند. برخی از غشاهای نانوفیلتراسیون پیشرفته با سطوح آبگریز مهندسی می شوند. این سطوح آبگریز مولکول های آب را به خود جلب می کنند و یک لایه آب نازک ایجاد می کنند که به عنوان یک مانع فیزیکی در برابر بدخلقی ها عمل می کند.

2. فشار عملیاتی

فشار عملیاتی یک پارامتر اصلی در سیستم های تصفیه آب نانوفیلتراسیون است. فشار مورد نیاز برای هدایت آب از طریق غشای بستگی به عوامل مختلفی دارد ، از جمله نوع غشای ، ترکیب آب خوراک و شار مورد نظر (حجم آب عبور از غشاء در هر واحد در هر واحد زمان).

به طور معمول ، سیستم های نانوفیلتراسیون با فشارهای مختلف از 5 تا 20 بار (72.5 تا 290 psi) کار می کنند. فشارهای پایین برای درمان منابع آب نسبتاً تمیز با سطح کم مواد جامد محلول کافی است. برای منابع آب با غلظت بالای آلاینده ها ، ممکن است برای دستیابی به راندمان جداسازی مورد نظر ، فشارهای بالاتر لازم باشد.

با این حال ، کار با فشارهای بسیار بالا می تواند اشکالاتی داشته باشد. این میزان مصرف انرژی سیستم را افزایش می دهد که به نوبه خود هزینه های عملیاتی را افزایش می دهد. علاوه بر این ، فشار بیش از حد می تواند باعث آسیب جسمی به غشای شود و طول عمر آن را کاهش دهد. بنابراین ، بهینه سازی فشار عملیاتی بر اساس ویژگی های خاص آب خوراک و نیازهای عملکرد سیستم ضروری است.

3. نرخ شار و بازیابی

شار اندازه گیری بهره وری یک سیستم نانوفیلتراسیون است. در لیتر در هر متر مربع در ساعت (لیتر/متر مربع) یا گالن در هر فوت مربع در روز (GFD) بیان می شود. شار یک غشای نانوفیلتراسیون تحت تأثیر عواملی مانند فشار عملیاتی ، دما و ترکیب آب خوراک است.

فشارهای عملیاتی بالاتر به طور کلی منجر به شار بالاتر می شوند ، اما همانطور که قبلاً نیز ذکر شد ، محدودیت هایی برای فشار وجود دارد که می تواند اعمال شود. دما همچنین تأثیر قابل توجهی در شار دارد. با افزایش دما ، ویسکوزیته آب کاهش می یابد و میزان انتشار مولکول های آب از طریق غشای افزایش می یابد. بنابراین ، شار به طور معمول با افزایش دما افزایش می یابد.

میزان بازیابی نسبت حجم نفوذ (آب تصفیه شده) به حجم آب خوراک است. معمولاً به عنوان درصد بیان می شود. در سیستم های نانوفیلتراسیون ، نرخ بازیابی می تواند از 70 ٪ تا 90 ٪ باشد. نرخ بهبودی بالا مطلوب است زیرا میزان آب نمک تولید شده را کاهش می دهد. با این حال ، افزایش میزان بهبودی همچنین غلظت آلاینده ها در آب نمک باقیمانده را افزایش می دهد ، که می تواند منجر به مقیاس بندی و رسوب غشای شود. بنابراین ، باید تعادل بین حداکثر رساندن نرخ بهبودی و حفظ عملکرد طولانی مدت غشاء ایجاد شود.

4. نرخ رد

نرخ رد اندازه گیری توانایی غشای در حفظ آلاینده های خاص است. این به عنوان درصد یک املاح خاص که توسط غشای حفظ می شود تعریف شده است. غشاهای نانوفیلتراسیون در رد یون های چند معادل بسیار مؤثر هستند. به عنوان مثال ، آنها می توانند بیش از 90 ٪ یون های کلسیم و منیزیم را که مسئول سختی آب هستند ، رد کنند.

میزان رد یون های یکنواخت به طور کلی پایین تر است. یونهای سدیم و کلرید بسته به نوع غشای و شرایط عملیاتی ممکن است نرخ رد از 20 ٪ تا 80 ٪ داشته باشند. ترکیبات آلی با وزن مولکولی بیشتر از 200 - 300 دالتون نیز توسط غشاهای نانوفیلتراسیون رد می شوند. این امر باعث می شود نانوفیلتراسیون برای از بین بردن سموم دفع آفات ، داروهای دارویی و سایر آلاینده های آلی از آب مناسب باشد.

5. پیکربندی سیستم

سیستم های تصفیه آب نانوفیلتراسیون را می توان به روش های مختلفی برای پاسخگویی به نیازهای خاص کاربردی تنظیم کرد. متداول ترین پیکربندی یک سیستم چند مرحله ای است. در یک سیستم چند مرحله ای ، آب خوراک از یک سری ماژول های غشایی به ترتیب عبور می کند. این امر باعث می شود نرخ بهبودی کلی بالاتر و کنترل بهتر روند جداسازی.

ماژول های غشایی را می توان به صورت موازی یا به صورت سری تنظیم کرد. در یک ترتیب موازی ، آب خوراک بین ماژول های غشایی چندگانه تقسیم می شود و نفوذ از هر ماژول با هم جمع می شود. این پیکربندی باعث افزایش کل شار سیستم می شود. در یک ترتیب سری ، نفوذ از یک ماژول به آب خوراک برای ماژول بعدی تبدیل می شود. این می تواند میزان رد آلاینده ها را بهبود بخشد.

قبل از درمان بخش مهمی از پیکربندی سیستم است. این شامل از بین بردن ذرات بزرگ ، کلوئیدها و مواد آلی از آب خوراک قبل از ورود به غشای نانوفیلتراسیون است. روشهای قبل از درمان متداول شامل رسوب ، تصفیه و جذب کربن فعال است. برخی از سیستم ها نیز استفاده می کنندغشای UF 8 اینچبه عنوان یک مرحله قبل از درمان برای از بین بردن مواد جامد معلق و ماکرومولکول ها.

6. پس از درمان

بسته به استفاده نهایی از آب تصفیه شده ، ممکن است درمان پس از آن مورد نیاز باشد. برای کاربردهای آب آشامیدنی ، ضد عفونی اغلب برای از بین بردن هرگونه میکروارگانیسم های باقی مانده ضروری است. کلرینگ ، ازن یا ماوراء بنفش (UV) روشهای ضد عفونی کننده رایج است.

در برخی موارد ، ممکن است آب تصفیه شده از نظر pH و محتوای معدنی آن تنظیم شود. به عنوان مثال ، اگر فرآیند نانوفیلتراسیون بیش از حد بسیاری از مواد معدنی را حذف کرده است ، الفسیستم نرم کننده آبیا از یک سیستم افزودنی معدنی ممکن است برای اضافه کردن مواد معدنی ضروری مانند کلسیم و منیزیم استفاده شود.

7. سازگاری با سایر فن آوری های تصفیه آب

سیستم های تصفیه آب نانوفیلتراسیون می توانند با سایر فن آوری های تصفیه آب برای دستیابی به تصفیه جامع تر آب ادغام شوند. به عنوان مثال ، آنها می توانند با آنها ترکیب شوندسیستم فیلتر آب اسمز معکوسبرای تصفیه منابع آب با سطح بسیار زیاد مواد جامد محلول. سیستم نانوفیلتراسیون می تواند به عنوان یک مرحله قبل از درمان برای از بین بردن بیشتر یون های چند معادل و مواد آلی ، کاهش بار در سیستم اسمز معکوس و افزایش طول عمر آن استفاده شود.

آنها همچنین می توانند در رابطه با رزین های تبادل یونی استفاده شوند. از تبادل یونی می توان برای تنظیم بیشتر ترکیب یون آب تصفیه شده ، به ویژه برای از بین بردن یون های یکپارچه باقیمانده استفاده کرد.

پایان

سیستم های تصفیه آب نانوفیلتراسیون یک راه حل قدرتمند و همه کاره برای تصفیه آب ارائه می دهند. مشخصات فنی آنها ، از جمله ویژگی های غشایی ، فشار عملیاتی ، شار ، میزان بازیابی ، میزان رد ، تنظیمات سیستم و سازگاری با سایر فناوری ها ، آنها را برای طیف گسترده ای از کاربردها ، از تصفیه آب آشامیدنی گرفته تا استفاده مجدد از فاضلاب صنعتی ، مناسب می کند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد سیستم های تصفیه آب نانوفیلتراسیون ما هستید یا می خواهید در مورد یک پروژه خاص تصفیه آب بحث کنید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای مشاوره دقیق با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا بر اساس نیازهای منحصر به فرد خود ، راه حل های سفارشی را برای شما ارائه دهند.

منابع

• چریان ، م. (1998). کتابچه راهنمای Ultrafiltration و Microfiltration. انتشارات Technomic.
• بیکر ، RW (2004). فناوری و برنامه های غشایی. جان ویلی و پسران.
• Fane ، Ag ، & Fell ، CJD (1987). فرآیندهای جداسازی غشای. Elsevier