اولترافیلتراسیون در تصفیه آب

می توان از آب شیرین کن RO صنعتی به سیستم های پیش فیلتر، اولترافیلتراسیون، اشعه ماورا بنفش به جهت ضدعفونی، مبدل حرارتی، دوز کلر و سیستم های اندازه گیری و کنترل خودکار مجهز کرد تا کارایی ای سیستم ها افزایش یابند

سالهای بسیار زیادی است که ممبران های کاربردی در خط مقدم فناوری، اقدام به جداسازی  املاح های موجود در آب نموده اند. هر یک از این روش های به نوبه خود از سطح عملکرد بالا برخوردار بوده و در خط تولید استفاده می شوند. اولترافیلتراسیون یکی از این روش های عالی است که از پیشرفته ترین فناوری های روز دنیا برخوردار می باشد.

بیشتر عناصر غشایی فوق تصفیه از برنامه ها و چالش های خاص برای تولید آب تصفیه شده برخوردار هستند. اما درک ما از فناوری غشایی چیست؟ در نظر ما فناوری غشایی در سیستم های فوق تصفیه استاندارد، به دو صورت انجام می گیرد.

• روش فیبر توخالی
• ماژول غشای مارپیچ

فرایند فیلتراسیون غشایی آب، در کنار دیگر فناوری های تصفیه آب از چند فرایند خاص برخوردار است. می توان هر یک از این فرایند های اولترافیلتراسیون را امروزه با سطح عملکرد های متفاوت در بازار مشاهده نمود.

اولترافیلتراسیون چه فرایندی است؟

این روش آب شیرین کن صنعتی در اصل یک فرایند جداسازی با استفاده از غشاهای خاص است. غشاهایی که در اندازه منافذ مختلف وجود دارند. از جمله منافذی برابر با ۰.۱ تا ۰.۰۰۱ میکرون. در این روش شیرین کردن آب، مواد کلوئیدی و مولکول های پلیمری آلی و معدنی با استفاده از وزن مولکولی بالا از بین می روند.

البته باید بگوییم که در روش اولترافیلتراسیون ارگانیسم هایی که از وزن کمی برخوردار هستند، حذف نمی شوند. مثلا ارگانیسم هایی همچون کلسیم، سدیم، کلرید منیزیم، سولفات و …. . تنها گونه های خاصی که دارای وزن مولکولی بالایی هستند در این روش از بین می روند.

به همین دلیل تنها با اعمال فشار های کم به شار می توان به نتیجه مناسب در غشای فرا فیلتراسیون دست یافت. منظور از شار غشایی، در اصل واحد سطح غشا در هر واحد زمان است. می توانیم میزان شار غشایی اولترافیلتراسیون را به عنوان گالن در هر فوت مربع با متر مکعب در هر متر مربع در روز بیان کنیم.

اصولا غشاهایی که در روش اولترافیلتراسیون وجود دارند از شار بالایی برخوردار می باشند.. اما در بیشترین کاربرد، شار باید بین ۵۰ تا ۲۰۰ GFD باشد. که در این حالت میزان فشار در حدود ۵۰ psi متغیر است. در حالی که در روش اسمز معکوس غشا تنها بین ۱۰ تا ۳۰ GFD بوده که میزان فشار عملیاتی آن برابر با ۲۰۰ تا ۴۰۰ psi می باشد.

انواع محصولات Ultra – filtration

ماژول های مختلفی وجود دارند که از جمله اولترا فیلتر های به شمار می روند. از جمله این محصولات باید به موارد زیر اشاره نماییم:

• ماژول های DOW™ Ultrafiltration Modules Model SFP-2660 and SFD-2660

این نمونه از سیستم های اولترا فیلتر دارای استحکام بالایی بوده و از ساختار توخالی برخوردار هستند. با استفاده از این اولترافیلتراسیون ها می توان به راحتی باکتری ها، ویروس ها و ذراتی که تا قطر ۰.۰۳ میکرومتر دارند را به راحتی از آب حذف کرد.

غشاهایی که در این سیستم ها وجود دارند قادر هستند ذرات کلوئیدی موجود درآب را به راحتی حذف کرده و آب را شیرین کنند. از این سیستم ها در آب شیرین کن های صنعتی به عنوان پیش تصفیه استفاده می کنند. الیافی که در این نوع غشاهای اولترافیلتراسیون به کار رفته است، از جنس PVDF آب گریز بوده و حفره دار می باشند.

علاوه بر آن این غشا ها از مقاومت شیمیایی بالا برخوردار بوده و استحکام بالایی نیز دارند. زمانی که از غشاهای اولترا فیلتر استفاده می شود، دیگر نیازی به فرایندهای پیش تصفیه نخواهد بود. علاوه بر آن با استفاده از U-PVC نیز می توان فشار سیستم را کاهش داد. این نمونه از غشاهای اولترافیلتراسیون برای ظرفیت ۵۰ متر مکعب در ساعت یا کمتر مناسب می باشند.

از ماژول های DOW برای تصفیه آب دریا، فاضلاب های صنعتی و تصفیه آب های سطحی استفاده می شود. بهتر است این نکته را در نظر داشته باشید که در حین راه اندازی این سیستم ها از تمیز کردن، خاموش کردن سیستم و تغییر فشار ناگهانی آن خودداری کنید.

برای این که از بروز آسیب های احتمالی غشاهای اولترافیلتراسیون جلوگیری نمایید، پیش از شروع کار آنها را مورد شستشو قرار داده و هوای درون سیستم را تخلیه کنید. برای این که از رشد بیولوژیکی در حین خاموش کردن سیستم جلوگیری نمایید، می توانید از محلول های نگهدارنده در ماژول های غشایی استفاده کنید.

• ماژول های اولترافیلتراسیون DOW ™ مدل SFP-2860، SFD 2860، SFP-2880 و SFD-2880

یکی دیگر از انواع محصولات اولترا فیلتر ماژول های DOW ™ هستند. این ماژول ها نیز از کیفیت و کارایی بالایی برخوردار بوده و مقاومت مکانیکی و استحکام آنها بالا میباشد. این سری از ماژول های غشایی نوعی فیبر توخالی هستند که برای PVDF ساخته شده اند.

فرایند استفاده از این نمونه اولترا فیلترها همچون ماژول های DOW™ Ultrafiltration Modules Model SFP-2660 and SFD-2660 می باشد. از این رو هر دو یک کاربرد دارند. اما از این ماژول ها هم برای سیستم های تصفیه آب استفاده می شود و هم برای سیستم های آب شیرین کن صنعتی.

علاوه بر آن با استفاده از این غشاهای اولترافیلتراسیون می توان ذرات کلوئیدی موجود در آب که عملیات تصفیه را با مشکل مواجه می سازند، حذف کرد. با استفاده از الیاف PVDF می توان به راحتی و سادگی آب را تصفیه کرد.

از این سیستم برای تصفیه اب های سطحی، فاضلاب شهری، فاضلاب صنعتی و آب دریا استفاده می کنند. می توان با این روش فرایند پیش تصفیه را کاهش داده و با سرعت بیشتری اقدام به تصفیه آب نمود. این ماژول های اولترافیلتراسیون نیاز به مخازن تحت فشار ندارند.

برای راه اندازی و استفاده از این غشاها نیز بهتر است حساسیت های لازم را به خرج دهید. یعنی طبق دستورالعمل ان را راه اندازی کنید. ابتدا غشای اولترا فیلتر را مورد شستشو قرار داده و آن را طبق مراحل پیش پردازش استفاده کنید.

حتما به خاطر داشته باشید که پیش از استفاده از این سیستم ها، حتما تمام هوای موجود در انها را تخلیه نمایید. می توانید از محلول های مخصوص ماژول برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها استفاده کنید.

• ماژول های DOW IntegraFlux ™ Ultrafiltration  مدل SFP-2860XP، SFD-2860XP، SFP-2880XP و SFD-2880XP

این نمونه از ماژول های اولترافیلتراسیون از جنس PVDF و فیبر های XP ساخته شده اند. از این رو استحکام بالایی داشته و نفوذپذیری آنها نیز بالا می باشد. از آنجایی که حفره های زیادی دارند عملکرد آنها نیز افزایش می یابد. مصرف انرژی در این ماژول ها کم بوده از این رو بسیار محبوب به شمار می روند.

این ماژول ها نیازی به مواد شیمیایی نداشته و نسبت به نمونه های قدیمی خود ۳۵ درصد نفوذ پذیری بیشتری دارند. تمامی ویروس ها و باکتری هایی که قطری تا ۰.۰۳ میکرو متر دارند، در دام حفره های این غشاها افتاده و از این رو آبی که از غشاهای اولترافیلتراسیون عبور میکند تمامی میکروارگانیسم های خود را از دست می دهد.

ذرات کلوئیدی که در آب وجود دارند در طی فرایندی از غشا عبور نکرده و به همین دلیل این غشاها برای تصفیه اولیه آب مناسب ترین به شمار می روند. از این غشاها بیشتر برای آب شیرین کن های صنعتی استفاده می شود. الیاف های توخالی PVDF که در غشای اولترا فیلتر وجود دارند، استحکام مکانیکی بالایی داشته و از این رو طول عمر ماژول های اولترافیلتراسیون را افزایش می دهد.

این سری از سیستم ها دارای ظرفیتی معادل ۵۰ متر مکعب بر ساعت داشته و در ارتفاع محدود نصب می شود. ماژول های سری SFP2880XP یا SFD-2880 XP نفوذ پذیری بالایی داشته و برای محیط های مختلفی استفاده می شوند. از جمله تصفیه آب های سطحی، آب دریاها، فاضلاب های شهری و فاضلاب های صنعتی.

راه اندازی این ماژول های اولترافیلتراسیون مهم است. زیرا در صورتی که به درستی بر روی سیستم ها نصب نشوند می توانند آسیب جدی به سیستم تصفیه اب وارد کنند. به همین دلیل پیش از ان که اقدام به نصب سیستم های غشای اولترا فیلتر نمایید، اقدام به پیش پردازش غشا کنید.

پس از آن دیگر بررسی های لازم را انجام دهید. حتما در نظر داشته باشید که سیستم را در حین راه اندازی به هیچ عنوان خاموش یا تمیز نکنید. سیستم های اولترا فیلتر باید مورد شستشو قرار گرفته و پس از آن که هوای درون آن ها از سیستم خارج شد، آنها را مورد استفاده قرار داد.

آبی که برای شستشوی این سیستم ها استفاده می کنید قابلیت استفاده مجدد را ندارد و باید دور ریخته شود. برای این که از رشد میکروارگانیسم ها بر رو غشا جلوگیری کنید، لازم است آنها را در محلول های نگهدارنده حفظ نمایید. در نهایت نیز از غشاهای اولترافیلتراسیون در فرایند تصفیه آب استفاده کنید.