ماژول هاي غشاي در تصفيه آب صنعتي

به طور معمول غشا از يك پليمر مصنوعي توليد مي شود، اگر چه اشكال ديگري از جمله غشا هاي سراميكي و فلزي ممكن است در دسترس باشد. تقريباً تمام غشاهاي توليد شده براي آب آشاميدني از مواد پليمري ساخته شده اند، زيرا قيمت آن ها به طور قابل توجهي كمتر از غشاهاي ساخته شده از مواد ديگر است. غشا هاي ساخته شده از پليمر ها كه با اكسيد كننده هاي مورد استفاده در تصفيه آب صنعتي واكنش نشان مي دهند، نبايد براي آب كلر دار استفاده شوند.
استحكام مكانيكي يكي ديگر از ملاحظات است، زيرا غشايي با مقاومت بيشتر مي تواند در برابر فشار هاي غشايي و ترانس غشايي (TMP) مقاومت كند و اين امر باعث انعطاف پذيري عملياتي بيشتر و استفاده از فشار هاي بالاتر مي شود. غشا هاي داراي قدرت استحكام در دو جهت ممكن است اجازه دهند كه عمليات تميز كردن يا آزمايش يكپارچگي از هر دو طرف آب ورودي يا آب فيلتر شده در غشا انجام شود. ممبران هاي مورد استفاده در تصفيه آب صنعتي با يك بار سطحي خاص ممكن است ذرات معلق يا ميكروبي را كه با بار مخالف هستند، به دليل جذب الكترواستاتيك از بين ببرند. غشا ها همچنين مي توانند آب دوست (جذب كننده آب) يا آبگريز (دفع كننده آب) باشند. اين اصطلاحات، چگونگي خيس شدن غشا ها و همچنين توانايي مقاومت در برابر گرفتگي منافذ را تا حدي توصيف مي كند.

غشاهاي تصفيه آب صنعتي ميكروفيلتراسيون و اولترافيلتراسيون ممكن است از طيف گسترده اي از مواد از جمله استات سلولز، پلي وينيليدن فلورايد، پلي اكريلونيتريل، پلي پروپيلن، پلي سولفون، پلي اترسولفون يا ساير پليمر ها ساخته شوند. هر يك از اين مواد با توجه به بار سطحي، درجه آبگريزي، pH و تحمل اكسيد كننده ها، قدرت و انعطاف پذيري داراي خصوصيات متفاوتي هستند. غشاهاي نانو فيلتراسيون و اسمز معكوس RO معمولاً از مواد استات سلولزي يا پلي آميد تشكيل شده و مزايا و معايب مختلف اين مواد را دارند. غشا هاي سلولزي نسبت به تجزيه بيولوژيكي حساس هستند و بايد در محدوده pH 4 تا ۸ مورد استفاده قرار گيرند، اما تا حدي مقاومت در برابر اكسيد كننده هاي سطح پايين پيوسته را دارند. مقادير تزريق كلر ۰.۵ ميلي گرم در ليتر يا كمتر ممكن است تجزيه بيولوژيكي و گرفتگي بيولوژيكي را بدون آسيب رساندن به غشا كنترل كند. برعكس، غشا هاي پلي آميد مي توانند تحت طيف وسيعي از شرايط pH استفاده شوند و در معرض تجزيه بيولوژيكي نيستند. اگر چه اين غشا ها تحمل بسيار كمي در برابر اكسيدكننده هاي قوي دارند، اما با اكسيد كننده هاي ضعيف تري مانند كلرامين سازگار هستند. اين غشا ها براي كار به فشار به ميزان قابل توجهي كمتر نياز دارند و به ماده غالب مورد استفاده براي كاربرد هاي نانو فيلتراسيون يا آب شيرين كن تبديل شده اند.

غشاهاي تصفيه آب صنعتي

ماژول هاي غشاي آب شيرين كن

فيلتر هاي غشايي معمولاً به صورت يك دسته ورق تخت يا فيبرهاي توخالي توليد مي شوند و سپس بصورت چندين نوع متفاوت از ماژول هاي غشايي ساخته مي شوند. ساخت ماژول به طور معمول شامل آب بندي مواد غشايي در يك مجموعه، مانند ماژول فيبر توخالي است. اين نوع ماژول ها براي استفاده طولاني مدت در طي چند سال طراحي شده اند. ماژول هاي مارپيچ نيز براي استفاده طولاني مدت ساخته مي شوند، اگرچه اين ماژول ها در يك مخزن تحت فشار جداگانه و مستقل از خود ماژول قرار گرفته اند.
ماژول هاي فيبر توخالي
اكثر ماژول هاي فيبرتوخالي كه در كاربرد هاي تصفيه آب آشاميدني استفاده مي شوند، براي غشا هاي ميكرو فيلتراسيون يا اولترا فيلتراسيون براي فيلتر كردن ذرات ساخته مي شوند. اين ماژول ها از غشا هاي فيبرتوخالي تشكيل شده اند كه لوله هاي بلند و بسيار باريكي هستند كه ممكن است از مواد غشايي كه قبلاً توصيف شده اند ساخته شوند. الياف ممكن است در يكي از چندين آرايش مختلف بسته بندي شوند. الياف را مي توان به صورت طولي به هم پيوند داد، از دو طرف آن را در يك رزين پيچيد و در يك مخزن تحت فشار قرار داد.
اين ماژول ها به طور معمول به صورت عمودي نصب مي شوند، اگرچه ممكن است از نصب افقي استفاده شود. اين الياف مي توانند شبيه ماژول هاي مارپيچ باشند و در مخازن تحت فشار مستقل از خود ماژول قرار گيرند. اين ماژول ها (و مخازن تحت فشار) به صورت افقي نصب مي شوند. الياف توخالي بسته بندي شده همچنين مي توانند به صورت عمودي در حوضچه اي كه نيازي به مخزن فشار ندارد غوطه ور شوند. يك ماژول فيبر توخالي معمولي در تصفيه آب صنعتي ممكن است از چند صد تا بيش از ۱۰ هزار الياف تشكيل شود.

اگرچه ابعاد آن توسط سازنده متفاوت است، محدوده تقريبي ساخت الياف توخالي عبارتند از: • قطر خارج ۰.۵ – ۲.۰ ميلي متر • قطر داخل ۰.۳-۱.۰ ميلي متر • ضخامت ديواره فيبر ۰.۱-۰.۶ ميلي متر • طول فيبر ۱-۲ متر در حالت “درون به بيرون” يا “خارج به داخل” كار شده است.

در حالت از خارج به درون، آب خوراك از خارج فيبر به داخل عبوركرده وآب فيلتر شده در مركز فيبرجمع مي شود ودر حالت درون به بيرون آب خوراك از طريق ديواره فيبر به صورت شعاعي فيلتر مي شود. سپس آب فيلتر شده در خارج فيبر جمع مي شود.
هنگامي كه يك ماژول فيبر توخالي در حالت از داخل به بيرون كار مي كند، ممكن است آب تحت فشار وارد مركز فيبر از هر يك از دو انتهاي ماژول شود، در حالي كه آب فيلترشده از طريق يك درگاه واقع در مركز يا انتهاي آن خارج مي شود. در حالت خارج به داخل ، آب معمولاً از طريق يك درگاه ورودي واقع در مركز وارد ماژول مي شود و در مركز فيبر فيلتر مي شود. اكثر سيستم هاي فيبر توخالي در حالت فيلتراسيون مستقيم كار مي كنند و به طور دوره اي شستشو مي شوند تا مواد جامد جمع شده از بين بروند.

ماژول هاي مارپيچي

ماژول هاي مارپيچ براي حذف مواد محلول از آب توليد شده اند و اغلب در فرآيند هاي نانو فيلتراسيون و اسمز معكوس RO مورد استفاده قرار مي گيرند. واحد اصلي يك بسته از ورقه هاي غشاي تخت است كه يك برگ ناميده مي شود به صورت مارپيچ در اطراف يك لوله سوراخ دار مركزي نصب مي شود. يك برگ شامل دو ورق غشايي است كه پشت به پشت قرار گرفته و توسط يك جدا كننده به نام انتقال دهنده آب فيلتر شده از هم جدا شده اند. لايه هاي برگ در امتداد سه لبه چسبانده مي شوند، در حالي كه لبه بدون چسب در اطراف لوله مركزي سوراخ دار مهر و موم شده است. آب در انتهاي غشاي مارپيچي در مسيري موازي با لوله مركزي وارد كانال هاي جدا كننده مي شود. همانطور كه آب از بين جدا كننده ها عبور مي كند، بخشي از از آن با عبور از داخل هر كدام از لايه هاي غشا به داخل كانال انتقال آب فيلتر شده ريخته و آلودگي هاي محلول و ذرات نامحلول در پشت غشا باقي مي ماند. آب فيلتر شده در كانال انتقال آب فيلتر شده به صورت مارپيچ به سمت داخل به سمت لوله جمع كننده مركزي حركت مي كند، در حالي كه آب موجود در اسپيسر تغذيه اي كه از طريق غشا نفوذ نمي كند، همچنان در سطح غشا جريان دارد و با آلودگي هاي طرد شده به طور فزاينده اي تغليظ مي شود. اين جريان تغليظ شده از انتهاي لوله اي موازي با لوله مركزي واز نقطه مقابل ورودي خوراك خارج ميشود.

ماژول مارپيچ آب شيرين كن

حالت رسوب

سيستم هاي فيلتراسيون غشايي كه درحالت رسوب گذاري كار مي كنند داراي يك جريان ورودي (خوراك) و يك جريان خروجي (مايع فيلتر شده) هستند. اين سيستم ها معمولاً سيستم هاي فيلتراسيون بن بست يا مستقيم نيز ناميده مي شوند و از نظر پيكربندي هيدروليكي مشابه فيلتر هاي سنتي با بستر گرانولي هستند. در حالت رسوب، آلودگي هاي معلق در جريان در سطح غشا تصفيه آب صنعتي جمع مي شوند و توسط نيرو هاي هيدروليكي عمود بر غشا در محل نگه داشته مي شوند و يك لايه كيك تشكيل مي دهند.
اكثر سيستم هاي ميكرو فيلتراسيون و اولترا فيتراسيون با فيبر توخالي در حالت رسوب كار مي كنند. به طور معمول، مواد جامد انباشته شده با شستشوي مجدد از سيستم هاي اولترا فيلتراسيون و ميكروفيلتراسيون خارج مي شوند. با اين حال، برخي از سيستم ها تا زماني كار مي كنند كه جامدات جمع شده جريان و يا فشار داخل غشا (TMP) را تا حد غير قابل قبولي كاهش دهند، در آن زمان كارتريج غشايي در تصفيه آب صنعتي تعويض مي شود. برخي از سيستم هاي اولترا فيلتراسيون و ميكرو فيلتراسيون از يك ضربان برگشتي دوره اي يا يك فاصله زماني كوتاه جريان معكوس (كه ممكن است شامل هوا و يا افزودن دوزهاي كمي از اكسيدان ها باشد) استفاده مي كنند كه براي جدا كردن ذرات از سطح غشا بدون از بين بردن اين مواد جامد از سيستم استفاده مي شود. اين فرآيند دوباره ذرات را معلق مي كند، در نتيجه مواد جامد معلق را در آب در نزديكي سطح غشا تغليظ مي كند و احتمال عبور عوامل بيماري زا يا ساير ذرات از طريق يكپارچگي و آلودگي فيلتر را افزايش مي دهد.

حالت تعليق

در سيستم هاي فيلتراسيون ماژول غشايي در تصفيه آب صنعتي كه در حالت تعليق كار مي كنند، در طول فيلتراسيون به صورت مداوم يا متناوب، يك نيروي شستشو با استفاده از آب و يا هوا به موازات غشا اعمال مي شود.

شركت پيورآكوا از ارائه دهندگان با كيفيت ترين سيستم هاي تصفيه آب صنعتي است. براي دريافت اطلاعات بيشتر مي توانيد با شركت سازه هاي آبي با برند پيورآكوا تماس حاصل فرماييد.