بهره برداری آب شیرین کن

اصولاً بهره برداری آب شیرین کن مراحل مشخصی دارد. مهم‌ترین آن‌ها افزایش تدریجی فشار خوراک به ویژه برای تأسیسات مربوط به آب دریا است. انجام مراحل راه‌اندازی معمولی برای استفاده از کنترل کننده‌ها و شیرهای قابل برنامه‌ریزی، عموماً خودکار است. تنظیم ابزار کنترلی، کار کرد هشدار دهنده‌ها و تجهیزات ایمنی، کنترل خوردگی و نشتی باید بر طبق اصول معینی بازبینی و نگهداری شود.

عملیات راه‌اندازی سیستم غشا و زمان لازم برای رسیدن به حالت تعادل بستگی به شرایط انبارداری غشا دارد. غشاهای خشک و غشاهایی که در مجاورت رطوبت نگه‌داشته شده‌اند. اگر به درستی انبار شوند، می‌توانند پس از چند ساعت و یا چند روز بهره‌برداری به حالت تعادل برسند. کار کرد غشاهای رطوبت دیده به درستی از مرحله شروع به حالت تعادل می‌رسند، در صورتی که جریان در غشاهای خشک برای شروع عملیات کمی زیادتر است. معمولاً دفع نمک در برخی غشاها در طی اولین ساعت‌ها و یا اولین روزهای بهره‌برداری بهتر می‌شود و پس از آن ثابت باقی می‌ماند. غشاهای مرطوب سریع‌تر از غشاهای خشک به حالت تعادل می‌رسند.

وقتی سیستم غشا راه‌اندازی می‌شود. کارکرد آن به طور ایده آل باید در شرایط ثابت، نگه‌داشته شود؛ اما در واقع تأسیسات مربوط به غشا بارها روشن و خاموش می‌شود. روشن خاموش کردن‌های متوالی باعث تغییر در فشار و شدت جریان شده، به آلمان‌های غشا، تنش مکانیکی تحمیل می‌کند. بنابراین تعداد روشن و خاموش کردن‌ها باید به کمترین تعداد برسد و مراحل منظم عملیات راه‌اندازی باید تا حد امکان بدون اشکال باشد.

گام‌های بهره‌برداری از سیستم اسمز معکوس به شرح مراحل زیر خلاصه می‌گردد:

•  ثبت فشار ورودی و خروجی فیلترها:

این اندازه‌گیری شامل فشار ورودی و خروجی فیلترهای شنی، فیلترهای کربن فعال و کارتریج ها در مسیر تصفیه قبل از سیستم RO است. اختلاف فشار بین ورودی و خروجی فیلتر شاخص میزان گرفتگی فیلتر است و به عنوان پارامتر تعیین کننده زمان شستشوی معکوس کاربرد دارد.

در زمان بهره برداری سیستم های تصفیه آب بایستی گیج های فشار همواره کنترل شود.

• کنترل و ثبت کلر آزاد خروجی:

اندازه‌گیری مقدار کلر آزاد شاخص مهمی در بهره برداری آب شیرین کن است. کلر آزاد با غلظت کل کلر در آب خوراک سیستم RO ضروری است و نباید هیچ‌گونه کلر آزاد در آب خوراک وجود داشته باشد. با اندازه‌گیری این شاخص کارایی فیلترهای کربن فعال یا سیستم شیمیایی حذف کلر از آب خوراک مورد ارزیابی قرار می‌گیرد و در صورت وجود اشکال در کارایی کربن فعال یا تزریق محلول شیمیایی زود اشکال برطرف گردد.

روش‌های اندازه‌گیری کلر باقی‌مانده

بسته به میزان دقت مورد نیاز و تجهیزات در دسترس، می‌توان از روش‌های زیر برای تعیین میزان کلر باقی‌مانده استفاده نمود:

• تست ارتوتولیدین (orthotolidine)
• تیتراسیون یدومتری مستقیم یا برگشتی
• تیتراسیون آمپرومتری
• رنگ‌سنجی DPD
• تیتراسیون DPD-FAS
• روش سرینج‌آلدازین (syringaldazine) یا فکتس (FACTS)

برای اطلاعات بیشتر به لینک روش های اندازه گیری کلر مراجعه کنید.

• ثبت فشار ورودی و خروجی فیلتر کارتریج:.

فشار آب خوراک در ورودی و خروجی فیلتر کارتریج ثبت می‌شود. اختلاف فشار بین ورودی و خروجی فیلترهای کارتریج نشان دهنده میزان گرفتگی آن‌ها است

•  کنترل درجه حرارت آب:

دما یا درجه حرارت فاکتور بسیار مهمی در کارایی سیستم اسمز معکوس است.

• pH آب ورودی:

معمولاً سامانه‌های RO فقط در یک محدوده pH خاص قادر به کار هستند و در خارج این محدوده غشا آن‌ها در معرض رسوب نمک‌ها یا تخریب قرار می‌گیرد. باید pH مترها به طور مرتب با محلول‌های بافر با pH مشخص کالیبره شوند.

آزمایش pH یکی از مهم ترین و رایج ترین آزمون های شیمیایی می باشد. آزمایش pH نشانگر میزان اسیدی بودن یا اسیدی نبودن نمونه  می باشد. pH در اندازه گیری قلیائیت، کربن دی اکسید و دیگر تعادلات اسیدی و بازی مؤثر می باشد. در دمای مشخص شدت اسیدی یا بازی بودن نمونه با pH یا فعالیت یون هیدروژن مشخص می شود. قلیائیت و اسیدیته ظرفیت خنثی سازی اسید و باز در آب می باشد.  برای مطالعه بیشتر به لینک آزمایش pH آب مراحعه کنید.

• ثبت میزان کارکرد RO:

به منظور تعیین میزان کارکرد دقیق سیستم RO و کنترل زمان سرویس‌ دهی آن و اندازه‌گیری مدت زمانی که سیستم اسمز معکوس در سرویس  است مفید و ضروری است.

•  ثبت فشار غشاء RO:

فشار در ورودی ماژول‌ها، فشار اولیه یا فشار خوراک نامیده می‌شود. چنانچه در مسیر آب خوراک از خروجی پمپ‌های فشار بالا تا مرحله اول RO شیر کنترل قرار گرفته است اندازه‌گیری پیوسته فشار در خروجی ضروری است، زیرا فشار ورودی کم سبب کاهش کارایی سیستم می‌شود و فشار ورودی خیلی زیاد سبب آسیب غشاها می‌شود.

•  کنترل فشار جریان دفعی:

فشار در خروجی آخرین المنت یک ماژول، فشار آب تغلیظ شده یا فشار آب‌شور نامیده می‌شود، این فشار نشانگر فشار سیستم قبل از شیر کنترل مسیر جریان دفعی سیستم است. اختلاف فشار بین خوراک RO و جریان دفعی آن شاخصی از مقاومت موجود در برابر عبور جریان در طی گذر آن از روی غشاء است، هر چند این اختلاف فشار به دما و دبی آب خوراک بستگی دارد، ولی می‌تواند معیار خوبی از کیفیت عملکرد غشا باشد به شرط آن که دبی آب شیرین و آب‌شور ثابت نگه‌داشته شوند.

• ثبت میزان جریان تولید RO:

درستی مقادیر نشان داده شده در فلومترهای تولید و پساب را به راحتی می‌توان از افزایش و کاهش سطح یا حجم مخازن برسی نمود.

• بازیافت سیستم: 

نسبت جریان تولید به جریان خوراک میزان بازیافت اسمز معکوس نامیده می‌شود. این پارامتر با غلظت نمک‌ها و مواد معلق در آب خوراک RO و در نتیجه احتمال تشکیل رسوب یا فولینگ روی سطح غشاء مرتبط است.

• جریان برگشتی RO
•  TDS آب ورودی

در آزمایش TDS آب ، مواد جامدی را که از صافی با قطر منافذ کمتر از 0.2 میکرومتر عبور کند، کل مواد جامد محلول (TDS) می نامند. مواد جامد محلول، عمدتاً مواد معدنی هستند. آبی را که TDS آن زیاد باشد، آب کانی دار می نامند. غلظت کل مواد جامد محلول آب ها، از صفر تا بیش از mg/L 100^,000 (در آب های خیلی شور) متفاوت است. TDS آب دریا حدودmg/L 35^,000  است. برای اظلاع بیشتر در این زمنیه بر لینک کلیک کنید.

•  TDS آب تولید

باید اندازه‌گیری‌های TDS   در بهره برداری آب شیرین کن را به صورت ماهیانه تمیزکاری نمود. معمولاً در مورد اندازه‌گیری TDS جریان‌ها در سیستم RO یک عدد خاص موردنظر نیست، بلکه بر اساس محدوده‌ای از مقادیر قرائت شده در فصول مختلف زمانی قضاوت صورت می‌گیرد.

ممکن است مشکلات متعدد مکانیکی، برقی، سازه‌ای و بهره‌برداری فرایندی پیش‌روی یک آب‌شیرین‌کن اسمز معکوس باشد که به فراخور نوع مشکل راه‌کار کنترلی خاصی وجود دارد. در بحث مشکلات فرایندی و عملیاتی بهره‌برداری، گرفتگی و رسوب نقش ویژه‌ای را ایفا می‌کنند. در مطالب بعدی زیر نشانه‌های آسیب غشا بررسی خواهند شد. آسیب به غشا تنها یکی از مشکلات پیش روی بهره‌برداران آب‌شیرین‌کن‌های اسمز معکوس است.