شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 4 دقیقه

شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس

شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس ، یکی از روش های فرآیند جداسازیی غشایی می باشد که به صورت گسترده برای تصفیه آب چاه و دریا و دریاچه مورد استفاده قرار می گیرد. به منظور طراحی و ساخت دستگاه آب شیرین کن آب چندین مرحله مختلف باید انجام شود. بایستی در مراحل اولیه کیفیت آب و همچنین دبی آب برآورد شود.  روش اسمز معکوس در تصفیه آب شامل مراحل زیر است :

آزمایش کیفیت آب سیستم های آب شیرین کن

تصفیه مقدماتی (pretreatment)

تصفیه مقدماتی به منظور استفاده بهینه از غشاها و افزایش زمان کارکرد غشاء انجام می‌گیرد و در طی این عملیات آب را آماده عبور از روی غشاء می‌سازند. این عملیات عبارتند از:

جداسازی ذرات جامد معلق موجود در آب ورودی :

مواد معلق و کلوئیدی موجود در آب سبب گرفتگی  غشاء می‌شود. گرفتگی غشاها با اندیس گرفتگی تعیین می‌گردد و لازم است اندیس گرفتگی آب عبوری از روی یک غشای مشخص، زیر حد مجاز تعیین شده برای غشاء باشد. برای این منظور آب را از روی صافی‌های کارتریج 5 الی 10 میکرونی عبور می‌دهند.

حذف میکروارگانیزم‌ها:

میکروارگانیزم‌ها همانند باکتری‌ها می‌توانند موجب گرفتگی غشاها شوند. حتی در برخی موارد آنزیم‌های ترشح شده از میکروارگانیزم‌ها بر روی غشاها، اثر تخریبی داشته‌اند. به این منظور لازم است آب تغذیه پیش از عبور از روی غشاء به وسیله تابش ماوراء بنفش و یا کلرین ضد عفونی شود. در صورت استفاده از کلرین به خاطر جلوگیری از کاهش عمر مفید غشاها، باید کلرین اضافی حذف شود. این عمل با استفاده از صافی بستر ذغال فعال و سولفیت‌ها انجام می‌یابد. غشاها سلولز استات در برابر میکروارگانیزم‌ها آسیب پذیری شدیدی دارند.

 تنظیم pH:

تنظیم نمودن pH آب به منظور افزایش عمر غشاء و جلوگیری از رسوب کردن برخی از املاح، امری ضروری است. عمر مفید غشاها در pH نامناسب به دلیل هیدرولیز شدن به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. pH مناسب برای غشاهای پلی آمید بین 4 الی 11 می‌باشد در حالی که برای غشاهای سلولز استات بین 4.5 الی 6.5 است؛ لذا بهره‌برداری از غشاهای سلولز استات نیاز به دقت زیادی دارد.

تنظیم دما:

برای حفاظت غشاء بایستی دمای آب تغذیه در زمان‌های مختلف در حد 20 الی 25 درجه سانتیگراد کنترل شود. بیشترین دمای مجاز برای غشاهای پلی آمید  35 و غشاهای سلولز استات C° 30 است. دمای بالا در pH نامناسب سرعت هیدرولیز غشاء را افزایش می‌دهد.

 کنترل عوامل رسوب کننده:

مواد اکسید شونده همانند اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن، منگنز و سیلیس می‌توانند در طی فرآیند املاح زدایی با رسوب نمودن روی غشاء مشکلاتی را بوجود آورند و در نتیجه کارآیی غشاء را کاهش دهند. ترکیب هگزا متافسفات را می‌توان برای کنترل این عوامل رسوب کننده، مورد استفاده قرار داد.

شکل زیر شمای مراحل مختلف تصفیه مقدماتی فرآیندهای یک واحد اسمز معکوس را نشان می‌دهد.

 

افزایش فشار

آب تغذیه بعد از انجام تصفیه مقدماتی به وسیله یک پمپ فشرده می‌شود تا پتانسیل عبور از غشاء را دارا باشد. حداکثر فشار مجاز برای غشاهای پلی آمید 28 اتمسفر و برای سلولز استات 60 اتمسفر با توجه به تجهیزات مورد استفاده می‌باشد. یک شیر کنترل به منظور تنظیم فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای آب‌های با TDS بالا که نیاز به تاًمین فشار بالا است لازم است غشاء از جنس سلولز استات انتخاب گردد.

اجزاء سیستم اسمز معکوس

غشاء جزء اصلی در تصفیه می‌باشد ولی در سیستم اسمز معکوس وسایل و تجهیزات زیر وجود دارد.

  • مخازن تهیه محلول و تزریق کننده‌های اسید و فسفات

این وسایل به منظور تهیه اسید با غلظت مناسب و تزریق آن به آب تغذیه به منظور تنظیم pH آب و تاًمین و تزریق فسفات به آب به دلیل جلوگیری از رسوب املاح کلسیم و منیزیم می‌باشد.

  • صافی کارتریج و کربن فعال

این تجهیزات به منظور افزایش عمر غشاء، با وارد نمودن آب عاری از مواد معلق و حذف باقی‌مانده کلرین ناشی از گند زدایی آب است.

  • پمپ فشار قوی

پمپ به منظور خنثی نمودن فشار اسمزی، جبران نمودن افت فشار ناشی از وجود غشاء و تجهیزات موجود در مسیر مورد نیاز است.

  • قاب‌ها (مدول‌ها) – pressure vessel

غشاها فوق‌العاده حساس و صدمه پذیرند. به دلیل فشار بالای سیستم اسمزی معکوس از pressure vessel قاب‌ها (مدول‌ها) استفاده می‌شود. قاب‌ها محفظه‌های مستحکم فلزی و یا پلیمری هستند که غشاء را در خود جای می‌دهند. قاب‌ها سطح وسیعی از سطح غشاء را در حجم پائینی جای می‌دهند. مدول‌ها وظیفه هدایت سیال را عهده‌دار هستند.

طراحی نامناسب مدول سبب کاهش کارآیی عملکرد غشاء‌ها می‌شود. یک مدول با طراحی مناسب، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد.

  1. در اختیار قرار دادن مقاومت مکانیکی لازم.
  2. در بر گرفتن سطح بالایی از غشاء.
  3. کنترل مناسب حرکت سیال.
  4. سهولت در تمیز نمودن فیزیکی و شیمیایی غشاء.
  5. سهولت در تعمیر و نگهداری.

ممبران ها (غشا ها)

ممبران (غشا) های اسمزی صنعتی از مواد پلیمری مختلفی ساخته می‌شوند و از لحاظ شکل هندسی و مواد بکار رفته متنوع هستند. مهمترین ممبران ها عبارتند از :

این غشاها اکثراً از ترکیب پلی سلولز استات ساخته شده است و به شکل لوله‌هایی به قطر 30 -20 میلی‌متر و با طول 250-200 سانتی‌متر است. حدود 20 عدد از این غشاها در درون یک قاب فولادی قرار می‌گیرند.

 

شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس

 

 

  • ممبران های (غشا) حلزونی شکل (Spiral-Wound Membrane )

این گونه غشاء نیز از ترکیب پلی سلولز استات با ضخامت 100 میکرون ساخته می‌شود. دو یا سه لایه از این غشاها که در بین آنها تور پلاستیکی قرار گرفته است را به دور یک لوله پلیمری مشبک و یا فولادی مشبک می‌پیچند و مجموعه را در درون قاب قرار می‌دهند

 

اجزا ممبران حلزونی شکل

 

ممبران های الیافی (Hollow Fibre Membrane)

این غشاها به شکل الیاف پلاستیکی مجوف و از جنس پلی آمید هستند. یک دسته از این الیاف مشتمل بر هزاران رشته از آن در درون یک قاب قرار می‌گیرند. آب تغذیه از روی غشاء عبور داده می‌شود و آّب تصفیه شده به درون حفره طولی الیاف تراوش می‌کند. مجموعه آب‌های تراوش شده به بیرون از قاب هدایت می‌شود.

اجزا ممبران الیافی

 

5/5 - (1 امتیاز)

مقالات پیشنهادی

طراحی پکیج شناور سازی

طراحی پکیج شناور سازی متغیر های عمده طراحی پکیج شناور سازی عبارتند از فشار ، نسبت برگشت، غلظت جامدات ورودی و زمان ماندگاری. با افزایش زمان ماند،جامدات معلق خروجی کاهش یافته و غلظت جامدات شناور شده افزایش می یابد. (قبل از ادامه خواندن این مطلب، مطلب فرایند شناور سازی مطالعه گردد.) هنگامیکه فرآیند شناوری سازی عمدتا […]

تصفیه بی هوازی فاضلاب کشتارگاه

تصفیه بی هوازی فاضلاب کشتارگاه تصفیه بی هوازی فاضلاب کشتارگاه يك روش مناسب و پذيرفته شده براي تصفيه فاضلاب هاي صنعت گوشت است.فرايند هاي بي هوازي در شرايط عدم وجود اكسيژن مورد بهره برداري قرار گرفته و محصـولات نهايي آنهـا مخلوطي از گازهاي متان و دي اكسيد كربن و مقداري لجن تثبيت شده است. هضم […]

كاهش سولفيد فاضلاب :

كاهش سولفيد فاضلاب : بمنظور كاهش سولفيد فاضلاب که از جمله مهمتـرين تركيبـات موجـود در فاضلاب هستند، راه متفاوتی وجود دارد. تركيبات سولفيد داراي عنصر گوگرد در ساختمان خود ميباشند. گوگرد و تركيبات آن در اكثر صنايع شيميايي مورد استفاده قرار گرفته و يا توليد ميشوند، از اين رو انواع مختلفي از آنهـا در فاضـلاب ايـن […]

فیلتر پرس تصفیه فاضلاب

فیلتر پرس تصفیه فاضلاب فیلتر پرس تصفیه فاضلاب بمنظور آبگیری لجنی که با مواد شیمیایی حالت دهی شده به درون دو تسمه ی فیلتر هدایت شده و فشرده می شود تا آب از میان این تسمه ها خارج شود. یکی از انواع فیلتر پرس تصفیه فاضلاب،فیلتر پرس تسمه ای و فیلتر پرس مارپیچی می باشد […]

رفع عیب لجن فعال

رفع عیب لجن فعال برای رفع عیب لجن فعال ،باید اشکال را شناسایی کنیم و علت آنرا بیابیم و بهترین راه حل ممکن را انتخاب کنیم. به خاطر داشته باشید لجن فعال یک فرآیند زیستی است و ممکن است به سه روز تا یک هفته و گاهی زمان بیشتر نیاز داشته باشد. تا به اقدامات […]

IFAS در تصفيه فاضلاب لجن فعال

IFAS در تصفيه فاضلاب لجن فعال : بمنظور IFAS در تصفيه فاضلاب لجن فعال می دانیم که سيستم هاي لجن فعال قديمي عموما ً براي تصفيه ثانويه سـاده طراحـي شـده انـد، و نيازمنـد اصلاحات زيادي براي حذف ترکيبات مغذي ( مانند ازت و فسفر ) از فاضلاب هستند. در اين حالت بايستي بخشي از حوض هوادهي […]

تصفیه فاضلاب شهری

تصفیه فاضلاب شهری : واحد هاي تصفیه فاضلاب شهری در ايالت متحده آمريكا جهت فاضلاب خام شهري شامل مراحل مقدماتي ،اوليه و ثانويه مي شوند و در برخي ازمراحل تصفيه هاي اضافي به پساب تصفيه شده (كه يك جريان تغليظ شده از جامدات در مايع است)بنام لجن تبديل ميشود.لجن تصفيه شده مورد نياز براي مصرف […]

فرایندهای تصفیه فاضلاب

فرایندهای تصفیه فاضلاب فرایندهای تصفیه فاضلاب ، شامل واحدهای فرایندی و واحدهای عملیاتی می باشند. در واحدهای عملیاتی برای حذف آلاینده ها از نیروی فیزیکی استفاده می شود( فقط جدا سازی). در واحدهای فرایندی برای حذف آلاینده ها از واکنیش های یبولوژیکی و شیمیایی استفاده می شود.عملیات و فرآیندهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب به […]

کاربرد لجن

کاربرد لجن روش هاي رايج كاربرد لجن در چند دسته قابل دسته بندي است. از آن جمله مي توان كاربرد لجن در آبياري فضاي سبز و كشاورزي، سنگدانه هاي سبك وزن، احياي اراضي،صنعت آجر، سيمان و كاربرد منعقد كنندگي و…را نام برد.  از مهم ترين روش هاي استفاده مجدد و دفع لجن مي توان مصارف آبياري […]

استاندارد کلر آب آشامیدنی

استاندارد کلر آب آشامیدنی استاندارد کلر آب آشامیدنی بر اساس استاندارد شماره 1053 سازمان استاندارد مقدار 0.5 تا 0.6 میلی گرم برلیتر می باشد. همواره برای گندزدایی آب آشامیدنی از روش هایی استفاده می شود که مهم ترین آن کلرزنی می باشد. کلر زنی برای بهبود سلامت میکروبی آب، کنترل رشد میکرو ارگانیسم ها و […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 1
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

هنوز دیدگاهی ثبت نشده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید