کار سیستم پیش تصفیه اسمز معکوس (RO) چیست؟

پیش تصفیه اسمز معکوس RO

با توجه به کیفیت آب مورد نظر در صنایع مختلف از شیوه های گوناگونی برای تصفیه استفاده می شود. در دستگاه تصفیه آب صنعتی که با نام آب شیرین کن نیز شناخته شده است، هدف اصلی حذف املاح و کاهش نمک های موجود در آب است. اما در مرحله پیش تصفیه ذرات معلق در آب و حتی سختی نیز تا حد مطلوبی کاهش پیدا می کند.

مرحله پیش تصفیه آب صنعتی نه تنها باعث بهبود کیفیت آب خروجی دستگاه می شود، بلکه از مسدود شدن منافذ ممبران ها و کاهش کارایی آنها جلوگیری می کند. در دستگاه هایی که این مراحل اجرا نمیشوند، در فاصله های زمانی کوتاه باید بک واش و CIP انجام شود تا ممبران راندمان خود را حفظ کند. علاوه براین، شستشوی مداوم ممبرانها باعث تخریب سطح آنها شده و باید نسبت به تعویض آنها اقدام گردد.

در سیستم پیش تصفیه آب صنعتی باید کربنات کلسیم، سیلیس و رس، باکتری ها، کلر، ازن، یون های فلزی و تمام اکسنده های شیمیایی حذف شوند. اقدامات انجام شده در پیش تصفیه اسمز معکوس RO شامل موارد زیر است:

تصفیه آب با فیلتر شنی

یکی از مهم ترین چالش های موجود در روند تصفیه آب، مقدار زیاد ذرات معلق جامد هستند که به سختی ته نشین میشوند. برای جداسازی این ذرات از فیلتر شنی استفاده میشود. در این فیلترها چندین لایه شن و سیلیس در اندازه های مختلف قرار میگیرد. با عبور آب از روی این لایه ها، ذرات معلق در آب روی دانه های سیلیس انباشته شده و زلال سازی انجام میشود.

عملکرد فیلتر شنی از رفتار طبیعت الهام گرفته شده و شبیه به عبور آب از لایه های شن و ماسه ای رودخانه ها و تمیز و زلال شدن آنها است. برای حفظ کارایی فیلتر شنی به صورت دوره ای باید بک واش یا شستشوی معکوس برای جداسازی گل و لای انباشته شده روی دانه های سیلیس انجام شود.

حذف ذرات میکرونی با فیلتر کارتریج

فیلتر شنی قادر به حذف ذرات بسیار ریز و میکرونی موجود در آب نیست. برای حذف این ذرات از فیلتر کارتریج استفاده میشود که اندازه منافذ آن بسیار کوچک است. با عبور آب از لایه های این فیلترها بسیاری از ذرات جداسازی شده و کیفیت آب بهبود پیدا می کند. این مرحله از پیش تصفیه آب صنعتی به شدت از ممبران ها در برابر مسدود شدن منافذ آن محافظت می کند.

تصفیه آب با فیلتر کربنی

کربن فعال دارای قدرت جذب بسیار بالایی بوده و برای بهبود کدورت، طعم و بوی آب در روند تصفیه کاربرد دارد. به همین دلیل در پیش تصفیه اسمز معکوس از فیلتر کربنی برای جداسازی کلر و مواد آلی موجود در آب استفاده میشود. منافذ کربن فعال نیز به مرور زمان با مقدار زیاد گل و لای مسدود شده و به شستشوی مداوم و گاها تعویض و احیا نیاز دارند.

استفاده از مواد منعقدکننده

فیلترشنی و کارتریج قادر به جداسازی ذرات کلوئیدی و معلق در آب نیستند و تنها ذرات جامد را جداسازی می کنند. برای از بین بردن ذرات معلق یکی از روش های موثر استفاده از مواد منعقدکننده و لخته سازها است. با توجه به نوع آلاینده های موجود در آب مواد منعقدکننده مناسب تزریق میشوند. بعد از اتصال ذرات به هم به مرور روی سطح لایه های لخته را تشکیل داده و با اویل اسکیمرها جمع آوری میشوند.

این مرحله در تمام سیستم های پیش تصفیه وجود ندارد و به نوع و مقدار آلاینده های موجود در آن بستگی دارد.

تزریق آنتی اسکالانت

فلزات موجود در آب از قبیل آهن و برخی از املاح به سرعت روی ممبران و سایر قطعات داخل دستگاه لایه های رسوب را تشکیل می دهند. این لایه ها به شدت در عملکرد دستگاه تصفیه آب تاثیر منفی ایجاد می کنند و باعث پوسیدگی ممبران ها نیز می شوند. به همین دلیل در برخی از دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس در مرحله پیش تصفیه از آنتی اسکالانت ها استفاده میشود.

برخی از مواد تزریق شده در این مرحله از ته نشینی آهن و سایر فلزت در آب جلوگیری نموده و مانع از تشکیل لایه های رسوب میشوند. برخی دیگر باعث حل شدن املاح در آب شده و از تشکیل کریستالهای متصل شونده به سطوح جلوگیری می کنند.

تصفیه پیشرفته با میکروفیلتراسیون

استفاده از میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون در سیستم پیش تصفیه اسمز معکوس تمام دستگاه های تصفیه آب رایج نیست. با توجه به کیفیت آب خروجی مورد نظر و نوع ممبران ها ممکن است از این نوع فیلترها نیز در پیش تصفیه استفاده شود. مهم ترین مزیت استفاده از این نوع فیلتر، قابلیت جداسازی باکتری ها و ذرات بسیار ریز موجود در آب است.

کاهش درجه سختی آب

در برخی از دستگاه های تصفیه آب از قبیل دستگاه های تصفیه آب دیگ بخار سختی آب نیز باید بهبود پیدا کند. به همین دلیل قبل از اسمز معکوس ابتدا سختی آب به کمک دانه های رزین کاهش پیدا می کنند. با توجه به نوع املاح موجود در آب رزین های آنیونی و کاتیونی در سختی گیر به کار رفته و جداسازی کلسیم و منیزیم و سایر املاح را انجام می دهند.

در اسمز معکوس آب دیگ های بخار از سیستم حذف گاز یا Degasification برای جداسازی گازهای موجود در آب نیز استفاده میشود. با توجه به اینکه گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن موجود در آب باعث ایجاد کف در دیگ بخار میشود، در پیش تصفیه باید به حذف آنها توجه شود.

مزایای سیستم پیش تصفیه اسمز معکوس RO

از مهم ترین مزایای پیش تصفیه اسمز معکوس می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• افزایش راندمان دستگاه و تصفیه بهتر آب
• افزایش عمر ممبران ها
• بهبود سرعت تصفیه آب
• جلوگیری از تشکیل لایه های رسوب در دستگاه
• بهبود شاخص های کیفی آب

جمع بندی

پیش تصفیه از مهم ترین بخش ها در دستگاه های تصفیه آب صنعتی است که می تواند به شدت طول عمر ممبران ها و راندمان دستگاه را افزایش دهد. در این سیستم از فیلتر شنی، فیلتر کربنی، فیلتر کارتریج، سختی گیر رزینی، پکیج های تزریق آنتی اسکالانت و مواد منعقدکننده استفاده میشود. در برخی از سیستم های پیشرفته تر میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون نیز برای حذف باکتری و میکروارگانیسم ها از آب استفاده میشود. با توجه به کیفیت آب خروجی و نوع آلاینده های موجود در آب روش ها و تجهیزات مورد استفاده برای پیش تصفیه متفاوت خواهد بود.