غشاهای اسمز معکوس (RO) نقش کلیدی در واحدهای تصفیه فاضلاب دارند، زیرا از آنها برای حذف نمک ها و سایر آلاینده ها به طور موثر استفاده می شود. عملکرد غشاء RO تحت تأثیر بسیاری از عوامل مختلف مانند ویژگی های تغذیه و پارامترهای عملیاتی در طول عملیات قرار می گیرد. هدف از این مطالعه، تجزیه و تحلیل تأثیر ویژگیهای خوراک فاضلاب شهری (رسانایی، پتانسیل کاهش اکسیداسیون (ORP)، کل جامدات معلق (TSS)، کدورت و نیاز شیمیایی اکسیژن (COD)) و پارامترهای عملیاتی (فشار خوراک، جریان، جریان) است. نرخ و دما) بر عملکرد غشاء RO در یک کارخانه بازیافت فاضلاب شهری با استفاده از تکنیکهای یادگیری ماشین (ML). XGBoost، جنگل تصادفی، شبکههای عصبی مصنوعی (ANN) و رگرسیون خطی چندگانه (MLR) برای پیشبینی سه شاخص عملکرد غشاء RO (تفاوت فشار در غشاها، عبور نمک و نرخ جریان نفوذ) مورد استفاده قرار گرفتند. روشهایی که میتوانند عبور نمک، نرخ جریان نفوذ و اختلاف فشار در بین غشاها را با بالاترین دقت پیشبینی کنند به ترتیب بهعنوان ANN، جنگل تصادفی و MLR یافت شدند. با توجه به مدلهای توسعهیافته، دما متغیری است که بر هر سه پارامتر عملکرد RO تأثیر میگذارد. مشخص شد که عبور نمک بسیار تحتتاثیر هدایت آب خوراک قرار میگیرد و نرخ جریان خوراک به عنوان تأثیرگذارترین پارامتر برای نرخ جریان نفوذ و اختلاف فشار تعیین شد.
تعویض غشای اسمز معکوس خانگی و تجاری
در ازن استریل، ما به توانایی خود در پاسخگویی به نیازهای تصفیه آب از تصفیه آب خانگی گرفته تا انواع برنامه های تجاری از جمله هتل ها و استراحتگاه ها، پتروشیمی، و تولید غذا و نوشیدنی افتخار می کنیم.
این سیستمهای فیلتراسیون RO که برای نصب در نقطه استفاده (POU) در زیر سینک یا پیشخوان طراحی شدهاند، آب آشامیدنی تمیز را مستقیماً به یک شیر آب، اسپیگ یا یخچال میرسانند. ما غشاهای جایگزین RO مسکونی Applied Membranes، LG، Filmtec و GE را پیشنهاد می کنیم که با انواع سیستم های تصفیه اسمز معکوس متناسب هستند. برای فهرستی از اندازههای غشا قابل استفاده برای مدلهای مختلف، به این نمودار مراجعه کنید.
تعویض غشای RO کل خانه
این سیستم ها برای نصب در نقطه ورودی (POE) طراحی شده اند تا آب عاری از آلاینده ها را برای کل ساختمان فراهم کنند. این سیستم به خط اصلی آب متصل می شود. ما جایگزین های ممبرانRO کل خانه را با نام های تجاری مختلف ارائه می دهیم.
غشاهای RO تجاری
غشاهای RO جایگزینی که در انواع کاربردهای تجاری استفاده میشوند، معمولاً در فشارهای بالاتر برای عملکرد بهینه و دفع بیشتر کار میکنند. ما المانهای غشایی جایگزین را برای سیستمهای تصفیه آب مورد استفاده در فروشگاههای آب، تأسیسات بزرگتر، کارواشها و تولید پیشنهاد میکنیم.
نمک زدایی آب دریا با اسمز معکوس
نمک زدایی آب دریا، آب دریا را از طریق یک غشای نیمه تراوا وادار می کند و بیشتر ناخالصی ها را از بین می برد. این فناوری در چندین بازار از نفت و گاز گرفته تا کاربردهای تخصصی استفاده می شود. غشاهای جایگزین RO را که در نمکزدایی آب دریا استفاده میشوند، برای تبدیل آب دریا به آب قابل استفاده و آشامیدنی تامین میکند.
فرآیندهای جداسازی غشاهای MF، UF، NF و RO توضیح داده شده است
عناصر غشایی در فرآیندهای فناوری جداسازی غشا استفاده می شود. که همگی در سطوح مختلفی از املاح زدایی و ضد آلودگی خدمت می کنند. فرآیندهای مختلف جداسازی به اندازه منافذ و نوع غشاهای نیمه تراوا که برای حذف مواد آلی از آب استفاده می شود، اشاره دارد. غشاهای میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF)، نانوفیلتراسیون (NF) و اسمز معکوس (RO) در زیر توضیح داده شده اند:
جداسازی غشایی میکروفیلتراسیون
(منافذ برابر با 0.1 میکرون) - یک فرآیند فیلتراسیون مبتنی بر فشار که بسیاری از میکروارگانیسمها و مواد جامد معلق را حذف میکند اما به یونهای کوچکتر، ذرات و بسیاری از ویروسها اجازه عبور میدهد.
جداسازی غشایی اولترافیلتراسیون
(منافذ برابر با 0.01 میکرون) - UF یک فرآیند جداسازی تحت فشار است که میکروارگانیسم های بزرگتر و ذرات معلق و همچنین باکتری ها و اکثر ویروس ها را حذف می کند. با این حال، نمی توان مواد محلول را بدون اولین جذب آنها با استفاده از منعقد حذف کرد.
جداسازی غشایی نانوفیلتراسیون
(منافذ برابر 0.001 میکرون)- این نوع غشای فیلتراسیون مولکول های آلی کوچکتر و تقریباً همه ویروس ها و همچنین اکثر مواد آلی و نمک ها را مسدود می کند. NF اغلب برای نرم کردن آب سخت استفاده می شود زیرا می تواند یون های دو ظرفیتی را که باعث آب سخت می شوند حذف کند.
جداسازی غشاء اسمز معکوس (RO).
(0.0001 میکرون)- RO یکی از گسترده ترین و کارآمدترین روش های تصفیه آب است. یک سیستم RO از یک پمپ برای فشار دادن آب به داخل غشا استفاده می کند. آلایندهها در یک طرف غشا باقی میمانند (فاضلاب بعداً تخلیه میشود) و در طرف دیگر آب خالص جمعآوری میشود. اسمز معکوس 98 درصد مواد معدنی مضر از جمله فلوراید، نمک ها، رسوبات، آرسنیک، کلر، VOCs، علف کش ها، آفت کش ها، باکتری ها و ویروس ها را حذف می کند.
غشاها و اجزای جایگزین برای تصفیه آب قابل اعتماد
در ، ما می دانیم که آب تمیز و با کیفیت چقدر حیاتی است، به همین دلیل است که ما به ارائه بهترین سیستم های تصفیه آب نژاد و غشاهای جایگزین RO افتخار می کنیم. ما خدمات قابل اعتماد و انعطاف پذیری را برای برآورده کردن بهترین نیازهای مشتریان خود از جمله حمل و نقل سریع و نصب مقرون به صرفه ارائه می دهیم. ما برای سفارشهایی که قبل از ساعت 3 بعد از ظهر به وقت محلی دریافت میشوند، ارسال را در همان روز ارائه میکنیم.
فرآیندهای تولیدی که از آب شهری به عنوان یک عنصر استفاده میکنند، معمولاً آن را قبل از ارسال به سیستمهای اسمز معکوس (RO) دکلره میکنند. این فرآیند شامل برج های کربن فعال است که می تواند منبع غذایی برای میکروارگانیسم ها باشد. آبی که از کربن خارج می شود می تواند مستعد آلودگی مجدد باشد. هنگامی که آن آب به غشای اسمز معکوس می رسد، سرعت جریان کاهش می یابد و فرصت کافی برای اتصال میکروارگانیسم ها و تشکیل بیوفیلم روی سطح غشا فراهم می شود. هر رسوب کربنی که از فرآیند فعال سازی خارج شود می تواند غشای اسمز معکوس را نیز تخریب کند.
چرا پیش فیلتراسیون RO اهمیت دارد؟
برای محافظت از سیستم RO، پیش فیلتر کردن آب منبع یک مرحله ایمنی و نگهداری پیشگیرانه حیاتی است. در واقع، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) به پیش فیلتراسیون اسمز معکوس در صنایع غذایی و نوشیدنی و در فرآیندهایی که از آب برای تزریق استفاده می شود، مانند تولید دارو، نیاز دارد. پیش فیلتراسیون نه تنها شانس تشکیل بیوفیلم را کاهش می دهد، بلکه خطر آسیب سایر ذرات به غشای ظریف اسمز معکوس را نیز به حداقل می رساند.
از آنجایی که جایگزینی غشاهای اسمز معکوس پرهزینه است، بهتر است به سطح حفاظتی که یک پیش فیلتر ارائه می دهد توجه زیادی داشته باشید. اگرچه پیش فیلترها ممکن است در مقایسه با سیستم پیشرفته RO مانند یک کالا به نظر برسند، اما در واقع می توانند برخی از حیاتی ترین فیلترها در یک فرآیند باشند.
گزینه های پیش تصفیه RO
استانداردهای صنعتی یک پیش فیلتر 5 میکرونی را در سیستم های RO توصیه می کنند، یعنی فیلتری که برای حذف آلاینده هایی با قطر 5 میکرون یا بزرگتر طراحی شده است. برای سالهای متمادی، انتخاب سنتی برای حفاظت از RO، فیلتر ذوب شده کارتریج بوده است. این یک استوانه پلی پروپیلن جامد است که با الیاف پلیمری نبافته تزریق می شود.
با توجه به پیشرفت در فناوری فیلتراسیون، فیلترهای رسانه ای پلیسه دار به گزینه ای توصیه شده برای پیش فیلتراسیون RO تبدیل شده اند. بر خلاف فیلترهای مذاب جامد که یک تکه رسانه هستند، فیلترهای رسانه چین دار مانند پارچه ای هستند که در داخل یک قفس پلی پروپیلن چین خورده اند. این مهندسی مساحت سطح فیلتر را افزایش می دهد و به مزایای عملیاتی تبدیل می شود که سیستم های RO را حفظ می کنند. در زیر برخی از مزایا ذکر شده است:
حفظ ضبط بهبود یافته
الیاف دمیده مذاب ممکن است قادر به نگه داشتن میکروارگانیسم ها در یک نقطه معتبر نباشند، و آنها را در کاهش رشد زیستی در غشاهای اسمز معکوس کمتر قابل اعتماد می کند. از سوی دیگر، فیلترهای پلیسه دار را می توان به گونه ای تولید کرد که محدوده برش میکرونی با تعریف بهتری را داشته باشد. مهندسان فیلتراسیون محیط های چین دار را با لایه هایی از تخلخل مدرج ایجاد کرده اند که از منافذ بزرگتر در سمت بالادست و باریک شدن به منافذ کوچکتر در سطح پایین دست تشکیل شده است. این ساختار کیفیت بارگذاری عمقی رسانه را بهبود میبخشد و امکان نگهداری ثابتتری را فراهم میکند که رشد بیوفیلم را بهتر مهار میکند
.
نگهداری مهم است زیرا حتی مقادیر اندکی از میکروب های زنده مانده می توانند به سرعت در محیط مناسب تکثیر شوند. سیستمهای RO میتوانند در عرض چند هفته بیش از حد با رشد بیولوژیکی مواجه شوند و هر جایگزینی آن پرهزینه است. کارخانههایی که برای تولید محصول به شدت به ماژولهای RO خود متکی هستند، میخواهند از آفلاین کردن سیستمهای خود بیشتر از آنچه برای مقابله با بیوفیلم لازم است اجتناب کنند.
عملکرد قابل تایید
ممکن است تعجب آور باشد که هیچ استاندارد پذیرفته شده ای وجود ندارد که نشان دهد سازندگان فیلتر چگونه کارایی را اندازه گیری و گزارش می دهند - درصد ذرات حذف شده توسط فیلتر از یک جریان چالش. با این حال، به دلیل فرآیند ساخت دقیقشان، پیشفیلترهای RO پلیسهدار پیشرفتهتر را میتوان برای کارایی تأیید کرد.
آزمایش نشان داده است که پیش فیلترهای معمولی در بازار از نظر عملکرد بسیار متفاوت هستند. فیلترهای پنج سازنده مختلف، که همگی با برچسب "1 میکرون" نوشته شده اند، از نظر کارایی بین 20 درصد تا بالای 98 درصد متغیر است. برچسبهای "اسمی" و "مطلق" برای فیلترها به همان اندازه ذهنی هستند - مشابه ادعای "کم چربی" در برچسبگذاری مواد غذایی.
رسانههای ثابت فیلترهای چیندار اخیراً توسعهیافته به تأمینکنندگان اجازه میدهد تا دادههای آزمایشی را به صورت داوطلبانه انجام دهند و گزارش دهند. به عنوان مثال، در خط فیلتر مایع دونالدسون، یک فیلتر با امتیاز مطلق که ادعا می کند اندازه جذب 1 میکرون دارد، 99.98 درصد از ذرات با قطر 1 میکرون یا بزرگتر را حذف می کند. فیلترها به صورت دوره ای مجدداً آزمایش می شوند تا این عملکرد تأیید شود.)
ظرفیت نگهداری ، کاهش فشار دیفرانسیل و عمر طولانی تر یک پیش فیلتر پلیسه دار
هنگام انتخاب فیلتر، کاربران باید همیشه به دنبال یک رتبه کارایی تایید شده در کنار اندازه میکرون در برگه اطلاعات فنی فیلتر باشند. فیلترهای میکرونی یکسان ممکن است از نظر درصد ذراتی که واقعاً جذب میکنند متفاوت باشد، بنابراین برای اپراتورها مهم است که فیلترهای خود را از سازندهای تهیه کنند که دادههای بازده نگهداری آن را با اندازه میکرون مربوطه انجام و منتشر میکند.
عمر طولانی تر فیلتر
اگر غشای اسمز معکوس به دقت محافظت شود، معمولاً باید تا دو سال قبل از نیاز به تعویض دوام بیاورد. غشایی که هر شش ماه یا یک سال یکبار آلوده می شود ممکن است به معنای فیلتر نامرغوب باشد. به عنوان مثال ممکن است یک عنصر با درجه بندی 5 میکرون در محل وجود داشته باشد، اما ممکن است فیلتر فقط 50 درصد راندمان ذرات 5 میکرونی را ارائه دهد.
برای محافظت بهینه از غشای RO، مهندسان فیلتراسیون توصیه می کنند قبل از برخورد آب به غشای RO، یک فیلتر پلیسه دار با درجه مطلق 1 میکرون را در جای فیلتر دمیده مذاب یا مستقیماً بعد از آن نصب کنید. انجام این کار نه تنها عمر غشای اسمز معکوس را افزایش می دهد، بلکه به دلیل طراحی چین دار، خود پیش فیلتر را نیز افزایش می دهد. پیش فیلترهای مذاب معمولاً چند روز دوام می آورند. بنابراین، برای گیاهان غیرعادی نیست که به طور معمول یک تغییر پیش فیلتر هفتگی را بر اساس تاریخچه عملکرد آن برنامه ریزی کنند. می توان انتظار داشت که یک پیش فیلتر پلیسه دار با کیفیت بالا حداقل دو برابر این مدت حداکثر راندمان را ارائه دهد.
در فیلترهای چین دار یا مذاب، نظارت بر افت فشار بر حسب پوند بر اینچ مربع (psi) در سراسر فیلتر عمل خوبی است. خوانش گیج پایین دستی زیر psi از پیش تعیین شده نشان می دهد که فیلتر خراب شده است و به موقع تعویض می شود.