دلیل افت فشار در سیستم تصفیه آب صنعتی؛اسمز معکوس

افت فشار تصفیه آب بررسی و شناسایی دلایل افت عملکرد یک سیستم تصفیه آب اسمز معکوس (RO)، گامی مهم برای رفع مشکل و بهبود عملکرد دستگاه است. در این مقاله، ضمن معرفی مهمترین مشکلات عملکردی این سیستم ها، دلایل ریشه ای هر کدام از آنها بررسی خواهد شد.

کاهش عملکرد دستگاه های تصفیه آب RO از جمله کاهش دبی آب تولیدی تصفیه شده، افزایش میزان عبور نمک و افزایش افت فشار، می تواند به دلایل مختلفی از جمله دما، فشار، میزان املاح آب خام، ته نشینی (Fouling) و رسوب گذاری (Scaling) روی ممبران و همچنین تخریب (Degradation) ممبران باشد.

۳ دلیل افت فشار تصفیه آب + اجزای تشکیل دهنده یک ممبران ۸ اینچ FilmTec

توری (Feed Spacer)
اولین لایه، شبکه توری شکلی است که feed spacer نام دارد و بین لایه های غشا که به صورت رول درآمده اند، قرارگرفته است. وظیفه این لایه ایجاد مسیر عبور آب از بین لایه های درون ماژول و روی سطح ممبران است.

غشای اسمز معکوس (RO Membrane)
لایه بعدی، ممبران یا غشای اسمز معکوس (RO) است که به صورت صفحه است، دو صفحه ممبران از سه طرف به هم چسبیده و فقط یک سمت آن باز است که به لوله مرکزی ممبران (ماژول) که در اصطلاح به آن کالکتور (collector) می گویند متصل است. کالکتور مسیر خروج آب پرمیت از ممبران یا ماژول ۸ اینچ اسمز معکوس است.
روی سطح غشا جلوه طلایی رنگی قابل مشاهده است که همان لایه انتخابگر (selective) غشا است که از جنس پلی آمید است، که کار نمک زدایی را انجام می دهد. به عبارتی دیگر وظیفه آن جداکردن نمک ها و تولید آب شیرین است. ضخامت این لایه که بر روی لایه‌های زیرین دیگری قرار کرفته در حد ۲۰۰-۳۰۰ نانومتر است. در واقع، فشاری که توسط پمپ ایجاد می شود باعث عبور آب از سطح غشا شده، یعنی آب از بین دو صفحه غشا که از پشت به هم چسبیده اند عبور می کند و وارد فضای بین آنها می‌شود.

حمل کننده پرمیت (Permeate Carrier)

بین دو صفحه غشا شبکه توری شکل دیگری قرار دارد که منافذ آن از feed spacer بسیار ریزتر است و در اصطلاح به آن حمل کننده پرمیت یا permeate carrier می گویند. بعضی افراد به اشتباه آن را به permeate spacer می شناسند! وظیفه این لایه توری شکل انتقال آب عبوری از غشا به سمت کالکتور، یعنی به سمت مسیر خروج آب پرمیت از غشا، می باشد.

3 دلیل مهم افت فشار در سیستم‌های RO

1.افت فشار به دلیل مشکلات پیش تصفیه

افت فشار تصفیه آب دلیل اول مربوط به مسائل و مشکلاتی است که در پیش تصفیه وجود دارد. یعنی سیستم پیش تصفیه شما نمی‌تواند آلاینده های موجود در آب خوراک را به خوبی حذف کند و در نتیجه منجر به افت تولید و افت فشار در سیستم می شود. به طور مثال، سیستم پیش تصفیه نمی تواند پارامتر SDI را به خوبی کنترل کند و به استاندارد RO برساند، در نتیجه فولینگ هایی که باید در پیش تصفیه حذف شوند، حذف نشده و وارد سیستم RO می شوند و آن شبکه توری که در بالا اشاره کردیم را مسدود می کنند، که اثر آن به صورت افت فشار در سیستم نمایان می شود.افت فشار در تصفیه آب

2.افت فشار به دلیل خطاهای طراحی RO

افت فشار در تصفیه آب دلیل دوم مربوط به مسائل و مشکلاتی است که در طراحی سیستم RO نهفته است. به طور نمونه، اگر یک شرکت طراح و سازنده خطاهای طراحی را برطرف نکرده باشد، اثرات آن به صورت افت تولید و افت فشار تکرار شونده روی سیستم نمایان می شود. و یا عدم بالانس هیدرولیکی روی سیستم به خصوص در سیستم های RO دو مرحله ای از دیگر دلایلی است که می تواند منجر به ایجاد افت تولید و افت فشار در سیستم شود. عدم بالانس هیدرولیکی معمولا باعث خرابی زود هنگام ممبران‌های مرحله اول سیستم RO می‌شود. ریشه آن مسائل در طراحی سیستم RO نهفته است.
تجربه ما از بررسی مورد‌های بسیاری حاکی از آن است که وجود خطا‌های طراحی در سیستم های RO بسیار تکرار شده است. مشاهده شده که سیستم های RO مختلفی با خطاهای طراحی به اجرا درامده و کار می کنند و مشکلاتی قابل پیش‌بینی دارند.

3.افت فشار به دلیل اشتباهات در انجام CIP

و اما سومین دلیل افت فشار اسمز معکوس، مسائل و مشکلات مربوط به CIP است. به طور مثال، اگر عملیات CIP در زمان طلایی آن و به موقع انجام نشود باعث می شود فولینگ های برگشت پذیر تبدیل به فولینگ های برگشت ناپذیر شوند.