دسته بندی ها
دستگاه نانو فیلتراسیون NF
دستگاه نانو فیلتراسیون NF به نوعی فرایند ممبران خاص می گویند که طی آن ذراتی دفن می شوند که اندازه تقریبی برابر با ۱ نانومتر یا ۱۰ آنگسترم دارند. بنابراین می توان گفت که نحوه عملکرد نانو فیلتراسیون NF در محدوده کارکرد دو دستگاه UF و اسمز معکوس RF می باشد. در ابتدا از دستگاه های نانو فیلتراسیون NF جهت نمک زدایی برای آب های شور و آب دریاها استفاده می شد.
اما در حال حاضر به دلیل افزایش یافتن تقاضای صنعتی برای حفظ کردن میزان آب شیرین، کنترل خوردگی، کاهش مصرف انرژی و مواردی از این قبیل موجب شده است که استفاده از این دستگاه تصفیه آب نیز گسترش یابد و برای موارد مختلفی استفاده شود. ما در این مقاله قصد داریم دستگاه نانو فیلتراسیون NF ، بایدها و نبایدها، نحوه عملکرد آن و هم چنین خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF را مورد بررسی قرار دهیم.
خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF
پیش از خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF بهتر است که با این دستگاه آشنایی کامل داشته باشید. همان طور که در مقدمه به موضوع اشاره کردیم دستگاه نانو فیلتراسیون به نوعی فرایند ممبران خاص می گویند که از آن جهت دفع کردن ذرات موجود در آب ها استفاده می شود که اندازه تقریبی برابر با ۱ نانومتر یا همان ۱۰ آنگسترم دارند. کارکرد و عملکرد نانو فیلتراسیون NF را می توان بین محدوده عملکرد دو دستگاه UF و دستگاه اسمز معکوس RO تصور کرد. پیش تر از این نوع دستگاه ها جهت نمک زدایی آب های شور و آب دریاها استفاده می کردند اما پس از گذشت زمان و افزایش تقاضای صنعتی جهت کاهش یافتن مقدار پساب ها و فاضلاب ها و هم چنین ایجاد کردن کاربردهای اقتصادی جدید تقاضای استفاده از این دستگاه نیز افزایش پیدا کرده است.
علاوه بر آن پیشرفتی که در دانش های مختلفی مانند داروسازی و بیوتکنولوژی ایجاد شده است و توسعه ای که در استفاده از ممبران ها پیدا شد، استفاده کردن از این دستگاه را نیز به عنوان یک مرحله بسیار مهم طی عملیات جداسازی مهم جلوه داد که جهت پیشگیری برای افت حرارتی و هم چنین صرفه جویی کردن در انرژی به دیگر روش های تقطیر ترجیح داده می شود. فناوری نانو فیلتراسیون NF از لحاظ مقرون به صرفه بودن و هم چنین کارایی بسیار خوب و زیاد معمولاً به عنوان یک فرایند متداول و در دسترس انتخاب می شود. سیستم نمک زدایی در دستگاه نانو فیلتراسیون NF بزرگ و کوچک قادر است بهترین و بیش ترین کارایی را برای آب های شور و منابع آب دریا داشته باشد که مشخصات این آب های تصفیه و تولید شده معمولاً با متداول ترین و بهترین استانداردهای اجرایی جهت به دست آوردن کیفیت آب شرب کاملاً مطابقت دارد.
وقتی که دستگاه نانو فیلتراسیون NF می تواند به طور کاملا مستقل جهت تصفیه کردن آب استفاده شود، در فرآیندهای مختلف و ترکیب با دیگر دستگاه های تبادل یونی قطعاً می تواند موجب کاهش هزینه های مربوط به مراحل مختلف باشد. این توضیحات نشان می دهد که خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF از چه اهمیت بالایی برخوردار است.
فناوری های گوناگونی که در حوزه سیستم های فیلتراسیون به وجود آمده اند قادر هستند بر اساس اندازه ذراتی که حذف می شوند جریان آب های خوراکی را طبقه بندی کنند.
دسته بندی انواع نانو فیلتراسیون NF
انواع نانو فیلتراسیون NF را که با جریان های متقاطع می توان از یک جریان خوراکی که تحت فشار است به طور موازی بر روی سطوح ممبران ها حرکت داد، بر اساس این جریان و خوراکی تقسیم بندی جریان خروجی به دو گروه انجام می شود:
- محلول های قابل عبور که از بین سطوح ممبران عبور می کند.
- جریان های غلیظ شده که باقی خواهند ماند.
بر این اساس ۴ نوع از ممبران ها با جریان های متقاطع وجود دارد که عبارت هستند از:
- دستگاه های میکرو فیلتراسیون
- دستگاه های نانو فیلتراسیون
- دستگاه های اولترا فیلتراسیون
- دستگاه های اسمز معکوس
که از این بین نانو فیلتراسیون NF قادر است مولکول های آلی با وزن مولکولی بزرگ تر از حدود ۲۰۰ الی ۴۰۰ نانومتر را جداسازی کند. در این دستگاه ها نمک های محلول نیز بین ۲۰ الی ۹۸ درصد جداسازی می گردند، برخی از نمک ها که دارای یون های تک ظرفیتی می باشند مانند کلرید کلسیم یا کلرید سدیم نیز حدود ۲۰ تا ۸۰ درصد و یا دیگر یون های ۲ ظرفیتی مثل سولفات منیزیم حدود ۹۰ تا ۹۸ درصد می تواند جدا شود. بنابراین هنگام خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF به انواع آن نیز دقت داشته باشید.
عملکرد دستگاه نانو فیلتراسیون
نانو فیلتراسیون NF مانع بسیار کامل و بزرگ بر سر راه انواع نمک هایی می باشند که حل نمی شوند. بر اساس نوع ممبران و نوع نمک ها می تواند نفوذپذیری نمک زیاد یا کم باشد، در صورتی که مقدار نفوذ کردن نمک کم باشد اختلاف فشار اسمزی بین دو قسمت مختلف به طور معمول اندازه فشار اسمز معکوس خواهد بود یا به عبارت دیگر نفوذ کردن زیاد نمک از داخل ممبران ها این اجازه را نمی دهد که غلظت نمک در ۲ قسمت اختلاف زیادی داشته باشد. بنابراین هنگامی که نفوذ کردن نمک زیاد است یعنی فشار اسمزی تأثیر بسیار کمی دارد.
نانو فیلتراسیون ها در واقع به دسته ای از روش های جداسازی کردن با جریان های متقاطع گفته می شود. در شیوه تصفیه کردن آب های خوراکی نانو فیلتراسیون NF آب که قرار است تثبیت شود به طور پیوسته و با مقدار فشار بسیار زیادی به وسیله یک پمپ فشار قوی در داخل ممبران جریان پیدا می کند. در داخل ممبران ها آب خوراکی به آب تصفیه شده و محلول تقسیم بندی می شود. درصد آب خوراکی را شیر پساب یا سوپاپ تنظیم می کند که به دو جریان آب تصفیه شده و آب غلیظ شده تبدیل می شود.
پارامترهای کلیدی در دستگاه نانو فیلتراسیون NF
پارامترهای کلیدی بسیاری در دستگاه های تصفیه نانو فیلتراسیون NF وجود دارد که هنگام خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF مهم هستند و به شرح زیر می باشند:
بازیافت
بازیافت به معنای درصدی از مقدار آب خوراکی ممبران است که موجب تولید شدن آب خالص می شود. طراحی کردن سیستم های ممبران معمولاً بر اساس کیفیتی که از آب ورودی و بازیافت انتظار می رود، می باشد که این کیفیت به وسیله شیرهای جریان تنظیم می شوند. مقدار بازیافت معمولاً در بالاترین سطح ثابت می شود که در آن جریان های آب های خالص به میزان حداکثر است. البته به نوعی که رسوب کردن انواع نمک های اشباع را در داخل ممبران ها پیشگیری شود.
مقدار دفع
مقدار یعنی درصدی از غلظت نمک هایی که توسط نانو فیلتراسیون از آب خوراکی دستگاه حذف شده است. این موضوع در دستگاه نانو فیلتراسیون NF اهمیت بسیار زیادی دارد که دفن کردن مقدار جامدات محلول زیاد باشد. همان طور که باید در نانو فیلتراسیون ها امکان رد شدن مواد آلی کم و رد شدن سختی آب زیاد باشد.
مقدار عبور
مقدار عبور به معنای خلاف مقدار دفع می باشد. میزان عبور عبارت است از مقدار و درصد از اجزای محلول در آب خوراکی که می تواند از ممبران عبور کند.
آب تصفیه شده
آبی که به صورت خالص به وسیله دستگاه نانو فیلتراسیون تولید می شوند را آب تصفیه شده می گویند.
جریان سرعت
آب خوراکی وارد شده به ممبران یا نانو فیلتراسیون که آن را برحسب مترمکعب بر ساعت یا گالون بر دقیقه اندازه گیری می کنند جریان خوراکی می گویند.
جریان غلیظ شده
سرعت جریان آب خوراکی که به صورت غیر خالص از المان های نانو فیلتراسیون و یا ممبران خارج می شود را جریان غلیظ شده می گویند.
عوامل مؤثر بر عملکرد نانو فیلتراسیون NF
مقدار دفع نمک و شدت جریان نفوذ کردن آب تصفیه شده از جمله پارامترهای اساسی و کلیدی در عملکرد نانو فیلتراسیون NF هستند. تحت شرایط خاص و معینی مقدار و شدت جریان نفوذ کردن از جمله خواص ذاتی در نحوه عملکرد نانو فیلتر آسیا می باشند که این ۲ خاصیت معمولاً تحت تأثیر موارد زیر قرار می گیرند:
- دما
- بازیافت
- فشار
- میزان غلظت نمک
در آب های خوراکی در دستگاه ممبران دفع شدن نمک به شرایط عملیاتی بستگی اندکی دارد، البته چند عامل اصلی وجود دارند که به طور کاملاً مستقیم بر عملکرد دستگاه مؤثر هستند و نباید از آن ها غافل شد. این عوامل شامل بهره برداری و نگه داری مناسب از دستگاه و طراحی مناسب و ایده آل پیش تصفیه می باشند. توجه داشتن به این ۳ پارامتر مهم بر نحوه عملکرد دستگاه باید حتماً مورد توجه استفاده کننده و سازنده تجهیزات اصلی قرار بگیرد.
فشار
با افزایش یافتن مقدار فشار و شدت جریان نفوذ کردن آبی که تصفیه شده است، افزایش می یابد و در برابر مقدار TDS آب خالص کاهش پیدا می کند.
دما
با افزایش یافتن دما دیگر پارامترها اگر ثابت باشند، شدت جریان نفوذ کردن آب تصفیه شده خالص و هم چنین عبور نمک افزایش می یابد.
بازیافت
بازیافت به نسبت جریان آب خالص نسبت به جریان آب های خوراکی گفته می شود. با افزایش یافتن بازیافت مقدار تراوش آب خالص کم می شود. اگر میزان غلظت نمک به حدی برسد که میزان فشار اسمزی محلول های نمکی در برابر فشار خوراکی زیاد باشد، بنابراین مقدار نفوذ متوقف می شود.
خاموش کردن دستگاه نانو فیلتراسیون NF
نانو فیلتراسیون هایی که طراحی شده اند همواره باید به طور پیوسته و مداوم مورد بهره برداری قرار بگیرند. با وجودی که انواع سیستم های ممبران چندین مرتبه خاموش و راه اندازی خواهند شد، وقتی نانو فیلتراسیون خاموش شود برای خارج کردن مقدار محلول نمک بسیار غلیظ شده از داخل لوله ها نوعی شستشوی بسیار سریع با آب تصفیه شده یا با آب های خوراکی کیفیت بالا انجام شود تا مقدار هدایت الکتریکی در این محلول های غلیظ شده با مقدار هدایت الکتریکی در آب های خوراکی مساوی شود. شستشوی ممبران با در فشار پایین صورت می گیرد.
گاهی اوقات شدت جریان های خوراکی گزینه مناسب برای انجام شست و شو می باشند، البته مقدار افت فشار ماکزیمم در المان های مختلف مانند لوله های چندتایی تحت فشار نباید از چیزی که در داخل دفترچه های مشخصات ممبران ها ثبت شده است بیش تر باشد. هنگام شستشو دادن با فشار پایین در مرحله آخر لوله های تحت فشار در معرض شدت بیش تری از جریان های خوراکی قرار می گیرند، در نتیجه بیش ترین و بالاترین افت فشار را نشان می دهند. آب مورد استفاده که جهت شست و شوی نانو فیلتراسیون ها استفاده می شود باید حتماً عاری از هر گونه ماده شیمیایی باشد. منظور از ماده شیمیایی هر نوع ماده ای است که در مراحل پیش تصفیه مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه اگر در این مراحل از موادی مانند ضد رسوب ها استفاده شده باشد. بنابراین در صورت استفاده کردن از مواد شیمیایی عملیات دفع این مواد باید پیش از شستشوی سریع حتماً متوقف شود.
پس از آن که شستشوی سریع انجام شد، حتماً باید شیرهای خوراکی بسته شود. اگر خط های محلول های غلیظ شده منتهی به خروجی پساب در قسمت زیر سطوح لوله های تحت فشار باشند، هوایی که در داخل خطوط محلول غلیظ حبس شده است باید حتماً در موقعیت های بسیار بالاتری نسبت به بالاترین لوله تحت فشار باشد، در غیر این صورت لوله های تحت فشار را باید به وسیله یک زانویی به طور کامل تخلیه کرد. جهت خرید دستگاه نانو فیلتراسیون NF می توانید به شرکت آبان شیمی پالایش مراجعه کنید که تولید کننده انواع و اقسام دستگاه های تصفیه آب و انواع مواد شیمیایی صنعتی و پایه ای در خصوص تصفیه کردن آب می باشد.
