اهمیت فلاکس در فرآیند تصفیه آب صنعتی

فلاکس در تصفیه آب صنعتی نشان دهده میزان جریان عبوری از ممبران، در واحد زمان و سطح است. این پارامتر نقش حیاتی در عملکرد و راندمان سیستم‌های تصفیه آب، به خصوص در سیستم‌های اسمز معکوس (RO) دارد.

از اهمیت‌های فلاکس تصفیه آب صنعتی، می‌توان به تعیین ظرفیت و اندازه سیستم، ارزیابی عملکرد سیستم، بهینه‌سازی فرآیند تصفیه و کاهش هزینه‌ها اشاره کرد. به طور کلی، انتخاب فلاکس مناسب یکی از پارامترهای مهم در طراحی سیستم اسمز معکوس صنعتی است و باید به گونه‌ای باشد که تعادل بین راندمان، هزینه و عمر مفید ممبران برقرار شود.

فلاکس در تصفیه آب صنعتی چیست؟

به سرعت و میزان عبور آب از ممبران در فرآیند تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی، فلاکس گفته می‌شود. به عبارت دیگر، فلاکس نشان می‌دهد که چه مقدار آب در واحد زمان از سطح مشخصی از فیلترهای ممبران عبور می‌کند.

واحد فلاکس، لیتر بر متر مربع در ساعت (LMH) یا گالن بر فوت مربع در روز (GFD) است. این پارامتر از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا هرچه فلاکس بالاتر باشد، راندمان تصفیه آب نیز بیشتر خواهد بود.

این امر به معنای تولید آب تصفیه شده بیشتر در واحد زمان و به تبع آن، افزایش بهره‌وری سیستم تصفیه است. فلاکس به عوامل مختلفی مانند نوع ممبران، کیفیت آب ورودی، فشار عملیاتی و دمای آب بستگی دارد. 

کاربرد فیلتر ممبران در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی

از تصفیه آب به کمک فیلتر ممبران برای تولید آب خالص و نمک‌زدایی استفاده می‌شود. به طور کلی ممبران اسمز معکوس به عنوان یک فناوری پیشرفته، معمولاً برای حذف آلاینده‌ها از آب استفاده می‌شود.

در این فرآیند، آب با استفاده از فشار بالا از طریق ممبران اسمز معکوس عبور می‌کند، در حالی که آلاینده‌ها و املاح دیگر نمی‌توانند از آن عبور کنند و در سمت دیگر ممبران متراکم و دور ریخته می‌شوند.

این روش معمولاً برای تصفیه آب شور، حذف نمک‌ها، مواد شیمیایی و آلاینده‌های دیگر استفاده می‌شود. از مزیت‌های استفاده از فیلتر ممبران در سیستم‌ّای تصفیه آب صنعتی می‌توان به راندمان بالا و تصفیه آب‌های مختلف اشاره کرد. 

چرا فلاکس در فرآیند تصفیه آب صنعتی اهمیت دارد؟

فلاکس میزان جریان آب اعمال شده در واحد سطح ممبران است و دارای واحدهای حجم/ واحد و سطح/ زمان است. تعادل بین راندمان تصفیه، کیفیت آب تصفیه شده، عمر مفید ممبران و هزینه‌های عملیاتی با انتخاب درست میزان این فاکتور حاصل می‌شود.

فلاکس در تصفیه آب صنعتی به دلایل زیادی یکی از پارامترهای مهم در طراحی سیستم اسمز معکوس صنعتی است که در ادامه به این موارد اشاره می‌کنیم: 

محاسبه میزان فلاکس در انواع سیستم‌های تصفیه آب صنعتی

فلاکس یا شار، معیاری برای بیان مقدار آبی است که در یک زمان مشخص از ممبران اسمز معکوس عبور می‌کند و با واحدهایی مانند گالن بر فوت مربع در روز (GFD) یا لیتر بر متر مربع در ساعت (l/m2/hr) سنجیده می‌شود.

فلاکس بالاتر به معنی عبور مقدار بیشتری آب از ممبرانء RO است. سیستم‌های اسمز معکوس برای کار کردن در محدوده فلاکس مشخصی طراحی شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که جریان آب عبوری از ممبرانء نه خیلی سریع و نه خیلی کند باشد. فرمول محاسبه فلاکس به صورت زیر است: 

GFD = (گالن در دقیقه آب تصفیه شده) x (1440 دقیقه در روز) / ( در سیستمRO تعداد المان‌های) x (RO فوت مربع هر المان)

به عنوان مثال، فرض کنید سیستم اسمز معکوس 75 گالن در دقیقه آب تصفیه شده تولید می‌کند. سیستم دارای 3 مخزن RO و هر مخزن حاوی 6 ممبرانء RO است، بنابراین در مجموع 18 ممبرانء وجود دارد. نوع ممبرانء مورد استفاده در سیستم Dow Filmtec BW30-365 است که دارای 365 فوت مربع مساحت است.

با استفاده از فرمول، فلاکس آن به صورت زیر محاسبه می‌شود: 

GFD = (1440 دقیقه بر روز* 75 گالن بر دقیقه) / (18 عنصر * 365 فوت مربع) = 108000/6570

یعنی به ازای هر فوت مربع از هر ممبرانء RO، روزانه 16 گالن آب عبور می‌کند. این عدد بسته به نوع ترکیب شیمیایی آب ورودی و طراحی سیستم می‌تواند مثبت یا منفی باشد. به طور کلی، محدوده فلاکس برای منابع آب مختلف متفاوت است و برای تعیین دقیق آن بهتر است از نرم‌افزار طراحی RO استفاده شود.

برای مثال، در این مثال اگر از ممبران Dow Filmtec LE-440i استفاده می‌شد، 14=GFD می‌شد. بنابراین، نوع ممبران و یکنواخت بودن آن در کل سیستم اهمیت دارد.

محدوده فلاکس برای منابع آب مختلف

محدوده فلاکس برای منابع آب مختلف به عوامل متعددی از جمله نوع منبع آب، کیفیت آب، و کاربرد مورد نظر آب بستگی دارد. در ادامه محدوده فلاکس برخی منابع آب را بررسی می‌کنیم.

چه عواملی باعث افزایش فلاکس در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی می‌شوند؟

عوامل متعددی از جمله نوع و غلظت آلاینده‌های موجود در آب ورودی، ذمای آب و فشار اسمزی می‌توانند بر افزایش GFD در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی تاثیر بگذارند. به منظور افزایش GFD در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی، لازم است با در نظر گرفتن تمام عوامل ذکر شده و با استفاده از دانش و تجربه افراد متخصص، اقدامات لازم را انجام داد. به طور کلی، عوامل مهم در این زمینه را می‌توان به پنج دسته کلی تقسیم کرد:

عوامل مربوط به طراحی و ساخت سیستم 

• انتخاب صحیح ممبران: انتخاب نوع ممبران با توجه به کیفیت آب ورودی، دبی مورد نیاز و راندمان مطلوب، نقشی کلیدی در افزایش فلاکس دارد. ممبرانهای با سطح فعال بیشتر و ساختار مناسب، می‌توانند به عبور بیشتر آب و افزایش GFD کمک کنند.
• طراحی مناسب سیستم: طراحی صحیح سیستم اسمز معکوس، شامل تعداد مراحل، تعداد پرشروسل‌ها، نوع و چیدمان ممبرانها، سرعت جریان و فشار، می‌تواند به افزایش GFD و راندمان تصفیه منجر شود.
• کیفیت ساخت: کیفیت ساخت سیستم و اجزای آن، از جمله ممبران‌ها، لوله‌ها، اتصالات و پمپ‌ها، در عملکرد و راندمان سیستم و به تبع آن، GFD تاثیرگذار است.

عوامل مربوط به عملیات و نگهداری

• پیش تصفیه مناسب: پیش تصفیه صحیح آب ورودی و حذف آلاینده‌ها، ذرات معلق، مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها، از رسوب و گرفتگی ممبران‌ها جلوگیری کرده و به افزایش GFD کمک می‌کند.
• شستشوی ممبران‌ها: شستشوی ممبران‌ها به صورت برنامه‌ریزی شده و با استفاده از مواد شوینده مناسب، می‌تواند رسوب‌ها و آلودگی‌ها را از سطح ممبران پاک کرده و GFD را به حالت اولیه بازگرداند.
• کنترل و تنظیم پارامترهای عملیاتی: کنترل و تنظیم دقیق پارامترهایی مانند دما، فشار،pH و هدایت الکتریکی آب، نقشی کلیدی در حفظ راندمان و افزایش GFD سیستم دارد.
• عیب یابی و تعمیرات: عیب‌یابی و تعمیرات به موقع سیستم در صورت بروز مشکل، از افت راندمان و GFD جلوگیری می‌کند.

تأثیر آنتی اسکالانت در افزایش فلاکس ممبران‌ها

آنتی اسکالانت‌ها موادی هستند که برای جلوگیری از رسوب‌گذاری در ممبران‌ها به کار می‌روند. رسوب‌گذاری می‌تواند به طور قابل توجهی فلاکس ممبران را کاهش دهد که به معنای کاهش توانایی ممبران در عبور آب است.

انتخاب آنتی اسکالانت مناسب به عوامل مختلفی مانند نوع ممبران، نوع آب ورودی، و شرایط عملیاتی سیستم تصفیه آب بستگی دارد. استفاده از آنتی اسکالانت‌ها می‌تواند به طور قابل توجهی GFD ممبران را افزایش دهد. با این حال، انتخاب آنتی اسکالانت مناسب و استفاده از آن به طور صحیح بسیار مهم است. 

بهینه‌سازی میزان فلاکس در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی

فلاکس که به عنوان شار عبوری نیز شناخته می‌شود، به میزان عبور آب از ممبران در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی مانند اسمز معکوس (RO) اشاره دارد. بهینه‌سازی این پارامتر برای دستیابی به حداکثر راندمان و کارایی سیستم ضروری است. از راهکارهای بهینه‌سازی فلاکس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پیش تصفیه مناسب: استفاده از فیلترها، منعقد کننده‌ها و سایر روش‌های پیش تصفیه برای حذف ناخالصی‌ها و ذرات معلق از آب ورودی.
• تنظیم فشار عملیاتی: تنظیم فشار بهینه برای تعادل بین راندمان فلاکس و عمر ممبران.
• کنترل دما: حفظ دمای آب در محدوده مناسب برای جلوگیری از آسیب به ممبران.
• کنترلpH: تنظیم pH آب در محدوده مناسب برای جلوگیری از آسیب به ممبران.
• انتخاب ممبرانء مناسب: انتخاب ممبرانء با ظرفیت فلاکس مناسب برای کاربرد مورد نظر.
• نظافت و نگهداری منظم: شستشوی منظم ممبرانء برای جلوگیری از مسدود شدن و کاهش فلاکس.

بهینه‌سازی فلاکس یک فرآیند مداوم است و باید به طور منظم بر اساس کیفیت آب ورودی و شرایط عملیاتی سیستم انجام شود. برای دستیابی به بهترین نتایج، از یک متخصص تصفیه آب برای ارزیابی سیستم و ارائه راهکارهای بهینه‌سازی کمک بگیرید. با استفاده از روش‌های ذکر شده می‌توان میزان فلاکس تصفیه آب صنعتی را بهینه‌سازی کرده و به حداکثر راندمان و کارایی سیستم دست یافت.

شما می‌توانید انواع محصولات تصفیه آب صنعتی آبین را به کمک مشاوران این مجموعه تهیه کنید. وبسایت آبین برترین فروشگاه آنلاین در حوزه تجهیزات تصفیه آب است. با مراجعه به سایت آبین می‌توانید محصولات مورد نیاز خود را با بهترین کیفیت تهیه کنید. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید با ما تماس بگیرید و از مشاوره رایگان آبین بهره ببرید. جهت تماس با کارشناسان مجرب آبین و استفاده از مشاوره رایگان با شماره 79137-021 در ارتباط باشید.