سیستم‌های شستشوی ممبران CIP

سیستم‌های شستشوی ممبران یا (CIP) Cleaning in Place برای تمیز کردن و افزایش کارایی ممبران‌ها به کار می‌روند. فیلترهای ممبران در برخی فرآیندها مانند تصفیه آب صنعتی، تصفیه پساب، تصفیه مواد غذایی و صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند؛ اما با گذشت زمان و به دلیل تجمع ذرات، رسوبات و آلودگی‌های دیگر روی سطح ممبران، طول عمر و بهره‌وری آن‌ها کاهش می‌یابد؛ بنابراین نیاز به شستشو دارد.

در اینجا می‌توان از سیستم CIP برای شستشوی ممبران استفاده کرد. در فرآیند CIP مطمئن شوید زمان کافی برای تکمیل شست و شو وجود داشته باشد زیرا وجود فاصله زمانی میان مراحل ،CIP ممکن است روی نتیجه این فرآیند تاثیر بگذارد.

سیستم شستشوی ممبران CIP چیست؟

در فرآیند CIP با استفاده از میزان مشخصی اسید و باز، آلاینده‌های کلوئیدی بزرگ، میکروارگانیسم‌ها، مواد آلی، مواد معدنی و سایر رسوبات که به مرور زمان هنگام تصفیه آب روی فیلتر ممبران رسوب کردند، از بین می‌روند. در نتیجه طول عمر آن و بهره‌وری کلی سیستم افزایش می‌یابد.

مراحل شستشوی ممبران CIP 

مراحل شستشوی فیلترهای ممبران یا CIP به نوع و کاربرد ممبران و همچنین نیازهای خاص صنعتی آن بستگی دارد. این مراحل غالبا عبارتند از:

1. مرحله پیش ‌شستشو: در این مرحله، فیلترهای ممبران‌، بین ۱۰ تا ۱۵ دقیقه با استفاده از آب پاشی یا پمپ شستشو با آب تصفیه شده ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد شستشو داده می‌شوند. در نتیجه آلاینده‌ای روی فیلترهای ممبران باقی نمی‌ماند. این مرحله به عنوان آماده‌سازی فیلتر ممبران برای شستشوی شیمیایی انجام می‌شود.

2. مرحله شستشو با مواد شیمیایی: در این مرحله، یک محلول شوینده قلیایی 1 تا 2 درصد، با دمای ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد به فیلتر ممبران تزریق می‌شود. این محلول آلودگی‌هایی از قبیل پروتئین‌ها، چربی‌ها و... را از روی سطح ممبران جدا می‌کند. ممکن است از محلول‌های شوینده مختلفی مانند اسیدها، بازها، مواد حل کننده و مواد شیمیایی دیگر استفاده شود. ممبران معمولاً در این مرحله مدت زمان مشخصی با محلول در تماس است تا اجازه دهد آلودگی‌ها به‌طور کامل از بین بروند.

3. مرحله شستشو با آب تمیز: پس از شستشوی شیمیایی با محلول قلیایی، فیلتر ممبران با استفاده از آب تمیز ۶۰ تا ۸۰ درجه سانتی‌گراد بین ۵ تا ۱۰ دقیقه شسته می‌شود تا محلول قلیایی روی سطح ممبران کاملاً از بین برود. برای اطمینان از شسته شدن محلول قلیایی باید pH آب ورودی و آب خروجی را اندازه‌گیری کنید. اختلاف pH آنها باید کمتر از 0.5 باشد.

4. مرحله ضدعفونی: پس از شستشوی ممبران، ممکن است نیاز باشد از محلول‌های ضدعفونی کننده استفاده کنید. این محلول‌ها میکروارگانیسم‌ها را از بین می‌برند و از رشد آنها روی سطح ممبران جلوگیری می‌کنند. انجام این مرحله اختیاری است و توسط فرآیندهای خاصی مانند استریلیزاسیون ممبران انجام می‌شود.

محلول‌های شوینده شیمیایی ممبران

برای شستشوی فیلتر ممبران طی فرآیند CIP، می‌توان از محلول‌های شوینده شیمیایی مختلفی استفاده کرد. انتخاب نوع محلول شوینده به نوع ممبران، نوع آلودگی و نیازهای خاص فرآیند مورد نظر شما بستگی دارد. در ادامه، چند نمونه از محلول‌های شوینده شیمیایی برای شستشوی ممبران آورده شده است:

1. محلول‌های قلیایی: از این دسته محلول‌ها برای تمیز کردن رسوبات آلی و چربی‌ها از سطح فیلتر ممبران استفاده می‌شود. مواد شوینده مانند هیدروکسید سدیم (قلیای کاوستیک) و کربنات سدیم (سودا کاوستیک) در این دسته قرار می‌گیرند.

2. محلول‌های اسیدی: از محلول‌های اسیدی برای تمیز کردن سطح ممبران از رسوبات معدنی و کلسیمی استفاده می‌شود. مواد شوینده مانند اسید نیتریک، اسید سولفوریک و اسید فسفریک در دسته محلول‌های اسیدی قرار می‌گیرند.

3. محلول‌های آنزیمی: از محلول‌های آنزیمی برای تمیز کردن آلودگی‌های آلی، مانند پروتئین‌ها، استفاده می‌شود. در این محلول‌ها آنزیم‌هایی مانند پروتئاز، لیپاز و آمیلاز وجود دارند.

4. محلول‌های حل کننده: برخی از آلاینده‌ها به آب و محلول‌های قلیایی یا اسیدی مقاوم هستند. در این مواقع بهتر است از محلول‌های حل کننده مانند الکل، استون، متیلن کلراید و اتیلن گلیکول استفاده شود.

توجه داشته باشید پیش از استفاده محلول شوینده شیمیایی، دستورالعمل تولیدکننده ممبران را مطالعه کنید و نکات ذکر شده را در نظر بگیرید. حتما محلول شوینده مناسب برای ممبران خود انتخاب کنید تا به بهترین نتیجه در این فرآیند برسید.

بهترین زمان برای شستشوی ممبران 

استفاده از واحد شستشوی ممبران CIP به طور معمول در موارد زیر توصیه می‌شود:

1. کاهش بهره‌وری فیلتر ممبران: هنگامی که کارایی فیلتر ممبران به علت رسوب آلاینده‌ها کاهش می‌یابد و نمی‌تواند به طور کامل مراحل تصفیه را طی کند، استفاده از سیستم CIP برای شستشوی آن ضروری است. شستشوی فیلتر ممبران با استفاده از محلول‌های شوینده شیمیایی، آلودگی‌های سطح را جدا می‌کند و کارایی آن را بهبود می‌بخشد.

2. جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها: در برخی صنایع مانند صنعت غذا و نوشیدنی، جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها بسیار مهم است. با استفاده از مراحل شستشوی شیمیایی و ضدعفونی در سیستم CIP، میکروارگانیسم‌ها از بین رفته و از رشد آن‌ها روی سطح ممبران جلوگیری می‌شود.

3. تغییر نوع فرآیند: در برخی موارد، ممکن است نیاز داشته باشید فرآیندی که از ممبران استفاده می‌کند را تغییر دهید. در این صورت، استفاده از سیستم CIP برای تمیز کردن و آماده سازی ممبران برای فرآیند جدید ضروری است.

باید به نوع ممبران، خصوصیات فرآیند و نیازهای صنعتی آن توجه کنید. استفاده از سیستم CIP برای شستشوی ممبران معمولاً باعث بهبود عملکرد و افزایش عمر مفید آن می‌شود.

«سیستم شستشوی فیلتر ممبران به افزایش طول عمر و بهره‌وری آن کمک می‌کند بنابراین تمیز کردن ممبران با فرآیند CIP پس از مدت زمان مشخص، بسیار ضروری است. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه می‌توانید به سایت آبین مراجعه کنید».