فولینگ ممبران چیست و چگونه می توان از آن جلوگیری کرد؟

سیستم های فیلتراسیون غشایی با استفاده از فیلتر ممبران تصفیه آب صنعتی، برای کاربردهای مختلف تصفیه آب در بسیاری از صنایع و بخش ها استفاده می شوند. اگر از یک سیستم فیلتراسیون غشایی برای تاسیسات خود استفاده می کنید، ایجاد رسوب ناشی از املاح و نمک های آب می تواند باعث فولینگ و خرابی فیلتر ممبران شود. بنابر این قطعا باید به دنبال راهی برای جلوگیری از فولینگ فیلتر ممبران باشیم.

در حالی که واحدهای فیلتراسیون غشایی در مقایسه با فناوری های تصفیه و جداسازی به تعمیر و نگهداری نسبتا کمی نیاز دارند، اغلب در معرض رسوب گیری و فولینگ هستند. خوشبختانه، استراتژی های زیادی برای جلوگیری از ایجاد رسوب در سطح فیلتر ممبران و حفظ کارآمدی سیستم فیلتراسیون وجود دارد. 

چه چیزی باعث رسوب و فولینگ فیلتر ممبران می شود؟

سیستم های فیلتراسیون غشایی، از جمله میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF)، اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF) همگی برای جداسازی و جذب ذرات از مایعات مورد استفاده قرار می گیرند. فولینگ فیلتر ممبران زمانی اتفاق می افتد، که آلاینده ها روی سطح غشای فیلتر رسوب می کنند و باعث محدود شدن جریان مایعات از طریق منافذ غشا می شوند. یک یا چند عامل می تواند در ایجاد رسوب نقش داشته باشد، مانند وجود ذرات بیولوژیکی، کلوئیدی و یا آلی اضافی در آب ورودی، انتخاب فیلتر ممبران نامناسب و یا شرایط نامناسب فرایند مانند سرعت جریان، دما و فشار.

مشکلات ناشی از رسوب در سطح غشای فیلتر ممبران، می تواند به تدریج یا ناگهانی ظاهر شود. در ابتدا، در تاسیسات اغلب علائمی مانند افزایش هزینه های انرژی و کاهش فلاکس ممبران را می توان مشاهده کرد. با ادامه تجمع رسوب بر روی سطح غشا، فشار بیش تری برای عبور آب از آن لازم است، که در نهایت می تواند به آسیب های جبران ناپذیری به غشا و دیگر اجزای سیستم منجر شود.

چگونه می توان از فولینگ غشای فیلتر ممبران جلوگیری کرد؟

فولینگ غشا گاهی قابل برگشت ست، اما نه همیشه. به همین دلیل است که بهتر است اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری یا به حداقل رساندن فولینگ ممبران در وهله اول اجرا شود. برخی اقدامات پیشگیرانه رایج برای جلوگیری از فولینگ فیلتر ممبران شامل موارد زیر می باشد:

1- شستشوی برنامه ریزی شده فیلتر ممبران

یک برنامه شستشوی برنامه ریزی شده فیلتر ممبران می تواند به جلوگیری از تجمع رسوب روی سطح غشا کمک کند. چرخه های شستشو باید به صورت ماهیانه با در فواصل منظم برنامه ریزی شود، تا بیش ترین تاثیر را داشته باشد. استراتژی های نگهداری، بسته به طراحی سیستم فیلتراسیون غشایی و انواع آلاینده های درگیر می تواند متفاوت باشد. هم چنین می توان از یک با چند روش شستشو نیز استفاده کرد، مانند:

•    شستشوی مکانیکی فیلتر ممبران: شامل استفاده از نیروی فیزیکی برای از بین بردن آلاینده ها از غشا و خراج کردن آنها از سیستم. روش های معمولی شامل ارتعاش، و هم چنین شستشوی معکوس و مستقیم، که آب یا محلول شوینده با سرعت یا فشار بالاتری نسبت به چرخه سرویس معمولی از داخل دستگاه عبور می کند و در نتیجه آشفتگی ایجاد می کند، که رسوب ها را از غشا خارج می کند. در یک فرایند مرتبط به نام شستشوی هوا، هوا برای افزایش بیش تر آشفتگی به محلول شستشوی معکوس یا مستقیم اضافه می شود. 

•    شستشوی شیمیایی فیلتر ممبران: این نوع شستشو، شامل استفاده از مواد شوینده، سوز آورها، اسیدها، آنتی اسکالانت ها یا دیسپرسانت ها برای سست کردن و حذف عوامل فولینگ از سطح فیلتر ممبران می باشد. مواد شیمیایی شستشو بر مبنای نوع آلاینده های موجود و مواد سازنده غشا انتخاب می شوند، تا اطمینان حاصل شود که مواد شیمیایی مورد استفاده به آن آسیب نمی رسانند.

2- پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی

فیلترهای ممبران اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF) دارای منافذ کوچک تری نسبت به غشاهای ممبران میکروفیلتراسیون (MF) و اولترافیلتراسیون (UF) هستند، بنابر این، برای جلوگیری از فولینگ فیلتر ممبران یا دیگر مسائل، احتمالا به نوعی پیش تصفیه نیاز دارید. جریان های با غلظت های بالای آلاینده ها نیز ممکن است، نیاز به پیش تصفیه قبل از واحد فیلتراسیون RO داشته باشند، تا خطر فولینگ غشای ممبران به حداقل برسد. 

گزینه های پیش تصفیه می تواند شامل انعقاد در صورت ذرات کلوئیدی و هم چنین ته نشیتی گرانشی، لخته سازی و فیلتراسیون شنی و کربنی برای حذف ذرات بزرگ تر یا منعقد شده باشد. انواع دیگر پیش تصفیه می تواند شامل تنظیم شیمیایی pH و استفاده از دستگاه سختی گیر تبادل یونی برای جلوگیری از جذب یا رسوب مواد بر روی سطح غشا باشد.

3- طراحی سیستم

جلوگیری از رسوب غشا به بهترین وجه با برنامه ریزی و طراحی دستگاه تصفیه آب صنعتی به صورت اصولی انجام می شود. متغیرهای زیادی وجود دارند، که در عملکرد صحیح سیستم برای بخش فیلتراسیون غشایی نقش دارند، که هر یک از آنها باید هنگام تعویض یک ممبران یا نصب یک سیستم جدید در نظر گرفته شود. این متغیرها شامل:

•    مواد سازنده غشا: غشای فیلتر ممبران ممکن است از طیف گسترده ای از پلیمرهای مصنوعی، سرامیک و مواد فلزی ساخته شوند. ویژگی های ماده غشا مانند بار یونی سطحی، آبگریزی و محدوده تحمل PH، تعیین می کند که آیا غشا در برابر انواع خاصی از فولینگ مقاوم خواهد بود و تا چه حد در شرایط فرایند و نگهداری مقاومت می کند. 

•    اندازه منافذ غشا: اندازه منافذ، عامل اصلی کلیدی برای حصول اطمینان از حذف کارآمد آلاینده های هدف توسط یک واحد فیلتراسیون غشایی است. علاوه بر این، انتخاب اندازه مناسب منافذ غشا می تواند به بهینه سازی فلاکس آب تصفیه در کنار عوامل دیگر مانند کیفیت آب خوراک، دما و غلظت نمک به جلوگیری از ایجاد رسوب در سطح غشا کمک کند. 

•    شرایط عملیاتی: فولینگ فیلتر ممبران می تواند توسط محدوده مشخصی از دما، PH، فشار گذر غشایی و سرعت جریان تشدید شود. یک سیستم به خوبی طراحی شده این متغیرها را متعادل می کند، تا اطمینان حاصل شود، که رسوبات روی سطح غشا جمع نمی شوند.

با توجه به پیچیدگی این عوامل، اغلب بهتر است برای ارزیابی کامل نیازها و شرایط فرایند با یک متخصص تصفیه آب تماس بگیرید. یک متخصص می تواند مطالعات قابلیت تصفیه، کالبد شکافی غشا و تست را برای تعیین یک راه حل جداسازی ایده آل که فولینگ غشا را به حداقل می رساند، انجام دهد.

آبین چگونه به حل مشکل فولینگ ممبران های شما کمک می کند؟

استفاده از ماده شیمیایی آنتی اسکالانت در درجه اول محافظت از فیلترهای ممبران قرار دارد. اما حتی با استفاده صحیح و انتخاب آنتی اسکالانت مناسب هم باز ممکن است، فیلتر ممبران به دلیل رسوبات املاح و نمک ها دچار فولینگ شود. این جاست که شوینده های قلیایی و اسیدی ممبران برای حل مشکل کارساز خواهند بود.

این که شستشوی فیلتر ممبران و استفاده از مواد شیمیایی مختلف برای حل مشکل فولینگ فیلتر ممبران دستگاه تان را به چه شرکتی بسپارید اهمیت زیادی دارد. آبین سال ها سابقه در زمینه طراحی، نصب و راه اندازی، تعمیرات و نگهداری دستگاه های تصفیه آب صنعتی برای طیف وسیعی از کاربردها شامل تصفیه آب شرب تا تامین آب تصفیه شده مورد نیاز برای صنایع و کارخانه های مختلف دارد.

بنابر این اگر برای خرید دستگاه نیاز به مشاوره دارید و یا بخش های مختلف دستگاه تان از جمله فیلتر ممبران آن دچار مشکل شده است، می توانید از طریق تماس تلفنی با کارشناسان با تجربه ما در ارتباط باشید تا در صورت نیاز برای اعزام نیروی کارشناس فنی برای حل مشکل هماهنگی لازم انجام شود.