فیلتر ممبران تصفیه آب

فیلتر ممبران چیست؟

فیلتر ممبران یکی از تجهیزات اصلی دستگاه تصفیه آب است که در صنایع مختلف برای از بین بردن آلاینده های آب با دقت بسیار بالا به کار می رود. داشتن دقت و عملکرد مطلوب برای تصفیه آب، یکی از مهم ترین عواملی است که باعث شده فیلترهای ممبران تصفیه آب صنعتی از بهترین روش ها برای فیلتراسیون آب محسوب شوند. این فیلتر با توجه به ساختار و نوع طراحی آن انواع مختلفی دارد. به عنوان مثال برای فیلتراسیون آب با ممبران غالبا از تکنولوژی اسمز معکوس استفاده می شود که در از بین  بردن آلاینده های آب با دقت بسیار بالا تاثیر گذار است.
بر اساس ظرفیت و کاربرد می توان این فیلترها را به دو دسته ممبران خانگی، صنعتی و نیمه صنعتی تقسیم کرد. از متداول ترین انواع فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی بر اساس ظرفیت باید به ممبران های 4 اینچ و 8 اینچ اشاره کنیم که بر اساس طراحی آرایه هایی غشایی در سیستم تصفیه آب به کار می روند. برندهای مانند CSM و Koch، فیلترهای ممبران 16 اینچی هم تولید می کنند که به دلیل ابعاد بزرگ، وزن سنگین و اپراتوری سخت در ایران کاربرد ندارند.
در ادامه با آبین همراه باشید تا ضمن ارائه قیمت فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی، به بررسی مهم ترین نکات و پارامترهایی بپردازیم که اطلاع از آن ها می تواند برای انتخاب ممبران مناسب با دستگاه تصفیه آب صنعتی مورد نظر شما کمک  کننده باشد

فیلتر ممبران چطور کار می کند؟

عملکرد فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی بر پایه فرآیند اسمز معکوس (Reverse Osmosis) استوار است. در این فرآیند، آب خام تحت فشار بالا توسط پمپ به داخل ممبران هدایت می شود. المنت ممبران از چندین لایه نیمه تراوا تشکیل شده که تنها مولکول های آب خالص می توانند از آن ها عبور کنند. این لایه ها مواد محلول و آلاینده ها را به دام انداخته و به دو بخش آب تصفیه شده (پرمیت) و آب تغلیظ شده (کانسنتریت یا پساب) تقسیم می کنند.
آب تصفیه شده که از مرکز ممبران خارج می شود، عاری از ذرات و مواد آلاینده است و برای مصارف مختلفی از جمله شرب و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. از سوی دیگر، پسابی که حاوی املاح و آلاینده های جدا شده است، از ممبران خارج می شود.

کاربرد فیلتر ممبران

انواع فیلتر ممبران با ساختار غشای نیمه ‌تراوای خود، در کاربردهای مختلف که نیاز به تصفیه آب با کیفیت بالا دارند، از مصارف خانگی گرفته تا نیمه ‌صنعتی و صنعتی، مورد استفاده قرار می ‌گیرند. ساختار، ظرفیت و تکنولوژی به ‌کار رفته در این فیلترها تعیین ‌کننده‌ به کار بردن آن ‌ها در هر کاربری یا صنعت است. در ادامه به تفکیک آن ها را بررسی می کنیم.

کاربرد فیلتر ممبران صنعتی و نیمه‌صنعتی

انواع فیلتر ممبران صنعتی در صنایع مختلفی به‌ کار می ‌روند که نیاز به آب با خلوص بالا دارند. برخی از کاربردهای آن‌ ها عبارتند از:

• صنایع کشاورزی و گلخانه ‌ها
• دستگاه‌ های تصفیه آب صنعتی
• کارخانه ‌های آب بسته ‌بندی و نوشابه‌ سازی
• دیگ ‌های بخار و بویلرها
• صنایع غذایی
• داروسازی و آزمایشگاه‌ ها
• نساجی
• مراکز پرورش ماهی

در واقع کاربرد فیلتر ممبران تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی برای کلیه مواردی است که استفاده از آب با خلوص و کیفیت بالا اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل است که طیف وسیعی از کاربردها را پوشش می ‌دهد.

کاربرد فیلتر ممبران خانگی

فیلتر ممبران خانگی در دستگاه‌ های تصفیه آب به‌کار می ‌رود تا کیفیت آب آشامیدنی را بهبود ببخشد. این فیلترها با حذف ذرات معلق، باکتری ‌ها، ویروس ‌ها و املاح مضر، آبی سالم و گوارا را برای مصرف روزانه فراهم می‌ کنند. استفاده از این فیلترها در منازل، به‌ ویژه در مناطقی که کیفیت آب شهری مطلوب نیست، توصیه می ‌شود.

انواع فیلتر ممبران تصفیه آب

فیلترهای ممبران تصفیه آب را می توان بر اساس ظرفیت و کاربرد، فناوری تولید غشا و همچنین عملکرد آن ها تقسیم بندی کرد. هر یک از این فیلترها فارغ از ابعاد و عملکرد، با استفاده از غشاهای نیمه تراوایی طراحی شده اند که تنها به مولکول های آب اجازه عبور داده و سایر ذرات مضر را دفع می کنند. آشنایی با این محصولات به شما کمک می کند تا بسته به نیاز مصرفی و کیفیت آب خوراک، بهترین گزینه را انتخاب کنید و کارایی و عمر دستگاه تصفیه آب را به حداکثر برسانید. در ادامه، با انواع فیلتر ممبران و تفاوت های آن ها بیشتر آشنا خواهیم شد.

انواع فیلتر ممبران تصفیه آب بر اساس کاربرد

فیلترهای غشایی ممبران بر اساس کاربرد و ظرفیت آن ها به دسته های فیلتر ممبران خانگی، فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی تقسیم می شوند. در مصارف خانگی، این فیلترها عمدتاً برای تصفیه آب آشامیدنی با ظرفیت های پایین مانند 50 تا 100 گالن در روز طراحی شده اند. این فیلترها با غشای چندلایه مارپیچی و دقتی در حد ده هزارم میکرون می توانند املاح مضر مانند نیترات، نیتریت، فلزات سنگین و میکروارگانیسم ها را حذف کنند.
در کاربردهای نیمه صنعتی، فیلترهایی با ظرفیت بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند که قادر به تصفیه حدود صدها لیتر آب در روز هستند. این فیلترها برای مکان هایی مانند دفاتر بزرگ، رستوران ها، مدارس یا کارگاه های تولیدی کوچک مناسب اند؛ اما در کاربردهای صنعتی، ظرفیت ممبران ها بسیار بالاتر است. این فیلترهای ممبران 4 یا 8 اینچ توانایی تصفیه ده ها هزار لیتر آب در شبانه روز را دارند. از این فیلترها در کارخانه ها، پالایشگاه ها و ایستگاه های بزرگ تصفیه آب کاربرد دارند.

فیلتر ممبران تصفیه آب صنعتی

فیلتر ممبران صنعتی، قدرتمندترین نوع فیلتر تصفیه آب استکه در سیستم های اسمز معکوس با ظرفیت بالا به کار می رود. یکی از نمونه های رایج، فیلتر ممبران 4 اینچ فیلمتک مدل BW30-4040 است که می تواند روزانه تا 9000 لیتر آب را تصفیه کند. این ممبران ها برای مصارفی مانند تصفیه آب لب شور، تولید آب فرآیندی در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی بسیار مناسب است. فشار کاری بالا (تا 41 بار) و دمای عملکرد تا 45 درجه سانتی گراد از ویژگی هایی است که این فیلتر را برای محیط های صنعتی سنگین قابل اطمینان می سازد.
در سطح بالاتر، ممبران های 8 اینچی مانند BW30HR-440 وجود دارند که با استفاده از فناوری iLEC™، کارایی بیشتری در جلوگیری از نشتی و کاهش هزینه های عملیاتی دارند. این ممبران می تواند تا 48 مترمکعب (12650 گالن) آب را در شبانه روز تصفیه کند و دفع نمک بسیار بالایی (حداقل 99.4%) دارد. استفاده از چنین فیلتری در صنایع پتروشیمی، نیروگاه ها یا پروژه های تصفیه آب شهری رایج است که نیاز به آب با خلوص بسیار بالا و حجم زیاد دارند.

فیلتر ممبران تصفیه آب نیمه صنعتی

انواع فیلتر ممبران نیمه صنعتی معمولاً در محیط هایی مورد استفاده قرار می گیرند که به آب تصفیه شده با حجم متوسط نیاز دارند؛ مانند رستوران ها، ادارات، کلینیک ها و کارگاه ها. یکی از نمونه های پرکاربرد، فیلتر ممبران فیلمتک مدل TW30-1812-100 است که قادر به تصفیه حدود 400 لیتر آب در 24 ساعت خواهد بود. این فیلترها معمولاً با فشار پمپ قوی تری نسبت به مدل های خانگی کار می کنند و می توانند برای چند نقطه مصرف همزمان استفاده شوند.
فیلترهای نیمه صنعتی مزایایی مانند حذف املاحی نظیر نیترات، آرسنیک و فلزات سنگین، بهبود طعم آب و حذف کامل ویروس ها را دارند. طراحی آن ها مشابه فیلترهای خانگی است اما از نظر تحمل فشار، ظرفیت و دوام، در سطح بالاتری قرار دارند. برای مثال، ممبران TW30-1812-100 علاوه بر استفاده در دستگاه های نیمه صنعتی، در برخی مدل های خانگی پرقدرت نیز قابل استفاده است، به شرطی که پمپ و هوزینگ مناسب آن نیز نصب شود.

فیلتر ممبران تصفیه آب خانگی

فیلتر ممبران خانگی مهم ترین بخش دستگاه تصفیه آب خانگی به روش اسمز معکوس است که معمولاً در مرحله چهارم سیستم فیلتراسیون قرار می گیرد. یکی از مدل های محبوب، فیلتر ممبران CCK مدل Gold با ظرفیت 75 گالن در روز (حدود 280 لیتر) است که برای مصرف خانوارهای 3 تا 6 نفره مناسب خواهد بود. این فیلتر با استفاده از غشای 13 لایه مارپیچی با منافذ 0.0001 میکرون، قادر به حذف تمامی املاح مضر و آلودگی های میکروبی است.
در کنار مدل CCK، مدل فیلمتک TW30-1812-50 هم با ظرفیت 50 گالن در روز از برند DOW آمریکا یکی از دقیق ترین و باکیفیت ترین ممبران های خانگی است که برای مصرف روزانه آب آشامیدنی بسیار ایده آل است. این فیلتر می تواند به طور کامل نیترات، نیتریت، آرسنیک، فلزات سنگین و حتی آندوتوکسین ها را حذف کرده و آب را از نظر طعم و بو بهبود دهد. استفاده از این ممبران ها همراه با فیلتر مینرال، باعث تأمین آب شیرین، سالم و حاوی املاح مفید برای خانوار خواهد شد.

انواع فیلتر ممبران بر اساس عملکرد

با توجه به تکنولوژی مورد استفاده در طراحی و ساخت انواع فیلتر ممبران تصفیه آب، می توان آن ها را به چهار دسته کلی شامل فیلترهای اسمز معکوس (RO)، نانوفیلتراسیون (NF)، اولترافیلتراسیون (UF) و میکروفیلتراسیون (MF) تقسیم کرد. هر یک از این فیلترها بر اساس اندازه منافذ و نوع آلاینده هایی که حذف می کنند، برای مصارف مختلف مناسب هستند. برای مثال، فیلترهای RO دقت بالایی دارند و برای حذف TDS، نیترات، فلزات سنگین و ویروس ها مناسب هستند.
در مقابل، فیلترهای UF و MF معمولاً برای کاربردهایی مانند پیش تصفیه آب، حذف ذرات معلق، باکتری ها و کدورت مورد استفاده قرار می گیرند و ظرفیت بالاتری از نظر دبی عبوری دارند، اما قادر به حذف نمک های محلول نیستند. کاربرد و عملکرد انواع فیلتر ممبران بر اساس فناوری غشایی و عملکرد را در ادامه بررسی می کنیم.

فیلتر ممبران اسمز معکوس (RO)

ممبران اسمز معکوس (RO) یکی از قوی ترین و موثرترین فیلترهای تصفیه آب است که توانایی حذف اکثر مواد محلول در آب، از جمله فلزات سنگین و باکتری ها را دارد. این فیلتر به دلیل دقت بالا در کاهش آلاینده ها و کاهش سختی آب، یکی از پرکاربردترین فیلترهای ممبران در سیستم های تصفیه آب به شمار می آید. ممبران RO تنها فیلتر موثر برای کاهش سختی آب است و می تواند TDS (میزان کل مواد جامد محلول) را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. همچنین، فلزات سنگین، مواد آلی، انگل ها، باکتری ها و ویروس ها را نیز از آب حذف می کند. عملکرد و بازدهی فیلتر ممبران اسمز معکوس به دو پارامتر کلیدی وابسته است:

1. فشار آب ورودی: غشای نیمه تراوای ممبران در فشار 65 PSI عملکرد بهینه ای دارد.
2. دمای آب ورودی: دمای ایده آل برای عملکرد ممبران 77 درجه فارنهایت است.

هرگونه تغییر در این دو عامل حتی به میزان پایین هم می تواند روی عملکرد و بازدهی غشا تاثیر بگذارد. به طور کلی انواع فیلتر ممبران صنعتی با قطر 4 و 8 اینچ عرضه می شوند اما بر اساس نوع آب ورودی هم طبق جدول زیر می توان آن ها دسته بندی کرد:

فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون (MF)

فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون (Microfiltration یا MF) یکی از انواع فیلترهای غشایی با منافذی در محدوده ۰.۱ تا ۱۰ میکرون است که برای حذف ذرات معلق، باکتری‌ها، برخی از انگل‌ها و کدورت از آب و مایعات صنعتی به کار می‌ رود. این فیلتر با بهره‌ گیری از ساختار غشایی نیمه‌ تراوا، بدون نیاز به مواد شیمیایی یا تغییر در ترکیب شیمیایی آب، یک روش کاملاً فیزیکی و ایمن برای پیش‌ تصفیه در سیستم‌ های اسمز معکوس و سایر مراحل فیلتراسیون فراهم می‌ کند. عملکرد بالا در حذف ذرات بدون تأثیر بر املاح مفید، باعث شده تا فیلتر ممبران MF در صنایع غذایی، دارویی و تصفیه آب خانگی و صنعتی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد.

فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون معمولاً به‌عنوان مرحله اولیه تصفیه استفاده می‌ شود و با مسدود کردن ذرات بزرگ‌ تر از اندازه منافذ خود، عمر مفید تجهیزات بعدی مانند فیلترهای اولترافیلتراسیون یا ممبران اسمز معکوس را افزایش می‌ دهد. به دلیل فشار کاری پایین و نیاز کم به انرژی، این فیلتر گزینه‌ ای اقتصادی و کم‌ هزینه برای سیستم‌ های تصفیه مداوم به‌شمار می‌ رود. انتخاب فیلتر MF مناسب بر اساس کیفیت آب ورودی، دمای سیال و حجم مصرف، نقشی کلیدی در بهبود راندمان کل سیستم تصفیه خواهد داشت.

فیلتر ممبران اولترافیلتراسیون (UF)

فیلتر ممبران UF می‌تواند ذرات را تا ابعاد 0.01 میکرون با فشار کاری بین 30 تا 100 PSI از آب حذف کند. اولترافیلتراسیون علاوه‌بر حذف تمامی ذراتی که توسط میکروفیلتراسیون حذف می‌شوند، توانایی حذف بخش زیادی از ویروس‌ها را هم دارد. برای اطمینان از حذف همه میکروارگانیسم‌ها توصیه می‌شود از یک ابزار ضد عفونی‌‌کننده در کنار ممبران‌های UF استفاده کنید.
عوامل مختلفی می‌توانند در تعیین قیمت این نوع فیلتر تاثیر گذار باشند. یکی از مهم‌ترین پارامترهای موثر در قیمت فیلتر ممبران UF، برند و سطح کیفی محصول است.

فیلتر ممبران نانو فیلتراسیون (NF)

ممبران نانوفیلتراسیون می‌تواند آلاینده‌های آب را با دقت 0.001 میکرون از بین ببرد. این ممبران‌ها دارای حفره‌های ریزتری نسبت به ممبران‌های میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون هستند. بنابراین عبور آب از این ممبران‌ها نیاز به فشار بالاتری در حدود 150 PSI دارد.
آب خروجی تصفیه شده از فیلتر ممبران NF خاصیت قلیایی کمی دارد. بنابراین می‌تواند مشکل خورندگی داشته باشد. به همین دلیل باید با استفاده از روش‌هایی مانند اضافه کردن بخشی از آب ورودی به آب تصفیه شده خروجی یا دیگر روش‌های افزایش خاصیت قلیایی آب، خاصیت خورندگی آب خروجی از این ممبران‌ها را کاهش داد.
فیلتر ممبران نانوفیلتراسیون سختی آب را هم کاهش می‌دهد. توصیه می‌شود در صورت تمایل برای استفاده از این ممبران‌ها در زمینه کاهش سختی آب، از یک سیستم پیش تصفیه قبل از آن‌ها استفاده شود تا از تشکیل رسوب یون‌های سخت بر روی ممبران و خرابی آن جلوگیری کند.

تفاوت انواع فیلتر ممبران

فیلترهای ممبران اسمز معکوس (RO)، میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF) هر کدام به دلیل اندازه متفاوت منافذ خود در حذف آلاینده های خاص، توانایی های مختلفی دارند. ممبران میکروفیلتراسیون با اندازه منافذ بین 0.1 تا 10 میکرومتر، توانایی حذف ذرات معلق، باکتری ها و برخی ویروس های بزرگ تر را دارد. این نوع فیلتراسیون برای آب هایی که به تصفیه اولیه نیاز دارند مناسب است؛ اما قادر به حذف ذرات محلول یا آلاینده های شیمیایی کوچک تر نیست. از طرف دیگر، اولترافیلتراسیون با اندازه منافذی در حدود 0.001 تا 0.1 میکرومتر، قابلیت حذف ذرات کوچک تر مانند کلوئیدها، باکتری ها و ویروس ها را دارد و برای فیلتراسیون دقیق تر نسبت به میکروفیلتراسیون به کار می رود.

ممبران نانوفیلتراسیون با اندازه منافذی در حدود 0.001 تا 0.01 میکرومتر، می تواند آلاینده هایی مانند یون های دوظرفیتی و مواد آلی درشت را حذف کند و حتی توانایی سختی گیری آب را هم دارد. با این وجود، هنوز برای حذف کامل نمک ها یا یون های یک ظرفیتی مناسب نیست. فیلتر ممبران اسمز معکوس با کوچک ترین اندازه منافذ، تمامی آلاینده ها از جمله نمک ها، مواد معدنی و یون ها را از آب حذف کرده و آب بسیار خالصی ارائه می دهد. به دلیل توانایی های بالای ممبران RO، این روش در کاربردهای حساس مانند داروسازی و تولید مواد غذایی کاربرد گسترده ای دارد. جدول زیر میزان توانایی هر فیلتر در حذف آلاینده های مختلف را نشان می دهد:

مقایسه فیلتر ممبران خانگی و صنعتی

فیلترهای ممبران صنعتی و خانگی، با وجود عملکرد مشابه در فرآیند تصفیه، تفاوت‌های قابل‌توجهی در طراحی، ظرفیت و کاربرد دارند. فیلتر ممبران صنعتی برای تصفیه حجم‌ بالای آب طراحی شده‌ و در صنایعی مانند کشاورزی، دیگ‌های بخار و بویلرها، صنایع غذایی و مراکز پرورش ماهی استفاده می ‌شود. در مقابل، فیلتر ممبران خانگی برای مصارف روزمره در منازل به کار می‌ رود و ظرفیت کمتری دارد.
در جدول زیر، تفاوت‌ های کلیدی بین فیلترهای ممبران خانگی و صنعتی بر اساس پارامترهای مختلف را مشاهده می کنید:

این تفاوت ‌ها نشان ‌دهنده اهمیت انتخاب فیلتر ممبران مناسب بر اساس نیاز و کاربرد مورد نظر است.

مزایای فیلتر ممبران

فیلتر ممبران یکی از اجزای کلیدی در سیستم ‌های تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی است که با استفاده از تکنولوژی اسمز معکوس، آب را به طور مؤثری تصفیه می ‌کند. این فیلترها قادر به حذف ذرات معلق، یون‌ های محلول، باکتری ‌ها، ویروس‌ ها و آلاینده‌ های شیمیایی هستند و به دلیل کارایی بالا، در صنایع مختلف از جمله تولید مواد غذایی، دارویی و تصفیه آب شرب مورد استفاده قرار می ‌گیرند. در ادامه به بررسی مزایای اصلی این فیلترها می ‌پردازیم:

• حذف مؤثر آلاینده‌ ها: فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی قادر به حذف طیف وسیعی از آلاینده‌ ها از جمله نمک ‌های محلول، مواد شیمیایی، فلزات سنگین، باکتری ‌ها و ویروس ‌ها است. این ویژگی باعث می ‌شود آب خروجی بسیار خالص و ایمن باشد.
• بهره‌ وری بالا: این فیلترها با استفاده از فرآیند اسمز معکوس، به طور مؤثری آب را تصفیه کرده و در عین حال مقدار زیادی آب تصفیه شده تولید می ‌کنند که برای مصارف صنعتی و نیمه صنعتی بسیار مهم است.
• کاهش هزینه ‌های عملیاتی: با نصب و استفاده از این فیلتر، هزینه‌ های عملیاتی نظیر مصرف انرژی و نیاز به نگهداری مداوم کاهش می ‌یابد. این فیلترها نیاز به تعویض کمتری داشته و عمر مفید طولانی‌ تری دارند.
• حذف نیاز به مواد شیمیایی: برخلاف روش‌ های سنتی تصفیه آب که نیاز به استفاده از مواد شیمیایی دارند، فیلتر ممبران تنها با فشار آب عمل می ‌کند که این امر مصرف مواد شیمیایی را به حداقل می ‌رساند و به حفظ محیط زیست کمک می ‌کند.
• بهبود کیفیت آب: استفاده از فیلتر ممبران منجر به تولید آب با کیفیت بالا و عاری از آلاینده‌ های مضر می‌ شود. این امر به بهبود محصولات صنعتی، بهداشتی و غذایی کمک می ‌کند.
• سازگاری با انواع منابع آب: این فیلترها بسته به نوع آن ها می ‌توانند آب‌های مختلف شامل آب شور، آب سطحی و آب زیرزمینی را تصفیه کنند و این امر کاربرد آن‌ ها را در صنایع مختلف گسترده‌ تر می ‌کند.
• طول عمر بالا: فیلتر ممبران با ساختار مقاوم و طراحی پیشرفته، دارای طول عمر بالایی است و می ‌تواند برای مدت زمان طولانی بدون نیاز به تعویض یا تعمیر عمل کند.
• کاهش میزان پساب: این فیلترها میزان پساب تولید شده را به حداقل می ‌رسانند و به این ترتیب مصرف آب را کاهش می ‌دهند.

استفاده از فیلتر ممبران در سیستم ‌های تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی نه تنها کیفیت آب را بهبود می‌ بخشد، بلکه باعث صرفه ‌جویی در هزینه‌ ها و منابع نیز می ‌شود و به محیط زیست کمک می ‌کند.

اجزای تشکیل دهنده فیلتر ممبران تصفیه آب

فیلتر ممبران صنعتی از چندین لایه غشای نیمه تراوا تشکیل شده است که به صورت رول شده به دور یک لوله مرکزی پیچیده می شوند. اجزای تشکیل دهنده این فیلتر عبارتند از:

• لوله پرمیت وسط ممبران (Permeate Tube): این لوله در مرکز ممبران قرار دارد و وظیفه آن جمع آوری و خروج آب تصفیه شده یا پرمیت است. تمام آب خالصی که از لایه های ممبران عبور کرده است، از طریق این لوله به خارج هدایت می شود.
• کلاهک یا اِند کَپ (End Cap): این قطعه در دو سر ممبران نصب می شود و وظیفه آن، هدایت جریان آب به داخل و خارج از ممبران است. کلاهک ها معمولاً به شکلی طراحی می شوند و به محکم نگه داشتن لایه های ممبران و جلوگیری از نشت آب کمک می کنند.
• غشای ممبران (Membrane Layer): این لایه که به غشاء ممبران هم معروف است، از مواد نیمه تراوا تشکیل شده و وظیفه اصلی آن جداسازی ذرات معلق، املاح و آلاینده های محلول در آب است. ضخامت این شیت به تکنولوژی سازنده ممبران بستگی دارد اما از سه لایه مختلف تشکیل شده است. لایه ابتدایی که ضخیم ترین بخش آن است، از جنس الیاف پلی استر non-woven است و PE نام دارد. لایه دوم که از پلی سولفون است و بافت متخلخل اسفنجی porous دارد، PS نام دارد. سومین لایه هم پلی آمیدی PA با ضخامت 0.2 میکرون است که حفره ندارد ولی دچار اعوجاج می شود.
• فید اسپیسر (Feed Spacer): فید اسپیرسر شبکه ای است که بین لایه های شیت ممبران قرار می گیرد و به ایجاد فاصله بین آن ها کمک می کند. این فاصله باعث می شود که آب ورودی بتواند به طور یکنواخت در سطح ممبران جریان یابد. علاوه بر این، فید اسپیرسر به کاهش گرفتگی فیلتر ممبران و بهبود عملکرد سیستم در طول زمان هم کمک می کند.

مشکلات فیلتر ممبران و راهکار رفع آن ها

فیلترهای ممبران به عنوان بخش حیاتی در سیستم‌ های تصفیه آب صنعتی، نیمه صنعتی و خانگی، ممکن است با مشکلات مختلفی مانند گرفتگی، رسوب‌گذاری و کاهش کارایی مواجه شوند که می ‌تواند عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. شناخت این مشکلات و ارائه راهکارهای مؤثر برای رفع آن‌ها، از اهمیت بالایی برخوردار است تا ضمن افزایش طول عمر فیلتر، هزینه‌های نگهداری سیستم نیز کاهش یابد. در جدول زیر، مشکلات رایج ممبران تصفیه آب و راه حل های رفع آن ها را بررسی می کنیم.

به عنوان یک نکته بسیار مهم در طراحی و بهره برداری از سیستم های اسمز معکوس باید توجه داشته باشید حداکثر فشاری که ممبران تصفیه می تواند تحمل کند، 1200psi معادل 80 بار است. پس اگر فشار اسمزی در سیستم بالا بود برای جلوگیری از آسیب به ممبران ها باید ریکاوری سیستم را کاهش دهید.

انواع غشای فیلتر ممبران

ممبران ها با کدهای خاصی نام گذاری می شوند که هر کد نشان دهنده نوع خاصی از غشای ممبران و ویژگی های عملکردی آن است. این کدها به کاربران کمک می کنند تا بر اساس نیازهای خاص سیستم های خود، ممبران مناسب را انتخاب کنند. در ادامه، انواع غشاهای ممبران تصفیه آب را معرفی می کنیم:

• غشای BW (Brackish Water): این غشا مخصوص آب های لب شور (میزان TDS بین 5 تا 8 هزار ppm) است و بیشتر ممبران های صنعتی موجود در بازار از این نوع غشا استفاده می کنند. ممبران BW برای تصفیه آب هایی که شوری متوسط دارند، مناسب است.
• غشای SW (Sea Water): این غشا برای تصفیه آب های شور و آب دریا طراحی شده است. ممبران های SW در دستگاه های آب شیرین کن دریایی استفاده می شوند و می توانند شوری بالای آب دریا را حذف و آن را به آب شیرین تبدیل کنند.
• غشای HR (High Rejection): این غشا برای دفع نمک بالا طراحی شده است. ممبران های HR توانایی بالایی در کاهش TDS (کل مواد جامد محلول) دارند و برای سیستم هایی که خروجی با حداقل TDS مورد نیاز است، کاربرد دارند.
• غشای HRHF (High Rejection and High Flow): ممبران های تولید شده با این غشا توانایی دفع نمک بالا و تولید حجم آب زیاد به صورت همزمان دارند. این غشاها در مواقعی استفاده می شوند که هم حجم زیاد آب و هم کیفیت بالای تصفیه نیاز است.
• غشای HOR (High Oxidation Resistant): این نوع غشا مقاومت بالایی در برابر اکسیداسیون دارد و برای تصفیه آب هایی که حاوی اکسید کننده های قوی مانند کلر هستند، مناسب است. ممبران HOR می تواند در محیط های چالش برانگیز عملکرد مطلوبی داشته باشد.
• غشای LE (Low Energy): در این نوع شیت ممبران، بافت لایه پلی آمیدی یا نازک تر است یا فشردگی کمتری دارد و آب به راحتی از آن عبور می کند. به همین خاطر مصرف انرژی پایین تری خواهد داشت اما به دلیل دفع نمک پایین تر می توان به سراغ ممبران های HRLE (High Rejection Low Enenrgy) رفت که با ساختار پیشرفته تر، دفع نمک بالاتری در عین مصرف انرژی پایین دارند.
• غشای ممبران FR (Fouling Resistant): این ممبران ها که مقاومت بالایی در برابر گرفتگی دارند، گران تر هستند اما می توان بر اساس شرایط آب خوراک رسوب گذاری از آن ها استفاده کرد. ضخامت لایه فید اسپیسر در اکثر ممبران ها حدود 28 mil معادل 0.7 میلی متر است اما در فیلتر ممبران FR، این فاصله از 28 به 34 افزایش یافته است تا پتانسیل گرفتگی افزایش یابد.
• غشای LP (Low Pressure): این غشا برای سیستم هایی طراحی شده است که نیاز به فشار عملیاتی پایین دارند. ممبران های LP با مصرف انرژی کمتر، کارایی بالایی ارائه می دهند و برای مناطقی با محدودیت در تأمین آب و برق بسیار مناسب هستند.
• غشای ULP (Ultra Low Pressure): غشای ULP برای شرایطی که تأمین برق و انرژی محدود است، مانند استفاده از برق تک فاز یا منابع انرژی کم، ایده آل است. این ممبران ها با فشار فوق العاده پایین کار می کنند و همچنان بازدهی بالایی در تصفیه آب دارند.
• غشای XLP (Extra Low Pressure): این نوع غشا به طور خاص برای سیستم هایی طراحی شده است که از منابع انرژی جایگزین مانند پنل های خورشیدی یا دیزل ژنراتورها استفاده می کنند. ممبران های XLP مصرف انرژی بسیار کمی دارند و برای سیستم های کوچک و کم هزینه ایده آل هستند.
• غشای HELIXFIL: این غشا در ممبران هایی با عملکرد پیشرفته استفاده می شود و برای تصفیه فاضلاب و آب های با محتوای بالای روغن به کار می رود. ممبران های HELIXFIL معمولاً قیمت بالایی دارند و در سیستم های صنعتی پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند.

هر یک از این غشاها ویژگی های منحصر به فردی دارند که بسته به نیازهای خاص سیستم تصفیه آب، انتخاب می شوند. این تنوع در طراحی ممبران ها به بهینه سازی عملکرد سیستم های اسمز معکوس و تطبیق با شرایط مختلف کمک می کنند.

برند های تولید کننده فیلتر ممبران

در ابتدای تولید ممبران‌ها با تکنولوژی‌های مختلف، تنها چند کشور آمریکا، آلمان و ژاپن توانایی تولید فیلتر ممبران را داشتند. امروزه اما کشورهای مختلفی به تکنولوژی تولید آن دست پیدا کرده و یا امتیاز شرکت‌های بزرگ را خریداری کرده‌اند. از جمله معروف‌ترین شرکت‌های تولید کننده ممبران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. شرکت دوپونت آمریکا: امتیاز تولید فیلتر ممبران برند فیلمتک از سال 2019 از شرکت DOW به شرکت دوپونت منتقل شده است. در واقع کیفیت و خط تولید اتوماتیک تولید ممبران‌های دوپونت و داو فیلمتک یکسان است و تنها امتیاز تولید به شرکت دوپونت واگذار شده است.
2. شرکت Toray ژاپن: فعالیت این شرکت در زمینه طراحی سیستم‌های تصفیه آب و تولید ممبران است. شرکت Toray در همه کشورهای جهان از جمله خاورمیانه دفتر نمایندگی دارد.
3. شرکت CSM کره جنوبی: ممبران‌های این شرکت از مرغوب‌ترین فیلترهای ممبران موجود در بازار است که در کاربردهای مختلفی مثل شستشوی قطعات الکترونیکی، کاربردهای پزشکی و داروسازی، صنایع غذایی و نوشیدنی و بسیاری از موارد دیگر عملکرد بسیار مناسبی در تصفیه آب با کیفیت بالا دارند.
4. ونترون چین: کمپانی ونترون (Vontron) نیز از شرکت‌های معروف تولید ممبران است که در بیش‌تر کشورهای آسیایی و اروپایی ممبران‌های خود را به فروش می‌رساند. کیفیت ممبران‌های تولید این شرکت با برخی از برندهای معروف تولید ممبران برابری می‌کند.
5. شرکت ممبرانیوم روسیه: فیلترهای ممبران تولید این برند دارای استاندارد ISO 9001 هستند که تضمین‌کننده کیفیت آب تصفیه شده توسط آن‌ها در کاربردهای مختلف است. قیمت فیلتر ممبران ممبرانیوم (Memberanium) هم‌ردیف بسیاری از برندهای پرکاربرد ممبران مثل فیلمتک است.
6. شرکت ال جی کم کره: فیلتر ممبران ال جی کم (LG Chem) در کاربردهای مختلف تصفیه آب صنعتی عملکرد بالایی دارد. هم چنین طیف وسیعی از کاربردهای تصفیه آب از تصفیه آب خانگی تا صنعتی را شامل می‌شود.
7. شرکت هایدروناتیک: این شرکت نیز تولید کننده فیلترهای ممبران صنعتی در مدل‌ها و کاربردهای متنوع است ویکی از پیشتازان تولید محصولات غشایی با کارایی بالا محسوب می‌شود. 
8. شرکت کنفتک کانادا: شرکت کنفتک (Canftech) تولید کننده ممبران‌های تصفیه آب صنعتی با کیفیت بالاست که امکان استعلام اصالت محصولات خود را نیز فراهم کرده است. طول عمر بالای این محصولات 15% نسبت به دیگر برندها بیشتر است. همچنین دفع بالای نمک هم از ویژگی‌های منحصربه‌فرد فیلتر ممبران کنفتک محسوب می‌شود.

برای خرید فیلتر ممبران از برندهای معتبر دنیا باید به عرضه‌کنندگان معتبر ایران مانند آبین مراجعه کنید.

چگونه فیلتر ممبران اصل را از تقلبی تشخیص دهیم؟

برای تشخیص فیلتر ممبران‌ اصل از تقلبی راه‌حل مشخص و فرمول از پیش تعریف شده‌ای وجود ندارد اما با استفاده از برخی پارامترها تاحدودی می‌توان از این قضیه مطمئن شد. مهمترین پارامترهای تشخیص ممبران اصل از تقلبی شامل موارد زیر می‌شوند:

• تفاوت ظاهری درپوش کارتن
• پلاستیک بسته‌بندی
• تفاوت لیبل روی بدنه
• شناسنامه یا استیکر بدنه
• تعداد لایه‌های فیلتر ممبران
• رنگ بدنه
• میزان حجم آبدهی فیلتر
• برند فیلتر ممبران
• بوی مواد نگهدارنده
• ساختار ممبران
• وزن محصول

کارشناسان آبین برای افزایش آگاهی عمومی نسبت به خرید فیلتر ممبران اصل، هر آنچه خریداران باید در این زمینه بدانند را در مقاله چگونه ممبران تصفیه آب اصل را از تقلبی تشخیص دهیم؟ در اختیار آن‌ها گذاشته است. با مراجعه به این مطلب می‌توانید تمام نکاتی که باید برای خرید ممبران اصل به آن‌ها توجه کنید را به صورت چک لیست مشاهده کنید.

نحوه نصب فیلتر ممبران

نصب فیلتر ممبران، بسته به نوع دستگاه (خانگی، نیمه‌صنعتی یا صنعتی) دارای مراحل مختلفی است و ابزار خاصی لازم دارد. هر فیلتر باید با دقت و مطابق با دستورالعمل ‌های مشخص در محل خود جایگذاری شود تا عملکرد مؤثر در تصفیه آب را تضمین کند. ابزارهایی مانند آچار مخصوص محفظه ممبران، نوار تفلون، پیچ‌ گوشتی و البته خود فیلتر ممبران متناسب با مدل دستگاه، از الزامات اولیه نصب هستند. در ادامه این مطلب، مراحل نصب و تعویض فیلتر ممبران در انواع مختلف دستگاه‌های تصفیه آب خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی را به تفکیک توضیح می دهیم.

نحوه نصب و تعویض فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب خانگی و نیمه صنعتی

برای نصب یا تعویض فیلتر ممبران در دستگاه های تصفیه آب خانگی و نیمه‌صنعتی، بهتر است مراحل زیر را به ترتیب و با دقت دنبال کنید:

1. آماده سازی ابزارها: ابتدا ابزارهایی مثل آچار مخصوص محفظه ممبران، نوار تفلون، فیلتر ممبران جدید و یک دستمال خشک برای پاکسازی اطراف را آماده کنید. در دستگاه های نیمه صنعتی باید مطمئن شوید که فشار ورودی دستگاه مناسب باشد.
2. قطع جریان آب و برق دستگاه: برای جلوگیری از نشت و آسیب احتمالی، شیر ورودی آب به دستگاه و در صورت وجود، برق پمپ دستگاه را قطع کنید.
3. تخلیه آب باقیمانده: یکی از شیرهای آب خروجی را باز بگذارید تا فشار باقی مانده در سیستم تخلیه شود. این کار مانع پاشش آب در هنگام باز کردن هوزینگ فیلتر خواهد شد.
4. باز کردن محفظه ممبران (هوزینگ): با استفاده از آچار مخصوص، هوزینگ فیلتر ممبران را باز کنید. این محفظه ها در مدل های خانگی معمولاً به صورت افقی در بالای دستگاه نصب شده اند.
5. خارج کردن فیلتر قدیمی: فیلتر قبلی را با دقت و در صورت نیاز با استفاده از انبردست یا پنس مخصوص خارج کنید. بررسی کنید که اورینگ ها (واشرهای آب بندی) آسیب ندیده باشند.
6. آماده سازی و نصب فیلتر جدید: فیلتر جدید را از بسته بندی خارج کنید و سپس آن را مطابق با جهت مشخص شده روی فیلتر یا دفترچه راهنما، در داخل هوزینگ قرار دهید.
7. بستن محفظه و تست نهایی: پس از قرارگیری فیلتر، درپوش هوزینگ را به درستی بسته و شیر ورودی آب را باز کنید. اجازه دهید آب چند دقیقه جریان یابد تا هوای داخل سیستم خارج شده و فیلتر فعال شود.

با طی این مراحل، فیلتر ممبران جدید شما آماده‌ به‌کار خواهد بود و دستگاه مجدداً می‌تواند آب را با کیفیت مطلوب تصفیه کند. این فرایند در هر دو نوع خانگی و نیمه صنعتی تقریباً مشابه است، اما در مدل‌های نیمه صنعتی با ظرفیت بالاتر و طراحی متفاوت، بهتر است از تکنسین های مجرب کمک بگیرید.

نحوه نصب فیلتر ممبران صنعتی

نصب ممبران‌های RO صنعتی باید توسط فردی کارآزموده و با استفاده از  تجهیزات مورد نیاز نصب انجام شود. از جمله وسایل پیش‌نیازی که یک نصاب برای نصب فیلتر ممبران تصفیه آب صنعتی به آن نیاز دارد، می‌توان به این موارد اشاره کرد: کفش و عینک ایمنی، دستکش لاستیکی، روان کننده‌های سیلیکونی، گلیسیرین، ابزار مختلفی مانند آچار آلن، لوازم مناسب برای شستشوی پرشروسل شامل آب با فشار مناسب، اسفنج با میله بلند برای شستشوی کل سطح داخلی پرشروسل و مواردی از این دست.
قبل از نصب فیلتر ممبران، کپ‌های دو طرف وسل را از آن جدا کنید. با استفاده از آب پرفشار همه آلودگی‌ها و گردو‌غبار داخل وسل را شستشو داده و سپس روغن‌کاری کنید. بعد از فراهم کردن نیازهای اولیه برای نصب، مراحل زیر را دنبال کنید:

1. نصب Thrust ring در بخش انتهای خروجی پساب
2. نام‌گذاری و ثبت طرح جایگذاری ممبران‌ها داخل وسل
3. جایگذاری ممبران‌ها داخل وسل
4. نصب اندکپ (end cap) در دو انتهای وسل

چه عواملی باعث گرفتگی و خرابی فیلتر ممبران می شوند؟

عوامل مختلفی مثل pH آب، عناصر معدنی و آلی می‌ توانند باعث گرفتگی فیلترهای ممبران‌ یا به اصطلاح فولینگ ممبران (Membrane Fouling) شوند. از جمله این عوامل باید به موارد زیر اشاره کرد:

1. قلیائیت: قلیائیت معمولا از یون های منفی مانند بی‌ کربنات، کربنات و هیدروکسید ناشی می‌ شود. نمک‌ های کربنات کلسیم و دیگر نمک‌ های مشابه آن باعث ایجاد رسوب بر روی ممبران‌ های اسمز معکوس می‌ شوند. در نتیجه استفاده از ماده آنتی اسکالانت و یا تنظیم pH به میزان کمتر از 8 با تزریق اسید در اکثر سیستم‌ های RO ضروری است.
2. آلومینیوم: معمولا این ماده در منابع آب طبیعی به مقدار قابل توجهی وجود ندارد. برای حذف آلومینیوم سه ظرفیتی که در بازه pH بین 5.3 تا 8.5 بسیار نامحلول است، در پیش تصفیه دستگاه‌ های تصفیه آب صنعتی از سدیم آلومینات به عنوان منعقد کننده استفاده می‌شود.
3. مس و روی: مس و روی در منابع آب طبیعی به مقدار زیاد موجود نیستند چون هیدروکسیدهای مس و روی در بازه PH بین 3.5 تا 5.8 از داخل محلول آبی حذف می‌ شوند. 
4. فسفات‌ها: فسفات‌ ها دارای بار منفی قدرتمند 3- هستند. این مواد تمایل زیادی به واکنش با کاتیون‌ های متفاوتی مثل آهن دو مثبت، منیزیم دو مثبت، کلسیم دو مثبت و آهن سه مثبت دارند که باعث ایجاد طیف گسترده‌ای از نمک‌های نامحلول می‌شود. استفاده از آنتی اسکالانت مناسب و یا کاهش میزان pH آب تا بازه کمتر از 7 راه حل بسیار موثری در کنترل و جلوگیری از ایجاد رسوب این ماده در سیستم‌ های تصفیه آب RO است.
5. سیلیکا: سیلیکا در اکثر منابع آب به اندازه 1 تا 100 میلی‌ گرم در لیتر و بیشتر به فرم اسید سیلیسیک در مقادیر PH کمتر از 9 وجود دارد. برای حذف و پاک‌ سازی سیلیکا می‌ توان از محلول آمونیوم بی فلوراید و اسید هیدروفلوئوریک استفاده کرد.
6. آهن و منگنز: آهن و منگنز نیز به فرم‌ های دو و سه ظرفیتی محلول هستند ودر آب هیدروکسیدهای نامحلولی از این دو ماده تشکیل می‌ شود. باید در مرحله پیش تصفیه دستگاه، با استفاده از روش‌های مختلف این مواد را حذف کرد، تا از ایجاد آسیب به لایه‌ های فیلتر ممبران RO و کاهش راندمان سیستم جلوگیری شود.
7. آلودگی‌های بیولوژیکی: کلیه منابع آب با میکروارگانیزم‌ های متفاوتی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، جلبک و قارچ آلوده می‌شوند. حذف میکروارگانیسم‌ ها باید در بخش پیش تصفیه دستگاه انجام شود. رسیدن این نوع از آلاینده‌ ها به فیلتر ممبران باعث تخریب، گرفتگی، افزایش میزان اختلاف فشار و کاهش دبی آب خروجی از ممبران خواهد شد.
8. آلودگی ترکیبات آلی: جذب مواد آلی بر روی سطح ممبران باعث کاهش دبی آب خروجی تصفیه شده از ممبران خواهد شد.

از آن‌ جایی که استفاده نامناسب از مواد شیمیایی، خود باعث تخریب غشای فیلتر ممبران می‌شود، برای تعیین دوز مناسب باید از کارشناسان تصفیه آب کمک بگیرید.

شستشو و نگهداری از فیلتر ممبران تصفیه آب

شستشوی فیلتر ممبران یک فرآیند تخصصی است که با هدف حفظ عملکرد و جلوگیری از خراب شدن این فیلترهای مهم در سیستم تصفیه آب انجام می شود. نگهداری و شستشوی این فیلترها شامل مراحل مختلفی از جمله مراحل زیر می شود:

• ارزیابی وضعیت فیلترها
• فلاشینگ
• تهیه محلول شستشو
• چرخش و خیساندن فیلترها در محلول
• شستشوی نهایی

انتخاب نوع محلول شستشو نیز باید متناسب با نوع رسوب یا آلودگی باشد تا از آسیب به فیلتر جلوگیری کند. علائم زیر نشان‌دهنده فرارسیدن زمان شستشوی فیلتر ممبران هستند:

• کم شدن 10 تا 15 درصدی میزان جریان تولیدی
• کاهش 10 تا 15 درصدی کیفیت خروجی
• بالا رفتن 10 تا 15 درصد میزان افت فشار بین ورودی و قسمت بالایی تغلیظ

اگر رسوب گذاری ممبران خیلی شدید شده باشد، دیگر حتی با CIP هم نمی توان آن را احیا کرد اما اگر در شرایط اولیه رسوب گذاری قرار گرفته است باید آن را از پرشروسل خارج کرده و وزن کنیم. اگر افزایش وزن آن حدود 1 کیلوگرم است یا افت فشار چشمگیری ندارد، می توان آن را با شوینده مناسب احیا کرد. نگهداری علمی و دقیق از ممبران نه‌ تنها کارایی دستگاه را تضمین می کند، بلکه باعث صرفه جویی در هزینه ها و حفظ کیفیت پایدار آب تصفیه شده می شود.
نکته بسیار مهم: استفاده از آنتی اسکالانت در کاهش میزان رسوبات تشکیل شده و همچنین کاهش سختی رسوبات نقش بسیار مهمی دارد. علاوه بر این، استفاده از ضد رسوب ممبران تعداد دفعات شستشوی فیلتر را کاهش داده و نیاز به شستشوی شیمیایی را کمتر می کند.

احیای فیلتر ممبران صنعتی با عملیات شستشو در محل CIP

به عملیات شستشوی ممبران‌ها در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی به اختصار CIP-Cleaning in place گفته می‌شود. بعد از مدتی کار کردن و استفاده از فیلتر ممبران RO، به دلیل تشکیل رسوبات ناشی از املاح و مواد معدنی موجود در آب، منافذ بسیار ریز غشای ممبران دچار گرفتگی می‌شوند و برای ادامه کار و عملکرد صحیح به شستشو نیاز دارند. 
برای افزایش طول عمر ممبران‌های RO و عملکرد صحیح دستگاه تصفیه آب صنعتی در فیلتراسیون و تصفیه آب، باید در زمان‌های مناسب از CIP برای پاک کردن سطح غشای ممبران استفاده کرد. شستشوی به موقع ممبران از تشکیل رسوب بر روی غشا جلوگیری می‌کند. زمان انجام عملیات CIP به نوع آب خام ورودی به دستگاه و میزان آلودگی آن بستگی دارد.
نکته بسیار مهم این است که اگر گرفتگی ممبران زود به زود اتفاق می‌افتد و مجبور به CIP‌های مکرر دستگاه هستید، باید در مورد سیستم پیش تصفیه آب شیرین کن که عنصر اصلی در افزایش عملکرد ممبران است تجدید نظر کنید. در غیر این صورت در آینده‌ای نزدیک شاهد نابودی ممبران و تحمیل هزینه‌های گزاف خواهید بود.
در صورتی که منشا گرفتگی لایه‌های غشای فیلتر ممبران، گل و لای موجود در آب باشد، بازده دستگاه تصفیه آب صنعتی بسیار کم می‌شود و مواد شیمیایی برای شستشوی این فیلترها تغییر می‌کند. بیشتر گرفتگی‌های ممبران نیز به صورت ایجاد لایه‌های رسوب اتفاق می‌افتند، بنابراین لازم است ابتدا از محلول شیمیایی مناسب برای حذف لایه‌های بالایی رسوب برای ممبران استفاده شود. در صورت پاک‌سازی لایه‌های اولیه رسوب، شستشوی لایه‌های بعدی بهتر و راحت‌تر انجام می‌شود.

سیستم شستشوی فیلتر ممبران شامل چه اجزایی است؟

سیستم شستشوی ممبران یا واحد CIP دارای بخش‌های مختلفی شامل موارد زیر است:

1. مخزن شستشو: این مخزن باید دارای ظرفیت بهینه برای انتقال آب در بین لوله ها، مسیر لوله اصلی و پرشروسل‌ها باشد. طراحی آن باید به صورتی باشد که برای ورود مواد شیمیایی، یک خط مجزا از پمپ شستشو RO و یک خروجی مناسب ایجاد شود. علاوه بر این لازم است که برای به حداقل رساندن شکل‌گیری فوم هنگام استفاده از مواد فعال سطح، یک خط بازگشت در نزدیکی کف طراحی شود.
2. پمپ شستشوی RO: سایز این پمپ باید به‌ گونه‌ای باشد که سرعت جریان عبوری مناسب و بهینه‌ای را برای شستشوی فیلتر ممبران ایجاد کند. میزان جریان برای شستشوی ممبران‌هایی با قطر 8 اینچ، متوسط حدود 35 گالن در دقیقه و برای ممبران‌های 4 اینچ، متوسط حدود 9 گالن در دقیقه است. حداکثر فشار لازم برای این کار هم 60 PSI است.
3. کارتریج فیلتر: این فیلتر دارای قطری بین 5 تا 10 میکرون بوده و برای از بین بردن رسوبات فرایند شستشو طراحی و ساخته شده است.
4. تانک گرمکن و سردکن: از این تجهیز برای ایجاد دمای مناسب برای پاک کردن رسوبات استفاده می‌شود. دمای مناسب برای این کار بین 35 تا 45 درجه است.
5. تانک مواد شستشو: برای داشتن دوز مناسبی از مواد شوینده باید ابتدا آن‌ها را کاملا با هم مخلوط کرده و بعد به سیستم وارد کنیم.
6. ابزار دقیق: برای سنجش جریان (فلومتر)، درجه حرارت، فشار (گیج فشار) و سطح مخزن باید از ابزار دقیق استفاده کرد.
7. نقاط نمونه: در خارج از مسیر پمپ شستشو و در مسیر خط برگشت جریان برگشتی، از دریچه‌های نمونه برای اندازه‌گیری pH و TDS استفاده می‌شود.
8. خط بازگشت مجاز: ممکن است مقدار کمی از محلول شستشو از طریق ممبران نفوذ کند. بنابراین باید یک خط برگشت جانبی برای این کار وجود داشته باشد.

طراحی بهینه این بخش ضامن عملکرد هرچه بهتر سیستم فیلتراسیون دستگاه تصفیه آب است.

شوینده مناسب برای شستشوی فیلتر ممبران کدام است؟

شوینده‌های ممبران‌ها از دو نوع اسیدی و قلیایی هستند. از شوینده‌های اسیدی برای حذف رسوبات غیر آلی مانند هیدروکسیدها، کربنات کلسیم و آهن بر روی فیلتر ممبران استفاده می‌شود. شستشو دهنده‌های قلیایی ممبران نیز برای از بین بردن مواد کلوئیدی و آلی و حذف رسوبات ناشی از میکروارگانیزم‌ها بر روی لایه‌های ممبران اسمز معکوس RO استفاده می‌شوند. اصولا گرفتگی لایه‌های ممبران می‌تواند به 4 حالت زیر اتفاق بیفتد:

1. گرفتگی از طریق مواد کم‌محلول یا عوامل رسوب‌زا
2. گرفتگی از طریق ذرات معلق
3. گرفتگی توسط مواد بیولوژیکی و میکروب‌ها
4. گرفتگی توسط مواد آلی

بر اساس نوع گرفتگی ایجاد شده در ممبران صنعتی، باید از محلول‌های متفاوتی برای شستشو استفاده شود.

مراحل شستشوی فیلتر ممبران اسمز معکوس (RO)

برای شستشوی فیلتر ممبران باید مراحل زیر انجام شود:

1- آماده کردن محلول شستشو: اولین مرحله برای شستشوی ممبران آماده کردن محلول مناسب برای شستشو است.

2- پمپاژ با جریان کم (Low flow pumping): ضمن گرمایش محلول شستشو، آن را با نرخ جریان کم (حدود نصف مقادیر موجود در جدول) و فشار پایین به وسل پمپاژ کنید تا جایگزین آب موجود در آن‌ها شود. فشار پمپ باید تنها به اندازه افت فشار ورودی نسبت به آب غلیظ یا پساب باشد. در این فشار، محلول تغلیظ شده بسیار ناچیزی تولید می‌شود که تخلیه خواهد شد.

3- سیرکولاسیون محلول در سیستم: بعد از این که محلول شستشو کاملا جایگزین آب درون سیستم شد، پساب از دستگاه خارج می‌شود. پس از رسیدن به این وضعیت، اجازه دهید محلول شستشو در هر دو جریان آب تصفیه شده و غلیظ، مجددا به سمت مخزن محلول سیرکوله شود. در طی این فرایند، اقدامات لازم برای کنترل دما و PH محلول شستشو را انجام دهید.
4- غوطه‌ور‌سازی (Soak): در این مرحله پمپ دستگاه را خاموش کرده و اجازه دهید ممبران‌ها در محلول شستشوی موجود در وسل به صورت غوطه‌ور باقی بمانند. در شرایط عادی، مدت زمان یک ساعت برای انجام این کار مناسب است. در صورت بالا بودن میزان رسوب و گرفتگی ممبران، این مدت زمان ممکن است به 10 تا 15 ساعت هم برسد. در این حالت بهتر است این کار را نیمه شب انجام دهید. برای پایدار نگه داشتن دمای محلول شستشو، این جریان را با سرعت بسیار کم (حدود 10% مقادیر نشان داده شده در جدول بالا) در مدار سیرکوله کنید.
5- پمپاژ با جریان بالا (High flow pumping): محلول را با توجه به فشار مشخص شده در جدول بخش 2 برای مدت زمان بین 30 تا 60 دقیقه داخل سیستم پمپاژ کنید. فشار و جریان بالای محلول، باعث می‌شود رسوبات از سطح ممبران جدا شده و از سیستم خارج شود.
در صورت گرفتگی شدید ممبران‌ها، در برخی از موارد شاید لازم باشد حتی نرخ شستشو را تا 50% بیش‌تر از مقادیر جدول در نظر بگیرید. توجه کنید که در صورت شستشو با دبی بالا، باید مراقب افت فشار جریان محلول شستشو در سیستم باشید. در این حالت، حداکثر افت فشار مجاز برای هر ممبران 15 PSI و برای هر وسل چند المانه 50 PSI است (هر کدام از موارد که زودتر اتفاق افتاد). افت فشار بیشتر از مقادیر ذکر شده، ممکن است باعث وارد شدن آسیب به ممبران تصفیه آب شود.
6- فلاشینگ (Flash out): برای فلاشینگ سیستم از آب مقطر یا آب تصفیه شده توسط خود دستگاه تصفیه آب استفاده کنید. استفاده از آب خام تصفیه نشده به دلیل املاحی که دارد، ممکن است با محلول شستشو واکنش شیمیایی داده و باعث رسوب‌گذاری مجدد روی ممبران‌ها شود. حداقل دمای آب مورد استفاده در فلاشینگ باید 20 درجه سانتی‌گراد باشد.

نکات مهم شستشوی فیلتر ممبران

مهمترین نکاتی که در زمان شستشوی فیلتر ممبران باید رعایت کنید، شامل موارد زیر می شوند:

1. یک نکته بسیار مهم و اساسی این است که هر مرحله دستگاه اسمز معکوس و یا نانوفیلتراسیون، بهتر است به صورت جداگانه شسته شوند. این کار برای جلوگیری از ورود رسوبات جدا شده از لایه‌ های ممبران در هر مرحله به مرحله بعد و کاهش عملکرد شستشو الزامی است. البته در دستگاه‌ های چند مرحله‌ ای می‌توان عملیات غوطه‌ ور ساختن و فلاشینگ را به صورت همزمان برای همه مراحل انجام داد. در صورت کدر و تیره شدن محلول شستشو لازم است محلول جدیدی برای استفاده آماده کنید. عملیات پمپاژ با فشار بالا باید حتما برای هر مرحله از دستگاه به صورت جداگانه انجام شود. برای این کار می‌ توان با استفاده از یک پمپ شستشو هر مرحله را شستشو داده و بعد به سراغ مرحله بعد رفت؛ یا می‌ توان با چند پمپ جداگانه برای هر مرحله این کار را به صورت همزمان انجام داد.
2. از توصیه‌ های شرکت فیلمتک برای شستشوی ممبران‌ ها این است که ابتدا فیلتر ممبران را با شوینده‌ های قلیایی شستشو دهید. تنها موقعی ممبران‌ ها ابتدا با مواد اسیدی شستشو داده می‌ شوند که اطمینان داشته باشیم گرفتگی آن‌ ها به دلیل رسوبات کربنات کلسیم یا هیدروکسید آهن است. اگر گرفتگی ممبران‌ ها از عوامل ترکیبی مانند کلوئیدها، مواد آلی، میکروارگانیسم‌ ها به اضافه کربنات کلسیم باشد، باید از شستشوی دو مرحله‌ ای برای آن‌ ها استفاده کرد. در این حالت باید ابتدا ممبران با شوینده قلیایی و سپس با شوینده اسیدی شستشو شود. شستشو با شوینده‌ های قلیایی باعث حذف رسوبات آلی، کلوئیدی و بیوفیلم‌ ها می‌ شود. در ادامه کار حذف رسوبات کربنات کلسیم از روی ممبران با استفاده از شوینده‌ های اسیدی انجام می‌ شود.
3. همیشه مقدار pH را در طول فرایند شستشو اندازه‌ گیری کنید. در صورت افزایش PH بیش از 0.5 واحد، محلول اسیدی و در صورت کاهش بیش از 0.5 واحد، هیدروکسید سدیم به محلول شستشو اضافه کنید.
4. در صورت طولانی‌ شدن مدت زمان غوطه‌ ور‌سازی و ثابت ماندن محلول شستشو، احتمال اشباع محلول شوینده و رسوب کردن آن بر روی سطح ممبران و هم‌چنین کاهش دما وجود دارد. به همین دلیل توصیه شده است که محلول شستشو در مدت زمان غوطه‌ ور‌سازی، با سرعت کم سیرکوله شود و مواد لازم برای تنظیم pH در طول فرایند شستشو به محلول اضافه شوند.

قیمت فیلتر ممبران صنعتی و خانگی در سال 1404

قیمت فیلتر ممبران صنعتی و خانگی برندهای مختلف که وارداتی هستند، تا حد زیادی به نوسانات ارز در سال 1404 وابسته است. به همین خاطر پیشنهاد می شود که حتما قبل از خرید با کارشناسان واحد فروش تماس بگیرید و پیش فاکتور به‌ روز دریافت کنید. به طور کلی می توان گفت که قیمت ممبران به عوامل زیر بستگی دارد:

1. برند محصول: یکی از موثرترین عوامل در قیمت ممبران تصفیه آب، برند محصول است. بهترین برندهای ممبران شامل فیلمتک، CSM، ال جی کم، ونترون، ممبرانیوم و هایدروناتیک می‌شوند. یکی دیگر از بهترین و با کیفیت‌ترین برندهای ممبران، شامل فیلتر ممبران دوپونت است. 
2. مشخصات فنی: ظرفیت و مشخصات فنی می‌تواند در قیمت این محصول تاثیرگذار باشد. هر چقدر ظرفیت بیشتر شود، قیمت ممبران تصفیه آب افزایش پیدا می‌ کند.
3. اصالت کالا: اصل یا تقلبی بودن ممبران در قیمت آن موثر است. توجه به اصالت کالا به میزان قابل توجهی حائز اهمیت است؛ به این دلیل که فقط ممبران‌ های اصل می‌ توانند عملکرد مطلوبی برای فیلتراسیون داشته باشد. 

در اولین مرحله برای خرید فیلتر ممبران باید مشخصات آب ورودی به سیستم را مورد بررسی قرار داده و ممبران مناسب با این مشخصات را انتخاب کنید. علاوه‌ بر این باید ویژگی های فیلتر را در نظر بگیرید و مطمئن شوید برای کاربرد مورد نظر شما مناسب است. در صورت تمایل به دریافت مشاوره رایگان و استعلام قیمت فیلتر ممبران آمریکایی می‌توانید از طریق تماس تلفنی با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

نکات خرید فیلتر ممبران تصفیه آب

خرید فیلتر ممبران صنعتی نیازمند دقت و توجه به عوامل مختلفی مثل اصالت محصول، برند و ظرفیت تصفیه آب آن است تا بهترین کارایی و طول عمر را از سیستم خود دریافت کنید. انتخاب صحیح فیلتر ممبران می ‌تواند تأثیر مستقیمی بر کیفیت آب تولیدی و هزینه‌ های عملیاتی سیستم داشته باشد. در ادامه به نکاتی که باید هنگام خرید فیلتر ممبران صنعتی در نظر بگیرید، می ‌پردازیم:

• کیفیت و برند معتبر: همیشه به دنبال فیلترهای ممبران از برندهای معتبر باشید. برندهای شناخته ‌شده مثل ممبران filmtec اغلب از مواد با کیفیت بالا استفاده می‌کنند که باعث طول عمر بیشتر و عملکرد بهتر فیلتر می‌شود.
• ظرفیت تولید آب: هر فیلتر ممبران دارای ظرفیت مشخصی برای تولید آب در روز است. این ظرفیت باید با نیازهای مصرفی شما مطابقت داشته باشد تا از کارایی بهینه سیستم اطمینان حاصل شود.
• مقاومت در برابر فشار و دما: فیلتر ممبران صنعتی باید قادر به تحمل فشار و دمای عملیاتی سیستم باشد. بررسی مشخصات فنی برای اطمینان از تطابق آن‌ها با شرایط محیطی بسیار مهم است.
• میزان دفع نمک: کارایی یک فیلتر ممبران در حذف نمک ‌ها و دیگر مواد معدنی محلول با درصد دفع نمک مشخص می ‌شود. برای صنایعی که نیاز به آب با خلوص بالا دارند، انتخاب فیلتری با درصد دفع نمک بالا ضروری است.
• سازگاری با سیستم موجود: فیلتر ممبران باید با سیستم تصفیه آب شما سازگار باشد. این سازگاری شامل اندازه، نوع اتصال و الزامات عملیاتی می ‌شود.

انتخاب صحیح ممبران صنعتی با توجه به این نکات می‌تواند عملکرد بهینه و طول عمر سیستم تصفیه آب شما را تضمین کند.