فیلتر ممبران

فیلتر ممبران چیست؟

فیلتر ممبران یکی از تجهیزات اصلی دستگاه تصفیه آب است که در صنایع مختلف برای از بین بردن آلاینده‌های آب با دقت بسیار بالا به کار می‌رود. داشتن دقت و عملکرد مطلوب برای تصفیه آب، یکی از مهم‌ترین عواملی است که باعث شده فیلترهای ممبران از بهترین روش‌ها برای فیلتراسیون آب محسوب شوند. این فیلتر با توجه به ساختار و نوع طراحی آن انواع مختلفی دارد. به‌عنوان مثال برای فیلتراسیون آب با ممبران غالبا از تکنولوژی اسمز معکوس استفاده می‌شود که در از بین ‌بردن آلاینده‌های آب با دقت بسیار بالا تاثیر گذار است.
بر اساس ظرفیت و کاربرد می‌توان این فیلترها را به دو دسته ممبران خانگی، صنعتی و نیمه صنعتی تقسیم کرد. در ادامه با آبین همراه باشید تا ضمن ارائه قیمت و خرید فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی، به بررسی مهم‌ترین نکات و پارامترهایی بپردازیم که اطلاع از آن‌ها می‌تواند برای انتخاب ممبران مناسب با دستگاه تصفیه آب صنعتی مورد نظر شما کمک ‌کننده باشد.

انواع فیلتر ممبران تصفیه آب

فیلترهای غشایی ممبران بر اساس کاربرد و ظرفیت آن‌ها به دسته‌های کلی فیلتر ممبران خانگی و فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی تقسیم می‌شوند. با توجه به تکنولوژی مورد استفاده در طراحی و ساخت ممبران‌های تصفیه آب، می‌توان آن‌ها را به چهار دسته کلی زیر تقسیم کرد. کاربرد و عملکرد انواع ممبران را در ادامه بررسی می‌کنیم:

1- فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون (MF)

فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون قادر به حذف ذرات با اندازه تقریبی 0.03 تا 10 میکرون از آب است. برای حذف این ذرات توسط روش میکروفیلتراسیون، به فشار حدود 15 PSI تا 60 PSI نیاز داریم. مواد و آلاینده‌هایی که توسط میکروفیلتراسیون از آب حذف می‌‌شوند شامل: شن، ماسه، گل و لای، لجن، خاک، جلبک و برخی از انگل‌ها و باکتری‌ها می‌شوند.
روش میکروفیلتراسیون، معمولا نمی‌تواند ویروس‌ها را حذف کند. در صورت تمایل برای از بین ‌بردن آلاینده‌های میکروبی مثل ویروس‌ها باید علاوه‌بر فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون از فیلترهای اشعه فرابنفش استفاده کنید.
یکی از مهم‌ترین موارد استفاده از این نوع فیلتر میکروفیلتراسیون برای جلوگیری از تشکیل رسوب است. عملکرد مطلوب فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون برای حذف ذرات معلق باعث شده تا در پیش تصفیه سیستم‌های تصفیه آب صنعتی به کار برود.
قیمت فیلتر ممبران میکروفیلتراسیون را می‌توانید به صورت آنلاین مشاهده یا از طریق تماس تلفنی با کارشناسان دریافت کنید. 

2- 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.

3- 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.

4- فیلتر ممبران اسمز معکوس (RO)

ممبران اسمز معکوس RO قدرتمند‌‌ترین فیلتر ممبران تصفیه آب است. این ممبران تقریبا می‌تواند کل مواد معدنی محلول در آب را حذف کند. در واقع ممبران RO، تنها فیلتر موثر برای کاهش سختی آب است. این فیلتر با توجه به مشخصات آب ورودی به سیستم، قابلیت کاهش TDS تا محدوده مورد نظر را دارد. ممبران RO به دلیل دقت بالای آن در حذف آلاینده‌های آب، در میان انواع فیلتر ممبران بیش‌ترین کاربرد را در فرایندهای تصفیه در کاربردهای مختلف دارد.
این محصول علاوه ‌بر کاهش سختی آب قادر به حذف فلزات سنگین، مواد آلی، انگل‌ها، باکتری‌ها و ویروس‌های موجود در آب هم هست. برای بهتر شدن اثربخشی عملکرد اسمز معکوس، این روش همزمان با چند روش تصفیه دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بازدهی فیلتر ممبران RO به فشار و دمای آب ورودی بستگی دارد. غشای نیمه تراوای اسمز معکوس در فشار 65 PSI و دمای 77 درجه فارنهایت مورد بررسی قرار می‌گیرد. هر تغییری در هر یک از این دو پارامتر، هر اندازه هم کم باشد، باعث تغییر در عملکرد غشا خواهد شد.
فیلتر ممبران RO با توجه به نوع و شرکت سازنده آن، محدودیت‌های عملیاتی مختلفی دارد. برای آگاهی از این محدودیت‌ها باید اطلاعات عنوان شده در کاتالوگ یا دیتاشیت ارائه شده توسط شرکت سازنده را مورد بررسی قرار دهید.
ممبران‌های تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس بر اساس نوع آب ورودی به دو دسته ممبران‌های (BW (Brackish Water و ممبران‌های (SW (Sea Water تقسیم می‌شوند. ممبران BW برای تصفیه آب‌های لب شور و ممبران‌های SW برای تصفیه آب‌های شور مانند آب دریا مورد استفاده قرار می‌گیرند. از طرفی با توجه به اینکه برای سنجش نوع و کیفیت آب ورودی به ممبران هم از معیاری به نام TDS استفاده می‌شود. در صورتی که TDS آب ورودی به ممبران از 10,000 میلی گرم بر لیتر کمتر باشد از ممبران‌های BW و اگر TDS آب ورودی بالاتر از این عدد باشد از ممبران‌های SW برای تصفیه آن استفاده می‌شود.
فیلتر ممبران بر اساس ظرفیت تصفیه آبی که دارد نیز به انواع مختلفی دسته‌‌بندی می‌شود. این ممبران‌ها در قطرهای 2.5، 4 و 8 اینچ در بازار موجود هستند. ممبران‌های 4 و 8 اینچ برای مصارف صنعتی و ممبران‌های 2.5 اینچ برای سیستم‌های تصفیه آب خانگی قابل ‌استفاده هستند.
قیمت فیلتر ممبران RO به پارامترهای مثل ظرفیت، برند، مدل و ... بستگی دارد. در ادامه این موارد را به صورت دقیق‌تر بررسی می‌کنیم.

کاربردهای فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی

فیلتر ممبران با داشتن عملکرد مطلوب برای از بین‌‌بردن آلاینده‌های آب، کاربرد بالایی در صنایع مختلف دارد. موارد استفاده از این فیلتر شامل موارد زیر می‌شوند:

• صنایع کشاورزی 
• گلخانه‌ها
• دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی
• کارخانه‌های آب بسته بندی و نوشابه ‌سازی
• دیگ‌های بخار و بویلرها
• صنایع غذایی
• داروسازی و آزمایشگاه‌ها 
• نساجی
• مراکز پرورش ماهی

در واقع کاربرد فیلتر ممبران تصفیه آب صنعتی برای کلیه مواردی است که استفاده از آب با خلوص و کیفیت بالا امری ضروری است. به همین دلیل است که طیف وسیعی از کاربردها را پوشش می‌دهد.

مزایا، معایب و مشکلات فیلتر ممبران

مزایای فیلتر ممبران شامل عملکرد دقیق فیلتراسیون، کاهش سختی آب، تنوع بالا بر اساس ساختار و... می‌شوند. داشتن این ویژگی‌ها باعث می‌شود که ممبران به صورت گسترده‌ در صنایع مختلف به کار برود. به‌طور کلی استفاده از فیلتر ممبران معایبی در پی ندارد اما طراحی نامناسب سیستم فیلتراسیون معایب و مشکلاتی مثل کاهش طول عمر ممبران را به دنبال دارد. بهتر است طراحی و ساخت سیستم تصفیه آب را به افراد متخصص بسپارید تا هیچ مشکلی در سیستم ایجاد نشود.
برای برطرف کردن مشکلات فیلتر ممبران باید از افراد متخصص و آموزش دیده کمک بگیرید. این موضوع می‌تواند از بروز مشکل در سیستم جلوگیری کند.

شرکت‌های 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 DOW آمریکا: این شرکت در زمینه‌های متنوعی فعالیت دارد که یکی از آن‌ها، تولید ممبران‌های اسمز معکوس در انواع مصارف خانگی و صنعتی است. ممبران‌های تولید شده توسط شرکت DOW با نام تجاری فیلمتک (Filmtec) در بازار عرضه می‌شود. کیفیت بسیار بالای ممبران‌های تولیدی این برند باعث شده است فیلترهای ممبران‌ فیلمتک امروزه در سراسر جهان به محبوب‌ترین برند ممبران RO تبدیل شوند.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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. 
9. 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.

خرید و قیمت فیلتر ممبران صنعتی و نیمه صنعتی

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 ویژگی‌های فیلتر را در نظر بگیرید و مطمئن شوید برای کاربرد مورد نظر شما مناسب است. 
سطح کیفی برندهای مختلف فیلتر ممبران متفاوت است که باعث می‌شود توجه به برند ممبران برای خرید اهمیت زیادی داشته باشد. در مجموع باید 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 می‌کند.
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 ممبران‌های اصل می‌توانند عملکرد مطلوبی برای فیلتراسیون داشته باشد. 

یکی از موثرترین عوامل در تعیین قیمت فیلتر ممبران، نوع و مشخصات آن است.  قیمت ممبران تصفیه آب اصل به دلیل نوسانات قیمت ارز، مشخص شده نیست. در صورت تمایل برای دریافت قیمت فیلتر ممبران آمریکایی می‌توانید از طریق تماس تلفنی با کارشناسان ما در ارتباط باشید. 

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 تشخیص 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 ممبران اسمز معکوس در سیستم تصفیه آب 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

قبل از هر کار، رینگ نگهدارنده بخش انتهای وسل در خروجی پساب را نصب کنید. به این رینگ Thrust ring و یا retaining ring نیز گفته می‌شود. روش نصب آن نیز ممکن است در شرکت های مختلف سازنده وسل با هم کمی متفاوت باشد.
هشدار مهم: عدم نصب یا نصب غیر صحیح این رینگ، باعث وارد‌شدن آسیب به فیلتر ممبران می‌شود.

2- نام‌گذاری و ثبت طرح جایگذاری ممبران‌ها داخل وسل

همه وسل‌ها را نام‌گذاری کنید. سابقه کارکرد ممبران و محل قرار گرفتن آن داخل وسل، برای برنامه ریزی تعمیرات و نگهداری از آب شیرین کن صنعتی بسیار مهم است. ترتیب جایگذاری ممبران‌ها را با سریال درج‌شده روی هر ممبران با دقت در وسل مربوط به آن ثبت و نگهداری کنید.

3- جایگذاری ممبران‌ها داخل وسل

اگر وسل چند المانه است و چند فیلتر ممبران داخل آن نصب می‌شود، ممبران اول را از محل ورودی آب به وسل در جهت مشخص شده مربوط به حرکت جریان ممبران، وارد کنید. ممبران را تا نیمه وارد وسل کرده و سپس رابط بین دو ممبران (inter connector) را نصب کنید. اورینگ مربوط به رابط را با استفاده از روان‌کننده سیلیکونی مورد تایید شرکت سازنده روغن کاری کنید و آن را در لوله مرکزی ممبران اول وارد و محکم کنید.
انتهای دیگر رابط را هم برای ورود ممبران دوم، روغن کاری نمائید. برای این کار در صورتی که روان کننده سیلیکونی در دسترس نبود، می‌توانید از گلیسیرین کمک بگیرید سپس ممبران دوم را به صورت افقی و هم مرکز با ممبران اول به رابط میان آن دو متصل کنید. ممبران اول و دوم را به صورت افقی و هم‌مرکز به‌آرامی و به صورت یکپارچه تا جایی که نیمی از ممبران دوم به وسل داخل شود، وارد وسل کنید. این عملیات باید برای تمامی ممبران‌هایی که قرار است داخل وسل قرار گیرند، به همین ترتیب انجام شود.
نکته: در ممبران‌های نسل جدید نیازی به رابط یا همان inter connector نیست، این ممبران‌ها با تکنولوژی به نام iLEC به هم دیگر متصل می‌شوند. ممبران‌های تولید شرکت فیلمتک نیز به این تکنولوژی مجهز شده‌اند. برای اتصال ممبران‌هایی با این تکنولوژی به دستورالعمل شرکت سازنده آن‌ها مراجعه کنید.

4- نصب اندکپ (end cap) در دو انتهای وسل

بعد از ورود نیمی از فیلتر ممبران آخر به وسل، باید اندکپ‌های انتهایی هر وسل نیز در جای خود نصب شوند. ابتدا لازم است مجموعه مربوط به آب‌بندی در بخش خروج پساب به وسل نصب گردد. تمامی اجزا و قطعات مربوط به آب‌بندی انتهایی وسل را با دقت نصب کنید. همچنین قیف انتهایی نگهدارنده، اورینگ و رابط انتهایی را به همراه اندکپ به دقت در جای خود قرار دهید.
برای اتصال ممبران مجاور بخش خروجی پساب، مجموعه ممبران‌ها را تا انتها به وسل وارد کنید تا رابط مربوط به end cap انتهایی به ممبران آخر متصل شود. برای اطمینان از نصب صحیح رابط انتهایی، ممبران آخر را به کمک قیف نگهدارنده بچرخانید. بعد از نصب کامل اندکپ نهایی، عملیات مشابه را برای کپ ورودی در وسل نیز انجام دهید. در آخر باید ابتدا اورینگ و سپس رابط متصل شونده به کپ انتهایی را نصب کنید و سپس در مرحله آخر، end cap محل ورود آب را به وسل نصب و در جای خود محکم کنید.
نکته: معمولا به دلیل سختی نصب end cap ابتدایی در مرحله آخر نصب، از ابزاری برای هل دادن ممبران‌ها به داخل وسل استفاده کنید. از این ابزار صرفا برای وارد کردن ممبران‌ها در مرحله انتهایی نصب با استفاده از فشار پیچ و مهره آن استفاده می‌‎شود. توجه داشته باشید که این ابزار به دلیل احتمال آسیب به ممبران‌ها باید با دقت کافی استفاده شود.

چه عواملی باعث گرفتگی و خرابی فیلتر ممبران می‌شوند؟

عوامل مختلفی مثل pH آب، عناصر معدنی و آلی می‌توانند 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 یون‌های منفی مانند بی‌کربنات، کربنات و هیدروکسید ناشی می‌شود. نمک‌های کربنات کلسیم و دیگر نمک‌های مشابه آن باعث ایجاد رسوب بر روی ممبران‌های اسمز معکوس می‌شوند. در نتیجه استفاده از ماده آنتی اسکالانت و یا تنظیم pH به میزان کمتر از 8 با تزریق اسید در اکثر سیستم‌های 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 دستگاه‌های 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 می‌شوند. 
4. فسفات‌ها: فسفات‌ها دارای بار منفی قدرتمند 3- هستند. این مواد تمایل زیادی به واکنش با کاتیون‌های 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 سیستم‌های تصفیه آب RO است.
5. سیلیکا: سیلیکا در اکثر منابع آب به اندازه 1 تا 100 میلی‌گرم در لیتر و بیش‌تر به فرم اسید سیلیسیک در مقادیر PH کمتر از 9 وجود دارد. برای حذف و پاک‌سازی سیلیکا می‌توان از محلول آمونیوم بی فلوراید و اسید هیدروفلوئوریک استفاده کرد.
6. آهن و منگنز: آهن و منگنز نیز به فرم‌های دو و سه ظرفیتی محلول هستند ودر آب هیدروکسیدهای نامحلولی از این دو ماده تشکیل می‌شود. باید در مرحله پیش تصفیه دستگاه، با استفاده از روش‌های مختلف این مواد را حذف کرد، تا از ایجاد آسیب به لایه‌های فیلتر ممبران RO و کاهش راندمان سیستم جلوگیری شود.
7. آلودگی‌های بیولوژیکی: کلیه منابع آب با میکروارگانیزم‌های متفاوتی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، جلبک و قارچ آلوده می‌شوند. حذف میکروارگانیسم‌ها باید در بخش پیش تصفیه دستگاه انجام شود. رسیدن این نوع از آلاینده‌ها 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 آن‌جایی که استفاده نامناسب از مواد شیمیایی، خود باعث تخریب غشای فیلتر ممبران می‌شود، برای تعیین دوز مناسب باید از کارشناسان تصفیه آب کمک بگیرید.

احیای فیلتر ممبران 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.

علائم نشان دهنده زمان شستشوی ممبران

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

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 می‌کند.

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 فیلتر ممبران اسمز معکوس 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 فیلتر ممبران، باید از محلول‌های متفاوتی برای شستشو استفاده شود.

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.

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 فیلتر ممبران 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 شوند شامل موارد زیر است:

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 لایه‌های ممبران در هر مرحله به مرحله بعد و کاهش عملکرد شستشو الزامی است. البته در دستگاه‌های چند مرحله‌ای می‌توان عملیات غوطه‌ور 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 می‌توان با استفاده از یک پمپ شستشو هر مرحله را شستشو داده و بعد به سراغ مرحله بعد رفت؛ یا می‌توان با چند پمپ جداگانه برای هر مرحله این کار را به صورت همزمان انجام داد.
2. از توصیه‌های شرکت فیلمتک برای شستشوی ممبران‌ها این است که ابتدا فیلتر ممبران را با شوینده‌های قلیایی شستشو دهید. تنها موقعی ممبران‌ها ابتدا با مواد اسیدی شستشو داده می‌شوند که اطمینان داشته باشیم گرفتگی آن‌ها به دلیل رسوبات کربنات کلسیم یا هیدروکسید آهن است. اگر گرفتگی ممبران‌ها از عوامل ترکیبی مانند کلوئیدها، مواد آلی، میکروارگانیسم‌ها به اضافه کربنات کلسیم باشد، باید از شستشوی دو مرحله‌ای برای آن‌ها استفاده کرد. در این حالت باید ابتدا ممبران با شوینده قلیایی و سپس با شوینده اسیدی شستشو شود. شستشو با شوینده‌های قلیایی باعث حذف رسوبات آلی، کلوئیدی و بیوفیلم‌ها می‌شود. در ادامه کار حذف رسوبات کربنات کلسیم از روی ممبران با استفاده از شوینده‌های اسیدی انجام می‌شود.
3. همیشه مقدار pH را در طول فرایند شستشو اندازه‌گیری 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 طولانی‌شدن مدت زمان غوطه‌ور‌سازی 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 غوطه‌ور‌سازی، با سرعت کم سیرکوله شود و مواد لازم برای تنظیم pH در طول فرایند شستشو به محلول اضافه شوند.

عیب یابی ممبران‌های اسمز معکوس

در جدول زیر راه حل‌های عیب‌یابی صحیح نقص عملکرد فیلتر ممبران‌ RO آورده شده است.