فیلترهای صنعتی 

زیرشاخه‌ها

• 

  فیلتر کاتریج

  فیلتر کاتریج (Cartridge filter) :

  فیلترهای کارتریج معمولاً در جایی که میزان مواد معلق در سیال (آب، شربت و...) کمتر از 100PPM باشد مورد استفاده قرار می گیرند. این فیلترها غالباً در پیش تصفیه سیستمهای اسمز معکوس (RO)، پرکنهای صنایع غذایی و دارویی و نظایر آن به عنوان فیلتر شفاف ساز نهایی (Polishing Filter) به کار می روند.

   

  کاربردهای این فیلتر عبارتند از:

  - پیش تصفیه RO (RO Pretreatment)

  - خطوط تولید موادشیمیایی (Chemicals)

  - صنایع نوشیدنی و نوشابه سازی (Beverages)

  - صنایع حلالها (Solvents)

  - هوای فشرده (Compressed Air)

  - صنایع آرایشی و بهداشتی (Cosmetics)

  - صنایع الکل سازی (Alcohol)

  - آب تغذیه بویلرها (Boiler Feed Water)

   

  این فیلترها با بدنه های (Housing) پلی اتیلنی، پلی پروپیلنی، استنلس استیل 304 و استنلس استیل 316 و 316L ( هوزینگ استیل) به صورت تک المانه، سه المانه، پنج المانه تا 15 المانه در انبار شرکت ایرسا الکترونیک آیریک موجود بوده و جهت سازهای بزرگتر تا 150 المانه قابل طراحی و ساخت در کارگاه شرکت می باشند. فیلتر تعویضی کارتریج فیلترها، در سایزهای (ارتفاع های) ”40 , ”30 , ”20 , ”10 از جنس پلی پروپیلن (PP) به دو صورت اسفنجی (Spun) و تابیده (Wounded) با قدرت جداسازی مواد معلق از قطر 50 میکرون تا 0.5, 1,5 ,10 میکرون قابل سفارش و خریداری می باشد.

  فیلتر کارتریج صنعتی معمولاً در سایز های 20 اینچ، 30 اینچ و 40 اینج ساخته می شوند. هوزینگ های استنلس استیل در کارتریج فیلتر ها، بیشتر در صنایع غذایی، صنایع داروسازی و صنایع نظامی کاربرد دارند. کلیه قسمتهای کارتریج فیلترهای مورد استفاده در خط تولید داروسازی معمولاٌ قابل باز شدن و پیاده شدن می باشند تا به راحتی بتوان آن را شستشو داد و تمیز نمود.

  فیلترهای کارتریج اسفنجی یا الیافی پس از یک مدت کارکرد، با حذف مواد معلق در آب، کم کم دچار گرفتگی می شوند. هر چقدر مواد معلق موجود در آب (TSS) بیشتر باشند، این گرفتگی زودتر اتفاق می افتد و فیلتر کارتریج زودتر بایستی تعویض گردد. شکل زیر گرفتگی یک فیلتر کارتریج 5 میکرون با ارتفاع 10 اینچ را نشان می دهد.

   

  نحوه تشخیص گرفتگی فیلترهای کارتریج:

  اگر بدنه فیلتر کارتریج شفاف باشد (هوزینگ شفاف) ، بعضاٌ بازرسی و تشخیص چشمی شاده ترین راه برای تشخیص گرفتگی المان کارتریج فیلتر می باشد. اما در فیلترهای کارتریج با بدنه غیر شفاف، دو راه برای تشخیص گرفتگی فیلتر وجود دارد.

   

  الف-نصب فشارسنج از قبل و بعد از کارتریج فیلتر و جمع بندی در مورد اختلاف فشار قبل و بعد از فیلتر

   

  ب-اندازه گیری دبی قبل و بعد از هوزینگ کارتریج که با افت میزان دبی، متوجه گرفتگی فیلتر خواهیم شد.

   

  نحوه رفع گرفتگی فیلترهای کارتریج تصفیه آب:

  در سیستم های کوچک صنعتی و نیز دستگاههای تصفیه آب خانگی، بهترین کار تعویض فیلتر کارتریج میکرونی (اعم از الیافی یا رشته ای)می باشد.

   

  در سیستمهای بزرگ صنعتی، امکان بک واش کارتریج فیلترها با دبی حدوداٌ دو برابر دبی نرمال وجود دارد. همچنین در برخی منابع استفاده از محلول اسیدی جهت شستشوی معکوس فیلترهای میکرونی یا فیلتر کارتریج ها را مطرح نموده اند. در این موارد محفظه یا بدنه فیلتر (فیلتر هوزینگ) حتماٌ بایستی از جنس استنلس استیل یا PP یا PVC باشد و این روش جهت فیلترهای با بدنه کربن استیل و پوشش اپوکسی پیشنهاد نمی گردد.

   

  فیلترهای کارتریج استنلس استیل :

  در صنایع دارویی، غذایی، نظامی و دفاعی، استفاده از فیلترهای کارتریج و نیز بدنه فیلتر کارتریج از جنس استنلس استیل 316 و یا استنلس استیل 304 بسیار متعارف می باشد. این فیلترها در اشکال مختلف و اندازه های مختلف 10 اینچ، 20 اینچ، 30 اینچ و 40 اینچ ساخته می شوند. در شکل های زیر چندین نمونه به همراه نقشه شماتیک و ابعاد آنها نشان داده شده است. از انواع مختلف محفظه های فیلتر کارتریج استنلس استیل از ویژگی های مهم فیلترهای کارتریج استنلس استیل، مقاومت آنها در دمای بالا (تا 120درجه سانتی گراد) و تحمل فشارکاری بالا می باشد. همچنین این فیلترها قابل شستشو می باشند و این ویژگی معمولاٌ هزینه بالای آنرا توجیه می نماید. چرا که زمان تعویض کارتریج فیلترهای استنلس استیل طولانی گشته و هزینه نگهداری کاهش می یابد.

   

  طبقه بندی فیلتر کارتریج:

   

  الف) فیلترهای سطحی Surface Filtration

  

  فیلترهای سطح اجازه نمی دهند مواد جامد یا آلاینده ها از طریق محیط وارد شوند. آنها را در خارج از مدیا فیلتر محدود می کنند.

   

  فیلتراسیون سطحی، جریان سیال را به لایه ای از مواد که ذرات موجود در سطح را محدود می کند، اشاره دارد.

   

  اندازه ذرات مهار شده از ورود به محیط بزرگتر از میانگین اندازه منافذ متوسط است.

   

  در طی یک دوره زمانی، فیلتر سطح با ذرات در قسمت خارج می شود و جریان را فراتر از حد قابل قبول محدود می کند. در این مرحله باید سطح فیلتراسیون تمیز و مجدد استفاده شود.

   

  فیلترهای سطح نسبتاً ارزانتر هستند و ماندگاری کوتاه تری دارند.

   

  مقاومت مکانیکی محیط فیلتر کمتر است (به استثنای محیط فیلتر ساخته شده از فولاد ضد زنگ)

   

  مثال: فیلتر کارتریج پلیسه ای (Pleated) و فیلتر سلولزی

   

  ب) فیلترهای عمقی Depth Filtration

  

  فیلترهای عمق تمام آلودگی ها، آلاینده ها و مواد جامد موجود در مدیا را به دام می اندازند.

   

  فیلتراسیون عمقی به یک لایه ضخیم تر از مدیا یا چند لایه اشاره دارد که مسیری دشوار را برای ذرات تعیین می کند و عبور آنها را محدود می کند.

   

  اندازه ذرات بسیار کوچکتر از میانگین اندازه منافذ متوسط است.

   

  آلودگی ها از طریق فیلتر عمق عبور می کنند و به دام می افتند، به تدریج منافذ موجود در فیلتر مسدود می شوند و باید با استفاده از یک جریان معکوس مایع تمیز شوند یا با یک ماده جدید جایگزین شوند.

   

  در مقایسه با فیلتر سطح، یک فیلتر عمقی گرانتر است اما ماندگاری بیشتری دارد.

   

  مقاومت مکانیکی محیط فیلتر بالا است.

   

  مثال: فیلتر نخ تابیده (String wound) ، فیلتر سرامیکی و فیلترهای تافته Sintered

   

  انواع فیلتر کارتریج به شرح زیر می باشد:

   

  فیلترهای کارتریج از مواد و طرح های مختلف ساخته شده اند. انواع مختلفی از فیلترهای کارتریج درجه صنعتی در بازار به شرح ذیل است:

   

  فیلتر کارتریج ملت بلون یا ذوب دمیده (Melt Blown Cartridge Filter)
  فیلتر کارتریج نخ تابیده (String Wound Cartridge Filter)
  فیلتر کارتریج پلیسه دار (Pleated Cartridge Filter)
  فیلتر کارتریج باند رزین (Resin Bonded Cartridge Filter)
  فیلترهای کارتریج تافته فلزی (Metallic Sintered Cartridge Filters)
  بلوک های کربن فعال (Activated Carbon Blocks)
  فیلترهای کارتریج خالص قابل شستشو (Washable Net Cartridge Filters)
  کارتریج های شعاعی (Radial Cartridges)

• 

  فیلتر دیسکی

  فیلتر دیسکی چیست؟

  فیلتر دیسکی آب کشاورزی وسیله ای است که به عنوان فیلتر ثانویه در پروسه تصفیه آب استفاده می شود. راندمان این فیلتر ها نسبت به فیلتر های توری بالاتر بوده و ساختمان ظاهری آن مشابه فیلتر های توری است که به جای تور، از دیسک های پلاستیکی تشکیل شده است. این فیلتر ها از دیسک ها یا حلقه های روی هم که شبیه واشر است، تشکیل شده اند. مجموعه این دیسک ها داخل یک لوله ثابت در درون یک محفظه بسته قرار دارند. روی صفحات برجستگی هایی وجود دارد که ذرات ریز شن و ماسه و جلبک های کوچک داخل این برجستگی یا شیار ها گیر کرده و آب تمیز از مابین دیسک ها خارج می شود. همچنین ممکن است ذرات درشت تر قبل از ورود به داخل دیسک ها در سطح خارجی آن ها گیر کنند. اندازه و سایز این شیار ها در فیلتر دیسکی تصفیه آب قدرت تصفیه آب را مشخص می کند اما در یک بررسی کلی فیلتر دیسکی تصفیه آب ذرات بین 5 تا 120 میکرون را گرفته و ذرات درشت تر از آن را از خود عبور می دهد. در شکل زیر محل ورود جریان آب را که از خارج دیسک ها وارد آن می شود را ملاحظه می کنید.

   

  انواع فیلتر های دیسکی :

  در یک نوع از دسته بندی، فیلتر های دیسکی به دو دسته اتوماتیک و دستی تقسیم بندی می شوند. فیلتر های دستی را بعد مدت زمانی، باید به صورت دستی شستشو داد و نوع اتومات فیلتر دیسکی آبیاری به صورت خودکار و اتومات فیلتر را شستشو می دهد.

   

  فیلتر های دیسکی با سایز ¾ اینچ در ابعاد کوچک موجود هستند و ابعاد بزرگتر فیلتر دیسکی آب کشاورزی مانند ¼، ½، 1، 2 ، 3، 4 و 6 اینچ برای استفاده در پروژه های صنعتی بزرگ و آب های کشاورزی قابل استفاده می باشند. مش این فیلتر ها 5، 20، 50، 100، 130، 200 میکرون است. در طبقه بندی دیگر فیلتر دیسکی آب کشاورزی به دو نوع فیلتر مدولار و فیلتر هلیکس دسته بندی می شود.

   

  فیلتر دیسکی هلیکس:

  فیلتر دیسکی آبیاری هلیکس راندمان بالا و استهلاک کمتری نسبت به مدولار داشته، همچنین نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری دارد. به علت وجود پروانه داخل محفظه فیلتر های هلیکس که منجر به ایجاد جریان گردابی در داخل این فیلتر ها می شود، ذرات درشت تر دور از دیسک ها نگه داشته می شود که این مهم باعث می شود که فیلتر هلیکس دیرتر از فیلتر مدولار گرفته شود و دیر به دیر عملیات بکواش انجام شود. از فیلتر دیسکی آبیاری هلیکس برای تصفیه پساب ها همچنین آب های کشاورزی استفاده می شود. سایز های رایج در فیلتر های دیسکی هلیکس 2، 3، 4 و 6 اینچ است. کمربند فیلتر هلیکس از استنلس استیل است. کمربند به راحتی باز و بسته می شود و دیسک ها را می توان جدا کرد و به صورت دستی شستشو داد.

   

  فیلتر دیسکی مدولار:

  در فیلتر مدولار جریان گردابی وجود نداشته و تمامی ذرات به طرف دیسک ها حرکت می کنند. به همین دلیل این نوع فیلتر ها، نیاز به شستشو در بازه های زمانی کوتاه تر دارند. این فیلتر در برابر آثار نور خورشید مقاوم است همچنین شایان ذکر است نصب و بهره برداری از فیلتر دیسکی آبیاری آسان است. سایز های فیلتر مدولار نیز 2، 3، 4 و 6 اینچ است. تنها تفاوت فیلتر دیسکی آبیاری مدولار و هلیکس در شکل ظاهری و مکانیزم فیلتر دیسکی آبیاری قطره ای است.

   

  فیلتر دیسکی مینی:

  مینی فیلتر دیسکی در سایز های ¾، ½ و ا اینچ موجود است. ارتفاع مینی فیلتر دیسکی آبیاری بین 30 الی 40 سانت است و بیشتر برای تصفیه آب خانگی و موتور خانه های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. مینی فیلتر دیسکی تصفیه آب قابلیت فیلتراسیون تا سایز 180 میکرون را دارد.

   

  کیفیت فیلتر دیسکی به چه عواملی بستگی دارد؟

  کیفیت فیلتر دیسکی آب کشاورزی به شکل ظاهری فیلتر دیسکی، طول بدنه فیلتر، زاویه قرار گیری شیار ها و تعداد این شیار ها، مقدار و اندازه ذرات معلق موجود در آب بستگی دارد. حلقه ها یا دیسک های همرنگ سایز یکسان دارند. هرچه مقدار و اندازه ذرات بزرگتر باشد فیلتر دیسکی آبیاری سریع تر گرفته یا مسدود می شود. زمانی که افت فشار بین مانومتر ورودی و خروجی بیش از مقدار ذکر شده در کاتالوگ شرکت سازنده باشد زمان شستشوی معکوس یا به اصطلاح بکواش فیلتر فرا رسیده است. معمولاً افت فشار بین 1 الی 4 متر نشان دهنده گرفتگی شیار ها و نیاز مبرم آن ها به بکواش است.

   

  نکات مهم فیلتر های دیسکی:

  سعی کنید بیش از یک فیلتر در سیستم داشته باشید تا به هنگام بکواش یکی از آن ها بقیه کار کنند.

  فیلتر های ثانویه یا فیلتر دیسکی آبیاری کشاورزی نسبت به جلبک بسیار حساس بوده و در صورت وجود جلبک سریعاٌ مسدود می شوند. در خصوص وجود جلبک سعی شود قبل از فیلتر دیسکی تصفیه آب از فیلتر های شنی استفاده شود. در صورت غیر ممکن بودن این کار دیسک ها را با فاصله زمانی کم شستشو دهید.

  اگر برای استفاده از آب چاه از شافت و غلاف روغنی استفاده می شود می بایست آب استخر به گونه ای تخلیه شود، زیرا روغن ها باعث گرفتگی دیسک ها در فیلتر دیسکی آب کشاورزی می شوند.

  خرابی یکی از اجزای تشکیل دهنده فیلتر دیسکی سبب عملکرد نادرست فیلتر می شود نهایتا کارکرد لازم را دستگاه نخواهد داشت به همین دلیل توصیه می شود به صورت دوره ای اقدام به بررسی فیلتر دیسکی آبیاری شود.

   

  ویژگی فیلتر های دیسکی :

  اپراتوری آسان

  نصب آسان: فیلتر به صورت کامل، آماده اتصال به سیستم آب ورودی و تخلیه عرضه می‌گردد.

  بازده بالا: به دلیل دارا بودن طرح ویژه و استفاده از تعداد مناسب فیلتر ها، فیلتراسیون از بازده بالایی برخوردار است.

  افت فشار پایین: تعداد مناسب فیلتر ها و نوع طراحی ویژه این سیستم از افت فشار زیاد جلوگیری می‌نماید.

  مقاومت در برابر زنگ زدگی

   

  اجزاء مهم فیلتر دیسکی :

  سیستم تمیزکننده یا بک واش

  همزن

  سیستم خلاء

  شاسی نگهدارنده قطعات

  کنترل کننده

  صفحات سرامیکی

   

  نحوه نصب فیلتر دیسکی:

  فیلتر های دیسکی که با نام فیلتر ثانویه نیز شناخته می شوند، ساختمان بسیار ساده ای دارند و معمولاً صفحات مشبک توری آن ها از جنس پلاستیک ساخته می شوند. نکته دیگری که می‌توان به آن اشاره کرد این است که می‌توان در غالب طرح‌ها تنها از فیلتر دیسکی استفاده نمود و هزینه طرح را پایین آورد، بخصوص در طرح‌های آبیاری قطره ای و کشاورزی.

   

• 

  فیلتر شنی کربنی

  فیلتر شنی تصفیه آب / فیلتر کربنی :

  از فیلتر شنی به منظور حذف ذرات معلق موجود در آب و جلوگیری از ورود مواد جامد معلق  (total suspended solids) TSS  استفاده می شود. معمولا از شن سیلیس در سه اندازه ی مختلف برای ایجاد بستر شنی استفاده می شود . این بستر فیلتراسیون درون یک مخزن از جنس آهنی یا بدنه فایبرگلاس(FRP) قرار می گیرد. چنانچه فیلتر شنی جهت تصفیه فاضلاب یا پساب تصفیه شده باشد طبیعی است که باید قطر و ارتفاع و همین طور حجم سیلیس بیشتری داشته باشد و جنس بدنه ترجیحا از فایبر گلاس یا آهن با روکش اپوکس ساخته شود .

   

  اجزاء فیلتر شنی مخزن تصفیه آب:

  معمولا مخازن فیلتر شنی دارای شیر چند حالته مجهز به بکواش (شست وشوی معکوس)، فیلتر(filter) و شست وشوی سریع (fast rinse)  می باشد مخازن فیلتر شنی آهنی معمولا از 4 شیر دستی و مخازن فایبرگلاس از شیر سه حالته (دستی یا اتوماتیک) استفاده می شود. فیلتر کربنی نیز مشابه فیلتر شنی می باشد و با هدف حذف رنگ، بو و کلر طراحی می شود.

   

  مخازن فیلتر شنی:

  مخازن فیلتر شنی دارای شیر چند حالته مجهز به بکواش (شست وشوی معکوس)، فیلتر(filter) و شست وشوی سریع (fast rinse)  می باشد مخازن فیلتر شنی آهنی معمولا از 4 شیر دستی و مخازن فایبرگلاس از شیر سه حالته (دستی یا اتوماتیک) استفاده می شود. فیلتر کربنی نیز مشابه فیلتر شنی می باشد و با هدف حذف رنگ، بو و کلر طراحی می شود.

   

  کاربردهای فیلتر شنی :

  آماده سازی عملکرد برج خنک کننده

  تصفیه فاضلاب

  تولید آب آشامیدنی

  تصفیه در استخرها

  فیلتراسیون قبل از  سیستم های غشایی (RO , UF, NF)

  تصفیه آب خاکستری یا سطحی

  حذف آهن

   

  طراحی فیلتر شنی :

  پارامتر اصلی در طراحی سیستم های فیلتر شنی میزان دبی آب عبوری و TSS می باشد. به این معنی که با توجه به میزان آب عبوری قطر مخزن و سایز لوله کشی ها انتخاب می شود. طبیعی است که در انتخاب سایز مخزن برای فیلتر کربنی میزان کلر و سایر آلاینده های آلی تاثیرگذار می باشد.

   

  کاربردهای فیلتر شنی سریع:

  فیلترهای شنی سریع به طور معمول با شن و ماسه در بالای بستر ماسه ای درجه بندی شده اداره می شوند. با این وجود ، در برخی مناطق استفاده از ذغال سنگ به جای ماسه در منطقه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. ذغال سنگ دارای مزیت چگالی کمتر ، حجم بیشتری در واحد وزن را اشغال می کند و از آن مهمتر ، نیاز به سرعت کمتری از آب شستشو جهت تعلیق بستر زغال سنگ در طول چرخه شستشو  را دارد. با این حال ، ذغال سنگ نرم است و با کاهش اندازه ذرات به سرعت فرو می ریزد. این منجر به ضرر و زیان در چرخه برگشت آب و به تبع آن ، جایگزینی زغال سنگ بسیار بیشتر از ماسه می شود.

   

  نحوه پر کردن مخزن فیلتر شنی با سیلیس:

  فیلترهای ماسه ای از ماسه درجه بندی شده (ریز تا درشت یا ناهمگن) یا شن و ماسه درشت (یکنواخت یا همگن) استفاده می کنند. هیچ مشخصه رسانه ای (اندازه و عمق) نمی تواند برای همه آب ها بطور جهانی اعمال شود. انتخاب بستگی به کیفیت آب و فرآیندهای بالادست ، اهداف کیفیت آب فیلتر شده ، روش تمیز کردن ، میزان فیلتراسیون و طول دبی فیلتر دارد. در فیلترهای شنی درجه بندی شده ، عمق بستر به طور معمول شامل 70 سانتی متر  را از شن و ماسه ریز 0.3 تا 0.9 میلی متر ، 10 سانتی متر را از شن و ماسه ریز 1 تا 3 میلی متر ، 100 سانتی متر را از شن و ماسه متوسط 5 تا 8 میلی متر و 15 سانتی متر را از ماسه درشت درشت 8 تا 12 میلی متر.

   

  ويژگي هاي صافي شني:

   

  • قابليت تحمل فشار تا 5 بار

   

  • سه لايه رنگ اپوكسی در قسمت داخلی بدنه

   

  • مجهز به دريچه های بازديد بالا و پايين

   

  ·مجهز به شير هواگيری و فشار سنج

   

  •  قابل تجهيز به سيستم اتوماتيك شست و شوی معكوس

   

  ویژگی های فیلتر کربنی:

  قابلیت تحمل فشار تا 10 بار

  بدنه از جنس استیل، فایبرگلاس یا کربن استیل

  مجهز به شیر هواگیری و فشارسنج

  استفاده از مرغوب ترین کربن اکتیو در فیلتر کربنی

  قابل ارائه با سه نوع شیر: دستی، نیمه اتوماتیک و تمام اتوماتیک جهت شستشوی معکوس.

  کاربردهای فیلتر شنی و فیلتر کربنی :

  استخرهای شنا؛ فیلتر کربنی

  صنایع شیشه

  صنایع شیمیایی

  صنایع کاغذسازی

  صنایع فولاد و فلزات

  صنایع لاستیک و پلاستیک

  تصفیه خانه های آب و فاضلاب

  کلیه سیستم های حرارتی و برودتی

  نیروگاه ها، پتروشیمی و پالایشگاه ها.

• 

  ممبران اسمز معکوس (R.O membrane )

  ممبران اسمز معکوس :

  اسمز معکوس به انگلیسی: (Reverse Osmosis) فرایند تصفیه آبی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه ‌تراوا برای تولید آب خالص و حذف یون‌ها، مولکول‌ها و ذرات بزرگتر حل شده در آب استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌ تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به صورت طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد. این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتی‌که فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد گردید.

   

  در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات و سایر مواد معدنی و بسیاری از مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها (عمدتاً باکتری‌ها) را حذف می‌کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می‌ماند که به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ریخته می‌شود. می‌توان پسماند خروجی را مجدداً به سیستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه جویی به عمل آید. اگر پسآب خروجی که نیم تا دو سوم آب را تشکیل می‌دهد در یک سیکل چرخشی وارد شود می‌توان راندمان سیستم را افزایش داد.

   

  همچنین بهترین روش نمک زدائی از آب‌های شور استفاده از فرایند اسمز معکوس می‌باشد، زیرا سیستم پیچیده‌ای نداشته و راهبری آن قابلیت کنترل بیشتری از دیگر روش‌ها دارا می‌باشد و با توجه به توسعه روش‌های پیشرفته تولید غشاهای پلیمری، به‌کارگیری این روش، توجیه بیشتری دارد.

   

  صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخش‌های تولید بخار و فرایند خود از سیستم اسمز معکوس به فراوانی استفاده می‌کنند. اساس کار این دستگاه‌ها بر عبور مولکول‌های غیر یونی مثل آب از یک غشاء با روزنه‌های بسیار ریز بنا شده‌است. این غشاءها به صورتی ساخته شده‌اند که مولکول‌های خنثی را به راحتی از خود عبور می‌دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریباً خالص تبدیل می‌گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrate) یا (Brine) تبدیل می‌شود. سیستم اسمز معکوس که به واسطه فیلتری که به آن ممبران یا غشاء گفته می‌شود عملیات جداسازی مولکول را انجام می‌دهد. به این صورت که غشاء یا لایه‌های به هم تابیده شده به دور یک لوله استوانه ای که بیشتر از جنس پلاستیک است با روزنه‌هایی که اندازه آن‌ها از یک ده هزارم میکرون کوچکتر هستند آلاینده‌های آب را جداسازی می‌کند. این آلاینده‌های آب شامل نیترات، انگل، باکتری، قارچ، سموم کشاورزی، نمک و سایر املاح محلول آلوده‌کننده می‌باشند.

   

  اساس کار اسمز معکوس:

  فرض کنید دو ظرف، یکی حاوی آب نمک (۱) و دیگری حاوی آب خالص (۲) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده و هر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یون‌های سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یون‌های نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکول‌های آب از آن عبور کنند، یون‌های نمک اجازه عبور نخواهند داشت؛ لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) انتقال می‌یابد و این عمل تا آنجا ادامه می‌یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می‌گویند و تابعی از غلظت نمک در هر دو طرف غشاء می‌باشد.

   

  انواع ممبران اسمز معکوس:

  ماژول های اسمز معکوس بر اساس نوع آب خوراکی که قرار است تصفیه کنند، در انواع مختلفی عرضه می شوند. ماژول های SW برای تصفیه آب دریا مناسب هستند و ماژول های BW برای آب های شور. ولی معیار اصلی ما در تعیین نوع مناسب ممبران برای خوراکی که قرار است تصفیه کنیم میزان TDS است. اگر TDS آب خوراک کمتر از ۱۰ هزار میلی گرم بر لیتر باشد از ماژول‌های BW استفاده می‌کنیم، و اگر TDS بالاتر از این عدد باشد بهتر است ماژول‌های SW که مخصوص تصفیه آب دریا هستند، بکار برده شوند.

   

  همچنین، ممبران های اسمز معکوس بر اساس ظرفیت سیستم تصفیه آب، در ابعاد مختلفی به بازار عرضه می شوند. این ماژول ها را می‌توان در قطر ۲/۵، ۴ و ۸ تهیه کرد. ماژول‌های ۴ و ۸ اینچ برای مصارف صنعتی هستند، و ماژول های ۲/۵ اینچ بیشتر در سیستم های تصفیه آب خانگی بکار برده می شوند.

   

  محدودیت‌های عملیاتی ممبران اسمز معکوس:

  هر ممبران RO بسته به نوع و شرکت سازنده دارای محدودیت‌های عملیاتی است که باید مورد توجه قرار گیرد. این محدودیت ها را می توان از کاتالوگ همراه ماژول یا وبسایت شرکت سازنده مشاهده کرد. ولی یک سری محدودیت های عمومی وجود دارد که برای تمام ممبران ها صادق است. در ادامه به چند مورد اشاره می کنیم:

   

  محدودیت pH و دما :

  المان های ممبرین می توانند در محدوده pH بین ۲ تا ۱۲ بخوبی کار کنند. دما یکی دیگر از پارامترهای فرآیندی است که بر عملکرد و کیفیت فیلتراسیون ممبران تاثیر گذار است. حداکثر دمای مجاز آب ورودی به ممبران تا ۴۵ درجه سانتی گراد است.

   

  کلر (هیپوکلریت) :

  تزریق کلر درون آب یکی از عملیات‌های پیش تصفیه اسمز معکوس است که برای جلوگیری از گرفتگی بیولوژیکی ممبران، استفاده می‌شود. لایه انتخابگر ممبران اسمز معکوس معمولا از جنس پلی آمید ساخته شده است و این لایه، که وظیفه اصلی حذف مواد و آلودگی‌ها را از آب انجام می دهد، در در برابر حضور کلر آسیب پذیر است. حد مجاز کلر آزاد برای ممبران کمتر از ۰/۱  میلی گرم در لیتر می باشد، و بیشتر از این مقدار می‌تواند لایه پلی آمیدی غشا را تخریب کرده و عملکرد آن را با مشکلات جدی مواجه کند.

   

  افزایش طول عمر ممبران اسمز معکوس صنعتی:

  به طور معمول، انتظار می رود ممبران RO حداقل ۲ سال عمر مفید داشته باشد. ولی عوامل زیادی بر طول عمر آن تاثیر دارد. یکی از مهمترین عامل ها کیفیت آب خوراک است. برای جلوگیری از آسیب به ممبران و افزایش طول عمر آن، همیشه قبل از ورود آب خوراک به سیستم RO از پیش تصفیه های مختلفی استفاده می شود. همچنین طراحی درست و اصولی یک سیستم تصفیه آب از مهم‌ترین مواردی است که می‌تواند دوام ممبران‌ها را تضمین کند. البته به اهمیت نگهداری و شستشوی ممبران‌ها نیز باید توجه ویژه‌ای داشت.

   

  اهمیت طراحی در افزایش طول عمر و دوام ممبران اسمز معکوس:

  متأسفانه در ایران به اهمیت طراحی سیستم تصفیه آب کمتر توجه می‌شود و این نه‌تنها باعث می‌شود سیستم به‌درستی کار نکند، بلکه عمر و دوام ممبران‌ اسمز معکوس را هم بشدت کاهش می‌دهد. پس برای اینکه بتوانیم از ماژول‌های دستگاه تصفیه آب صنعتی به مدت طولانی استفاده کنیم و در هزینه‌ها صرفه جویی کنیم، اولین قدم ما باید اطمینان از طراحی سیستم باشد.

   

  افزایش طول عمر فیلتر ممبران RO از طریق کاهش فولینگ یا گرفتگی:

  ماژول های اسمز معکوس وقتی عملیات تصفیه را انجام می‌دهند، به مرور عملکرد خود را از دست می دهند. فولینگ (Fouling) یا گرفتگی اصلی ترین دلیل کاهش عملکرد غشا است. اگر چه استفاده از پیش تصفیه RO می‌تواند تا حد زیادی این گرفتگی ها را کاهش دهد، ولی فولینگ در تمام فرآیندهای غشایی امری اجتناب ناپذیر است. مواد جامد معلق، میکروارگانیسم ها و دیگر ذرات روی سطح غشای RO ایجاد رسوب می‌کنند و باعث فولینگ می‌شوند.

   

  شستشوی ممبران اسمز معکوس:

  همان‌طور که گفتیم فولینگ در سیستم اسمز معکوس پدیده‌ای اجتناب ناپذیر است. حتی اگر بهترین طراحی را انجام دهیم و از پیشرفته‌ترین پیش تصفیه‌ها نیز استفاده کنیم باز هم فولینگ و گرفتگی روی سطح ممبران‌‌ ایجاد می‌شود. ولی عملیات شستشو می‌تواند راه‌ گشا باشد و این رسوبات ایجاد شده روی سطح غشا را تمیز کند. شستشوی دوره‌ای ممبران RO یکی دیگر از راه کارهای کم هزینه است، که اگر به طور منظم انجام شود می تواند باعث افزایش هر چه بیشتر طول عمر ممبران شود.

   

  شرکت های تولید کننده ممبران اسمز معکوس:

  تا چند سال پیش تکنولوژی ساخت ممبران در انحصار چند کشور خاص شامل آمریکا، آلمان و ژاپن بود. ولی امروزه کشورهای دیگری به این تکنولوژی دست یافته اند و یا امتیاز آن را خریداری کرده اند.

   

  شرکت DOW ( ایالات متحده آمریکا )

  شرکت DOW در زمینه های مختلفی فعالیت می کند که یکی از فعالیت‌های آن تولید ممبران اسمز معکوس برای سیستم‌های تصفیه آب در همه ابعاد خانگی و صنعتی است. این شرکت ماژول های غشایی خود را با نام تجاری FilmTec به بازار عرضه می‌کند. امروزه کیفیت بسیار بالای ماژول‌های FilmTec، آن‌ها را به محبوب‌ترین فیلترهای ممبران RO در دنیا تبدیل کرده است.

   

  شرکت Toray ( ژاپن )

  فعالیت اصلی این شرکت طراحی سیستم های تصفیه آب و تولید ممبران است. شرکت Toray در سراسر دنیا دفتر نمایندگی دارد که یکی از آن ها در خاورمیانه قرار دارد.

   

  شرکت Koch ( آمریکا )

  این شرکت آمریکایی طیف وسیعی از غشاهای (UF، MF، RO، NF ) و سیستم های مختلف را برای استفاده در تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب صنعتی و شهری، صنایع لبنی، و … به بازار عرضه می‌کند. همچنین، راه حل هایی برای صنایع مختلف از جمله مواد غذایی، خودرو، صنایع نساجی، صنایع دارویی و زیستی و … با استفاده از فرایندهای غشایی ارائه می دهد.

   

  شرکت CSM ( کره جنوبی )

  این شرکت ممبران های خود را تحت لیسانس شرکت FilmTec آمریکا ولی با برند خود به بازار عرضه می کند.

  اجزاء ممبران اسمز معکوس :