در این مقاله از مجله ی دماپویا ما با ارائه ی اطلاعاتی در خصوص اینکه فیلتر ممبران چیست و چه کاربردی دارد به بررسی این محصول می پردازیم. با مطالعه ی این مطالب میتوان پاسخ تمام سوالات در زمینه ی کاربرد فیلتر ممبران از جمله اهمیت استفاده و نحوه ی عملکرد آن را دریافت نمود . همانطور که می دانید آب لازمه ی حیات است و میزان اهمیت استفاده ازآن به حدی است که از گذشته های دور افراد برای دستیابی به آبی تمیز وعاری از هرگونه آلودگی به روش های گوناگون مانند جوشاندن آب برای حذف آلودگی های موجود اقدام می نمودند و امروزه با پیشرفت تکنولوژی ، بهره گیری از علوم جدید و انجام آزمایش های متعدد دانشمندان به میزان تاثیر مستقیم آب آلوده بر سلامتی افراد دست یافتند و در همین راستا روش های گوناگونی را در جهت حذف این آلودگی ها و تامین آب سالم ابداع نمودند . براساس این گفته ها آب شرب و قابل نوشیدنی که در شبکه های آبرسانی شهری توزیع می شود ابتدا در تصفیه خانه طی مراحل از فیلترهای مختلف عبور و در نهایت به مسیر لوله کشی منازل هدایت می گردد. نکته حائز اهمیت در خصوص این پروسه در تصفیه خانه این است که به طور عمده برای حذف آلودگی هایی مثل : گل و لای یا شن و ماسه فیلترهای معمولی به کار گرفته می شوند .در ادامه ی مطالب به بررسی بیشتر کاربرد فیلتر ممبران در پروسه ی تصفیه آب اشاره خواهیم نمود .
در این مطلب با ارائه ی اطلاعاتی در خصوص تاریخچه پیدایش و ساختار تصفیه خانه می توان به میزان اهمیت کاربرد فیلتر ممبران در دستگاه تصفیه دست یافت . تصفیه خانه در سال 1953 توسط شخصی بنام روئید با انجام تحقیقاتی در خصوص اسمز معکوس و اهمیت آن، بوجود آمد . پس از آن هم در سال 1960 لوئب و سوریراجان الیاف ممبران را ابداع و فرآیند تصفیه آب را با همین روش ادامه داد و از همان سال تکنولوژی تصفیه ممبران در طیف گسترده ای به منظور حذف و فیلتراسیون آب آلوده صورت گرفت چرا که به طور عمده تصفیه خانه های شهری پاسخگوی مناسبی برای یک فیلتراسیون کامل محسوب نشده یعنی دراین پروسه تنها گل و لای موجود در آب حذف می شود و آلودگی هایی از قبیل میکروارگانیزم های بیماری زا، مواد آلی همچنان باقی می ماند و همراه با آب آشامیدنی در شبکه آبرسانی توزیع می گردد که درتحقیقات انجام شده وجود این عوامل زمینه ساز اصلی بیماری ها در افراد شناخته شد .به همین جهت دستگاه تصفیه آب در ابعاد و وزن کوچک به منظور کاهش آلودگی های موجود در آب طراحی و ساخته شد اما روند تصفیه و فیلتراسیون در تصفیه های آب خانگی از پیشرفت علم اسمز معکوس و به واسطه فیلتر ممبران با شیوه ای حرفه ای تر و دقتی بالاتر انجام می پذیرد . حال باتوجه به این مطالب به لزوم و کاربرد فیلتر ممبران در تصفیه آب می پردازیم.
در ادامه ی توضیح کاربرد فیلتر ممبران به بررسی آن از لحاظ ساختاری می پردازیم. ممبران در لغت به معنی غشاء می باشد که فیلترموجود در آن از غشای نیمه تروا تشکیل شده است. حال سوال اینجاست غشاء چیست؟ غشاء مانعی است که به کمک آن میتوان مواد معلق و اضافه را حذف و در نهایت محلول خالص و بدون آلاینده را بدست آورد. فیلتر ممبران دارای غشایی 99/99 % می باشد که ذرات بزرگتر از 0001/0 میکرون را در پشت غشا نگه داشته و به این ترتیب آبی خالص و بدون آلودگی را خواهیم داشت. این مدل فیلتر به نوعی طراحی شده که قادر به حذف شوری و نمک از آب بوده ونیز تمامی آلاینده ها از قبیل میکروب، باکتری، ویروس و سایر میکروارگانیسم ها، بو و طعم نامطبوع، فلزات سنگین، مینرال را تا سقف 99% فیلتر و حذف می نماید. در توضیح کاربرد فیلتر ممبران باید گفت با قابلیت فیلتراسیون بالا می تواند در زمینه های بسیاری از جمله داروسازی ، صنایع پتروشیمی، دستگاه های آب شیرین کن، صنایع نفت و گاز، و از همه مهمتر در دستگاه تصفیه آب خانگی مورد استفاده قرار بگیرد.
کاربرد فیلتر ممبران در تصفیه آب
در رابطه با کاربرد فیلتر ممبران باید گفت اعمال کننده ی روند تصفیه با در قالب ظاهری متفاوت و جدید می باشد. نمونه ای ازمدل های دستگاه تصفیه که به دلیل برخورداری از یکسری مزایای ویژه همواره مورد استفاده قرار می گیرد ، مدل زیر سینکی است ونحوه عملکرد این مدل تصفیه آب به این صورت میباشد که آب وارد شده به دستگاه را از فیلتر ها عبور داده و آلودگی های موجود در فیلتر و آب را تصفیه می کند و در آخر آب خالص به عنوان محصول نهایی این سیستم درون منبع ذخیره می گردد که بوسیله ی باز کردن شیر میتوان از این آب خالص استفاده نمود . ما در وبسایت دماپویا تمامی مدل های دستگاه تصفیه آب، پمپ آب و سایر تجهیزات آبرسانی موجود در برندهای مطرح بازار را همراه با گارانتی اصلی به منظور خریدی مطمئن و مقرون به صرفه با امکان ارسال به سراسر کشور را ارائه می دهیم . در ادامه ی مقاله نیز به عملکرد و کاربرد فیلتر ممبران به روش اسمز معکوس RO در دستگاه تصفیه آب خانگی اشاره می نماییم .
در ادامه ی توضیح درباره ی کاربرد فیلتر ممبران نگاهی به بخش ساختاری این محصول می اندازیم . عموما دستگاه های تصفیه خانگی در ابعاد و حجم پایینی طراحی می شوند چرا که باید به گونه ای باشند که در فضای محدود که نمیتوان ازصفحه غشا استفاده نمود، فیلتر ممبران بتواند در دستگاه تصفیه آب به صورت رُل لوله شده قرار بگیرد که نتیجه ی این امر اشغال کمترین فضا می باشد . از مزایا وکاربرد فیلتر ممبران این است که در هنگام ورود آب آلوده و خروج آب خالص از دو عدد هوزینگ مخصوص استفاده می شود، و آب آلوده ی حاوی مواد معلق با عبور از فیلتر ها تصفیه شده و آلودگی های موجود در آب، درون غشاء به دام می افتند، و پس از حذف املاح از مسیر خروجی به سمت فیلتر پنج هدایت و در خروجی دیگری این املاح به سمت فاضلاب انتقال داده می شود .در ادامه به بررسی روش اسمز معکوس در یک سیستم تصفیه می پردازیم .
در ادامه ی توضیحات مربوط به کاربرد فیلترممبران فرایند اسمز ایفا کننده ی نقش بسیار مهمی می باشد . این روش در سال 1748 توسط دانشمندان کشف و ابداع گردید . گفتنی است اسمز در لغت به معنی گذرندگی است در واقع نوعی فرآیند طبیعی است که طی آن آب خالص از طریق غشای نیمه تروا از محلول با غلظت کم به محلولی با غلظت بیشتر نفوذ می کند که در این زمان به اهمیت کاربرد فیلتر ممبران پی خواهیم برد به این نحو که در حالت عادی آب ناخالص و حاوی ذرات معلق را برای خالص سازی انتقال می دهیم اما در این روش به عکس این روند نیاز داریم یعنی آب را از یک سمت با غلظت و فشار بیشتر برای خالص سازی منتقل می کنیم به همین جهت هم به آن اسمز معکوس یا RO گویند چرا که با عکس این فرآیند اسمز طبیعی رخ می دهد، که در آن با اعمال فشار آب خالص و بدون آلودگی از طریق غشای نیمه تروا از آب تصفیه نشده و حاوی ذرات معلق جدا و تصفیه می گردد. با توجه به همین موضوع در دستگاه های تصفیه آب خانگی از کاربرد فیلتر ممبران به روش اسمز معکوس استفاده می شود ولازم به ذکر است فشار لازم برای انجام اسمز معکوس، توسط پمپ تعبیه شده در دستگاه تصفیه آب تامین می شود. به این ترتیب استفاده از فیلتر ممبران در دستگاه تصفیه آب میتوان این امکان را می دهد که انواع یون ها، نمک ها، مواد آلی، آفت کش ها، سولفات ها، موادشوینده، سرب، کلر، کلرامین ها، باکتری، میکروب، و هر نوع ذرات معلق موجود در آب شرب فیلتر و حذف شود .
انواع فیلتر ممبران در دستگاه تصفیه آب
با توجه به کاربرد فیلتر ممبران در تصفیه آب، انواع مختلفی از این فیلتر ها تولید و در دستگاه تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد. فیلتر ممبران در سه مدل اسمز معکوس،ولترافیلتراسیون و نانو فیلتر تولید و عرضه می گردد. البته در تمامی مدل های تولید شده کاربرد فیلتر ممبران در جهت حذف آلودگی ها به روش اسمز معکوس است که درادامه به ویژگی های هریک اشاره خواهیم کرد .
فیلتر ممبران اسمز معکوس : اسمز معکوس نوعی از روش هایی در تصفیه آب میباشد که تمام ناخالصی ها را از قبیل : فلزات سنگین و نیترات را به طور کامل حذف نماید به نوعی دقت فیلتر اسمز معکوس برای حذف آلاینده های شیمیایی در جایگاه بالاییست . همچنین کاربرد فیلتر ممبران در این نوع یعنی اسمز معکوس آهک و گچ موجود در آب را حذف و به این ترتیب سختی آب کاهش داد می شود اما در مقابل نسبت به کلر موجود در آب نیز حساس بوده ونکته ی حائز اهمیت اینکه کلر موجود در آب شهری میتواند این فیلتر را دچار نماید .
فیلتر ممبران اولترافیلتراسیون : یک نمونه ی دیگراز مدل های فیلتر ممبران که در دستگاه تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد، فیلتر اولترافیلتراسیون می باشد که دقت و کاربرد فیلتر ممبران در این نوع در درجه ی پایین تر از فیلتر به روش اسمز معکوس است . در دستگاه تصفیه آب در صورت استفاده از روش اولترافیلتراسیون برای اعمال فشار دیگر از پمپ استفاده نمی شود .در انجام عملیات تصفیه به روش اولترا دیگر در بخش خروجی تصفیه فاضلاب و پسابی وجود نخواهد داشت. ساختار این مدل از فیلتر به صورت الیاف های نازک و مویی بوده که قادر به حذف درصد بالایی از ناخالصی های می باشد.
فیلتر ممبران نانوفیلتراسیون : از مدل های رایجی که در دستگاه های تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد فیلتر ممبران نانوفیلتراسیون می باشد. کاربرد فیلتر ممبران در این مدل تحت عنوان اسمز آزاد شناخته می شود که غشای بکار رفته ی در این فیلتربا دارا بودن منافذ بزرگ فشار آب کمتری هم نیاز دارد البته این بزرگ بودن منافذ فیلتر می تواند منجر به عبور برخی مواد معلق موجود در آب مثل نمک شود .
پساب ناشی از تصفیه آب با فیلتر ممبران اسمز معکوس (RO)
با اطلاع و اهمیت کاربرد فیلتر ممبران در تصفیه آب سوال اصلی پساب ناشی از فرایند تصفیه است. همانطور که اشاره شد دستگاه تصفیه آب که در آن از فیلتر ممبران استفاده شده دارای خروجی برای هدایت ناخالصی های آب را دارا می باشد. که در روش های اسمز معکوس پساب ایجاد شده با مقادیر بالایی از انواع نمک ها و آلودگی ها که از طریق لوله خروجی و شلنگ مخصوص به فاضلاب شهری انتقال می یابد.
