تعریف و انواع ممبران
ممبران ها وسیله ای برای تصفیه آب و رفع شوری آب هستند. این محصول جهت تهیه آب قابل شرب و یا آبهای مورد نیاز در صنایع به کار برده می شود. ممبران های صنعتی بر دو نوع ۸ اینچ و ۴ اینچ می باشند. ممبران آب شیرین کن دارای دو نوع SW و BW می باشد. SW(sea water) برای تصفیه آب دریا و BW (Brackish water) برای تصفیه آب لب شور استفاده می شود. از پر کاربرد ترین این فیلتر ها می توان به ممبران BW30-400 و BW30-4040 اشاره کرد.
ممبران ها بر پایه غشاء نیمه تراوا جهت حذف جامدات محلول از آب های شور استفاده می شوند. شایان ذکر است که این سیستم ها برای سیالات دیگر غیر از آب نیز استفاده می شوند. شکل ظاهری این دستگاه ها، به صورت غشا های تنیده شده می باشد. این غشا ها به شکل فیلم باریک در یک استوانه مارپیچ قرار می گیرد. در حین عملیات تصفیه به کمک این غشا ها، کاهش میزان فشارعملیاتی، کاهش چشمگیر نمک های محلول در آب و ثبات بازدهی سیستم را می توان نام برد.
در زیر به توضیح انواع ممبران های فیلمتک می پردازیم.
تاریخچه ممبران های فیلمتک
شرکت Dupont از سال ۱۸۰۲ تولید کننده انواع مواد شیمیایی خصوصا پلیمر ها در آمریکا می باشد. این شرکت در سال ۲۰۱۷ توانست بهترین تولید کننده ممبران های اسمز معکوس در برند فیلمتک باشد. در سال ۲۰۱۹ شرکت Dow Dupont به سه شرکت Corteva (تولید کننده مواد شیمیایی کشاورزی)، Dupont (تولید ممبران) و DowInc. (فعالیت در زمینه دانش مواد) تقسیم شد. در حال حاضر کلیه ممبران ها با نام شرکت Dow و به نام برند filmtec با نام شرکت Dupont روانه بازار شده اند.
در زیر به توضیح در مورد انواع ممبران های ۸ اینچی فیلمتک می پردازیم:
۱)ممبران BW30-400
این محصول آمریکایی در ایران و جهان بسیار پر طرفدار می باشد. سطح موثر این نوع ممبران شناخته شده، ۴۰۰ فوت مربع است. ابعاد این فیلتر ۴۰*۸ اینچ می باشد. این فیلتر قادر به تولید ۴۰۰۰۰ لیتر آب در شبانه روز با میزان ریکاوری ۱۵٪ می باشد. مقدار دفع نمک در این فیلتر با فشار کاری در محدوده PSI(۶۰۰-۲۲۵)، ۹۹.۵ ٪ است. شستشوی این فیلتر به دلیل تحمل رنج گسترده pH (بین ۱ تا ۱۳) بی خطر و عملی می باشد.
این نوع ممبران نسبت به ممبران ۴ اینچ از ظرفیت بالاتری برخوردار می باشد. این ممبران دارای هوزینگ بسیار قوی می باشد و هوزینگ این ممبران ثبات بالایی نیز دارد.
۲)ممبران BW30HRLE-440
این ممبران در سیستم پیش تصفیه اسمز معکوس بسیار موثر است. این محصول توانسته به کمک بهبود کیفیت آب و مقدار مصرف انرژی بسیار پایین، عملکرد مفید خود را نشان دهد. همچنین راندمان بالای این محصول در حذف نمک به همراه کاهش فشار موثر سیستم به میزان ۳۳ درصد و عملکرد موثر به منظور حذف برم، آمونیوم، سیلیس و نیترات که سبب افزایش سطح موثر آن می گردد، قابل ذکر است.
۳)ممبران BW30HR-440
این نوع ممبران جهت شیرین کردن آب و سیستم پیش تصفیه بسیار مورد توجه است. کارکرد این محصول با شرایط طول عمر مفید، عملکرد بهینه، افزایش میزان تولید و در نهایت تولید آبی با کیفیت، همراه می باشد.
۴)ممبران BW30XFRLE-400/34
این نوع ممبران جهت نمک زدایی برای واحد های اسمز معکوس در حیطه نمک زدایی از پساب های صنعتی و تصفیه آب و فاضلاب می باشد. این محصول می تواند به تولید کیفیت بالای آب و کاهش میزان مصرف انرژی و بهبود مقاومت حاصل از آلودگی بپردازد. این محصول می تواند با راندمان بالایی منجر به حذف نمک در حالیکه فشار موثر سیستم ۳۰ درصد کاهش می یابد، شود. همچنین به حذف موثر نیترات، سیلیس و آمونیوم می توان اشاره کرد.
۵)ممبران BW30XFR-400/34
این محصول برای استفاده در سیستم اسمز معکوس به منظور کاربرد در نمک زدایی از پساب صنعتی و تصفیه آب و فاضلاب می باشد. این ممبران علاوه بر داشتن فواید ممبران BW30HR-440، مقاومت بالایی نسبت به پتانسیل های مختلف فولینگ از نوع معدنی، آلی و بیولوژیکی خواهد داشت.
۶)ممبران Eco Platinum-440
این نوع ممبران از جمله محصولات جدید شرکت دوپونت است. از جمله کارایی های این محصول می توان به حذف بالای نمک و کاهش مصرف انرژی اشاره کرد. عملکرد حذف نیترات، آمونیوم، برم و سیلیس موجب افزایش سطح موثر می شود.
ممبران های آب دریا مدل فیلمتک
این نوع ممبران ها، برای شیرین سازی آب های دریا استفاده می شوند. میزان نمک به عنوان ذرات جامد محلول در آب دریا در این ممبران ها جهت نمک زدایی در رنج 8000ppm تا 50000ppm متغیر است. همچنین شرایط نگهداری ممبران های دریایی به علت تفاوت در خصوص آب دریا و آب های لب شور دشوار می باشد.
در زیر به توضیح چند مدل از ممبران های شیرین سازی آب های شور دریا می پردازیم.
۱)ممبران SEAMAXX فیلمتک
این ممبران مربوط به شرکت دوپونت با نام تجاری SWRO می باشد. در این نوع ممبران میزان جریان عبوری بیشتر از دیگر محصولات ممبران دریایی از شرکت دوپونت در بازار های جهانی است. در این نوع ممبران هزینه های بهره برداری و هزینه های سرمایه گذای اولیه بسیار پایین می باشد. در عوض این ممبران ها برای آب هایی که مقدار نمک حل شده در آن ها زیاد است، مناسب نمی باشد.
۲)ممبران SW30HRLE-400i فیلمتک
در این نوع ممبران راندمان حذف نمک نسبت به ممبران های دیگر افزایش می یابد. انرژی مصرفی کاهش می یابد. از طرف دیگر این ممبران می تواند به شیرین سازی آب، با شوری بالا(ذرات جامد محلول در آب) بپردازد.
۳)ممبران SW30HRLE-400 فیلمتک
از دیگر محصولات شرکت دوپونت، می توان به این نوع ممبران اشاره کرد. این محصول می تواند منجر به افزایش حذف نمک و استفاده کمتر از انرژی در فرآیند اسمز معکوس در سیستم هایی که برای شیرین سازی آب دریا با شوری زیاد هستند، بپردازد. این ممبران می تواند منجر به حذف یون برم و حذف نمک با توجه به استاندارد WHO شود.
۴)ممبران SW30ULE-440i فیلمتک
این محصول ساخته شده در شرکت دوپونت به شیرین سازی آب دریا با شوری متوسط و شوری بالا می پردازد. از دیگر خصوصیات این ممبران ها سطح موثر ۴۴۰ فوت مربعی آن ها است.
۵)ممبران SW30HRLE-440i فیلمتک
این محصول نیز همه ویژگی های محصولات قبلی را دارا می باشد.
فناوری iLEC در ممبران ها
این فناوری جدید با اتصال ممبران ها به یکدیگر، سبب کاهش نشتی اورینگ نسبت به روش اتصال ممبران ها در قبل می شود. همچنین ریسک شکنندگی را نیز کاهش می دهد. این امر سبب کاهش هزینه های عملیاتی می گردد. این فناوری در ممبران های SEAMAXX، SW30HRLE-400i،SW30HRLE-440i ، SW30ULE-440i ، دیده می شود.
فیلتر های ممبران ۴ اینچی
این نوع فیلتر ها از پر استفاده ترین فیلترها در سیستم های RO هستند که به ۳ مدل اصلی تقسیم می شوند.
۱)ممبران BW30-4040
این نوع فیلتر ممبران جهت شیرین کردن آب لب شور در ابعاد ۴۰*۴ اینچ، به منظور تهیه حدودا ۹۰۰۰ لیتر آب در شبانه روز ریکاوری ۱۵٪ استفاده می شود. فشار کاری این فیلتر به مقدار PSI 225-600 می باشد. این محصول جهت زدودن نمک و یا هر عنصر دیگر که به صورت محلول در آب می باشد، به کار گرفته می شود. از این فیلتر با بدنه بسیار مقاوم در هوزینگ های ۳ فیلتره و بالاتر استفاده می شود.
۲)ممبران LCHR-4040
این محصول در ابعاد ۴۰*۴ اینچ جهت شیرین کردن آب لب شور و تولید ۱۰۹۰۰ لیتر آب در شبانه روز را فراهم می آورد. میزان ریکاوری این محصول ۱۵٪ می باشد. فشار کاری حاصل از این فیلتر مقدار PSI 225-600 است. این دستگاه ها به تولید آب شیرین با حجم متوسط می پردازند. آب حاصل از این دستگاه ها بسیار با کیفیت است. این محصول نمک و دیگر املاح محلول در آب را به راحتی از آب جدا می کند.
مقاوم بودن بدنه این فیلتر و استفاده از آن در هوزینگ های ۳ فیلتره و بالاتر، از خصوصیات این محصول می باشد. دقت بسیار بالا و تولید حجم بالای آب این محصول و استفاده عمومی آن در دستگاه ها، این محصول را جزء یکی از رایج ترین مدل های ممبران از نظر کارایی قرار می دهد.
۳)ممبران LCLE-4040 فیلمتک
از جمله دیگر فیلتر ممبران برای تصفیه آب لب شور، می توان به مدل LCLE-4040 اشاره کرد. این مدل می تواند در شبانه روز مقدار ۹۵۰۰ لیتر آب با میزان ریکاوری ۱۵٪ را ارائه نماید. فشار کاری این نوع ممبران در محدوده PSI 150-600 است. این نوع ممبران نیز می تواند آب را با کیفیت بالایی تصفیه کند. همچنین نمک را به راحتی از آب جدا می کند و به تولید آبی با کیفیت بالا می پردازد. این نوع فیلتر می تواند در فشار های خیلی پایین تا PSI ۱۵۰ نقش خود را به خوبی ایفا نماید. همچنین انرژی بسیار پایینی مصرف می کند. این فیلتر حساس می باشد و باید با دقت از آن استفاده کرد. در نتیجه آن، دستگاه باید با توجه به خصوصیات این نوع ممبران ها طوری طراحی شود که موجب خرابی دستگاه یا ممبران در کوتاهترین زمان نشود.
