فیلتر ممبران RO – بهترین فیلتر ممبران اسمزی چیست؟

فیلتر ممبران چیست؟


فیلتر ممبران دستگاه های پیشرفته ای برای تصفیه آب هستند که در آمریکا ساخته شده و به سراسر دنیا ارسال می شوند این دستگاه ها با جداسازی محلول های مضر از آب ، آن را خالص کرده و برای آشامیدن آماده می سازند. فیلتر ها از لایه های بسیاری تشکیل شده اند و عملکرد متفاوتی دارند، برای فهمیدن این مطالب با ما همراه شوید.

فیلتر ممبران

تصفیه گری قوی برای آب شور

در سال 1953 شخصی به نام «روئید» در مورد اسمز معکوس تحقیقاتی انجام داد. اما در سال 1960 افرادی به نام «لوئب» و «سوریراجان» الیاف ممبرانی را ابداع کردند که فرایند تصفیه آب را انجام می داد. و ما می توانیم سال 1960 را، آغاز تکنولوژی RO به حساب آوریم. در سال 50 میلادی “سوریراجان ” توانست شبیه سازی از ممبران زیستی اسمزی را بسازد و مورد استفاده قرار دهد.

پس از آن ایالات متحده آمریکا بر روی این پروژه سرمایه گذاری کرد، سرمایه ای به قیمت 4 میلیارد دلار که توانست از طریق اسمز معکوس تمامی ذرات مضر را از آب جدا کرده و محلول آب را تصفیه کند.

سیستم تصفیه آب فضاپیمای شاتل فیلتر ممبران
سیستم تصفیه آب فضاپیمای شاتل – فیلتر ممبران

اولین ارگانی که از این سیستم برای تصفیه ی آب آشامیدنی فضانوردان شاتل فضایی استفاده نمود ناسا بود. و می توان گفت امروزه در سراسر ایالات متحده آمریکا از این سیستم تصفیه ی آب در خانه ها استفاده می شود. و کم کم تمامی جهان را در بر خواهد گرفت.

در سال 70 میلادی اسمز هایی ابداع شد که قابلیت استفاده در آب های کم فشار را داشت و می توانست آب هایی با فشار پایین را هم تصفیه کند. و با این روش توانستند مشکل کشورهای آمریکای جنوبی را که با آلودگی شدید آب آشامیدنی دست به گریبان هستند، حل کند. در سال های اول این اسمز ها توانایی تولید 1 تا 5 لیتر آب خالص  در روز را داشتند اما امروزه به 285 لیتر در روز رسیده است. و از آنجایی که این دستگاه ها در تولیدات جدید توانایی تصفیه ی آب در محیط خانگی را بدست آورده اند با استقبال فراوانی مواجه گشته اند.

دستگاه های تصفیه آب به دو دسته ی کلی تقسیم بندی شده اند:

  1. اسمز معکوس
  2. فیلتراسیون

اسمز معکوس چیست و چه کارکردی دارد؟

اسمز در لغت به معنی گذرندگی است،که دانشمندان فرانسوی در سال 1748 برای اولین بار آن را کشف کردند. فرایندی که در آن مولکول های آب توسط غشای نیمه تراوا از مولکول های نمک جدا شده و آب که یک حلال است از سمت آب نمک رقیق به سمت آب نمک غلیظ می رود و آب نمک غلیظ را رقیق تر کرده و آب نمک رقیق را غلیظ  می کند.

فیلتر ممبران
فیلتر ممبران RO

به این فرایند اسمز میگویند، حال برای این که آب خالص را از سمت ناخالص به سمت خالص بفرستیم باید خلاف جهت اسمز ، یعنی سمتی که از غلظت بیشتری برخوردار است، فشار دهیم و چون باید عمل اسمز را معکوس انجام می دهیم به آن اسمز معکوس می گوییم که به هایپر فیلتراسیون هم معروف است. با این روش ذرات کوچکی در ابعاد یون ها را می توان از محلول جدا کرد. این فیلتر ها یکی از بهترین فیلترهای ممبران RO هستند و از طول عمر بالایی نیز برخوردارند. فیلتر ممبران عموما جزء اسمز معکوس هستند. فیلتر ممبران اسمز معکوس باعث افزایش بازیابی آب شده و مصرف آب را کاهش می دهند.

فیلتر ممبران RO چیست ؟

ممبران در فارسی به معنای غشاء می باشد و فیلتر ممبران تشکیل شده است از غشای نیمه تراوا.

حال از خود می پرسیم غشا چیست؟

در تعریف غشا می توان گفت یک مانعی که ما انتخاب می کنیم تا برخی از موادی که لازم است حذف و محلول را خالص کند. در فیلتر ممبران این غشا 99/99 % از ذرات بزرگتر از 0/0001 میکرون را پشت خود نگه داشته و به فاضلاب هدایت می کند تا آب خالص شده و مورد استفاده قرار گیرد.

فیلتر ممبران تنها فیلتری است که می تواند شوری و نمک آب را از بین برده و آب را شیرین کند و تمام ناخالصی های موجود در آب را نیز از بین ببرد. اگر ما دمای آب را بالا ببریم فشار آب خروجی بیشتر می شود و عبور نمک نیز در آن بیشتر می شود، به این طریق میزان نمک در آب کاهش پیدا خواهد کرد و آب ناخالص ما خالص تر می شود. البته این فیلتر به شدت حساس بوده و اگر شن، ماسه، جلبک و… وارد آن شود خیلی سریع خراب می شود.

نحوه ی عملکرد فیلتر ممبران آن است که توانایی بالایی در حذف آلودگی ها دارند و می توانند انواع ویروس ها و باکتری ها را تا سقف 99% ، نمک ها، انواع مزه ها، فلزات سنگین، مینرال ها و… را به راحتی از آب حذف کرده و قابل استفاده نمایند. این ممبران برای حذف نمک از آب دریا و حذف املاح آب لب شور مورد استفاده قرار گرفته و می توان از آنها در داروسازی ، صنایع پتروشیمی و نفت و گاز و حتی تولید آب آشامیدنی در مصارف خانگی استفاده نمود.

نمایی از اسمزمعکوس
نمایی از اسمز معکوس

فیلتر ممبران هوزینگی جزء متداول ترین انواع فیلتر ممبران در تصفیه آب هستند.

این هوزینگ ها دارای 1 ورودی و 2 خروجی هستند که آب قبل از تصفیه از ورودی 1 عبور کرده وارد غشاء می شود، از انجا پس از خالص شدن، آب خالص از لوله ی مرکزی خارج شده و آب غلیظ از خروجی دوم به فاضلاب ریخته می شود.

البته دستگاه های فیلتر خانگی از 2 یا 3 عدد پیش فیلتر تشکیل می شوند و به همین منظور فرایند تصفیه در آن ها بیشتر است. مرحله ی اول فیلتر آب خانگی را فیلتر(pp) می گویند، که وظیفه ی اصلی آن حذف گل ولای  و املاح درون آب می باشد.

دومین و سومین مرحله ی آن را فیلتر( کربن پودری و کربن بلاک) می گویند که وظیفه ی اصلی آن حذف کلر موجود در آب و همینطور حذف طعم و بوی بد آب است. مرحله ی چهارم که به فیلتر( ممبران) معروف است وظیفه ی آن حذف مواد محلول و نامحلول و همینطور ویروس ها و میکروب ها می باشد. مرحله ی پنجم فیلتر( کربن خطی) است که وظیفه آن جلوگیری کردن از تغییر بو و رنگ و طعم آب تصفیه شده است و پس از آن آب تصفیه شده را در مخزن ذخیره می کند.

مرحله ی ششم فیلتر( مواد معدنی) می باشد وظیفه ی اصلی آن وارد کردن مواد معدنی که برای بدن مفید است می باشد. فیلتر ممبران به طور متوسط از 1 تا 2 سال کار می کنند ولی اگر TDS ( کل جامدات محلول)، آب منطقه بالا باشد که این مورد در فصول مختلف سال و این که چه نوع ضایعات و زباله هایی در آب تخلیه می شوند، متفاوت است.

و یا بیش از اندازه، از کلر در آب استفاده شود و یا فیلتر ها به موقع تعویض نشوند باعث کاهش عمر فیلتر ممبران می شوند. به همین منظور، برای پیشگیری از این قبیل مشکلات باید کلر آب را قبل از ورود به ممبران برطرف نمود که اصولا برای حل این مشکل از فیلتر های کربنی استفاده می شود. فیلتر های کربنی عمدتا دو نوع هستند، کربن فعال دانه ای و کربن فعال پودری. از آنجایی که فیلترهای پودری از اثر بخشی بالاتری برخوردارند بیشتر در تصفیه ی آب مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع فیلتر ممبران

  • میکروفیلتراسیون
  • اولترافیلتراسیون
  • نانوفیلتراسیون

میکروفیلتراسیون به فرایندی گفته می شود که در آن ذرات سوسپانسیونی توسط غشاهای متخلخل جداسازی می شوند. و جزء فیلتر های معمولی به حساب می آید.

میکروفیلتراسیون
میکروفیلتراسیون

اولترافیلتراسیون به فرایندی گفته می شود که از عبور ذرات با سایز های بالاتر از 20-10 نانومتر مثل جلبک ها، ویروس ها و.. جلوگیری می کند. و تفاوت عمده ی این فیلترها با فیلترهای میکروفیلتراسیون در همین مسئله است، زیرا میکروفیلتراسیون ها عمدتا برای حذف ذرات فوق‌العاده در محلول که بیش از 05/0 می باشد مورد استفاده قرار می گیرند.

نانوفیلتراسیون ها از میکروفیلتراسیون ها و اولترافیلتراسیون ها کوچکترند و قطر منافذ غشاء آن بین 1 تا 10 نانومتر است.

این فیلتر محصول عمده کمپانی DOW آمریکا می باشد اما در کشورهای دیگر نیز ساخته می شوند و می توان از آن جمله به موارد زیر اشاره نمود:

فیلتر ممبران FILMTEC ساخت کشور آمریکا،  فیلتر ممبران LG ساخت کشور کره جنوبی، فیلتر ممبران TORAY ساخت کشور ژاپن، فیلتر ممبران HYFLUX ساخت کشور سنگاپور ، فیلتر ممبران FLUXTEK ساخت کشور تایوان، فیلتر ممبران INGE ساخت کشور آلمان، فیلتر ممبران SEOLINE ساخت  کشور چین، فیلتر ممبران MASOUMI ساخت کشور ایران، فیلتر ممبران NORIT MEMBRANE ساخت کشور هلند و…

شرکت DOW
شرکت DOW

شرکت DOW در سال 1897 میلادی در آمریکا در زمینه ی تولید محصولات شیمیایی فعالیت می کرد. در سال 1984 سهام شرکت Filmtec Corporation  را خریداری نمود و بعد از آن ممبران های اسمز معکوس را وارد بازار نمود. این شرکت بین المللی در زمینه تولید فیلتر ممبران های اسمز معکوس در ابعاد وسیعی چون خانگی و صنعتی فعال است . و از آنجا که دارای کیفیت فوق‌العاده ای هستند و از طول عمر بالایی برخوردارند، بسیار مورد محبوبیت قرار گرفته‌اند.سالانه میلیون ها فیلتر توسط این شرکت بین المللی ساخته و وارد بازار می‌شود.

در کشور ایران هم در سالهای اخیر اقدامات زیادی برای تولید این نوع فیلتر ممبران صورت گرفته است اما موفق به ساخت آن نشده ایم. شرکتهای تولیدی متعددی در ایران آنرا تولید می‌نماید ولی مواد اولیه‌اش از خارج از کشور وارد می‌شود. کیفیتش در حد متوسط بوده و حداکثر عمر آن 1 سال است.

 

ترجمه و تهیه گزارش: شرکت انرژی پویآب پارس

با رعایت قانون کپی رایت به حقوق انسانی خویش احترام بگذاریم.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *