فیلتر ممبران صنعتی چیست و چه نقشی در تصفیه آب دارد ؟
فیلتراسیون غشایی یک فناوری مبتنی بر فشار برای حذف ذرات و آلاینده‌های ناخواسته از مایعات و گازها است تا آب را تمیزتر و بهداشتی‌تر کند. نیروی محرکه دستگاه تصفیه آب صنعتی معادل اختلاف فشار بین دو طرف یک غشاء خاص است. فیلتر ممبران، دستگاه آب شیرین کن صنعتی را قادر می‌سازد تا هزینه‌های کلی تولید را کاهش و در عین حال کیفیت محصول را افزایش دهد. حالا بهتر است به طور دقیق بدانیم فیلتر ممبران صنعتی چیست؟
آشنایی با فیلتر ممبران
در ابتدایی‌ترین اصطلاحات، فیلتراسیون غشایی شامل عبور یک جریان منفرد از یک سیستم غشایی است که آن را به دو جریان مجزا تقسیم می‌کند. غشایی که آن‌ها را از هم جدا می‌کند؛ یک مانع فیزیکی با ویژگی‌های بسیار تخصصی است. مانعی که فقط برخی از اجزای انتخاب شده در جریان تصفیه آب می‌توانند از آن عبور کنند. فیلتر ممبران که برای حذف مواد محلول و ذرات ریز از محلول‌ها استفاده میشود؛ پتانسیل جداسازی و تغلیظ مداوم رنگ‌ها از پساب‌ها را دارد. در مقایسه با روش‌های دیگر، این فرآیند دارای برخی خواص خاص مانند مقاومت در برابر افزایش دما، محیط‌های شیمیایی نامطلوب و حمله میکروبی است.
فیلتراسیون غشایی برای تصفیه پساب‌های حاوی غلظت کم رنگ و بازیافت پساب نساجی مناسب است. اما در کاهش محتوای جامد محلول موثر نیست و ممکن است استفاده مجدد از آب را دشوار کند. چهار فرآیند متداول جداسازی فیلتر وجود دارد که شامل میکروفیلتراسیون (MF)، دستگاه اولترا فیلتراسیون (UF)، RO و NF است. مزایای اصلی فناوری غشاء نسبت به سایر فرآیندهای جداسازی مصرف کم انرژی، سادگی و سازگاری با محیط زیست است. در ادامه به بررسی پرسش فیلتر ممبران صنعتی چیست خواهیم پرداخت.
وظیفه فیلتر ممبران صنعتی چیست؟
فیلتراسیون غشایی در دستگاه تصفیه آب صنعتی و دستگاه آب شیرین کن صنعتی ، اجازه جریان سیالات یا گازها را می‌دهند و در عین حال از عبور ذرات و میکروارگانیسم‌ها جلوگیری می‌کنند. آن‌ها از لایه‌های پلاستیکی متخلخل ساخته شده‌اند که ذرات بزرگتر از اندازه منافذ تعریف شده را در خود نگه می‌دارند. به عبارت دیگر، موادی که بیش از حد بزرگ هستند که در منافذ فیلتر قرار نمی‌گیرند؛ روی سطح غشا باقی می‌مانند و از جریان خالص خارج می‌شوند.
فیلترهای غشایی با برش قالب دقیق ساخته می‌شوند. یک روش ساخت که از ابزارهای فلزی به نام قالب برای برش پلاستیک‌های ریز متخلخل به شکل‌های دقیق با هندسه خاص استفاده می‌کند. برش قالب از مقادیر کم تا زیاد پشتیبانی می‌کند و سریع، دقیق و کارآمد است. مهندسان و طراحان می‌توانند از بین مواد غشایی مختلف که قوی، پایدار در برابر حرارت و از نظر شیمیایی و بیولوژیکی تمیز هستند، انتخاب کنند.
انواع فیلتر ممبران
انواع فیلتر ممبران صنعتی، در دستگاه تصفیه آب صنعتی را بر اساس آب ورودی، ساختار آن و میزان تولید، به موارد زیر تقسیم می شود. فیلتر ممبران با توجه به آب ورودی به دو دسته تقسیم میشود:
- فیلتر ممبران دریایی که برای آب دریا مناسب است و با نام SW نیز شهرت دارد و برای آب‌هایی با سختی بیشتر از 10000 میلی گرم در لیتر استفاده میشود.
- فیلتر ممبران آب لب شور برای استفاده از دستگاه‌های صنعتی کاربرد دارد که از آب چاه یا آب شهری در دستگاه‌های خود استفاده می‌کنند. نام فیلتر BW است و برای آب با سختی کم تر از 10000 میلی گرم بر لیتر کاربرد دارد.
فیلتر ممبران به سه شکل در بازار عرضه میشود:
- فیلتر ممبران 2.5 اینچ ( مناسب استفاده دستگاه‌های خانگی)
- فیلتر ممبران 4 اینچ( دستگاه‌های صنعتی)
- فیلتر ممبران 8 اینچ( دستگاه‌های صنعتی)
فیلتر ممبران بر اساس ساختار به شرح زیر است:
- میکرو فیلتراسیون (MF)
- اولترا فیلتراسیون (UF)
- ممبران نانو فیلتراسیون (NF)
- اسمز معکوس (RO)
دستگاه اسمز معکوس
آیا می‌دانید فیلتر ممبران صنعتی چیست؟ در اسمز معکوس از محکم‌ترین فیلتر ممبران ممکن در تصفیه آب استفاده میشود. در اصل باید گفت؛ آب، تنها ماده ای است که می‌تواند در فیلتر ممبران نفوذ کند. تصفیه آب غشایی؛ فرآیندی است که مواد تشکیل دهنده ناخواسته را از آب حذف می‌کند. فیلتر ممبران مانعی است که به مواد خاصی اجازه عبور می‌دهد و در عین حال مواد دیگر را مسدود می‌کند.
تاسیسات تصفیه آب از انواع غشاها و فرآیندها برای تمیز کردن آب‌های سطحی، زیرزمینی و فاضلاب برای تولید آب برای صنعت و آشامیدن استفاده می‌کنند. تصفیه آب یک صنعت چند میلیارد دلاری است که در نتیجه نگرانی‌های فزاینده در مورد آلاینده‌های موجود در آب و کاهش منابع آب موجود سالم، تمیز و به راحتی در حال رشد است. هر گونه موادی مانند باکتری‌ها، هاگ‌ها، چربی‌ها، پروتئینها، صمغ‌ها، نمک‌ها، قندها، مواد معدنی و .. قادر به عبور از آن نیستند. تمایل طبیعی برای خنثی کردن دو محلول با شوری‌های متفاوت است. اسمز معکوس از فشار استفاده می کند و آب خالص را از طریق یک غشای نیمه تراوا در حالی که نمک‌ها و سایر مواد جامد محلول را در سمت فیلتر ممبران متمرکز و وارد می‌کند. قیمت دستگاه اسمز معکوس صنعتی به نسبت دیگر روش‌های صنعتی به صرفه است.
فیلتر ممبران در نانو فیلتراسیون
شاید نمی‌دانید که برای تولید آب آشامیدنی تمیز از آب‌های زیرزمینی شور استفاده می‌کنیم. نانوفیلتراسیون یا نرم کننده غشایی مانند اسمز معکوس عمل می‌کند. با این حال، فیلتر ممبران ضعیف‌تر است و به برخی از نمک‌ها اجازه عبور می‌دهد در حالی که مولکول‌های بزرگتر حل شده مانند سختی، مواد آلی و رنگ را دفع می‌کند. تصفیه آب دریا با اسمز معکوس و به وسیله غشاهای محکمی که تقریباً تمام نمک موجود در آب شور را دفع می‌کنند، انجام میشود. تصفیه آب دریا برای جاهایی که آب سطحی و زیرزمینی بسیار کمی دارند انجام میشود.
اولترافیلتراسیون
آیا می‌دانید در دستگاه اولترافیلتراسیون فیلتر ممبران صنعتی چیست؟ اولترافیلتراسیون شامل استفاده از غشاهایی است که در آن‌ها منافذ بزرگتر و فشار نسبتا کم است. در اولترافیلتراسیون نمک، قند، اسیدهای آلی و پپتیدهای کوچک می‌توانند عبور کنند. اما پروتئینها، چربی‌ها و پلی ساکاریدها اجازه عبور ندارند. فیلتراسیون غشایی از فیلتر برای حذف ذرات از آب استفاده می‌کند. این فرآیند مشابه فیلترهای معمولی شنی یا رسانه‌ای است که جامدات معلق حذف می‌شوند. اما به طور کلی مواد جامد محلول نمی‌توانند حذف شوند. فرآیندهای حذف مواد آلوده می‌توانند تحت فشار یا خلاء انجام شود.
سخن پایانی
در انتهای مقاله حتما متوجه شده‌اید که “فیلتر ممبران صنعتی چیست”؟ گفتیم که فیلتراسیون توسط ممبران یک فناوری فشار است که برای جداسازی مایعات مختلف استفاده میشود. روش‌های مختلف آن میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس می‌باشد. در واقع، منافذ غشاهای مورد استفاده برای نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس به قدری کوچک هستند که حتی با میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز قابل مشاهده نیستند.
این مطلب رو به اشتراک بگذار...