۲۵ راه حل رایج برای مشکلات فناوری غشای اسمز معکوس (بخش ۴)
- اثرات pH بر میزان حذف، تولید آب و عمر غشا چیست؟
محدوده pH مربوط به محصولات غشایی اسمز معکوس عموماً 2-11 است و pH تأثیر کمی بر عملکرد خود غشا دارد، که یکی از ویژگیهای مهم متفاوت از سایر محصولات غشایی است. با این حال، ویژگیهای بسیاری از یونها در آب به شدت تحت تأثیر pH قرار میگیرند. به عنوان مثال، هنگامی که اسیدهای ضعیف مانند اسید سیتریک در شرایط pH پایین در حالت غیر یونی قرار دارند، در مقادیر pH بالا تفکیک شده و یونی میشوند. به دلیل سطح بار بالای همان یون، سرعت حذف غشا بالا است. اگر سطح بار کم باشد یا نباشد، سرعت حذف غشا پایین است. بنابراین، pH تأثیر قابل توجهی بر سرعت حذف برخی ناخالصیها دارد.
- چه رابطهای بین TDS آب ورودی و رسانایی وجود دارد؟
هنگام بدست آوردن مقدار رسانایی ورودی، باید آن را به مقدار TDS تبدیل کرد تا بتوان آن را در طول طراحی نرمافزار وارد کرد. برای اکثر منابع آب، نسبت رسانایی به TDS بین ۱.۲ تا ۱.۷ است. برای طراحی ROSA، نسبت ۱.۴ برای آب دریا و نسبت ۱.۳ برای تبدیل آب شور استفاده میشود که معمولاً نرخ تبدیل تقریبی خوبی را به همراه دارد.
۲۱. چگونه بفهمیم که غشاء آلوده شده است؟
علائم رایج آلودگی به شرح زیر است:
- تحت فشار استاندارد، تولید آب کاهش مییابد
- برای دستیابی به تولید آب استاندارد، لازم است فشار عملیاتی v افزایش یابد.
- افت فشار بین آب ورودی و آب غلیظ به میزان v افزایش مییابد.
- وزن اجزای غشاء به میزان v افزایش مییابد
- تغییرات قابل توجه در میزان حذف غشا (افزایش یا کاهش)
- وقتی قطعه از مخزن تحت فشار خارج شد، آب را روی قسمت ورودی قطعه غشایی عمودی بریزید. آب نمیتواند از طریق قطعه غشایی جریان یابد و فقط از قسمت انتهایی سرریز میشود (نشان دهنده انسداد کامل کانال ورودی است).
- چگونه از رشد میکروارگانیسمها در داخل بستهبندی اصلی اجزای غشا جلوگیری کنیم؟
وقتی محلول محافظ کدر میشود، احتمالاً به دلیل رشد میکروارگانیسمها است. اجزای غشایی محافظتشده با بیسولفیت سدیم باید هر سه ماه یکبار بررسی شوند. وقتی محلول محافظ کدر میشود، اجزا باید از کیسه نگهداری مهر و موم شده خارج شده و دوباره در محلول محافظ تازه با غلظت ۱٪ (وزنی) بیسولفیت سدیم خوراکی (که توسط کبالت فعال نشده است) خیسانده شوند، حدود ۱ ساعت خیسانده شوند و دوباره مهر و موم شوند. اجزا باید قبل از بستهبندی مجدد تخلیه شوند.
- الزامات ورودی آب برای اجزای غشای RO چیست؟
از نظر تئوری، ورود ناخالصیهای زیر به سیستمهای RO و IX نباید صورت گیرد:
- مواد جامد معلق، کلوئیدها، سولفات کلسیم، جلبکها، باکتریها، اکسیدانها، مانند کلر باقیمانده و غیره
- مواد روغنی یا لیپیدی (باید پایینتر از حد تشخیص پایین دستگاه باشند)
- کمپلکسهای کروم از مواد آلی و مواد آلی آهن
- اکسیدهای فلزی مانند محصولات خوردگی آهن، مس و آلومینیوم
- غشاهای RO چه ناخالصیهایی را میتوانند حذف کنند؟
غشای RO میتواند به طور مؤثر یونها و مواد آلی را حذف کند. غشای اسمز معکوس نرخ حذف بالاتری نسبت به غشای نانوفیلتراسیون دارد. اسمز معکوس معمولاً میتواند ۹۹٪ نمک موجود در آب خوراک را حذف کند و نرخ حذف مواد آلی موجود در آب خوراک ≥ ۹۹٪ است.
- چگونه بفهمیم از چه روش تمیزکاری برای سیستم غشایی خود استفاده کنیم؟
برای دستیابی به بهترین اثر تمیزکنندگی، انتخاب مواد تمیزکننده هدفمند و مراحل تمیزکاری بسیار مهم است. تمیزکاری نادرست در واقع میتواند عملکرد سیستم را بدتر کند. به طور کلی، برای آلایندههای رسوبگذاری معدنی، استفاده از محلولهای تمیزکننده اسیدی، آلایندههای میکروبی یا آلی و محلولهای تمیزکننده قلیایی توصیه میشود.
چرا مقدار pH آب تولیدی RO کمتر از مقدار pH آب ورودی است؟
وقتی تعادل بین CO2، HCO3- و CO3= درک شود، بهترین پاسخ به این سوال را میتوان یافت. در یک سیستم بسته، محتوای نسبی CO2، HCO3- و CO3= با مقدار pH تغییر میکند. در شرایط pH پایین، CO2 اکثریت را تشکیل میدهد، HCO3- در محدوده pH متوسط و CO3= در محدوده pH بالا غالب است. با توجه به توانایی غشای RO در حذف یونهای محلول اما نه گازهای محلول، محتوای CO2 در آب تولیدی RO اساساً مشابه با مقدار آن در ورودی RO است. با این حال، HCO3- و CO3= اغلب میتوانند ۱-۲ مرتبه کاهش یابند که میتواند تعادل بین CO2، HCO3- و CO3= در ورودی را بشکند. در یک سری واکنشها، CO2 با H2O ترکیب میشود تا انتقال تعادل واکنش زیر را تا زمانی که تعادل جدیدی برقرار شود، انجام دهد.
اگر ورودی حاوی CO2 باشد، مقدار pH آب تولیدی RO همیشه کاهش مییابد. برای اکثر سیستمهای RO، مقدار pH آب تولیدی اسمز معکوس ۱-۲ برابر کاهش مییابد. هنگامی که قلیائیت و HCO3- ورودی بالا باشد، مقدار pH آب تولیدی حتی بیشتر کاهش مییابد.
مقدار بسیار کمی از آب ورودی، که حاوی CO2، HCO3- یا CO3= کمتری باشد، منجر به تغییرات کمتری در مقدار pH آب تولیدی میشود. در برخی کشورها و مناطق، مقرراتی برای مقدار pH آب آشامیدنی وجود دارد که عموماً از 6.5 تا 9.0 متغیر است. طبق درک ما، این امر برای جلوگیری از خوردگی خط لوله آبرسانی است. نوشیدن آب با pH پایین به خودی خود هیچ مشکلی برای سلامتی ایجاد نمیکند. همانطور که میدانیم، بسیاری از نوشیدنیهای گازدار موجود در بازار دارای pH بین 2 تا 4 هستند.