آشنایی با تکنولوژی اسمز معکوس
یکی از بهترین روش‌ها جهت حذف نمک های محلول در آب، استفاده از فن‌آوری اسمز معکوس است. دستگاه‌های RO از لحاظ عملکرد در حذف نمک‌ها نسبت به روش‌های دیگر نظیر دی‌یونایزر و آب‌شیرین‌کن‌هایی که بر مبنای تبخیر و تقطیر عمل می‌کنند، راندمان قابل توجهی دارد و در ابعاد بزرگ با حجم آبدهی بالا قابل تامین است.
در این مبحث به سرفصل‌های زیر پرداخته خواهد شد:
- آشنایی با نحوه عملکرد دستگاه اسمز معکوس
- معرفی تجهیزات یک پکیج کامل RO (شامل تجهیزات اصلی، تجهیزات جانبی، سیستم‌های کنترل و ابزار دقیق، پیش تصفیه‌ها)
- چگونگی طراحی RO و پارامترهای مهم در طراحی (پارامترهای اصلی و جانبی)
- شاخص‌های ارزیابی RO
طراحی دستگاه اسمز معکوس
در این بخش به طراحی RO و نیز نحوه ارزیابی و بررسی دستگاه‌های RO (از حیث عملکرد و کارآیی) پرداخته می‌شود. مهم‌ترین نکاتی که در طراحی یک دستگاه آب شیرین‌کن به روش اسمز معکوس باید مدنظر قرار گیرد به قرار زیر است:
- مشخصات آب خام شامل پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آن:
مهم‌ترین پارامترهای آب ورودی به RO که در طراحی دستگاه و پیش‌تصفیه‌های لازم باید مورد توجه قرار گیرد به شرح زیر است:
- TDS و EC
-PH
-کدورت آب ورودی
-مقدار SDI
-آهن و منگنز محلول در آب
-سختی موقت و دائم آب
-سیلیس
در عین حال باید به میزان دمای آب در محیط، احتمال وجود هر نوع اکسید کننده در آب (نظیر کلر و...) و میزان آلودگی احتمالی میکروبی آب توجه لازم را مبذول داشت. سایر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب نیز باید در طراحی و ساخت RO مد نظر قرارگیرد.
میزان آبدهی مطلوب کارفرما در زمان مشخص:
باید توجه کرد که بهترین شرایط برای کارکرد یک دستگاه RO، تولید مداوم و بدون وقفه آن است. در واقع درصورتی که طراحی یک دستگاه RO به صورت کامل و بدون نقص انجام گرفته باشد، کارکرد مداوم و بدون وقفه آن می‌تواند عمر کارکرد ممبران‌ها را تا مدت طولانی تضمین کند. ولیکن در انتخاب ظرفیت تولید آب RO باید به نکاتی نظیر شرایط نگهداری آب و احتمال عدم امکان تعبیه مخازن نگهداری توجه کرد.
- کیفیت آب خروجی به لحاظ شیمیایی: در واقع میزان TDS آب تولید شده توسط RO تعیین‌کننده نوع طراحی و چیدمان ممبران‌هاست. باید توجه داشت دست‌یابی به کیفیت بالای آب نیازمند در نظر گرفتن ممبران‌ها با چیدمان موازی و دسترسی به راندمان بالاتر توسط RO مستلزم چیدمان سری است. در حالت عادی راندمان حجمی تولید آب در هر ممبران معادل 25% است. با قراردادن ممبران دوم به صورت سری، پساب تولید شده توسط ممبران اول به داخل ممبران دوم هدایت شده و همچنان 25% آن (معادل 18/75 % از حجم آب اولیه ورودی به سیستم) نمک‌زدایی می‌شود. در واقع با دو ممبران سری میزان 43/75 % از آب ورودی به RO نمک زدایی می‌شود. در حالی که با موازی قراردادن این دو ممبران همچنان معادل 25% راندمان حجمی تولید خواهیم داشت در عین حال که کیفیت آب تولیدی بسیار مطلوب‌تر خواهد بود.
در ارزیابی و تحلیل کارکرد یک سیستم آب شیرین‌کن به روش اسمز معکوس باید به نکات زیر توجه کرد:
* وضعیت آنالیز آب تولیدی با توجه به مورد کاربری دستگاه
* وضعیت پیش‌تصفیه‌ها از نظر نوع طراحی و چیدمان صحیح آنها
* دقت نظر به‌کاررفته در انتخاب پمپ فشار قوی (از نظر کیفیت و فشار عملکرد مناسب) و نیز ممبران‌ها و محفظه‌های تحت فشار
* تجهیزات جانبی به کار رفته در دستگاه از نظر الزام به وجود آنها
خاطرنشان می‌سازد تمامی سازندگان ممبران در دنیا، نرم افزار طراحی RO مربوط به خود دارند و کاربران می‌توانند با مراجعه به وب سایت آنها و با دانلود کردن نرم افزار مربوطه، طراحی اولیه RO شامل انتخاب نوع ممبران، تعیین فشار فرآیند اسمز معکوس و سایر موارد را انجام دهند. در عین حال باید توجه کرد که نرم افزار مربوطه تنها چهارچوب کلی را در اختیار طراح قرار می‌دهد و بخش عمده ای از کار باید به واسطه تجربه و دانش تخصصی طراح صورت گیرد.