FOULING غشا

اسمز معکوس - گرفتگی ممبران (Fouling) فولینگ ممبران اسمز معکوس

ممبران های اسمز معکوس پس از گذشت مدت زمانی از بهره برداری با توجه به شرایط بهره برداری دچار گرفتگی(fouling) می شوند که بر راندمان کارکرد ممبران ها تأثیر منفی دارد. شدت و نوع گرفتگی با توجه به شرایط کارکرد و مدت زمان گذشته از آخرین CIP متفاوت می باشد. شناسایی نوع گرفتگی جهت انتخاب محلول مناسب برای عملیات CIP از اهمیت بالایی برخوردار است. شرکت مهندسی فران با تکیه بر متخصصین زبده در زمینه بهره برداری از واحدهای اسمز معکوس و ارتباط نزدیک با صاحبان فناوری، در زمینه شستشوی شیمیایی مناسب، شناسایی نوع گرفتگی ممبرانها و راهکارهای جبرانی به صنایع مختلف خدمات مشاوره ارائه می نماید. 

ممبرانها در واحدهای آب شیرین با سيستم اسمز معكوس پس از یک دوره زمان كاركرد با توجه به شرايط عملياتي فولینگ غشا و كيفيت آب ورودي به دليل وجود انواع آلايندهها در آب خوراك دچار گرفتگي خواهند شد كه از جمله اين آلاينده fouling غشا ها ميتوان به موارد زیر اشاره كرد:

  • رسوبات كربنات كلسيم
  • رسوبات سولفات كلسيم، باريم و fouling غشا يا استرونتیوم
  • اكسيدهاي فلزي و آهن، منگنر، مس، نيكل، آلومينيوم،...)
  • رسوبات سليس پليمر شده
  • ذرات كلوييدي آلی / معدنی
  • آلاينده هاي بيولوژيكي
  • ذرات آلي با منشاء طبيعي

سرعت و ميزان fouling غشا گرفتگی ممبران ها همانگونه كه قبلا اشاره شد، به كيفیت ، تعداد فاكتورهاي آلايندهي موجود در fouling ممبران آب ورودي و بازدهي سيستم بستگي دارد. اغلب گرفتگيها در ممبران در صورت عدم كنترل به موقع، به تدريج ازدياد fouling ممبران يافته و باعث آسيبهاي جدي در عملكرد ممبران در مدت زمان كوتاه خواهد شد.

زمان شستشوی شیمیایی fouling غشا را با توجه به عوامل ذیل می توان تعیین نمود:

  • کاهش دبی جریان آب تولیدی (10 تا 15 درصد)
  • افزایش TDS جریان آب تولیدی (10 تا 15 درصد کاهش کیفیت)
  • افزایش افت فشار بین ورودی و خروجی

همچنين شايان ذكر فولینگ غشا است، در صورت عدم بهره برداري سيستم در شرايط عملياتي نرمال و پایدار، مقادير اساسي نظير fouling غشا شدت جريان توليدي، فشار برگشتي جريان توليدي (Permeate back- pressure)، بازدهي سيستم، دما و TDS ورودي دچار نوسان خواهد شد بنابراين fouling ممبران به منظور امكان تشخيص به موقع و صحيح وقوع گرفتگي در ممبرانها بايستي فاكتورهاي fouling ممبران عنوان شده ثابت نگه داشته شوند. در غير اين صورت امكان بررسي علل تغيير در اين مقادير وجود نخواهد فولینگ غشا داشت.

جدول زير خلاصه اي از اثرات مخرب برخي از آلاينده هاي معمول و عوامل ناخواسته را بر عملكرد فولینگ ممبران اسمز معکوس ممبرانها نشان مي دهد:

ميزان عبور نمك

فشار ورودي

افت فشار

محل وقوع احتمالي فولینگ ممبران اسمز معکوس

دلايل احتمالي (آلاينده)

افزايش سريع

افزايش سريع

افزايش سريع

مرحله اول

ممبرانهاي جلو

اكسيدهاي فلزي

(Fe, Mn, Cu, Ni, Zn)

افزايش جزئي

افزايش تدريجي

افزايش تدريجي

مرحله اول

 ممبرانهاي جلو

ذرات كلوييدي آلي/ معدني

افزايش قابل توجه

افزايش جزئي

افزايش نسبي

مرحله آخر

ممبرانهاي انتهايي fouling ممبران

رسوبات معدني

(Ca, Mg, Ba,..)

نرمال- افزايش

افزايش

نرمال- افزايش

مرحله آخر

 ممبرانهاي انتهايي

سليس پليمر شده

نرمال- افزايش

افزايش قابل توجه

افزايش قابل توجه

كليه مراحل

 ممبرانهاي انتهايي

گرفتگي بيولوژيكي

كاهش

افزايش

افزايش تدريجي

كليه مراحل

گرفتگي آلي

(Dissolved NOM)

نرمال- افزايش

افزايش

نرمال- افزايش

درمرحله دوم اغلب فولینگ غشا شديدتر

رسوب آنتي اسكالانت

افزايش

كاهش

نرمال افزايش

در مرحله اول اغلب fouling ممبران شديدتر

آسيب های سايشي (ذرات كربني ...)

افزايش

نرمال- افزايش

نرمال- افزايش

تصادفي

(معمولا در آداپتور fouling ممبران ورودي)

نشتي O-ring

(اتصالات و آداپتور)

افزايش

نرمال- كاهش

نرمال- كاهش

شديدتر در مرحله اول

نشتي Glue line

(در اثر فشار فولینگ غشا برگشتي جريان توليدي در سرويس و Standby  )

افزايش

افزايش

(پيرو گرفتگي هاي fouling ممبران فولینگ غشا قبلي و افزايش اختلاف فشار)

افزايش

(پيرو گرفتگي هاي قبلي و افزايش اختلاف فشار)

ممبرانهاي انتهايي در هر مرحله

نشتي Glue line

(در اثر بسته بودن شير در جريان fouling غشا توليدي در زمان شستشو و يا فلاشينگ)

 

مطلب مهم قابل توجه  در سيستمهاي fouling غشا اسمز معكوس ملاحظات مربوط به محلول شستشو میباشد.  ممبران های پلی آمیدی نبايستي در هيچ شرايطي فولینگ غشا در تماس با آب حاوي كلر قرار گيرند در غير اين صورت دچار آسيبهاي غير قابل برگشت خواهند شد. بنابراين ضرورتی است که در زمان گندزدايي خطوط لوله، مخازن و ساير تجهيزات مراقبتهاي لازم جهت جلوگيري از رسيدن فولینگ ممبران اسمز معکوس كلر به ممبرانها انجام شود. و در صورت وجود هر گونه ذرات كلر در آب ورودي به ممبرانها عمليات خنثي سازي fouling ممبران صورت گيرد كه اين كار توسط محلول  متا بيسولفات سديم SMBS در مدت زمان كافي و اختلاط كامل انجام فولینگ ممبران اسمز معکوس پذير است.

 بخش‌های دیگر