شتشوی شیمیایی RO
سخن صریح درباره گرفتگی ممبران و چگونگی غلبه بر آن.
بخاطر شستشوی مؤثریک ممبران ،شما بایستی به 5 سوال پاسخ دهید.
1)آلودگی ممبران چیست؟
2)شیوه آلودگی چیست؟
3)چه وقت بایستی شستشو کنم؟
4)چه مواد شوینده ایی بایستی استفاده کنم؟
5)چطور بایستی شستشو کنم؟
1)آلودگی ممبران چیست ؟
نخست بگذارید به انواع آلودگی های عمومی که در سیستمهای ممبران دیده می شوند نگاهی داشته باشیم. آلودگی های اصلی متعلق به چهار اقلام معمول می باشند: کلوئیدی، آلی، غیر آلی و زیستی.
- کلوئیدی
کلوئید ها تعریف می شوند بعنوان ذراتی که اندازه آنها بین یک نانومترتایک میکرومتر هستند. آلودگی های کلوئیدی که عموما" در سیستم های ممبران دیده می شوند شامل سیلیکا، خاک رس و لجن می باشند. بیشترین مدل گرفتگی معمول از مواد کلوئیدی (Soiling) است.
- آلی
گرفتگی های آلی آنهائی هستند که بر پایه کربن، اما غیره زنده هستند برخی گرفتگی های آلی معمول شامل هیومیک اسیدها، چربی ها، هیدروکربن ها و پلی‌مرها. مواد آلی می توانند ممبرانها را توسط
Soiling و همچنین جذب آلوده کنند.
- غیر آلی
- زیستی
از آنجائیکه آلودگی های آلی و زیستی روزمره و بطور مجزا برای یک فاکتورهای متعدد طبقه بندی می شوند. آلودگی های زیستی که عموما" در سیستمهای ممبران یافت می شوند ارگانیسم های تک سلولی نظیر باکتری، جلبک و قارچ هستند.
2)شیوه گرفتگی چیست؟
حالا که انواع آلوده کنندههای راشناخته ایم بگذاریم انواع شیوه های رسوب را تجزیه وتحلیل کنیم.از آنجائیکه رسوب ممبران می تواند بدلایل مختلف پدیدار شود، 3مدل اصلی آن عبارتند از
Soiling ،Precipitation و absorption.
Soiling: وقتی که ذرات کلوئیدی به سطح ممبران می چسبند پدیدار می شود. درحالاتی از Soiling پراکندگی بارمنفی می تواند جهت چسبیدن کلوئیدها استفاده شود وآنها به سطح بلند کرده وتوسط ممبران نپذیرفته شود (ازسیستم Rejeet خارج شود) عموما" عوامل Soiling رسوبات کلوئیدی هستند.
Precipitation: وقتی که یک محلول به سطح اشباع می رسد Precipitation پدید می آید عوامل آلوده کننده از محلول جدا شده و با ممبران پیوند برقرار می‌کنند در این حالات کریستالها روی سطح ممبران بطور واقعی رشد می کنند و آنها می‌بایست با بکارگیری PH شد (معمولا" کاستیک) عوامل کی لیت ساز غیر محلول شوند. PH بالا اغلب بتنهایی می تواند کریستالها راغیر محلول کنند اما در حالات بسیاری عوامل کی لیت ساز موردنیاز می شوند جهت تغییر دادن پیدایش انحلال پذیری رسوبات وتوانائی از هم پاشیدگی شان ،عوامل آلوده کننده ایی که روی سطح ممبران رسوب می کنند اغلب نمک های غیر آلی هستند.
Absorption/Adsorption: وقتی که عوامل زیستی مهیا هستند،جذب یا جذب سطحی عموما"حالت رسوب است.پروتئین ها،چربی ها ،مواد نفتی ،گریس هاوارگانیسم های زیستی می توانند به سطح ممبران بچسبند وپلیمرهای زیستی را خلق می کنند که روی سطح ممبران رشد می کنند. جهت غلبه کردن برجذب پلی مرهای زیستی می بایستی بااستفاده از PH بالا هیدرولیز شوند.هیدرولیز یک فرآیند شیمی تجزیه شامل از هم جداکردن یک پیوندوافزایش کاتیون هیدروژن وآنیون هیدروکسید آب است عامل کاستیک پیوند را می شکند وپروتئین هایی را که جبران کننده پلیمر های زیستی هستند هیدرولیز می کند .که سپس به آسانی از ممبران خارج می شوند در حالاتی کهPH بالا نتوانند گرفتگی های غیرآلی به گرفتگی اطلاق می شود که پایه غیر کربنی دارند. گرفتگی های غیر آلی که عموما" در سیستم های ممبران دیده می شوند شامل نمکهایی نظیرکربنات کلسیم،سولفات کلسیم،سولفات باریم،سولفات استرانسیوم وفلئورید کلسیم بعلاوه هیدروکسیدهای فلزی نظیر هیدروکسید آهن وهیدروکسید آلومینیم هستند. رایجترین حالت رسوب با آلودگی ها غیر آلی جدا شدن جامد از محلول است. توسط ممبران تحمل شوند آنزیمهایی نظیر Protease و amylase بعنوان کاتالیست های برای هیدرولیز استفاده می شوند.
3)چه وقت بایستی شستشو کنم؟
عموما" می گویند ممبرانها بایستی شستشو شوند وقتی که مقدار آب محصول کاهش می یابد یا وقتی که اختلاف فشار عبوری از رشته ها ممبران (دلتا P) افزایش می یابد. بسیاری از اپراتورها‌ی سیستم ممبران از قانون ده درصد تبعیت می کنند. که ضمن تعریف می شود مقدار آب محصول 10% افت کند یا اختلاف فشار 10%افزایش یابد آنها سیستم را شستشو می دهند .مشابه آن اگر فشارخوراک تقاضا شده جهت تولید کردن یک مقدار داده شده محصول افزایش 10%داشته باشد شستشو می بایستی آغاز شود.
4)چه مواد شوینده ای بایستی استفاده کنم؟
در فاکتورهای کلیدی تأمل کردن وقتی یک شستشوگر ممبران انتخاب می شود که عبارتند ازنوع ممبران و عامل گرفتگی .
5)چطور بایستی شستشوی کنیم؟
روش شستشوی به اندازه خود ماده شوینده مهم است. صرفنظر از نوع ممبران، مواد آلوده کننده و ماده شوینده، بیشترین توجهی که بایستی در نظر گرفته شود رعایت محدودیت های تجویز شده توسط شرکت های سازنده ممبران است.این محدودیت ها شامل
PH، دما، کلرین و تحمل پراکسید است. به یکبار شما تحمل سیستم ممبران تان را تعیین کرده اید و ماده شوینده مناسب ممبران را انتخاب کرده ایدشما می توانید شاهد کارکرد واقعی شستشوی ممبرانها باشید اکنون نکات اصلی که بایستی در نظر گرفته شود حجم و غلظت ماده شوینده به علاوه روش، دما، میزان جریان و مدت شستشو است.
حجم و غلظت ماده شوینده:
حجم ماده شوینده از سیستم به سیستم دیگر نیازمند تغییر می باشد و بستگی به اندازه وتعداد وسل های ممبران دارد عموما" می گویند شما بایستی 60گالن از ماده شوینده را برای 8 وسل استفاده کنید اغلب مواد شستشوی
NLR در یک غلظت 2%وph تنظیمی که مورد نیاز است استفاده می شوند این معادل اضافه کردن 2گالن از ماده شوینده NLR به 98 گالن از آب خواهد بود.
روش شستشو:
از آجائیکه رسوبات زیستی وکلوئیدی تمایل به ته نشین شدن روی لایه فوقانی را دارند آنها نخست باید تمیز شوند بعدازاینکه عوامل آلوده کننده از جا کنده شدن آلوده کننده های آلی وغیر آلی که درلایه پایین واقع هستند می توانند با ماده شوینده دوم خارج شوند برای مثال یکی از موفق ترین ترکیبات شستشوی ممبران
NewLogic,sNLR 505 است که یک ترکیب منحصر به فرد سورفکتانت (ماده فعال در سطح) وعوامل کی لیت ساز در یک ماده کاستیک دنبال می شود توسط NLR404 یک ماده اسیدی تمیز کننده ممبران که به ویژه جهت خروج مؤثرآلوده کننده هایی که پایه فلزی وترکیبات رسوبی دارند فرموله شده است
مهم است توجه کنیم که فلاش آب تازه بایستی کامل شود بین مراحل شستشو کامل شوند جهت اطمینان کردن از آنکه محلول عوامل آلوده کننده توسط نخستین پاک کننده بطور کامل از سیستم خارج شده است و مجددا" توسط تمیز کننده ثانویه ته نشین نشود .
دما شستشو:
دماهای بالاتر اغلب می توانند فرآیند شستشو را سرعت وبهبود بخشند که این امر بویژه در
PH بالا وپایین تمیز کننده ها بیشتر مشهود می باشد .این حقیقتی است که به آلوده کننده های غیر آلی مربوط می شود البته بیشترین توجهی که بایستی به کار برده شود رعایت محدودیت های دمایی شرکت سازنده ممبران در PH شستشومی باشد.
میزان جریان و مدت شستشو:
برای خروج آلودگی تاسیسات محلول شستشو را میان سیستم بچرخانید(3
GPM برای 4 وسل و12 GPM برای 8 وسل) 10% نخستین تغلیظ را به درین بفرستیداین 10% حاوی یک نسبت وسیع از آلوده کننده ها در سیستم می باشد ونبایستی مجددا"درسیستم چرخانده شود.
چرخاندن مجدد باقیمانده محلول شستشو (
GPM 6برای 4 وسل و24 GPM برای 8وسل ) بمدت 30 دقیقه وسپس سیستم را با آب تازه فلاش کنید.هردو Concentrate وPermeate را به درین بفرستید برای مدت 10 تا30 دقیقه تکرار کنید.فرایند را با ماده شوینده ثانویه اگر اجرا شدنی است
هنگام شستشو جداگانه سیستم های آلوده،مدت شستشو ممکن است نیاز داشته باشد افزایش داده شوند.بویژه وقتی که هدف خارج کردن عوامل آلوده کننده غیرآلی است.درچنین حالاتی مقدار جریان را افزایش دهید تا حداکثر افت فشار سرتاسر آرایه که بوده است برسد .دائما" تنظیم فشار را انجام دهید تا میزان آب محصول افزایش یابد. وقتی میزان آب محصول ثابت شد در چنین حالتی نشان گر این است که ممبرانها از شستشوی بیشتر سودی خواهند برد پس باید سرتاسر سیستم را همان گونه که در بالا تعریف شد فلاش کنید.خیلی از فاکتورها می توانند درگرفتگی ممبران دخیل باشند وهریک بایستی رسیدگی شوند وقتی که به محلول شستشو فکر شودتا سال 1987
New Logic نواحی شستشوی موثر برای سیستم های صنعت ممبران در سرتاسردنیا گسترش داده است در صورتیکه این جمله واقعیتی برای سیستم شما است که هیچ گونه گلوله سحرآمیزی وجود ندارد.