شستشو دهنده ممبران یا ممبران شوی

شستشو دهنده های متنوعی ( ممبران شوی) را برای حذف کلیه عوامل ایجاد کننده گرفتگی اعم از فلزات ، رسوبات معدنی ، مواد آلی و عوامل بیولوژیکی استفاده می کنند که تمامی آنها می بایست به صورت رقیق مورد بهره برداری باشند و برای رقیق شدن باید از آب خروجی  RO یا آب سبک کمک بگیرید.

شستشوی غشاءها در آب شیرین کن های RO بطور اختصار CIP ، عملیات CIP نامیده می شود (CIP) که معادل عبارت Clean In Place  می باشد.

گرفتگی فیلتر غشاء در سیستم های تصفیه آب به روش اسمز معکوس (RO)  موردی بسیار طبیعی است و با شستشوی تناوبی این ممبران ها (CIP)  اکثراً کیپ شدگی ها از سطح فیلتر ممبران برطرف شده و سطح غشاء پاک می شود.برای افزایش طول عمر فیلتر این غشا ها باید در زمان مقتضی آن ها را شستشو از طریق CIP  داد، شستشوی به موقع مانع از تشکیل کریستال یا رسوب بر روی غشا ها خواهد شد. زمان شستشو (CIP) بستگی به نوع آب خام و آلودگی در آب دارد.ولی به طور میانگین، شستشوی فیلتر ممبران سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس (RO) متوسط حدود 9 ماه است.

دقت داشته باشید که اگر گرفتگی در فیلتر ممبران زود به زود اتفاق می افتد و شما مجبور به CIP دستگاه RO هستید باید در مورد سیستم پیش تصفیه خود تصمیم گیری دوباره ای داشته باشید زیرا باعث نابودی فیلتر ممبران می شود.

اگر منشا گرفتگی فیلتر ها بدلیل وجود گل و لای و لجن باشد بازده دستگاه خیلی کم می شود و عوامل شیمیایی برای شستشوی این فیلتر ها تغییر می کند.دانش در مورد این نکته لازم است که اکثرا گرفتگی ممبران ها به صورت لایه های مختلف اتفاق می افتد. و باید در بدو امر، محلول شیمیایی برای از حذف رسوب لایه بالایی مورد استفاده قرار گیرد . اگر لایه های اولیه به شکل درستی پاک سازی شود ،شستشوی لایه های بعدی به صورت بهتری انجام می شود. 

شستشو دهنده های ممبران در دو نوع مختلف :

• شستشو دهنده غشا (ممبران شور) نوع اسیدی :

این ماده برای حذف رسوبات غیر آلی مانند هیدروکسید ها ، کربنات کلسیم  و آهن بر روی فیلتر ممبران استفاده شده و مقدار پایین pH را داراست که به همین دلیل اسیدی تلقی می شود.

• شستشو دهنده ممبران (ممبران شور) نوع قلیایی :

ماده ای است با مقدار PH بالا ( قلیایی ) که بمنظور از بین بردن مواد کلوئیدی و آلی و نیز حذف رسوبات ناشی از میکروارگانیزمها از ممبران های دستگاه اسمز معکوس استفاده می شود . این ماده در حذف هیدروکسید ها و اکسیدهای آهن زمانی که با شستشو دهنده اسیدی استفاده می شود ، بسیار موثر خواهد بود .

انواع گرفتگی ها در ممبران اسمز معکوس

 

گرفتگی توسط مواد کم محلول(عوامل رسوب زا)

گرفتگی توسط ذرات معلق

گرفتگی توسط مواد بیولوژیکی (میکرب ها)

گرفتگی توسط مواد آلی

معرفی نوع محلول شستشو بر اساس منشا گرفتگی :

1- رسوبات غیر آلی( مثل کربنات کلسیم ) : شوینده های اسیدی

2- سولفات ها : شوینده های قلیایی

3- اکسید های فلزی : شوینده های اسیدی

4- ذرات کلوئیدی : شوینده های قلیایی

5- سیلیس : شوینده های قلیایی

6- گرفتگی بیولوژیکی (میکروبی) : شوینده های (ممبران شور) قلیایی

7- مواد آلی : شوینده های قلیایی + شوینده های اسیدی

 زمان مناسب برای شستشوی سیستم RO

عملیات شسشتشو زمانی  که  RO شما شواهد رسوب را نشان می دهد،درست قبل از گرفتگی کامل ممبران، و یا به عنوان یک موضوع برای تعمیر و نگهداری روزمره توصیه می‌شود .

علائم راهنمای تصمیم گیری برای زمان شستشو غشا توسط ممبران شور

• کم شدن 15- 10 % میزان جریان تولیدی
• کاهش 15-10 % کیفیت خروجی
• بالارفتن 15-10% میزان افت فشار  بین ورودی و قسمت بالایی تغلیظ

همیشه تعداد دفعات شستشو ناشی از رسوب یکسان نیست. بر اساس یک قاعده پذیرفته شده، تناوب شستشو هر 3 تا 12 ماه یکبار است .

در نظر داشته باشید که اگر تعداد دفعات شستشو در ماه به چندین بار برسد ، شما باید نسبت به بهبود و اصلاح مراحل پیش تصفیه و یا طراحی مجدد سیستم RO  تصمیم گیری و اقدام کنید.

چنانچه پروسه شستشو بین یک تا سه ماه باشد ، این احتمال وجود دارد که ناظر سیستم بخواهد عملکرد سیستم موجود را بهبود بدهید .

اگر دوره زمانی تمیز کردن هر یک تا سه ماه یک‌بار باشد، ممکن است بخواهید بر روی بهبود عملکرد تجهیزات موجود وقت بگذارید ، اما توجه کنید که امکان دارد بدلیل هزینه سرمایه بیشتر، توجیه آن سخت باشد .

استفاده از آنتی اسکالانت ، در میزان کم شدن نفوذ رسوبات و کم کردن سختی رسوبات کمک نموده و این امر از تعداد دفعات شستشو کاسته و نیاز به شستشوی شیمیایی را کم می کند.

شستشو ممبران

اجزای اصلی سیستم  شستشو

مخزن شسشتشو RO

این مخزن باید دارای ظرفیت بهینه برای انتقال آب در بین لوله ها ، مسیر لوله اصلی و مخازن تحت فشار (پرشر وسل ) داشته باشد .

مخزن باید طوری طراحی شود که دسترسی آسان برای ورود مواد شیمیایی و مخلوط کردن، یک خط مجزا از پمپ شستشو RO و نیز خروجی مناسب داشته باشد.

همچنین نیاز است، یک خط بازگشت در نزدیکی کف برای به حداقل رساندن شکل‌گیری فوم هنگام استفاده از مواد فعال سطح (مواد فعال کننده سطح – سورفکتانت) طراحی شود.

پمپ شستشوی RO

سایز پمپ بایستی به گونه ای باشد که سرعت جریان عبوری بهینه ای برای شستشوی غشا ایجاد نماید .

میزان جریان شستشو برای قطر 8 اینچ ، متوسط حدود 35 گالن در دقیقه و برای قطر 4 اینچ ،متوسط حدود 9  گالن در دقیقه است .

ماکزیمم فشار توصیه شده 60psi  است.

فیلتر کارتریج RO 

به طور عادی بین 5 تا 10 میکرون است و برای از بین بردن رسوبات  که از پروسه شستشو تشکیل شده اند  طراحی شده است.

تانک گرم کن یا سرد کن RO

دمای مناسب جهت پاک کردن ۳۵ تا ۴۵ درجه سلسیوس است.

تانک اختلاط RO

جهت داشتن دوز مناسب توصیه می شود که مواد شیمیایی کاملا مخلوط شده و بعد از آن به سامانه شستشو وارد گردد .

ابزار دقیق

به این نکنه توجه داشته باشید که برای سنجش جریان، درجه حرارت، فشار و سطح مخزن باید از ابزارهای دقیق استفاده شود.

نقاط نمونه

دریچه های نمونه برای اندازه گیری  pHوTDS باید خارج از مسیر پمپ شستشو RO و در مسیر خط برگشت جریان برگشتی نصب شود.

خط بازگشت مجاز

مقدار کمی از محلول تمیز کردن می‌تواند از طریق ممبران نفوذ کند و به همین ترتیب یک خط برگشت جانبی برای نفوذ بایستی وجود داشته باشد.

احیا ممبران

روش های مختلفی برای شستشو RO بسته به شرایط وجود دارد. البته زمان لازم جهت مرحله اول شستشو بین 4 تا 8 ساعت می باشد.

مراحل اصلی تمیز کردن

• عملیات فلاش را با فشار پایین با آب خام و آب نفوذ کرده انجام دهید تا رسوبات از بین برود.
• عملیات شستشو را طبق دستورالعمل شرکت عرضه کننده انجام دهید .
• محلول فلاشینگ را برای بار اول به مدت یک ساعت امتحان کنید . برای کمینه سازی بسته شدن مسیر آب خوراک با رسوبات کنده شده ، این جریان را به آهستگی انجام دهید . در صورت تغییر pHبیش از 0.5 واحد آن راباید به   pHاولیه رسانید .
• واحد خیس شدن اختیاری و گردش مجدد می تواند استفاده گردد . زمان خیس شدن می تواند بصورت متغیر از یک ساعت تا یک شب بسته به نظر سازنده باشد ، اما احتیاط کنید که دمای مناسب و pH حفظ شود و این باعث افزایش زمان ورود مواد شیمیایی به ممبران می شود.
• یک سیستم شستشو با فشار کم , می تواند با نفوذ کردن تمام اثرات مواد شیمیایی در مسیر شستشو RO  را از بین ببرد.
• هنگامی که تمام مراحل فلاشینگ صورت گرفت ، سامانه RO می تواند دوباره به تولید باز گردد .

کیفیت آب خروجی از RO  بعد از مدت چند ساعت و یا چند روز ثابت می گردد ، خصوصاً در مواقعی که  pH به دلیل فرآیند شستشو زیاد شده باشد .

در صورت استفاده از آنتی اسکالانت با کیفیت  با ممبران  و آب ورودی به سیستم RO می توان نیاز به شستشوی ممبران و سیستم RO  را کاسته و بدین ترتیب عمر ممبران را افزایش داد.

آنتی اسکالانت مناسب با جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی ممبران ، نیاز به شستشو را به مراتب کاهش می دهد و عکس این موضوع نیز صدق می کند ، در صورت استفاده از مواد ضد رسوب نا مناسب با ممبران و شرایط آب ورودی و دوز نامناسب تزریق باعث کاهش عمر ممبران می شود .