الزامات قبل از تصفیه برای نانوفیلتراسیون آب چیست؟

من به عنوان یک تامین کننده پیشرو در محلول های نانوفیلتراسیون آب، از نزدیک شاهد قدرت تغییردهنده فناوری نانو فیلتراسیون در تصفیه آب بوده ام. نانوفیلتراسیون (NF) یک فرآیند فیلتراسیون غشایی مبتنی بر فشار است که بین اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس قرار دارد. این به طور موثر طیف گسترده ای از آلاینده ها را از آب حذف می کند و آن را برای کاربردهای مختلف، از مصارف مسکونی گرفته تا فرآیندهای صنعتی مناسب می کند. با این حال، برای اطمینان از عملکرد بهینه و طول عمر غشاهای نانوفیلتراسیون، پیش تصفیه مناسب آب خوراک بسیار مهم است. در این وبلاگ، به بررسی الزامات قبل از تصفیه برای نانوفیلتراسیون آب خواهم پرداخت.

1. جامدات معلق و ذرات معلق

جامدات معلق و ذرات معلق در آب خوراک می توانند مشکلات قابل توجهی برای غشاهای نانو فیلتراسیون ایجاد کنند. این ذرات می توانند روی سطح غشاء جمع شوند و یک لایه کیک تشکیل دهند که مقاومت در برابر جریان آب را افزایش داده و نفوذپذیری غشا را کاهش می دهد. با گذشت زمان، این می تواند منجر به کاهش راندمان فیلتراسیون و افزایش فشار عملیاتی مورد نیاز برای حفظ دبی مطلوب شود.

برای حذف جامدات معلق و ذرات معلق، اغلب از فرآیند فیلتراسیون چند مرحله ای استفاده می شود. مرحله اول معمولاً شامل یک فیلتر درشت، مانند فیلتر صفحه یا فیلتر کارتریج با اندازه منافذ نسبتاً بزرگ (مثلاً 5 تا 20 میکرون) است. این مرحله فیلتراسیون اولیه، ذرات بزرگ مانند ماسه، سیلت و زباله را حذف می کند و از تجهیزات پایین دست در برابر آسیب محافظت می کند.

پس از فیلتراسیون درشت، می توان از یک فیلتر ریزتر مانند غشای میکروفیلتراسیون (MF) یا اولترافیلتراسیون (UF) استفاده کرد. اندازه منافذ غشاهای MF در محدوده 0.1 تا 10 میکرون است، در حالی که غشاهای UF دارای اندازه منافذ در محدوده 0.001 - 0.1 میکرون هستند. این غشاها می توانند به طور موثر ذرات کوچکتر از جمله باکتری ها، کلوئیدها و برخی ویروس ها را حذف کنند.

2. مواد آلی

مواد آلی موجود در آب خوراک نیز می تواند چالش هایی را برای غشاهای نانو فیلتراسیون ایجاد کند. ترکیبات آلی مانند مواد آلی طبیعی (NOM)، اسیدهای هیومیک و فولویک، و مواد شیمیایی آلی مصنوعی، می توانند بر روی سطح غشاء جذب شوند و باعث ایجاد رسوب و کاهش عملکرد غشا شوند. علاوه بر این، برخی از ترکیبات آلی می توانند با مواد ضدعفونی کننده (مثلاً کلر) موجود در آب واکنش دهند و محصولات جانبی ضد عفونی (DBPs) را تشکیل دهند که ممکن است برای سلامتی انسان مضر باشد.

برای حذف مواد آلی می توان از چندین روش پیش تصفیه استفاده کرد. یکی از روش های رایج انعقاد و لخته سازی است. مواد منعقد کننده مانند سولفات آلومینیوم یا کلرید آهن به آب اضافه می شوند تا بار ذرات آلی را خنثی کنند و باعث شوند آنها به لخته های بزرگتر تبدیل شوند. سپس این لخته ها می توانند با ته نشینی یا فیلتراسیون حذف شوند.

روش موثر دیگر برای حذف مواد آلی فیلتراسیون کربن فعال است. کربن فعال دارای مساحت سطح بزرگ و ظرفیت جذب بالایی است که باعث می شود طیف وسیعی از ترکیبات آلی را جذب کند. فیلترهای کربن فعال دانه ای (GAC) معمولاً در سیستم های تصفیه آب استفاده می شوند. آب از بستر GAC عبور می کند و مواد آلی بر روی سطح کربن جذب می شود.

3. میکروارگانیسم ها

میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها می‌توانند روی سطح غشای نانوفیلتراسیون رشد کنند و باعث رسوب زیستی شوند. رسوب زیستی نه تنها نفوذپذیری غشا را کاهش می دهد، بلکه محیط مساعدی را برای رشد سایر آلاینده ها فراهم می کند و می تواند منجر به تولید بو و طعم نامطبوع در آب تصفیه شده شود.

پیش درمان حذف میکروارگانیسم ها اغلب شامل ضدعفونی می شود. کلرزنی یک روش گندزدایی پرکاربرد است. کلر می تواند به طور موثر باکتری ها، ویروس ها و سایر میکروارگانیسم ها را با اکسید کردن غشای سلولی و پروتئین آنها از بین ببرد. با این حال، کلر همچنین می تواند با مواد آلی موجود در آب واکنش داده و DBP ها را تشکیل دهد. بنابراین، در برخی موارد، ممکن است از ضدعفونی کننده های جایگزین مانند ازن یا اشعه ماوراء بنفش (UV) استفاده شود.

ازن یک اکسید کننده قوی است که می تواند به سرعت و به طور موثر آب را ضد عفونی کند. همچنین می تواند برخی از ترکیبات آلی را تجزیه کند و پتانسیل رسوب را کاهش دهد. ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش با آسیب رساندن به DNA میکروارگانیسم ها و جلوگیری از تولید مثل آنها عمل می کند. ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش یک روش بدون مواد شیمیایی است و DBPs تولید نمی کند.

4. پوسته پوسته شدن و بارش

پوسته پوسته شدن زمانی رخ می دهد که نمک های کم محلول مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و سیلیس از حد حلالیت خود در آب فراتر رفته و بر روی سطح غشاء رسوب کنند. جرم گیری می تواند نفوذپذیری غشا را کاهش دهد، فشار عملیاتی را افزایش دهد و در نهایت منجر به آسیب غشا شود.

برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن می توان از روش های قبل از درمان مانند نرم کننده و افزودن آنتی اسکالانت استفاده کرد. نرم شدن آب فرآیند حذف یون های کلسیم و منیزیم از آب است. این را می توان از طریق تبادل یونی به دست آورد، جایی که یون های کلسیم و منیزیم با یون های سدیم در بستر رزین مبادله می شوند.

آنتی اسکالانت ها افزودنی های شیمیایی هستند که می توانند از رسوب نمک های تشکیل دهنده رسوب جلوگیری کنند. آنها با تداخل در روند رشد کریستال نمک ها عمل می کنند و از تشکیل کریستال های بزرگ و نامحلول جلوگیری می کنند. آنتی اسکالانت ها معمولاً در غلظت های کم به آب خوراک اضافه می شوند و می توانند در جلوگیری از جرم گیری بسیار موثر باشند.

5. آهن و منگنز

آهن و منگنز فلزات رایجی هستند که در آب های زیرزمینی یافت می شوند. وقتی در غلظت‌های بالا وجود داشته باشند، می‌توانند باعث رنگ‌آمیزی، تغییر رنگ و رسوب در غشاهای نانوفیلتراسیون شوند. آهن و منگنز همچنین می توانند با اکسیژن موجود در آب واکنش داده و اکسیدهای نامحلول را تشکیل دهند که می توانند روی سطح غشاء جمع شوند.

پیش درمان برای حذف آهن و منگنز اغلب شامل اکسیداسیون و به دنبال آن فیلتراسیون است. اکسیداسیون را می توان با افزودن اکسیدان هایی مانند کلر، ازن یا پرمنگنات پتاسیم به آب به دست آورد. اکسیدان‌ها یون‌های محلول آهن و منگنز را به اکسیدهای نامحلول تبدیل می‌کنند که می‌توانند با فیلتر کردن حذف شوند.

توصیه های محصول

در شرکت ما، طیف وسیعی از غشاهای نانوفیلتراسیون با کیفیت بالا را برای پاسخگویی به نیازهای مختلف مشتریان ارائه می دهیم. ماNF 8040غشا یک انتخاب محبوب برای کاربردهای صنعتی است. دارای سطح غشایی بزرگ و شار زیاد است که آن را برای تصفیه آب با حجم بالا مناسب می کند.

برای استفاده مسکونی، ماغشای NF مسکونیوNF خانگیمحصولات برای ارائه تصفیه آب قابل اعتماد و کارآمد طراحی شده اند. این غشاها می توانند به طور موثری آلاینده ها را حذف کنند و در عین حال سرعت جریان مناسب و مصرف انرژی پایین را حفظ کنند.

نتیجه گیری

پیش تصفیه مناسب آب خوراک برای عملکرد موفقیت آمیز سیستم های نانو فیلتراسیون آب ضروری است. با حذف جامدات معلق، مواد آلی، میکروارگانیسم‌ها، نمک‌های تشکیل‌دهنده پوسته‌سازی و سایر آلاینده‌ها، فرآیند پیش تصفیه می‌تواند غشاهای نانوفیلتراسیون را از رسوب و آسیب محافظت کند و از عملکرد طولانی‌مدت آن‌ها و کاهش هزینه‌های عملیاتی اطمینان حاصل کند.

اگر به محصولات نانوفیلتر آب ما علاقه مند هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد الزامات قبل از تصفیه نیاز دارید، لطفاً برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه بهترین راه حل های تصفیه آب متناسب با نیازهای خاص شما هستیم.

مراجع

1. AWWA (انجمن کارهای آب آمریکا). کیفیت و تصفیه آب: کتابچه راهنمای تامین آب جامعه. مک گراو - آموزش هیل، 2017.
2. Crittenden، JC، و همکاران. تصفیه آب: اصول و طراحی. جان وایلی و پسران، 2012.
3. Flemming، H. - C.، & Wingender، J. Biofouling در سیستم‌های آب - موارد، علل و اقدامات متقابل. انتشارات IWA، 2010.