فهرست مطالب
فیلتر ممبران چیست؟
فیلتر ممبران چیست؟ غشای دستگاه اسمز معکوس (RO) معمولاً به عنوان “غشاء RO” یا فیلتر ممبران نامیده می‌شود. این فیلتر یک جزء کلیدی و مسئول فرآیند فیلتراسیون در فناوری RO است.
غشاء ممبران یک غشای نیمه تراوا است که از لایه‌های نازک پلی آمید تشکیل می‌شود. این فیلتر دستگاه اسمز معکوس ( RO) وظیفه حذف ناخالصی‌ها از آب را بر عهده دارد.
فیلتر ممبرین مانند یک الک بسیار ریز عمل می‌کند. همچنین منافذ بسیار کوچک و به اندازه کافی ریز دارد تا آلاینده‌هایی مانند نمک‌ها، مواد معدنی، فلزات سنگین و سایر آلاینده‌ها را در آب به دام بیندازند.
خرید، استعلام قیمت و دریافت مشاوره محصولات فیلتر ممبران
شرکت بازرگانی اسپوتا: ۰۲۱-۲۶۴۱۵۰۸۴ | ۰۹۱۲۹۵۳۳۲۸۲
فیلتر غشایی در دستگاه RO اساساً آب را مجبور می‌کند که از سمت غلیظ (جایی که ناخالصی‌ها هستند) به سمت کمتر متمرکز (جایی که آب تمیز است) حرکت نماید.
غشاء RO بر اساس اصل “فیلتراسیون جریان متقاطع” عمل می‌کند که در آن بخشی از آب تغذیه به طور مداوم در امتداد سطح غشاء جریان می‌یابد و ناخالصی‌های دفع شده را از بین می‌برد.
به طور کلی، غشای RO یک عنصر حیاتی در دستگاه RO است. در نتیجه کارایی، دوام و اندازه منافذ آن باعث می‌شود که فناوری RO به یکی از موثرترین روش‌ها برای تصفیه آب در صنایع مختلف و کاربردهای مسکونی تبدیل شود.
انواع فیلتر ممبران
در ادامه پاسخ به پرسش “فیلتر ممبران چیست؟” فیلتر ممبران برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فیلترها را می‌توان بر اساس کاربردشان به سه نوع اصلی تقسیم کرد:
- خانگی
- نیمه صنعتی
- صنعتی
فیلتر ممبران خانگی
غشای ممبران خانگی معمولاً در خانه‌ها و سیستم‌های تصفیه آب در مقیاس کوچک یافت می‌شوند. آنها برای بهبود کیفیت آب آشامیدنی با حذف موثر ناخالصی‌ها مانند ذرات میکروسکوپی، باکتری‌ها و مواد شیمیایی خاصی که ممکن است در منبع آب وجود داشته باشند، طراحی می‌گردند.
این فیلترها معمولاً در زیر سینک نصب شده و یا به دستگاه‌های پخش کننده آب متصل می‌شوند. در نتیجه وسیله‌ای راحت و در دسترس برای تصفیه آب برای استفاده روزمره فراهم می‌کنند.
فیلتر ممبران نیمه صنعتی
فیلترهای ممبران نیمه صنعتی در محیط‌هایی کاربرد دارند که به سطح متوسطی از تصفیه آب نیاز می‌باشد مانند مشاغل کوچک، مدارس و امکانات اجتماعی.
این فیلترها در مقایسه با همتایان خانگی خود قادرند حجم بیشتری از آب را جابجا نمایند. ممبران‌های نیمه صنعتی در حصول اطمینان از دسترس بودن آب سالم و تمیز برای طیف وسیع‌تری از کاربران نقش اساسی دارند.
فیلتر ممبران صنعتی
فیلترهای ممبران صنعتی در تاسیسات تصفیه آب در مقیاس بزرگ و فرآیندهای صنعتی که در آن مقادیر قابل توجهی از آب نیاز به تصفیه دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این فیلترها با ظرفیت و کارایی قابل توجهی برای تصفیه آب در مقیاس صنعتی ضروری هستند و نیازهای مختلف بخش‌هایی مانند صنعت تولید مواد و محصولات مختلف، تولید برق و تصفیه فاضلاب را برآورده می‌کنند. در واقع فیلترهای صنعتی نقشی اساسی در حفظ کیفیت آب، رعایت استانداردهای نظارتی و حمایت از عملیات صنعتی پایدار دارند.
اجزای فیلتر ممبران
در ادامه توضیحات پرسش دیگری در اذهان متبادر می‌شود؛ اجزای فیلتر ممبران چیست؟ فیلتر ممبران دستگاه اسمز معکوس ( RO) در دسته تجهیزات تصفیه آب از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است که برای تصفیه موثر آب با هم کار می‌کنند.
1. هوزینگ یا محفظه
هوزینگ فیلتر ممبران به عنوان محافظ برای غشاء (TFC (Thin-Film Composite در دستگاه RO عمل می‌کند. نقش اصلی آن محافظت از ممبران در برابر فشار خارجی و اطمینان از گردش مناسب آب است.
این محفظه که معمولاً از مواد مستحکمی مانند فولاد ضد زنگ یا پلاستیک تقویت‌شده ساخته می‌شود، به گونه‌ای طراحی شده است که در شرایط فشار بالا مقاومت کند و از غشای ظریف داخل آن محافظت نماید.
2. کانال خوراک و نفوذ یا Feed Channel Spacer
اسپیسر کانال خوراک یک ماده شبکه مانند است که در سمت تغذیه غشا قرار می‌گیرد. این قطعه برای حفظ شکاف یکنواخت بین غشاء و اسپیسر عمل می‌کند و جریان یکنواخت آب را در سطح غشاء تضمین می‌نماید.
3. اسپیسر یا Spacer Permeate
در ممبران، اغلب از یک اسپیسر نفوذی استفاده می‌شود. این اسپیسر برای تسهیل جمع‌آوری و حذف آب تصفیه شده، معروف به تراوش، از سطح غشا طراحی می‌شود. این قطعه موجب جلوگیری از تجمع آب تصفیه شده در نزدیکی سطح ممبران می‌گردد.
عملکرد فیلتر ممبران در تصفیه آب
در ادامه تشریح فیلتر ممبران با پرسش “عملکرد فیلتر ممبران چیست؟” مواجه می‌شویم.
ماهیت نیمه تراوا غشای RO به آن اجازه می‌دهد تا به طور موثر آلاینده‌هایی مانند نمک‌های محلول، مواد معدنی، فلزات سنگین، ترکیبات شیمیایی، باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر ناخالصی‌های موجود در آب را از بین ببرد. این فرآیند در بهبود طعم، بو و کیفیت کلی آب موثر می‌باشد.
در گام بعدی؛ ممبران RO در مقیاس میکروسکوپی با اندازه منافذ معمولاً در محدوده 0.0001 میکرون ذرات میکروسکوپی، کلوئیدها و جامدات معلق را به دام می‌اندازد و از عبور آنها جلوگیری می‌نماید. در نتیجه فقط مولکول‌های آب تصفیه شده می‌توانند از آن عبور کنند.
سپس در مرحله بعدی به طور انتخابی عبور ترکیبات یونی از جمله ناخالصی‌های معمولی مانند یون‌های کلسیم، منیزیم، سدیم و کلرید را مسدود می‌کند.
این فرآیند جداسازی انتخابی در کاهش کل جامدات محلول در آب تاثیر می‌گذارد و منجر به کاهش سختی آب و بهبود سطوح خلوص می‌شود.
در گام دیگر غشای RO با ممانعت از عبور باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها به طور قابل توجهی در گندزدایی و ضد عفونی آب موثر می‌باشد. لذا از آب در برابر بیماری‌ها و پاتوژن‌های منتقله محافظت می‌کند.
عملیات نهایی بدین صورت است که ممبران به طور موثر آب خوراک را به دو جریان جدا می‌نماید: جریان تراوش حاوی آب تصفیه‌شده و جریان دفعی که ناخالصی‌های غلیظی را که از غشاء عبور نکرده است را حمل می‌کند.
نحوه استفاده از فیلتر ممبران
در این بخش از مقاله ” فیلتر ممبران چیست؟” یک راهنمای دقیق در مورد نحوه استفاده از فیلتر ممبران آورده شده است:
1. راه اندازی اولیه:
قبل از نصب فیلتر ممبران، بسیار مهم است که دستورالعمل‌های سازنده را مرور کنید و اطمینان حاصل نمایید که تمام اجزا از جمله محفظه ممبران، اسپیسرها و مواد نگهدارنده تمیز، سالم و بدون آسیب و سازگار با مدل خاص دستگاه RO هستند.
2. نصب و راه اندازی ثانویه:
فیلتر ممبرین معمولاً در یک محفظه مشخص در سیستم RO مانند محفظه غشایی قرار می‌گیرد. غشا را با دقت داخل محفظه قرار دهید و مطمئن گردید که به درستی و ایمن در جای خود قرار گرفته است. نصب صحیح برای تصفیه کارآمد آب ضروری است.
3. اتصال آب تغذیه:
منبع آب تغذیه را از طریق پیش فیلتر یا فیلتر رسوبی به ورودی فیلتر ممبران وصل کنید. این امر تامین مداوم آب تصفیه نشده به غشا را برای فیلتراسیون تضمین می‌نماید.
4. کنترل فشار و جریان:
نظارت و تنظیم فشار و جریان آب تغذیه برای حفظ شرایط عملیاتی بهینه برای فیلتر ممبران ضروری می‌باشد. سیستم‌های RO اغلب دارای فشار سنج و شیرهای کنترل جریان هستند.
5. راه اندازی سیستم:
هنگامی که فیلتر غشایی در جای خود قرار گرفت و اتصالات آب تغذیه برقرار شد، مراحل راه اندازی سیستم که در دفترچه راهنمای اپراتور ذکر می‌شود را دنبال کنید.
عمر فیلتر ممبران
عمر مفید فیلتر غشایی اسمز معکوس به عوامل مختلفی بستگی دارد و می‌تواند تحت تاثیر شرایط مختلف و شیوه‌های نگهداری باشد:
کیفیت آب تغذیه غشاء RO به طور مستقیم بر طول عمر آن تاثیر می‌گذارد. سطوح بالای آلاینده‌ها، مانند رسوب، کلر، مواد معدنی سخت و مواد آلی می‌تواند باعث تسریع رسوب و تخریب غشاء شود. لذا عمر مفید فیلتر را کوتاه نماید. پیش تصفیه مناسب در محافظت از غشا و افزایش طول عمر آن مفید می‌باشد.
پارامترهای عملیاتی، از جمله فشار آب تغذیه، دما و سرعت جریان، نقش مهمی در عملکرد و دوام غشا RO دارند. عملکرد غشا در محدوده فشار و دمای توصیه شده و همچنین حفظ نرخ جریان پایدار، به حفظ یکپارچگی و کارایی آن در طول زمان کمک می‌کند.
رسوب گیری، تجمع ذرات معلق و رشد بیولوژیکی روی سطح فیلتر و پوسته پوسته شدن، رسوب مواد معدنی بر روی غشا، مسائل رایجی هستند که می‌توانند عمر مفید غشا RO را کاهش دهند. نگهداری مناسب، تمیز کردن منظم و پیش تصفیه مناسب آب خوراک در کاهش رسوب و پوسته پوسته شدن فیلتر تاثیر می‌گذارد. در نتیجه عمر مفید غشا را افزایش می‌دهد.
اجتناب از قرار گرفتن در معرض کلر، کلرامین و سایر ترکیبات شیمیایی و همچنین رعایت پروتکل‌های تمیز کردن توصیه شده با استفاده از محلول‌های تمیزکننده سازگار، می‌تواند غشا را از آسیب‌های شیمیایی محافظت نماید و عمر مفید آن را افزایش دهد.
تولید فیلتر ممبران
در مقاله ” فیلتر ممبران چیست؟ ” به نحوه تولید آن نیز می‌پردازیم. فرآیند تولید ممبران با انتخاب دقیق مواد خام، معمولاً پلیمرها یا سایر مواد با خواص نیمه تراوا مناسب برای فیلتراسیون غشایی آغاز می‌شود.
مواد متداول شامل پلی سولفون، پلی اتر سولفون، پلی پروپیلن، پلی آمید و استات سلولز هستند که بر اساس سازگاری آنها با فرایندهای فیلتراسیون مورد نظر و محدوده هدف اندازه منافذ و ویژگی‌های فیلتراسیون انتخاب می‌گردند.
برای غشاهای ساخته شده از پلیمرهای مصنوعی، ماده پلیمری انتخاب شده را در یک حلال مناسب حل می‌کنند تا یک محلول همگن تشکیل شود. ترکیب و خواص محلول، از جمله ویسکوزیته، وزن مولکولی و غلظت، دقیقاً برای دستیابی به ساختار غشا و ویژگی‌های عملکرد مورد نظر کنترل می‌گردد.
محلول پلیمری آماده شده سپس از طریق روش‌های ریخته‌گری یا اکستروژن برای تشکیل یک لایه نازک، پیوسته یا ساختار فیبر توخالی، بسته به پیکربندی ممبران مورد نظر، پردازش می‌شود.
بسیاری از فیلترهای غشایی پلیمری با استفاده از فرآیند فاز وارونگی تولید می‌گردند که طی آن الیاف پلیمری ریخته‌گری شده یا اکسترود شده را در یک حمام انعقادی غوطه‌ور می‌نمایند. لذا تشکیل یک ساختار غشایی متخلخل با اندازه و توزیع منافذ کنترل شده می‌دهد.
در طول فرایند تولید، اقدامات کنترل کیفیت دقیق برای اطمینان از سازگاری، یکپارچگی و عملکرد فیلترهای غشایی به کار گرفته می‌شود.
این امر شامل آزمایش توزیع اندازه منافذ، نفوذپذیری، ویژگی‌های جریان، استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی و راندمان کلی فیلتراسیون است.
مهمترین کاربردهای فیلتر ممبران
در این بخش از مقاله ” فیلتر ممبران چیست؟ ” برخی از مهمترین کاربردهای فیلترهای ممبران و دستگاه RO در صنایع مختلف ذکر می‌گردد:
1. تصفیه آب:
فیلترهای غشایی به طور گسترده برای تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب، نمک‌زدایی و حذف آلاینده هایی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، مواد جامد محلول و ذرات معلق از آب کاربرد دارند.
2. داروسازی و بیوتکنولوژی:
این فیلترها برای تولید بیوداروها، از جمله فیلتراسیون استریل داروها، واکسن‌ها و بیولوژیک‌ها، جداسازی و شفاف‌سازی کشت‌های سلولی، آبگوشت‌های تخمیر و محلول‌های پروتئینی حیاتی هستند.
3. غذا و نوشیدنی:
در صنایع غذایی و آشامیدنی، فیلترهای غشایی و دستگاه RO برای تولید آب میوه، آبجو و شراب، شیر و محصولات لبنی و حذف میکروارگانیسم‌ها و ناخالصی‌ها از جریان فرآیند استفاده می‌شوند.
4. بهداشت و درمان و آزمایشگاه:
فیلترهای غشایی و دستگاه اسمز معکوس به طور گسترده در تحقیقات آزمایشگاهی، استریل‌سازی، بیولوژی مولکولی و بیوشیمی کاربرد دارند.
5. فرآیندهای صنعتی:
بسیاری از کاربردهای صنعتی به فیلترهای غشایی برای تصفیه آب فرآیند، پالایش شیمیایی و نفت، بازیابی مواد با ارزش از جریان‌های فرآیند و حذف آلاینده‌ها از پساب‌های صنعتی متکی هستند.
6. حفاظت از محیط زیست:
فیلترهای غشایی با امکان تصفیه تخلیه‌های صنعتی، شیرابه‌های دفن زباله و آب‌های زیرزمینی آلوده و همچنین بازیابی منابع ارزشمند از جریان‌های زباله، نقش مهمی در حفاظت از محیط زیست ایفا می‌کنند.
بهترین فیلتر ممبران تصفیه آب
برند فیلمتک FilmTec، نام تجاری کمپانی Dow که اخیراً به نام Dupont تغییر یافته با تولید با کیفیت‌ترین فیلترهای غشایی اسمز معکوس ( RO) به طور گسترده شناخته می‌شود. دلایل متعددی وجود دارد که چرا فیلترهای FilmTec اغلب بهترین انتخاب برای سیستم‌های RO در نظر گرفته می‌شوند:
فیلترهای فیلمتک برای ارائه عملکرد بی‌نظیر و طول عمر مهندسی شده‌اند. آنها به گونه‌ای تولید می‌گردند که ناخالصی‌ها مانند نمک‌های محلول، مواد معدنی و آلاینده‌ها را دفع کنند، در حالی که نرخ جریان نفوذ بالا را حفظ می‌نمایند. این امر منجر به راندمان برتر تصفیه آب می‌شود.
این برند استانداردهای کنترل کیفیت سختگیرانه‌ای را در سراسر فرآیند تولید غشا حفظ می‌کند. یعنی هر غشاء مشخصات دقیقی را برای توزیع اندازه منافذ، نرخ دفع، مقاومت شیمیایی و استحکام مکانیکی برآورده می‌نماید و در نتیجه عملکرد ثابت و قابل اعتماد دستگاه‌های تصفیه آب RO تضمین می‌شود.
فیلترهای فیلمتک برای منابع و کاربردهای مختلف آب از جمله تصفیه آب خانگی، تجاری، صنعتی و شهری مناسب هستند. تطبیق پذیری آنها به طور موثر به ویژگی‌های مختلف آب خوراک، مانند آب لب شور، آب دریا و ترکیبات شیمیایی چالش برانگیز آب ایده‌ال می‌باشند. در نتیجه برند فیلمتک به گزینه‌ای ارجح برای تنظیمات دستگاه‌های مختلف تصفیه آب RO تبدیل شده است. هلدینگ بازرگانی اسپوتا از وارد کنندگان پیشگام و به نام فیلترهای ممبران فیلمتک در ایران می‌باشد.
برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره فیلتر ممبران اینجا کلیک کنید.
