شرکت آتیه انرژی تلاش بیش از بیست سال است که در زمینه واردات و تأمین فیلتر ممبران‌های صنعتی، نیمه‌صنعتی و خانگی فعالیت می‌کند. ما نمایندگی رسمی برندهای معتبر جهانی فیلتر ممبران از جمله فیلمتک (Filmtec)، دوپونت (DuPont)، CSM ممبران، ال‌جی کم (LG Chem)، ونترون (Veneron)، و هایدروناتیک (Hydronautics) را داریم.
فیلتر ممبران
فیلتر ممبران در روش های مختلف تصفیه آب مانند اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون، فیلتر ممبران به عنوان یکی از اجزای اصلی استفاده می شود. این فیلتر تاثیر بسزایی در حذف آلاینده های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی دارد. عملکرد ممبران در تصفیه آب بر پایه حذف مواد آلاینده با استفاده از غشای نیمه تراوا انجام می شود و از ورود ناخالصی ها به بخش آب تصفیه شده جلوگیری می کند.
تیم فنی شرکت آتیه انرژی تلاش در این مقاله به سوالاتی مانند مفهوم ممبران، عملکرد آن در تصفیه آب و عوامل تاثیرگذار بر عمر فیلتر ممبران پاسخ می دهد.
به منظور بررسی و خرید لیست محصولات، بر روی لامپ یو وی کلیک کنید.
برای معرفی فیلتر ممبران، ابتدا باید با مفهوم غشا آشنا شوید. غشا در واقع یک لایه نازک و صفحه‌ای است که می‌تواند برخی مواد و ذرات را جذب کند، در حالی که اجازه عبور برخی دیگر را نمی‌دهد. در فیلتر ممبران، چند لایه غشا به‌طور مرتب در اطراف یک لوله پلاستیکی قرار می‌گیرند، به‌طوری که فقط آب خالص قادر به عبور از آن‌ها می‌شود.
فیلتر ممبران یک فیلتر نیمه‌تراوا است، به این معنا که ذرات آلاینده‌های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی نمی‌توانند از منافذ آن عبور کنند. این فیلتر در فرایندهای تصفیه آب مانند اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون کاربرد زیادی دارد و توانایی حذف ذراتی تا اندازه 0.0001 میکرون را داراست. استفاده از فیلتر ممبران در تصفیه آب برای کارخانجات، تصفیه‌خانه‌ها و صنایع بزرگ به‌شدت متداول است.
مشخصات فیلتر ممبران آب
فیلتر ممبران آب از سه بخش اصلی تشکیل شده است: ممبران، قاب و پمپ. ممبران بخش مرکزی فیلتر است که آب را تصفیه کرده و آلاینده‌های مختلف را از آن جدا می‌کند. قاب فیلتر برای نگهداری ممبران و دفع آلودگی‌ها از آب استفاده می‌شود، در حالی که پمپ مسئول انتقال آب به داخل فیلتر ممبران و توزیع آب تصفیه‌شده به سمت مصرف‌کنندگان است.
ممبران فیلتر ممبران آب در دو نوع ماکروپروس و میکروپروس تولید می‌شود که هدف اصلی آن‌ها حذف آلودگی‌ها و ذرات ناخواسته از آب است. این فیلترها معمولاً از پلیمرهایی مانند پلی‌آمید، پلی‌استر، پلی‌سولفون و پلی‌کربنات ساخته می‌شوند. فرآیندهای تولید فیلترهای ممبران آب شامل دو روش اصلی است: روش فرآیند پخش شده و روش فرآیند تراوش مستقیم.
فیلترهای ممبران آب از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هرکدام نقش خاصی در فرآیند تصفیه آب ایفا می‌کنند. این اجزا عبارتند از:
- ممبران: بخش اصلی فیلتر که وظیفه تصفیه آب و حذف آلاینده‌ها را به عهده دارد. ممبران‌ها به صورت لایه‌هایی در اطراف یک لوله الیافی قرار می‌گیرند و بسته به اندازه منافذشان به انواع مختلفی مانند میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF)، نانوفیلتراسیون (NF) و اسمز معکوس (RO) تقسیم می‌شوند.
- پشتیبان‌ها: این قسمت‌ها برای تقویت و حمایت از ممبران طراحی شده‌اند. در برخی فیلترهای ممبران، از قطعات پشتیبانی مانند توپولوژی پوسته، روش ساخت، ضخامت و ساختار خاص استفاده می‌شود.
- بدنه فیلتر: ساختار اصلی فیلتر که ممبران و قطعات پشتیبان را در بر می‌گیرد و آن‌ها را در جای خود نگه میدارد. برخی فیلترها دارای محفظه‌هایی برای جمع‌آوری آب تصفیه‌شده نیز هستند.
- سیستم پمپ: این قسمت برای ایجاد فشار و اختلاط در فیلتر ممبران به کار می‌رود و به انتقال آب به درون فیلتر کمک می‌کند.
- کنترل‌کننده: دستگاهی است که عملکرد فیلتر را مدیریت کرده و به عیب‌یابی و تنظیم خودکار سیستم کمک می‌کند.
- لوله‌ها و اتصالات: برای اتصال فیلتر ممبران به سایر سیستم‌ها و دستگاه‌ها مانند سیستم‌های تزریق و تصفیه محیط‌زیستی استفاده می‌شود.
این اجزا به‌طور مشترک با هم عمل می‌کنند تا فرآیند تصفیه آب به‌طور مؤثر و بدون نقص انجام شود.
انواع فیلتر ممبران
انواع فیلتر ممبران
فیلترهای ممبران بر اساس اندازه منافذ و قطر پوره‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. این دسته‌بندی‌ها شامل موارد زیر است:
- ممبران میکروفیلتراسیون (Microfiltration – MF): منافذ این فیلترها حدود ۰.۱ تا ۱ میکرون است و برای جداسازی ذرات معلق، باکتری‌ها و ویروس‌ها از محلول‌های آبی به‌کار می‌روند.
- ممبران اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration – UF): این فیلترها با منافذی به اندازه ۰.۰۱ تا ۰.۱ میکرون طراحی می‌شوند و برای جداسازی فعال‌کننده‌ها، ویروس‌ها، باکتری‌های بزرگ و مواد رنگی از آب استفاده می‌شوند.
- ممبران نانوفیلتراسیون (Nanofiltration – NF): این فیلترها دارای منافذی مشابه UF هستند، اما اندازه پوره‌ها در حدود ۰.۰۰۱ تا ۰.۰۱ میکرون است. آن‌ها برای جداسازی یون‌ها، بهبود کیفیت رنگ، طعم و بوی آب کاربرد دارند.
- ممبران اسمز معکوس (Reverse Osmosis – RO): با منافذی بسیار ریز که حدود ۰.۰۰۱ میکرون است، این فیلترها برای حذف نمک‌ها، مواد شیمیایی، باکتری‌ها، ویروس‌ها، فلزات سنگین و سایر آلاینده‌ها از آب به‌کار می‌روند.
انواع فیلتر ممبران بر اساس ساختار:
- فیلتر ممبران الیافی توخالی (Hollow Fiber Membrane Filters): این فیلترها به صورت لوله‌های الیافی طراحی شده‌اند که داخل آن‌ها ممبران قرار دارد. آب از طریق الیاف به بیرون منتقل می‌شود تا تصفیه گردد.
- فیلتر ممبران مارپیچ (Spiral Membrane Filters): در این نوع فیلتر، ممبران به صورت مارپیچ روی محور داخلی یک لوله قرار دارد. این طراحی به دلیل تولید حجم بالای آب تصفیه‌شده، در کارخانجات تصفیه آب بسیار مناسب است.
فیلتر ممبران در فرایند اسمز معکوس
روش اسمز معکوس به عنوان یک فناوری پیشرفته در تصفیه آب و حتی تولید انرژی، در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. یکی از کاربردهای نوین این فناوری، استفاده از تفاوت غلظت آب شیرین و شور برای تولید برق در نیروگاه‌های اسمزی است. در این نیروگاه‌ها، آب شیرین موجود در رودخانه‌ها و آب دریا به عنوان منابع انرژی برای تولید برق استفاده می‌شود که با پیشرفت‌های زیادی همراه بوده است.
با این حال، روش اسمز معکوس بیشتر در تصفیه آب کاربرد دارد تا در تولید برق. در این روش، از غشاهای خاصی با لایه‌های متعدد استفاده می‌شود که تنها اجازه عبور آب را می‌دهند و مانع عبور آلاینده‌ها، نمک‌ها، فلزات سنگین و سایر مواد مضر می‌شوند. این فناوری به دلیل خاصیت غلظت‌سنجی خود، قادر است آب‌های آلوده را از مواد مضر پاک کند و تنها آب خالص را از خود عبور دهد. به این ترتیب، به دست آوردن آبی تمیز، سالم و فاقد آلاینده‌های مضر امکان‌پذیر می‌شود.
در تصفیه خانه‌های صنعتی، استفاده از روش اسمز معکوس هزینه‌بر است و به همین دلیل اغلب از دستگاه‌های کوچکتر و کم‌کاربردتر برای تصفیه آب استفاده می‌شود. با این حال، در دستگاه‌های تصفیه آب خانگی، استفاده از فیلتر ممبران اسمز معکوس ضروری است تا آب خانگی تمیز و سالم باشد و استانداردهای کیفیت آب رعایت شود
به منظور بررسی و خرید لیست محصولات، بر روی فیلتر کربنی کلیک کنید.
بررسی مزایا و معایب فیلتر ممبران
استفاده از فیلتر ممبران در صنایع مختلف به دلیل کارایی بالا در فیلتراسیون، کاهش سختی آب و تنوع طراحی‌ها در حال گسترش است. این فیلترها قادرند آلاینده‌ها، مواد شیمیایی و میکروب‌ها را از آب حذف کنند و به تولید آبی پاک و سالم کمک کنند. با این حال، طراحی نادرست سیستم‌های تصفیه آب می‌تواند منجر به مشکلات جدی مانند کاهش عمر مفید ممبران و کاهش کارایی سیستم شود.
برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی، توصیه می‌شود که طراحی و ساخت سیستم تصفیه آب به دست افراد متخصص و آموزش‌دیده سپرده شود. این افراد می‌توانند به درستی نیازهای خاص سیستم شما را شناسایی کرده و طراحی مناسبی ارائه دهند. همچنین، در صورت بروز مشکلات، بهتر است از خدمات متخصصان برای رفع ایرادات استفاده کنید تا از بروز آسیب‌های بیشتر جلوگیری شود و سیستم تصفیه آب شما به بهینه‌ترین شکل عمل کند.
4 نکته مهم در شستشوی فیلتر ممبران
برای شستشوی مؤثر فیلتر ممبران، رعایت نکات زیر می‌تواند کمک‌کننده باشد:
شستشوی جداگانه هر مرحله: در هنگام شستشو، دستگاه‌های اسمز معکوس یا نانوفیلتراسیون باید به‌طور جداگانه شسته شوند تا از انتقال رسوبات جدا شده از لایه‌های ممبران به مرحله بعدی جلوگیری شود.
تعویض محلول شستشو: اگر محلول شستشو کدر یا تیره شد، باید محلول جدیدی آماده شود. ابتدا فیلتر ممبران را با شوینده‌های قلیایی شستشو دهید و سپس با شوینده‌های اسیدی. در صورت گرفتگی ممبران به دلیل رسوبات کربنات کلسیم یا هیدروکسید آهن، ابتدا با شوینده قلیایی و سپس با شوینده اسیدی شستشو دهید.
شستشوی دو مرحله‌ای برای گرفتگی‌های ترکیبی: در صورتی که گرفتگی ممبران ناشی از ترکیبی از کلوئیدها، مواد آلی، میکروارگانیسم‌ها و کربنات کلسیم باشد، شستشوی دو مرحله‌ای توصیه می‌شود.
کنترل pH در طول شستشو: در حین فرآیند شستشو، پی‌اچ محلول را اندازه‌گیری کنید. اگر پی‌اچ بیش از 0.5 واحد افزایش یافت، از اسید و اگر بیش از 0.5 واحد کاهش یافت، از هیدروکسید سدیم استفاده کنید تا فرآیند شستشو به‌درستی انجام شود.
خرید و قیمت فیلتر ممبران
برای خرید فیلتر ممبران، توجه به چند نکته ضروری است تا بتوانید فیلتر مناسبی برای سیستم خود انتخاب کنید. در اینجا مهم‌ترین مواردی که باید در نظر داشته باشید آورده شده است:
برند فیلتر ممبران: برند یکی از عوامل تعیین‌کننده قیمت فیلتر ممبران است. برخی از برندهای معروف و باکیفیت در بازار شامل فیلمتک، CSM، ال‌جی کم، ونترون، ممبرانیوم و هایدروناتیک هستند. برندهای معتبر مانند دوپونت نیز شناخته شده و محصولات آن‌ها از بهترین کیفیت برخوردارند.
ظرفیت و مشخصات فنی: ظرفیت فیلتر و مشخصات فنی آن تاثیر زیادی در قیمت‌گذاری دارد. فیلترهای ممبران با ظرفیت بالاتر معمولاً قیمت بالاتری دارند و باید متناسب با نیاز سیستم انتخاب شوند.
اصالت کالا: اصالت فیلتر ممبران بسیار مهم است، زیرا فقط فیلترهای اورجینال می‌توانند عملکرد مطلوبی داشته باشند و از خرابی زودهنگام یا کاهش عملکرد جلوگیری کنند. بنابراین، همیشه از فروشندگان معتبر خرید کنید تا از اصالت کالا اطمینان حاصل کنید.
ویژگی‌های آب ورودی: پیش از خرید فیلتر ممبران، کیفیت و ویژگی‌های آب ورودی را بررسی کنید. پارامترهایی همچون میزان سختی آب، میزان ناخالصی‌ها و نوع آلاینده‌ها باید مد نظر قرار گیرد تا فیلتر مناسب برای سیستم تصفیه انتخاب شود.
توجه به این نکات باعث می‌شود که فیلتر ممبران مناسب با کارایی بالا برای سیستم شما انتخاب شود و از طول عمر بالاتر و عملکرد بهتر آن بهره‌مند شوید.
عملکرد فیلتر ممبران در تصفیه آب
ممبران‌ها در فرآیند تصفیه آب نقش بسیار مهمی دارند و عملکرد آن‌ها به گونه‌ای است که آب را از آلاینده‌ها پاک می‌کنند. فیلتر ممبران در تصفیه آب به این شکل عمل می‌کند:
قرارگیری غشا: غشای نیمه‌تراوا در اطراف میله استوانه‌ای قرار می‌گیرد و داخل محفظه‌ای به نام “هوزینگ فیلتر کارتریج” قرار می‌گیرد. طراحی دقیق این محفظه بستگی به نوع دستگاه تصفیه آب دارد.
ورود آب و چرخش آن: آب وارد محفظه می‌شود و به صورت چرخشی در اطراف فیلتر به حرکت درمی‌آید. این چرخش باعث می‌شود که آب از منافذ بسیار ریز غشا عبور کرده و آب خالص و بدون آلودگی از داخل ممبران به مجرای آب منتقل شود.
عبور آلاینده‌ها: آلاینده‌های موجود در آب مانند نمک‌های حل‌شده و غیرحل‌شده، فلزات سنگین، باکتری‌ها، قارچ‌ها و ذرات جامد معلق به دلیل اندازه‌های بزرگتر از منافذ ممبران نمی‌توانند از آن عبور کنند. این مواد وارد مجرای فاضلاب می‌شوند و در نهایت به عنوان فاضلاب از سیستم خارج می‌شوند.
آلاینده‌های قابل حذف توسط ممبران عبارتند از:
- نمک‌های حل‌شده و غیرحل‌شده: ممبران قادر به حذف انواع نمک‌های محلول در آب است.
- فلزات سنگین و سرطان‌زا: مانند سرب، آرسنیک، و کادمیوم.
- نیترات‌ها: که می‌توانند برای سلامت انسان خطرناک باشند.
- باکتری‌ها و قارچ‌ها: که باعث آلودگی میکروبی آب می‌شوند.
- ذرات جامد معلق: با اندازه کمتر از یک نانومتر، که به طور موثر حذف می‌شوند.
- سختی آب: ممبران‌ها قادر به کاهش سختی آب مورد نیاز برای دیگ بخار، بویلرها و سایر تجهیزات تصفیه آب صنعتی بزرگ هستند.
استفاده از فیلتر ممبران باعث می‌شود که آبی تمیز، سالم و بدون آلودگی برای مصارف مختلف در دسترس باشد.
زمان عمر فیلتر ممبران
درست است که تماس مداوم فیلتر ممبران با آلاینده‌ها می‌تواند موجب کاهش کارایی و عمر مفید آن شود. بنابراین، شستشو و تمیز کردن مرتب فیلتر ممبران اهمیت زیادی دارد تا عملکرد آن بهینه باقی بماند. برای جلوگیری از کاهش عملکرد، برخی نکات و روش‌ها قابل توجه است:
آلاینده‌ها: میزان و نوع آلاینده‌ها موجود در آب، به ویژه ذرات معلق و مواد شیمیایی، تأثیر زیادی بر عمر ممبران دارند. بنابراین، استفاده از سیستم‌های پیش‌تصفیه می‌تواند بسیار مفید باشد. این سیستم‌ها به حذف آلاینده‌های بزرگتر از منافذ ممبران کمک می‌کنند تا فقط ذرات ریز باقی‌مانده وارد ممبران شوند.
پیش‌تصفیه: به‌منظور کاهش بار آلاینده‌ها، در بسیاری از سیستم‌های تصفیه آب، پیش‌تصفیه‌های متعددی از جمله فیلترهای شنی، کربنی و نرم‌کننده‌ها قبل از ورود آب به ممبران استفاده می‌شوند.
محافظت از ممبران در برابر کلر: یکی از آسیب‌هایی که می‌تواند به ممبران وارد شود، تماس بیش از حد با کلر است. استفاده از فیلترهای کربنی برای حذف کلر از آب قبل از رسیدن به ممبران می‌تواند عمر آن را طولانی‌تر کند.
شستشو و نگهداری دوره‌ای: شستشوی منظم ممبران با استفاده از محلول‌های قلیایی و اسیدی، به ویژه در صورت مشاهده کدری محلول‌های آب خروجی، برای بازگرداندن کارایی ممبران ضروری است.
شرکت آتیه انرژی تلاش یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب است و در محصولات خود از فیلتر ممبران با کیفیت بالا استفاده می‌کند که کارایی بالایی دارند. اگر به مشاوره نیاز دارید، می‌توانید از راه‌های ارتباطی ذکر شده برای تماس با این شرکت استفاده کنید
تلفکس : 02188420878
مبنع
https://www.freshwatersystems.com/blogs/blog/what-is-a-filter-membrane-and-how-does-it-work
