یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس (RO) دارای اجزای مختلفی است که هر یک، وظیفه و کارکرد مشخص و تعریف شده خود را دارند.
شکل زیر، دیاگرام جریان فرآیندی (Process Flow Diagram) یک سیستم اسمز معکوس و تجهیزات به کار رفته در آن را نمایش می دهد:
مطابق شکل فوق، تجهیزات و سیستم های اصلی سیستم اسمز معکوس (RO) شامل موارد زیر هستند:
- فیلترهای کارتریجی
- پمپ تغذیه RO (بوستر پمپ)
- پرشر وسل
- لوله کشی
- ابزار دقیق
- سیستمهای کنترلی
- جمع آوری و مدیریت داده ها
- تجهیزات کمکی
در این مجموعه مقالات، تلاش می شود که تا در مورد هر کدام از موارد فوق، توضیحاتی ارائه شود.
فیلترهای کاتریجی معمولاً پیش از بوستر پمپ سیستم RO و برای پیش تصفیه آب ورودی به ممبرانها مورد استفاده قرار می گیرند. هدف اصلی فیلترهای کارتریجی، جلوگیری از ورود احتمالی رزین، سیلیس و کربن موجود در بخش سیستم پیش تصفیه به بوستر پمپ و صدمه به پره های پمپ و همینطور ممبرانها و بستن منافذ آنها می باشد. فیلترهای کارتریجی، علاوه بر انجام این کار، از ورود ذرات معلق بسیار ریز که در بخش پیش تصفیه حذف نشده اند، به ممبرانها جلوگیری می نمایند.
البته فیلترهای کارتریجی، برای فیلتراسیون حجم بالای ذرات معلق نباید مورد استفاده قرار بگیرند. به عبارتی، هیچگاه فیلترهای کارتریجی به تنهایی نباید برای کاهش کدورت (Turbidity) و شاخص SDI آب مورد استفاده قرار گیرند.
دقت حذف ذرات در فیلترهای کارتریجی معمولاً 5 میکرون است. البته برای مواردی که میزان لخته های سیلیس و یا سیلیکات های فلزی در آب خوراک بالا باشد، پیشنهاد می شود که از فیلترهای کارتریجی با دقت 1 تا 3 میکرون استفاده شود.
فیلترهای کارتریجی، در صورت مناسب و یا کافی نبودن بخش پیش تصفیه سیستم RO، بسرعت دچار گرفتگی شده و می بایست تعویض شوند. این بدان معناست که هزینه مواد و نیروی انسانی نیز افزایش خواهد یافت.
فیلترهای کارتریجی علاوه بر میزان دقت حذف ذرات، بر اساس اندازه طول فیلتر نیز انواع مختلفی دارند. طول فیلترهای کارتریجی، ده، بیست، سی و یا چهل اینچ است. قطر فیلترهای کارتریجی مورد استفاده در سیستم های اسمز معکوس، معمولاً 2.5 اینچ است. فیلترهای با این قطر، به فیلترهای "اسلیم" در بازار معروف هستند.
تعداد فیلترهای کارتریجی مورد نیاز، بر اساس دبی سیستم تعیین می شود. بر اساس یک قاعده کلی، دبی عبوری از یک فیلتر کارتریجی با طول 10 اینچ و قطر 2.5 اینچ، حداکثر 5 گالن در دقیقه (gpm) در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، برای دبی آب 200 gpm، به چهل عدد فیلتر کارتریجی 10 اینچ و یا ده عدد فیلتر کارتریجی 40 اینچ نیاز خواهد بود.
فیلترهای کارتریجی در سیستم های اسمز معکوس معمولاً در هوزینگ های استیل قرار داده می شوند. بزرگترین هوزینگ استیل استاندارد، می تواند 112 عدد کارتریج فیلتر 40 اینچ را در خود جا دهد که قادر است حدوداً 2000 gpm آب را از خود عبور داده و تصفیه کند. دبی های بالاتر، نیازمند استفاده از چند هوزینگ و یا هوزینگ های خاص ساخته شده برای آنها می باشند.
استفاده از فیلترهای قابل تعویض یکبار مصرف بیشتر از فیلترهای قابل شستشو توصیه می شود. استفاده از فیلترهای قابل شستشو دارای محدودیت هایی از جمله موارد زیر می باشد:
- امکان عبور ذرات معلق از فیلتر به مرور زمان در صورت عدم شستشوی دقیق و مناسب
- راندمان پائین تر نسبت به فیلترهای قابل تعویض یکبار مصرف
- احتمال بالاتر ایجاد رسوب بیولوژیکی در فیلترهای قابل شستشو
زمانیکه فیلترهای کارتریجی نو در سیستم قرار می گیرند، آب خروجی اولیه می بایست به سمت فاضلاب هدایت شود. انجام این کار به این دلیل است که آب عبوری از فیلترهای کارتریجی نو ممکن است حاوی ذرات موجود در مواد تشکیل دهنده فیلترها بوده و در صورت ورود به ممبرانها می توانند باعث ایجاد رسوب و گرفتگی در آنها شوند. بعنوان مثال، در ساختار فیلترهای کارتریجی ساخته شده از پلی پروپیلن، یک خانواده مواد شیمیایی به نام فتالات ها (Phthalates) وجود دارند که مقدار خیلی جزئی از آنها (در حد 50 ppb) می تواند باعث رسوب گذاری روی سطح ممبران شود.
فیلترهای کارتریجی قرار گرفته در سیستم تصفیه آب اسمز معکوس، می بایست بصورت منظم مورد بازدید و بررسی قرار گیرند تا در صرت لزوم تعویض شوند. فیلترهای کارتریجی می بایست در شرایط زیر (هر کدام زودتر اتفاق افتاد)، تعویض شوند:
- افت فشار دو طرف فیلترها به 5 psi برسد.
- هر دو هفته یکبار
حتی در حالتی که آب خوراک سیستم RO، آب تمیزی باشد (مثلاً آب تصفیه شده توسط یک دستگاه اسمز معکوس دیگر و یا آب چاه با میزان آهن بسیار پائین)، باز هم فیلترهای کارتریجی می بایست حداکثر هر ماه یکبار تعویض شوند تا ریسک به وجود آمدن رسوب بیولوژیکی در محفظه های آنها به حداقل برسد.
بازرسی و مطالعه فیلترهای کارتریجی استفاده شده، می تواند حاوی اطلاعات مفیدی در خصوص نوع رسوب هایی که ممکن است روی سطح ممبران نیز به وجود بیاید، باشد. حتی ذرات معلق گیر افتاده در این فیلترها می توانند مورد آزمایش قرار گرفته و ترکیب شیمیایی آنها مشخص شود. انجام این کار می تواند به اضافه کردن امکانات و عملکرد بخش پیش تصفیه کل سیستم RO، کمک شایانی نماید.
نظرات