غشا تصفیه آب – شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب

راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن

admin — Sat, 03 Oct 2020 04:35:46 +0000

راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن

مقدمه

عملکرد و راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن و استاندارد سازی ساختار آن ها از اهمییت بالایی برخوردار می باشد؛ به ویژه زمانی که محصول تازه ای از ممبران قرار است به بازار معرفی شود.

در این مطالعه موردی (case study)، سه مورد از ممبران های دریایی با ساختار پلی آمیدی بررسی می شود که یکی از آن ها به تازگی وارد بازار شده و ۲ مورد دیگر از محصولات سابق سازندگان ممبران RO می باشد. آزمایش های صورت گرفته بر روی یک دستگاه آب شیرین کن به روش اسمز معکوس واقع در کشور مصر انجام شده اند که نتایجی مفیدی از راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن استخراج شد که در ادامه به آن اشاره خواهد شد. این مطالعات از تاریخ ۶ ژوئن ۲۰۱۵ تا ۳۰ آوریل ۲۰۱۶ بر روی یک دستگاه آب شیرین کن صورت گرفته که آب دریای سرخ را به ظرفیت ۲۱۰۰۰ مترمکعب در روز را دریافت می کند و طبق شرایط ذکر شده در زیر کار تصفیه و شیرین سازی آب را انجام می دهد.

پارامتر آب خوراک	محدوده	میانگین
هدایت (μS/cm)	64,100 - 55,000	(±2408)59112
دما (C ̊)	30.2 - 23.0	(±1.33)27.6
pH		7.2

جهت کسب اطلاعات و استعلام قیمت موارد زیر کلیک کنید.

فروش ممبران ۴ اینچ و ۸ اینچ فیلمتک

فروش انواع ممبران هیدروناتیکز، ویوسایبر و …

فروش انواع دستگاه آب شیرین کن صنعتی

طراحی و ساخت انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی

مشخصات دستگاه مورد مطالعه

اپراتور های دستگاه آب شیرین کن ۳ عدد محفظه تحت فشار (Pressure Vessel)، که هریک شامل ۶ المان می باشند، برای مطالعه اختصاص دادند. مطابق تصویر زیر ممبران تازه ساخت SWRO1 و دو ممبران دیگر (تثبیت شده در بازار) SWRO2 و SWRO3 نامگذاری شده اند.

اطلاعات جامع از مشخصات فنی و داده های عملکردی هر کدام از سه ممبران در جداول زیر آورده شده است:

اطلاعات جامع از ممبران ها	SWRO1	SWRO2	SWRO3
ضخامت spacer (میلیمتر)	0.8	0.8	0.8
سطح ممبران (مترمربع)	37.2	41	37
درصد حذف نمک (میانگین)	99.80%	99.80%	99.75%
درصد حذف نمک (حداقل)	99.5%	99.55%	99.5%
درصد حذف بور	93.00%	91.50%	93.00%
دبی جریان آب تولیدی (مترمکعب در روز)	24.6	37.48	24.6

داده های عملکردی ممبران ها	SWRO1	SWRO2	SWRO3
حداکثر فشار عملیاتی (bar)	83	83	83
حداکثر دمای عملیاتی (C)	45	45	45
محدوده pH در حین عملیات	2-11	2-11	2-11
محدوده pH در حین شست و شو	1-12	1-13	1-12
حداکثر افت فشار در هر المان (bar)	1.0	1.0	1.4
حداکثر افت فشار در هر وسل (bar)	3.5	3.4	4.0
حداکثر غلظت کلر (ppm)	0.1ppm	0.1ppm>	0.1ppm>

نتایج در حین راه اندازی

در طول مطالعه ی راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن، اپراتور ها فشار خوراک ورودی را در ۶۰ بار نگه داشتند. البته فشار خوراک ۳ محفظه تحت فشار مورد تست به علت محدودیت در سیستم قابل اندازه گیری نبود. اگرچه، هدف رسم پروفایل عملکرد و مقایسه هرکدام از ممبران ها بود که مواردی مانند هدایت آب تولیدی، حذف نمک و جریان آب تولیدی در شرایط مختلف بود. هدایت و جریان آب تولیدی در ۲۴ ساعت اول استارت آپ بهره برداری از سیستم اندازه گرفته شد. نمودار های زیر مقادیر مختلف مورد بررسی که در زمان های مختلفی اندازه گیری شده، نمایش داده شده است.

هدایت آب الکتریکی در حین راه اندازی

دبی جریان آب تولیدی در حین راه اندازی

همان طور که از نمودار ها نمایان است، ممبران SWRO1 (ممبران تازه ساخت) در مقایسه با ۲ ممبران دیگر، از آب تولیدی با هدایت کمتر و دبی پایین تری برخوردار است. علاوه بر این، SWRO3 بالاترین دبی آب تولیدی را داشته است.

نتایج در طی یک دوره مشخص

مطالعات بر هدایت، جریان آب تولیدی و حذف نمک در طول دوره چندین ماهه طبق نمودار های زیر صورت گرفته است. همان طور که از نمودار مشخص است، چندین روز طول میکشد تا مقادیر پارامتر های موردنظر به پایداری برسند. در ابتدای دوره زمانی مطالعه، مقادیر هر پارامتر در SWRO1 تفاوت چشمگیرتری نسبت به سایر ممبران ها دارد.

طبق مطالعه بر راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن، به طور میانگین حذف نمک ممبران های SWRO2، SWRO1 و SWRO3 به ترتیب ۹۸.۹۵%، ۹۹.۶۴% و ۹۹.۶۲% اندازه گرفته شده است. داده های دبی آب تولیدی نیز به ترتیب ۳.۸۲، ۴.۱ و ۳.۶ مترمکعب در ساعت پس از رسیدن به پایداری نسبی(۵۰ روز) است.علت بالا بودن دبی آب تولیدی در SWRO2 مربوط به سطح بیشتر ممبران است. همچنین در مقطعی از زمان افزایش ناگهانی در دبی آب تولیدی داشته ایم که در اصل به دلیل شست و شو و رفع گرفتگی ممبران(عموما توسط آنتی اسکالانت ها) در همان مقطع زمانی بوده است.

هدایت آب تولیدی در یک دوره زمانی یک ساله

درصد حذف نمک در یک دوره زمانی یک ساله

دبی جریان آب تولیدی در یک دوره زمانی یک ساله

نتایج به صورت المان به المان

به منظور درک بهتری از عملکرد و راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن نمودار پروفایل هدایت هر المان به طور جداگانه رسم شده است. در هر ۶ المان در طول دوره مطالعه، هدایت آب تولیدی در SWRO1 همیشه بالاتر بوده است. در حالی که ۲ ممبران دیگر عملکردی مشابه داشته اند. همچنین مقدار هدایت از نمودار اولین المان (۱) تا آخرین المان (۶) افزایش داشته است. در واقع المان ها در طول عبور آب خوراک از محفظه تحت فشار میزان تصفیه به صورت تصاعدی بهینه تر می شود. زیرا شیب نمودار در المان های آخر تند تر بوده است.

پروفایل هدایت هر ممبران در المان های جداگانه در یک دوره زمانی چند ماهه

جمع بندی نهایی

طبق داده های فوق، این نتیجه حاصل می شود که: ممبران جدید حذف نمک کمتری دارد و آب تولیدی از آن با هدایت بالاتر و دبی کمتری می باشد. و به طور کلی با توجه به ارزیابی راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن به نسبت سایر ممبران ها، کیفیت پایین تری دارد.

:Source

Performance benchmarking of polyamid composite – Sea water reverse osmosis membrane

وبلاگ های مرتبط با راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن

نوشته راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن اولین بار در شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب. پدیدار شد.

نمک زدایی آب کشاورزی در مناطق دریایی

admin — Sun, 02 Aug 2020 00:04:13 +0000

تصفیه آب کشاورزی

نمک زدایی آب کشاورزی در مناطق دریایی چالش های بزرگی را در این خصوص به وجود آورده است. که در صورت حل این مشکلات افق هایی را برای آینده مدیریت آن در این نواحی روشن می سازد. در این تحقیق و مطالعه، هدف، بررسی تاثیرات نفوذ آب دریا در مناطق با زمین های پست و ارائه راه حل های احتمالی برای رفع آن می باشد.

از تاثیرات منفی شوری آب، کاهش تولیدات کشاورزی به ویژه از طریق کاهش عناصر مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر می باشد. عموما جهت کشت برنج، زمین های ساحلی و پست را به آن اختصاص می دهند. که عمدتا محصولات به دلیل پدیده پیشروی آب دریا (Seawater Intrusion) دچار نابودی می شوند.

نمونه ای از شوری رود های تحت تاثیر پدیده پیشروی آب دریا

طبق آخرین یافته ها، دلتای رود Mekong در ویتنام تحت تاثیر تغییرات آب و هوایی، بیش از ۷۵% استان ها تحت تاثیر پدیده پیشروی دریا قرار گرفته اند. شوری آب رودخانه تاحدود ۳۰ گرم بر لیتر در سال ۲۰۱۶ اندازه گیری شده بود. در حالی که، مقاوم ترین گونه های برنج تا سقف ۳-۴ گرم بر لیتر را می توانند تحمل کنند. این چالش های نوظهور، ناشی از رژیم های جریانی متغیر، جذر و مد و تبخیر آب زمین کشاورزی می باشد.

از این رو از روش های مختلف نمک زدایی آب کشاورزی جهت رفع این معضل استفاده شده است. روش های به کار رفته عبارت بودند از: اسمز معکوس (RO)، نانوفیلتراسیون، الکترودیالیز، رزین های یونی، فرآیند های الکتروشیمیایی و تقطیر گرمایی. روش اسمز معکوس از میان روش های موجود، بیشترین پتانسیل را در عملکرد تصفیه و نیز از جهات اقتصادی داشته است. لازم به ذکر است که علاوه بر روش های نمک زدایی می توان از پساب تصفیه شده از فاضلاب در مصارف کشاورزی بهره برد.

مقایسه شوری آب رود های دلتا Mekong در سه دیتای مختلف: مقدار میانگین، مقدار حداکثری در طول تاریخ و مقدار در ۲۰۱۶. (برای رودهای VC: Vam Co, VCD: Vam Co Dong, VCT: Vam Co Tay, H: Ham Luong, CC: Co Chien, H: Hau, CL: Cai Lon)

تکنولوژی های موجود برای نمک زدایی آب کشاورزی در مناطق دریایی

اسمز معکوس (RO)

فلسفه استفاده از دستگاه های آب شیرین کن به روش RO از شعار ایالات متحده، ((بیابان را سبز کن)) نشأت می گیرد. اخیرا کشورهایی بوده اند که آب حاصل از نمک زدایی با اسمز معکوس را به عنوان منبع اصلی آب کشاورزی به کار برده اند. به عنوان مثال: اسپانیا ۱,۴۰۰,۰۰۰m3/day تولید آب شیرین توسط اسمز معکوس دارد که ۲۲% از این مقدار برای کشاورزی اختصاص داده می شود. همچنین کشورهای کویت ۱۳% از مقدار کل ۱,۰۰۰,۰۰۰m3/day آب تولیدی، ایتالیا ۱.۵% از ۶۴,۷۰۰m3/day و بحرین ۰.۴% ۶۲,۰۰۰m3/day را در مصارف کشاورزی استفاده می کنند.

روش اسمز معکوس برخلاف سایر روش ها برای محدوده های وسیعی از شوری (TDS)، از ۲۵۰۰ تا ۳۵,۰۰۰ میلی گرم بر لیتر (ppm)، برای مصارف کشاورزی و آشامیدنی مناسب است. در مناطق دریایی که به آب شیرین دسترسی ندارند، آب حاصل از RO هم کیفیت مناسب را دارد و هم به دلیل هزینه های بهره برداری به نسبت پایین، مقرون به صرفه ترین روش ممکن در طولانی مدت خواهد بود. هزینه بهره برداری در RO بسته به هزینه مصرف انرژی به خصوص برق در هر کشوری بستگی دارد که می تواند متغیر باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آب شیرین کن ها به لینک های زیر مراجعه فرمایید:

اسمز معکوس – آنتی اسکالانت – آب شیرین کن کشاورزی – تصفیه آب صنعتی – تصفیه آب نیمه صنعتی

نانوفیلتر

روش نانوفیلتراسیون (NF) بر اساس فرآیند غشایی با منافذ با سایز بین ۰.۵ تا ۱.۵ نانومتر عمل می کند. این روش قدرت حذف نمک بالا و قابلیت خروج آب با فلاکس بالا که تحت فشار پایین می تواند عمل کند. البته نانوفیلترها به دلیل هزینه بالای آنها، به عنوان پیش تصفیه قبل از RO استفاده می شوند تا هم کیفیت خروجی را بالا ببرند و هم عمر ممبران ها را با کاهش گرفتگی آن ها طولانی تر کنند.

الکترودیالیز

الکترودیالیز (ED) یک فرآیند غشایی است که در آن یون ها از طریق غشاهای انتخاب پذیر تبادل یون توسط اختلاف پتانسیل موجود جداسازی می شوند. این روش معمولا برای تصفیه آب های لب شور با شوری پایین به منظور ایجاد استاندارد خروجی آب آشامیدنی استفاده می شود. همچنین این روش هزینه بهره برداری نسبتا بالایی دارد.

رزین های تبادل یونی

روش تبادل یونی (IX) جهت تصفیه، جداسازی و رفع آلودگی یون های موجود در محلول های آبی و سایر محلول های یونی توسط رزین های تبادل یونی مناسب، به کار گرفته می شود. این روش ریکاوری بسیار بالایی دارد و کیفیت آب خروجی بالا، انرژی مصرفی پایین و فعالیت های عمرانی پایین از مزایای این روش می باشد. البته به دلیل نیاز به مواد شیمیایی جهت احیای تبادلگر های یونی، هزینه بهره برداری بسیار بالایی در نمک زدایی آب کشاورزی دارد. عموما این روش صرفا به عنوان یک پیش تصفیه، جهت حذف یون های آلی و غیر آلی که سبب گرفتگی ممبران می شوند، مناسب می باشد.

دفع پساب تغلیظ شده

از چالش های موجود در صنایع نمک زدایی، تخلیه محلول تغلیظ شده به محیط زیست و عواقب آن است. که این محلول می تواند حاوی غلظت بالایی از نمک ها و فلزات سنگین باشد. استراتژی های مختلفی در مدیریت پساب تغلیظ شده از جمله به حداقل رسانی دبی پساب، استفاده مستقیم از آن و یا دفع مستقیم آن وجود دارند.

جهت به حداقل رسانی دبی پساب تغلیظ شده، از روش های پیش تصفیه شیمیایی برای حذف یون هایی مانند کلسیم، منیزیم، باریم و استرانسیم به کار می روند. علاوه بر این، از این پساب تغلیظ شده می توان به عنوان یک منبع با ارزش برای تولید نمک های معدنی، فلزات و مواد شیمیایی بهره برد. در نتیجه ی احیای نمک از محلول تغلیظ شده، ارزش اقتصادی فرآیند نمک زدایی آب کشاورزی را بالا می برد.

نتیجه

طبق مطالعات صورت گرفته، روش های مذکور به منظور نمک زدایی آب کشاورزی عموما طول عمر تا حدود بیش از ۱۰ سال دارند به جز رزین های تبادل یونی که صرفا تا ۲ سال عملکرد بهینه دارند. سیستم های RO در حداکثر ریکاوری شیرین سازی کمترین مقدار را دارند که البته برای ریکاوری های بالا در سایر روش ها هزینه های بسیار بالایی باید صورت گیرد. برای مصارف کشاورزی عموما از منابع آب چاه (عمدتا در محدوده ۲۵۰۰ تا ۳۰۰۰ میلی گرم بر لیتر) استفاده می شود که هزینه در تصفیه را به نسبت پایین می آورد و می توان از روش های مختلف یک مورد مناسب را با توجه به شرایط موجود انتخاب کرد. اما در مناطق دریایی مانند دلتای Mekong کشاورزان مجبور به استفاده از منابع با شوری بالا هستند که در این شرایط صرفا RO جوابگوی نیازشان خواهد بود.

:Source

Desalination of brackish water for agriculture: Challenges and future perspectives for seawater intrusion areas in Vietnam

وبلاگ های مرتبط با نمک زدایی آب کشاورزی در مناطق دریایی:

تصفیه آب کشاورزی

تصفیه آب صنعتی چیست؟

راندمان ممبران های دستگاه آب شیرین کن

فروش آنتی اسکالانت برای رفع گرفتگی ممبران های آب شیرین کن

نوشته نمک زدایی آب کشاورزی در مناطق دریایی اولین بار در شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب. پدیدار شد.