انواع فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب

در دنیای امروز، با افزایش تقاضا برای منابع طبیعی پاک و بهره‌برداری بهینه از آب و انرژی، استفاده از فناوری‌های نوین در فرآیندهای تصفیه و جداسازی به امری ضروری تبدیل شده است. یکی از این فناوری‌ها، انواع فیلتر ممبران است که با عملکرد ویژه خود، انقلابی در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب، داروسازی، صنایع غذایی و بسیاری دیگر ایجاد کرده‌اند. این فیلترها قادرند ذرات ریز، آلودگی‌ها و حتی میکروب‌ها را از مایعات و گازها جدا کنند، فرآیندهایی که بدون آنها یا بسیار پیچیده و پرهزینه یا عملاً غیرممکن هستند

معرفی انواع فیلتر ممبران

ممبران فیلترهایی هستند با هدف حذف میکروارگانیسم و باکتری هایی که در پساب ها یا آب شور پیوسته در حال رشد هستند. در ادامه انواع فیلتر ممبران مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب صنعتی به کیفیت آب خروجی و از بین رفتن آلایندگی های آن بستگی دارد که در ذیل به آن ها خواهیم پرداخت:

• ممبران میکروفیلتراسیون (MF):

فیلترهای میکروفیلتراسیون (Microfiltration) مشابه فیلترهای اولترافیلتراسیون عمل می‌کنند، اما منافذ آن‌ها بزرگتر است. این فیلترها قادرند ذرات معلق بزرگتر از 0.1 میکرومتر مانند باکتری‌ها، کدورت‌ها و سایر ذرات بزرگ را از مایعات جدا کنند. میکروفیلتراسیون بیشتر در کاربردهای پیش‌تصفیه و یا به عنوان گام اول در فرآیندهای تصفیه استفاده می‌شود.

این فیلترها به دلیل هزینه پایین و عملکرد ساده‌شان، در صنایع غذایی، داروسازی و تصفیه آب شهری بسیار رایج هستندهدف از این فیلتر حذف ذرات با اندازه ی 0.03 تا 10 میکرون در محدوده فشار پایین 15 psi تا 60 psi می باشد، که شامل خاک، ماسه، جلبک و … می شوند.

پس می توان ممبران میکروفیلتراسیون را، یک پیش تصفیه اسمز معکوس نام برد، تا از ایجاد رسوب در طی فرآیند تصفیه آب جلوگیری نماید. گاهی میکروفیلتراسیون را به اشعه UV مجهز می نمایند تا بتواند ویروس های آب را نیز حذف کند.

ممبران اولترافیلتراسیون (UF)

فیلترهای اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration) برای جداسازی مولکول‌ها و ذرات بزرگتر از 0.01 میکرومتر از آب یا مایعات به کار می‌روند. این فیلترها می‌توانند ذراتی مانند ویروس‌ها، باکتری‌ها، پروتئین‌ها و مواد جامد معلق را از مایعات حذف کنند. در این نوع فیلتر، فشار آب باعث می‌شود که آب به داخل غشاء عبور کرده و ذرات بزرگ‌تر از آب، از آن جدا شوند.

فیلترهای UF در کاربردهایی مانند تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب، و حتی در صنایع لبنی و غذایی که نیاز به جداسازی مواد خاص دارند، استفاده می‌شونداین فیلتر ذرات با اندازه های 0.002 تا 0.1 میکرون را در محدوده فشار 30 psi تا 100 psi تصفیه می نماید. این فیلتر قادر است ویروس هایی در این اندازه را به کلی حذف نماید.

ممبران نانوفیلتراسیون (NF)

فیلترهای نانو فیلتر (Nanofiltration) به طور مشابه با فیلترهای اسمز معکوس عمل می‌کنند اما تفاوت آن‌ها در اندازه منافذ غشاء است. این فیلترها برای حذف ذرات بزرگتر از مولکول‌های آب، نظیر یون‌های منفی و مثبت، اتم‌ها و مولکول‌های آلی طراحی شده‌اند. به دلیل اینکه منافذ این فیلترها بزرگتر از منافذ فیلترهای اسمز معکوس هستند، قادرند مواد خاصی مثل کلسیم و منیزیم را جدا کرده، اما نمک‌ها را به طور کامل از بین نمی‌برند.

بنابراین، این فیلترها در کاربردهایی که نیاز به تصفیه جزئی و کنترل سختی آب دارند، مانند تصفیه آب آشامیدنی یا صنایع دارویی، بسیار مفید هستندفیلتری که تا 0.001 میکرون، در از بین بردن ویروس های آب دقت دارد. این ممبران نیازمند 150 psi است، که عبور آب را در فشار بالاتری از دو ممبران دیگر نشان می دهد. کاهش قلیایی بودن آب و حذف تمامی ویروس ها از جمله کارایی این ممبران در دستگاه تصفیه آب می باشد.

فیلتر اسمز معکوس (RO)

فیلترهای اسمز معکوس (Reverse Osmosis) یکی از معروف‌ترین و پرکاربردترین انواع فیلترهای ممبران هستند. این فیلترها به طور خاص در تصفیه آب و جداسازی نمک از آب دریا استفاده می‌شوند. فرآیند اسمز معکوس در واقع فرآیندی است که در آن آب از طریق یک غشای نیمه‌نفوذپذیر عبور می‌کند تا مواد غیرمفید و آلاینده‌ها از آن جدا شوند. این فیلترها می‌توانند انواع میکروب‌ها، نمک‌ها، فلزات سنگین و سایر آلاینده‌ها را از آب حذف کنند. ویژگی بارز این فیلترها، توانایی آن‌ها در تصفیه آب با کیفیت بالا و در مقیاس‌های بزرگ است.

این نوع ممبران محبوب ترین نوع تصفیه هستند، با اینکه آب سالمی را تحویل می دهند اما هزینه های نگهداری بیشتری را می طلبند. اسمز معکوس یا ممبران RO دارای سه لایه پلی استر، پلی سولفون و پلی آمیدی است که بر سه نوع BW، SW و TW تقسیمبندی می باشد، و دو نوع BW و SW در مصارف صنعتی به کار می روند، که نسبت به ظرفیت مصرفی آب، دارای ابعاد و سایزهای مختلفی می باشد. این فیلتر ها حذف کامل تمامی آلاینده های آلی و معدنی، انگل ها و رادیم را به خوبی صورت می دهد.

نوع BW مربوط به تصفیه آب چاه ها، دریاچه ها و رودخانه ها هستند و نوع SW برای تصفیه آب های خیلی شور مانند آب دریا کاربرد دارند. عمر فیلترهای ممبران عمر این فیلترها کاملا به کیفیت و حجم آب مصرفی و جنس فیلترهای پیش تصفیه بستگی دارد. در مصارف شهری عمر فیلترهای ممبران 2 ساله است، اما در دستگاه تصفیه آب صنعتی، مدت زمان عمر ثبت شده از سوی شرکت های تولید کننده 3 سال می باشد.

کلر به عنوان یک ماده اکسید کننده قوی، وجود ذرات معلق و بیولوژیکی به همراه رسوبات، کاملا کیفیت آب را کاهش خواهند داد. عدم تعویض به موقع فیلترها و کاهش تعداد دفعات شستشوی فیلترهای دستگاه، می تواند هزینه های نگهداری و تعمیرات آتی آن را افزایش دهد. شستشوی ممبران های صنعتی نباید با آب دمای بیش از 45 درجه ی سانتیگراد باشد.

عوامل موثر بر عمر مفید ممبران

عمر مفید ممبران در آب شیرین کن صنعتی به شدت وابسته پیش تصفیه می باشد. اساس کار پیش تصفیه، به آب ورودی بستگی دارد. یکی دیگر از عوامل موثر بر عمر مفید ممبران، به زمان صحیح و درست شستشوی cip بستگی دارد.

رسوب گذاری فلزات سنگین و آب های معدنی در ممبران، یکی از عوامل مهمی است که، در کاهش عمر ممبران تاثیر می گذارد. توصیه ما به شما، استفاده از آنتی اسکالانت ها است. آنتی اسکالانت ها از فرآیند رسوب گذاری در ممبران ها جلوگیری می کند. و از فرآیند ته نشینی و رسوب گذاری، کربنات، سولفات، کلسیم فلوراید در ممبران ها جلوگیری می کند. آنتی اسکالانت هایی که در پیش تصفیه استفاده می شوند، به سه دسته تقسیم می شوند.

1-سدیم هگزا متا فسفات

۲- ارگانو فسفونات

۳-پلی اکریلیک( بیشتر برای جلوگیری از ته نشینی و رسوب گذاری سیلیکا استفاده می شود) یکی دیگر از عواملی که در کاهش عمر مفید ممبران ها تاثیر دارد، رسوب کلسیم کربنات در آب می باشد.

پس با اضافه کردن اسید، کلسیم کربنات، به صورت حلال باقی می ماند، و در آب، رسوب گذاری نمی کند. این ماده اسیدی که استفاده می کنند، بیشتر سولفوریک اسید یا اسید کلریدریک می باشد.

زمان تعویض انواع فیلتر همانطور که برایتان توضیح دادیم، ممبران RO، یکی از گران ترین و مهمترین دستگاه های تصفیه آب صنعتی است. که وظیفه این دستگاه بدین صورت میباشد که، ناخالصی های موجود در آب را، نظیر فلزات سنگین، جامدات، املاح موجود در آب، نیترات، سنگینی آب را، می گیرد. این موضوع باعث می شود که، با استفاده از این آب در منازل، کتری یا سماور کچ نمی گیرد.

ناخالصی های موجود در آب، در طرف دیگر غشاء نیمه تراوا جمع می شوند، ولی فیلتر آن را در لابه لای خود نگه نمی دارد و از طریق پساب های خروجی هدایت می کند.

اما به مرور زمان که بین 2 تا 3 سال عمر مفید آنها می باشد، نیاز به تعویض این فیلتر ها یا ممبران نمی باشد. البته زمان تعویض ، بستگی به آب ورودی، و میزان املاح موجود در آب دارد.

برای حذف گازها، بو و طعم نامطلوب آب، کلر موجود در آب از فیلترهای کربنی استفاده می شود. خاصیت جذب کنندگی فیلترهای کربنی، حدود 6 ماه می باشد، بعد از این مدت، فیلتر قادر به حذف کلر نمی باشد، و برای سلامتی بدن خطرناک می باشد. موضوع مهم تر اینکه، عمر ممبران RO را کاهش می دهد، چون ممبران RO نسبت به کلر حساس می باشد و عمر آن کاهش می یابد.

مزایا و معایب استفاده از فیلترهای ممبران

فیلترهای ممبران به دلیل ویژگی‌های خاص خود در بسیاری از صنایع و فرآیندهای تصفیه و جداسازی کاربرد دارند. این فیلترها با فراهم کردن یک روش مؤثر و دقیق برای حذف آلودگی‌ها و ذرات ریز از مایعات یا گازها، توانسته‌اند نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا کنند. اما همانند هر فناوری دیگری، فیلترهای ممبران نیز مزایا و معایب خاص خود را دارند .

مزایا

یکی از بزرگترین مزایای فیلترهای ممبران، دقت بالای آن‌ها در جداسازی مواد مختلف است. این فیلترها قادرند ذرات ریز و حتی مولکول‌های بسیار کوچک را از مایعات و گازها جدا کنند. به ویژه فیلترهای اسمز معکوس (RO) و نانو فیلتر (NF) می‌توانند آلاینده‌ها، نمک‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها و مواد شیمیایی خطرناک را از آب و سایر مایعات حذف کنند. این ویژگی باعث می‌شود که برای تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه فاضلاب، و صنایع حساس مانند داروسازی و صنایع غذایی بسیار مفید باشند.

کاربرد دیگر فیلترهای ممبران این است که در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارند. از تصفیه آب و آب‌شیرین‌کن‌ها گرفته تا تصفیه فاضلاب، صنایع غذایی، داروسازی، و تولید انرژی، این فیلترها در فرآیندهای متنوعی به کار می‌روند. کاربردهای متعدد آن‌ها باعث شده است که به یک ابزار ضروری در بسیاری از فرآیندهای صنعتی تبدیل شوند.

فیلترهای ممبران به دلیل اندازه‌های کوچک و ساختار فشرده‌ای که دارند، نسبت به بسیاری از سیستم‌های تصفیه دیگر، فضای کمتری را اشغال می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که نصب و استفاده از آن‌ها در محیط‌هایی با محدودیت فضا، نظیر کارخانه‌ها یا مناطق شهری، آسان باشد.

معایب

یکی از معایب اصلی فیلترهای ممبران، هزینه‌های نصب و نگهداری بالای آن‌ها است. سیستم‌های اسمز معکوس (RO) به‌ویژه نیاز به تجهیزات پیشرفته و هزینه‌های بالایی برای نصب دارند. علاوه بر این، فیلترهای ممبران نیاز به مراقبت و نگهداری منظم دارند تا از گرفتگی و کاهش کارایی آن‌ها جلوگیری شود.

فیلترهای ممبران ممکن است در اثر تجمع ذرات و آلاینده‌ها در داخل منافذ خود دچار انسداد شوند. این موضوع به‌ویژه در فیلترهایی مانند اسمز معکوس (RO) و نانو فیلتر (NF) شایع است و ممکن است نیاز به شستشو و تعویض فیلترها به طور دوره‌ای ایجاد کند.

برخی از فیلترهای ممبران مانند فیلترهای اسمز معکوس (RO) نیاز به فشار بسیار بالا برای عبور آب از غشاء دارند. این فشار زیاد ممکن است باعث مصرف بالای انرژی شود و در برخی مواقع، در فرآیندهای صنعتی هزینه‌های اضافی ایجاد کند.

نحوه انتخاب فیلتر ممبران مناسب

برای انتخاب فیلتر ممبران مناسب برای کاربردهای مختلف، ابتدا باید نیازهای خاص فرآیند مورد نظر را شناسایی کرد. به طور کلی، انتخاب فیلتر ممبران به ویژگی‌های خاص آلودگی‌ها، نوع مایع یا گازی که قرار است فیلتر شود، و شرایط عملیاتی بستگی دارد. اولین قدم در انتخاب، بررسی اندازه و نوع ذرات آلاینده است. به عنوان مثال، اگر هدف حذف ذرات بزرگتر یا باکتری‌ها باشد، فیلترهای میکروفیلتراسیون یا اولترافیلتراسیون ممکن است مناسب باشند.

اما اگر نیاز به حذف ذرات بسیار ریز یا یون‌های محلول در آب است، فیلترهای اسمز معکوس (RO) یا نانو فیلتر می‌توانند گزینه‌های بهتری باشند. علاوه بر این، شرایط محیطی مانند دما، pH، و میزان فشار نیز می‌توانند بر انتخاب نوع فیلتر تأثیر بگذارند. به‌طور مثال، فیلترهای اسمز معکوس نیاز به فشار بالا دارند، بنابراین برای فرآیندهایی که فشار بالا قابل تأمین است، انتخاب مناسبی خواهند بود.

همچنین باید به هزینه‌های نصب و نگهداری، میزان مصرف انرژی و طول عمر فیلتر توجه کرد. به عنوان نمونه، فیلترهای RO در مقایسه با سایر فیلترها هزینه بالاتری دارند و برای کاربردهای خاص مانند تصفیه آب‌های شور و صنعتی بیشتر به کار می‌روند. در نهایت، انتخاب فیلتر ممبران مناسب نیازمند ارزیابی جامع از نیازهای خاص و محدودیت‌های فرآیند است تا بهترین گزینه از نظر کارایی، هزینه و نگهداری انتخاب شود

خرید فیلتر ممبران

در نهایت، با توجه به تخصص و تجربه‌ای که در انتخاب و تأمین انواع فیلتر ممبران داریم، می‌توانید از خدمات ما برای انتخاب و خرید بهترین فیلتر آب برای نیازهای خاص خود بهره‌مند شوید. ما تضمین می‌کنیم که محصولات با کیفیت و خدمات پس از فروش عالی را ارائه خواهیم داد تا فرآیندهای تصفیه شما به بهترین شکل ممکن اجرا شوند. برای مشاوره و خرید فیلتر ممبران مناسب، همین حالا با ما تماس بگیرید و از مشاوره تخصصی و پیشنهادات حرفه‌ای ما بهره‌مند شوید.