وضعیت تصفیه آب غشایی

وضعیت تصفیه آب غشایی

روش جداسازی غشایی روشی برای جداسازی، طبقه بندی، خالص سازی و غنی سازی املاح و حلال دو جزئی یا چند جزئی با استفاده از یک فیلم پلیمری طبیعی یا مصنوعی با انرژی خارجی یا تفاوت شیمیایی به عنوان نیروی محرکه است. از بدو پیدایش به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است، اما تحقیقات و کاربرد اولیه در زمینه تصفیه آب بوده است. در حال حاضر فرآیند متداول جداسازی غشایی عمدتاً شامل میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون، الکترودیالیز، اسمز معکوس و موارد مشابه است. جداسازی غشاهای مختلف مکانیسم های جداسازی و دامنه کاربرد متفاوتی دارند.

اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون (UF&MF)

اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون می توانند اکثر مواد جامد معلق، کلوئیدها و باکتری های موجود در آب را رهگیری کنند و جایگزین فرآیندهای سنتی تصفیه آب شوند. بیش از 40 تصفیه خانه با استفاده از فناوری میکروفیلتراسیون در جهان، عمدتاً در اروپا، آمریکا و استرالیا ساخته شده است. H. Oosterom، G. Experiments توسط Galjaard و همکاران. نشان داده اند که رسوب غشایی هنگام استفاده از میکروفیلتراسیون یا اولترافیلتراسیون برای تصفیه مستقیم آب های سطحی بسیار شدید است. توصیه می شود آب خام را پیش تصفیه کنید.

فاضلاب شهری به عنوان یکی از منابع آب تجدیدپذیر شناخته شده است. از فناوری اولترافیلتراسیون می توان برای تصفیه فاضلاب شهری فیلتر شده استفاده کرد که می تواند کدورت، رنگ و مواد آلی آب را کاهش دهد. پساب را می توان به عنوان منبع آب خنک کننده در گردش استفاده کرد. میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون همچنین می توانند به عنوان وسیله ای برای اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون استفاده شوند.

نانو فیلتراسیون (NF)

غشای نانوفیلتراسیون نرخ رهگیری پایینی برای آنیون‌های تک ظرفیتی و نرخ رهگیری بالایی برای آنیون‌های چند ظرفیتی دارد. برای تصفیه آب خام با سختی بالا، محتوای آلی بالا و کدورت کم مناسب است. غشای نانو فیلتراسیون برای حذف واسطه های تری هالومتان THM، مواد آلی کم مولکولی، رنگدانه ها، آفت کش ها، بوها، نمک های فلزات سنگین و سولفات های تولید کننده رسوب، کربنات ها و موارد مشابه در آب استفاده می شود. ایالات متحده دارای یک واحد غشای نانوفیلتراسیون 40،{2}} مترمکعبی در روز است. بزرگترین مجموعه در فلوریدا است، با مقیاس 38، 000 متر مکعب در روز. کارخانه آب Mery Sur Qise در پاریس، فرانسه، با تولید آب 40،{8}} rn3/d، بزرگترین کارخانه تصفیه آب جداسازی غشایی نانوفیلتراسیون در جهان است.

استفاده از نانوفیلتراسیون برای پیش تصفیه اسمز معکوس، شوری آب دریا ورودی به ماژول غشای اسمز معکوس را کاهش می دهد و شرایطی را برای بهبود نرخ بازیابی نمک زدایی ایجاد می کند. با استفاده از نانوفیلتراسیون برای تصفیه آبکاری صنعتی آب شستشوی صنعتی، مس، کادمیوم، نیکل، آهن و غیره را می توان 10 بار تغلیظ کرد و بیش از 90 درصد فاضلاب را می توان بازیافت کرد.

اسمز معکوس (RO)

اسمز معکوس به عنوان یک ابزار جامع هم برای نمک زدایی و هم حذف مواد آلی، ذرات و مواد کلوئیدی، مزایای خاصی دارد. به طور گسترده ای در زمینه تامین آب برای نمک زدایی آب دریا و آب شور، تولید آب فوق خالص و آب خالص و آب دیگ بخار استفاده می شود. نرم کردن فناوری اسمز معکوس به روش و جهت اصلی فناوری نمک زدایی تبدیل شده است. تا دسامبر 1995، کارخانه های آب شیرین کن اسمز معکوس جهان 7.3 × 104 متر در روز تولید کردند که 35 درصد از کل نمک زدایی، 88 درصد از بازار جهانی، بیش از 90 درصد از صنایع الکترونیک ایالات متحده از اسمز معکوس استفاده می کردند و فرآیند ترکیب رزین های تبادل یونی آب فوق خالص تولید می کند.

اسمز معکوس همچنین برای تصفیه پیشرفته فاضلاب شهری استفاده می شود. از سال 1993 تا 1995، دستگاه آزمایش در مقیاس بزرگ با استفاده از فناوری غشای اسمز معکوس در کارخانه تصفیه فاضلاب Huajianchuan در شهرستان لیف خشک برای دستیابی به عملکرد مداوم خودکار اجرا شد. کیفیت آب پساب غشایی اسمز معکوس به استاندارد آب لوله کشی رسید.

الکترودیالیز (ED)

فن آوری الکترودیالیز ابتدا برای نمک زدایی آب های شور مورد استفاده قرار گرفت و سپس به تدریج به نمک زدایی آب دریا و تولید آب آشامیدنی و آب خالص صنعتی گسترش یافت. ترکیبی از الکترودیالیز و فن آوری های فیلتراسیون ریز مانند اسمز معکوس و نانو فیلتراسیون می تواند برای تهیه آب با خلوص بالا در صنایعی مانند الکترونیک و داروسازی استفاده شود.

جهت اصلی فناوری جداسازی غشایی در تصفیه آب، تهیه آب آشامیدنی، بازیافت مواد در آب صنعتی، استفاده مجدد از منابع آب و تصفیه فاضلاب صنعتی است. مشکلات فعلی فناوری جداسازی غشاء عمدتاً رسوب غشایی و قیمت بالای مواد غشایی است و عمر مفید نسبتاً کوتاه است. این امر کاربرد گسترده این فناوری را تا حدی محدود می کند. با توسعه فناوری جداسازی غشایی و ظهور مواد مختلف غشایی جدید، این مشکلات حل خواهد شد و فناوری جداسازی غشایی نقش مهمی را در زمینه تصفیه آب ایفا خواهد کرد.