تصفیه آب به روش نانو فیلتراسیون NF

اگر روش اسمزمعکوس را در نظر نگیریم، تصفیه آب به روش نانوفیلتراسیون Nanofiltration، دقیق‌ترین تکنولوژی موجود خواهد بود. غشاء‌های نانو فیلتراسیون با دقت 0.01 تا 0.001 میکرون، بالاترین کیفیت آب غیر RO را ارائه خواهند داد. توانایی بی نظیر NF در حذف ذرات معلق، سبب تولید آبی کاملا زلال و شفاف خواهد شد. علاوه بر آن می‌تواند بخشی از سختی آب را نیز حذف نموده و در نرم کردن آب نهایی موثر باشد. کربنات‌های دو یا چند ظرفیتی به آسانی توسط غشاء نانوفیلتراسیون گرفته می‌شوند و تنها رسوبات یک ظرفیتی از آن عبور می‌کنند. فیلتر NF همچنین در حذف باکتری، کیست، قارچ و عوامل بیماری زا(به غیر از ویروس) بسیار دقیق تر از UF عمل می‌کند و اطمینان بخشیِ بالایی در آب تصفیه شده نهایی ایجاد خواهد کرد.

متاسفانه نانوفیلتراسیون در حذف نمک و شوری آب و همچنین املاح محلول زیاد توانا نیست. تکنولوژی نانوفیلتراسیون، علاوه بر تصفیه آب در صنعت، برای غلیظ نمودن نوشیدنی‌ها و یا برای زلال کردن آنها کاربرد وسیعی دارد. صنایع غذایی، لبنیاتی و تولید نوشیدنی، به وفور از NF در خط تولید خود بهره می‌برند.

شرکت بهاب طراحی سیستم‌های NF را بر اساس موارد ذیل انجام می‌دهد:

• منبع آب ورودی چیست؟ آیا از آب لوله کشی(که دارای تصفیه مقدماتی بوده) استفاده شده یا منبع آب رودخانه، دریاچه و موارد مشابه است؟
• کیفیت آب ورودی بر اساس شاخص‌های کیفی آب مانند TDS, TSS, TH, TOC, EC چیست؟
• آب نهایی برای چه منظوری استفاده خواهد شد؟ مصارف خوراکی مانند شرب یا استفاده در مواد غذایی، یا مصارفی مانند کشاورزی و دامداری یا پزشکی

تیم طراحی بهاب از موارد فوق در انتخاب بخش‌های مختلف مورد نیاز برای پکیج تصفیه آب نانو فیلتراسیون، استفاده خواهد نمود.

شماره‌های تماس جهت مشاوره و خرید 02186027905 - 02634606148 ، واتس اپ و تلگرام 09359103243

تصفیه آب به روش نانو فیلتراسیون NF را می‌توان دقیق‌ترین نوع تصفیه آب صنعتی (به غیر از اسمز معکوس RO) دانست که در چند سال گذشته نیز رونق زیادی یافته است. نانو فیلتراسیون Nanofiltration دقتی بالاتر از میکروفیلتراسیون MF و اولترافیلتراسیون UF دارد.

تدوین استانداردهای دقیق‌تر و سخت گیرانه‌تر برای کیفیت آب، منجر به افزایش تقاضا برای نانوفیلتراسیون به عنوان یک فناوری کارآمد فیلتراسیون غشایی شده است. نانو فیلتراسیون برای اجرا نسبت به Microfiltration و Ultrafiltration نیاز به فشار بالاتری دارد. اما ساختار عملکرد آن مانند دو مورد قبل بوده و در آن جداسازی بر اساس اندازه مولکولی ناخالصی‌ها صورت می‌گیرد.  

کاربردهای تصفیه آب نانو فیلتراسیون:

نانو فیلتراسیون عمدتاً در مراحل فرآیند تصفیه آب آشامیدنی مانند نرم کردن آب، رنگ‌زدایی و حذف میکرو آلاینده‌ها، تولید داروها، صنایع غذایی و لبنیات، فرآوری شیمیایی، تولید کاغذ و صنایع نساجی کاربرد دارد. در طی فرآیندهای صنعتی نیز، از نانوفیلتراسیون برای حذف اجزای خاص مانند مواد رنگی استفاده می‌شود.  Nanofiltration همچنین برای بازیافت فاضلاب هم استفاده می‌شود، زیرا نرخ شار بالاتری را ارائه می‌دهد، یعنی نسبت تولید آب تصفیه شده به پساب آن بالا است. به دلیل توانایی آن در حذف موثر یون‌های دو و سه ظرفیتی، نانوفیلتراسیون اغلب برای حذف سختی آب استفاده می‌شود. همچنین در انواع صنایع تصفیه آب و فاضلاب برای حذف مقرون به صرفه یون‌ها و مواد آلی می‌توان این روش را به کار برد.

از NF برای افزایش کیفیت آب یا سایر محلول‌های موجود در صنایع استفاده می‌شود. این روش تصفیه آب می‌تواند در غلیظ کردن یا رقیق کردن محصول حضور داشته باشد. به این معنی که در بخش‌های انتهایی تولید محصول، با کمک فناوری نانو، غلظت محلول را کم یا زیاد می‌کنند. به عنوان یک نمونه عینی، نانوفیلتراسیون می‌تواند در تولید نوشیدنی، با حذف ذرات معلق، سبب شفاف و رقیق شدن آن شود. یا می‌تواند در صنایع لبنی با حذف آب اضافی، غلظت محصول را بالا ببرد. مثلا برای غلیظ کردن و جذب آب پنیر استفاده شود. همچنین در فرآیند تولید شکر، شربت گلوکز و آب شکر را غلیظ می‌کند.

متاسفانه نمی‌توان از نانو فیلتراسیون برای نمک‌زدایی استفاده کرد، اما یک نرم کننده آب موثر است. زیرا می‌تواند ماده شیمیایی اصلی سخت کننده آب را که دو ظرفیتی است، حذف کند.

غشاهای NF همچنین برای حذف مواد آلی طبیعی از آب به ویژه طعم، بو و رنگ و برای حذف آفت کش‌ها و سموم کشاورزی وارد شده به جریان‌های بزرگ آب استفاده می‌شوند. نانو فیلتراسیون همچنین می‌تواند برای حذف باقی مانده مواد ضد عفونی کننده از آب آشامیدنی استفاده شود.

صنعت خمیر و کاغذ از مقادیر زیادی آب در فرآیند تولید خود استفاده می‌کنند و این صنعت در تلاش است تا این مقدار را کاهش دهد. این کار عمدتاً با «بستن چرخه آب» از طریق فیلتر کردن پساب و وارد کردن مجدد آن به سیستم انجام می‌شود و در این میان نانو فیلتراسیون NF نقش مهمی را ایفا می‌کند.

تمام این کاربردهایی که به طور خاص ذکر شد، مبتنی بر آب هستند؛ اما نانوفیلتراسیون به تصفیه سوسپانسیون‌های آبی محدود نمی‌شود. در واقع یکی از بزرگترین تاسیسات NF در یک پالایشگاه نفت خام برای جداسازی نفت نصب شده است.

سایر کاربردهای نانو فیلتراسیون NF عبارتند از:

• حذف آفت‌کش‌ها از آب‌های زیرزمینی

• حذف فلزات سنگین از فاضلاب
• بازیافت فاضلاب در خشکشویی‌ها
• حذف سختی آب
• حذف نیترات‌ها
• تولید دارو
• تولید محصولات لبنی
• منسوجات
• آشپزخانه‌های صنعتی
• تولید آب آشامیدنی

تفاوت‌های نانوفیلتراسیون با سایر روش‌های تصفیه آب صنعتی:

• نانو فیلتراسیون NF نرخ شار بالاتری نسبت به اسمز معکوس RO دارد و حجم آب تصفیه شده بیشتری را نسبت به پساب ارائه می‌دهد.
• NF نیاز به فشار کمتری دارد و به همین دلیل هزینه تامین قطعاتی مانند پمپ فشار در آن کمتر از RO است.
• نانو فیلتراسیون انرژی کمتری نسبت به سیستم اسمز معکوس مصرف می‌کند و هزینه نگهداری پایین‌تری نیز دارد.
• تفاوت عمده NF با RO در این است که غشای نانو به اندازه غشای اسمز معکوس محکم نیست. به همین دلیل باید با فشار آب کمتر کار کند.
• دقت نانو فیلتراسیون پایین تر از RO بوده و یون‌های تک ظرفیتی را به اندازه غشای RO از آب حذف نمی‌کند. در حالی که غشای RO معمولاً 98 تا 99 درصد یون‌های تک ظرفیتی مانند کلریدها یا سدیم را حذف می‌کند، غشای نانو فیلتراسیون معمولاً 50 تا 90 درصد را، بسته به کیفیت غشاء حذف می‌کند.
• NF نمی‌تواند TDS (میزان کل مواد جامد محلول) را به اندازه یک سیستم RO پایین بیاورد. به همین دلیل به آن "غشای نرم کننده" می‌گویند. نانوفیلتراسیون اغلب برای فیلتر کردن آبی استفاده می‌شود که TDS خیلی بالا نداشته باشد.
•  از آنجا که غشاهای نانوفیلتراسیون شل‌تر است، نسبت به سیستم‌های اسمز معکوس کمتر دچار آلودگی یا رسوب می‌شوند و نیاز به پیش تصفیه کمتری دارند. گاهی اوقات حتی به عنوان پیش تصفیه برای اسمز معکوس استفاده می‌شود.
• بزرگترین اشکال نانو فیلتراسیون این است که به یون‌های تک ظرفیتی اجازه عبور می‌دهد.

• فشار استفاده شده در یک تصفیه آب نانوفیلتراسیون حدودا 75psi می‌باشد و به مراتب از فشار لازم برای سیستم اسمز معکوس که 150psi است، کمتر است.

دستگاه تصفیه آب نانوفیلتراسیون چگونه کار می‌کند؟

نانوفیلتراسیون یک فناوری تصفیه با جریان متقاطع است؛ به این معنی که آب را با فشار وارد غشاء نانو کرده، آب خالص را از غشاء عبور می‌دهد و در سمت دیگر جمع آوری می‌کند. از طرفی به بخشی از آب ورودی اجازه می‌دهد از سمت دیگر غشاء خارج شود و به این ترتیب پساب غلیظ را نیز با خود خارج کند. این جریان متقاطع پس از مدت کوتاهی کار، به حالت تعادل می‌رسد و سیستم در وضعیت پایدار به کار خود ادامه می‌دهد.

محاسبه درست فشار آب ورودی، میزان جریان پساب و غلظت پساب سبب می‌شوند سیستم تصفیه آب صنعتی در بهینه‌ترین حالت خود فعالیت داشته باشد.

غشاهای نانوفیلتراسیون دارای منافذی بین 1 تا 10 نانومتر هستند که کوچکتر از منافذ میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون بوده، اما بزرگتر از اندازه منافذ در اسمز معکوس می‌باشند. غشاهای مورد استفاده عمدتا از لایه‌های نازک پلیمری ساخته می‌شوند.

با توجه به اینکه یک سیستم NF برای چه کاربردی استفاده خواهد شد، طراحی آن نیز متفاوت است. چه NF به عنوان یک تصفیه نهایی استفاده شود یا به عنوان تصفیه واسط و قبل از RO، معمولا سیستم‌های پیش تصفیه دیگری قبل از آن طراحی و اجرا خواهند شد تا عمر فیلترهای NF را افزایش دهند:

• فیلتر شنی برای حذف ذرات معلق درشت 
• فیلتر میکرونی که عموما با استفاده از فیلترهای کارتریجی در ظرفیت‌های مختلف انجام خواهد شد.
• سیستم‌های ضدعفونی آب ورودی در صورت وجود آلودگی میکروبی

طراحی و ساخت دستگاه تصفیه آب نانوفیلتراسیون

استفاده از NF برای تصفیه آب یا تصفیه سایر محلول‌های موجود در صنایع، فاکتور مهمی است که در ابتدا باید مورد توجه باشد. نوع غشاء استفاده شده از لحاظ جنس باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد تا عمر بالایی را برای هر فیلتر ممبران NF ارائه دهد. همچنین ظرفیت نهایی مورد نظر در طراحی کل پکیج تصفیه آب اهمیت دارد.

در صورتیکه محلول ورودی دارای حجم بالایی از ذرات معلق باشد، باید پیش تصفیه‌های قبل از آن به دقت طراحی و جانمایی شوند. همچنین آلودگی‌های میکروبی و بیولوژیکی را باید قبل از ورود به ممبران UF حذف نمود و این مساله اهمیت ویژه‌ای دارد. 

در صورتیکه NF خود به عنوان پیش تصفیه یک دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس RO نصب می‌شود، باید طراحی به گونه‌ای باشد که حجم خروجی آب NF برای ورود به ممبران RO کاملا کافی باشد و عملکرد سیستم را دچار مشکل نکند. 

سیستم‌های کنترلی کاملی برای نظارت بر عملکرد تصفیه آب NF طراحی و نصب خواهند شد.

شرکت بهاب می تواند دستگاه تصفیه آب نانو فیلتراسیون NF را همچنین به صورت قابل حمل طراحی نماید. حمل از طریق بارکش یا قرارگیری دستگاه درون کانتینر انجام خواهد شد.

در صورت تمایل جهت دریافت مشاوره، پرسش در مورد محصولات و یا خرید، می‌توانید از طریق شماره تلفن‌های 02186027905 - 02634606148 ، واتس اپ و تلگرام 09359103243 ، آدرس ایمیل [email protected] و یا چت آنلاین با کارشناسان تصفیه آب بهاب، در ارتباط باشید.