10 تکنولوژی جالب توجه در مورد فیلتر ممبران آرشیو مقالات

تکنولوژی ­های ابداعی فیلتر تصفیه آب ممبران بیان شده در کنفرانس و نمایشگاه تکنولوژی AWWA/AMTA

سازمان ارتباطات غشایی آمریکا ( The American Membrane Technology Association یا  ATMA ) و سازمان اقدامات آب آمریکایی ( American Water Works Association  یا AWWA) دوباره با هم همکاری کرده و 2 تا 6 مارس در اورلاندو (Orlando) میزبان اولین کنفراس آمریکایی اختصاص داده شده به تکنولوژی ­های مرتبط به فیلتر ممبران بودند. اگرچه این توصیف ممکن است محدود کننده به نظر برسد، کنفرانس تکنولوژی غشایی ( فیلتر ممبران ) درست برعکس بوده و در حقیقت برای تنوع اش قابل توجه است. غشاها تمام منابع را در بر می­گیرند: آب آشامیدنی، فاضلاب، شوری ­زدایی، بازیافت، آب فرآیندهای صنعتی، آب تولیدی و.... و  کنفرانس فناوری غشایی (Membrane Technology Conference (MTC حوزه این کار را نمایان می ­کند.

بر اساس ATMA در حال حاضر در حدود 2000 تشکیلات غشایی ( فیلتر ممبران ) در آمریکا وجود دارد. اما به نظر می­رسد در سال­ های آینده تاسیسات به منظور مبارزه با بحران کم آبی (از طریق بازیافت و شوری­ زدایی) و نیازمندی ­های تنظیمی سخت­گیرانه­ تر، افزایش یابند. پیشرفت­ های ممتد همچنین در پرتاپ صنعت غشا ( فیلتر ممبران ) به جلو موثر خواهد بود که در زیر 10 مورد از تکنولوژی ­هایی که راه را برای این پیشرفت باز کرده ­اند آورده شده است.

تکنولوژی LD توسط هیدروانیوتیک (Hydranautics)؛ شرکتی از گروه Nitto

در حالی ­که غشاهایی ( فیلتر ممبران ) در حال تلاش برای رسیدن به بالاترین سطح حذف آلایندگی هستند، موضوع پایدار آلودگی می­تواند اختلالاتی در اپراتورها ایجاد کرده و ساخت غشایی که بتواند در مقابل آلودگی ­های زیستی و ایجاد ذرات و کلوئید­ها مقاومت کند، چالشی برای سازنندگان محسوب می­ شود.

LD هیدروانیوتیک (تمایز پایین) ردیفی از عناصر دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون است که از فاصله ­انداز تغذیه ضخیم 34 میلی­متری برای کاهش تجمع ذرات در مش فاصله ­انداز استفاده می­کند که همچنین افت ­های فشار هیدرولیک و نیازمندی­ های انرژی را کاهش می ­دهد. به علاوه فاصله ­اندازها از لحاظ شیمیایی با فرمولی که در انتظار ثبت است و HYDRAblock  نامیده می­شود به منظور جلوگیری از آلودگی زیست ، تیمار می­شوند. اگرچه فاصله­ انداز بزرگتر از نوع مرسوم معمولا منجر به منطقه سطحی محدودتر می­شود، تکنیک های تولید ابتکارانه هیدروانیوتیک را قادر به حفظ 400 فوت مکعب منطقه سطحی فعال در 8 عنصر رو کرده است.

LENA MBR با تکنولوژی دوزان هیدرو  (LENA MBR by Doosan Hydro Technology)

بیوراکتورهای غشایی (Membrane bioreactors (MBRs) روش تصفیه آب و فاضلاب زیستی را با جداسازیی غشایی ترکیب می­کند؛ یک روش حفظ کننده فاصله و جایگزینی پر طرفدار برای فرآیندهای تصفیه آب ثانویه مرسوم است. این هم قرادادهای مختص به خود را دارد& هر چند با نیاز به پاک­سازی بیشتر هوا از طریق یک دمنده که بتواند آلودگی را تحت کنترل خود داشته باشد؛ در عوض از تجمع لجن با استفاده از یک سیستم پیستونی غشایی که به جعبه غشایی متصل است، جلوگیری می­کند. نیروی اینرسی غشاهای فیبری متخلخل غوطه ­ور را درست برعکس دمنده هوا پر انرژی تمیز نگه می­دارد. در مطالعات آزمایشی، LENA  (انرژی پایین، بدون هوادهی) صرفه­ جویی انرژی در حدود 75%ای در مقایسه با روش تصفیه آب مرسوم MBR  نشان داد.

نرم افزار مدلسازی WAVE  توسط راه حل­ های آب و فرآیند داو  WAVE Modeling Software by Dow Water & Process Solutions

نرم­افزار مدل­سازی غشا ( فیلتر ممبران ) به عنوان روندی جدید و همراه با تعدادی از فروشندگان که ابزارهایی برای طراحی و محافظت از سیستم ­های غشایی ( فیلتر ممبران ) در CTM ظاهر شد. 

راه ­حل­ های آب و فرآیند داو بر ادعای خود با راه­ حلی جامع به نام موتور ارزشمند کاربرد آب (Water Application Value Engine (WAVE تکیه دارد. هدف داو ساخت طرحی راحت ­تر برای مهندسان با ادغام توانایی ­های مدل­سازی برای اولترافیلتراسیون،  RO و تعویض یونی به جای انواع جدا از هم در یک برنامه منفرد است.

همچنین استفاده از آن در هر مکان و در هر زمانی به راحتی صورت می­گیرد. علاوه بر راحتی، عملکرد آن صحت نیازمندی­ها و برنامه ­ریزی سیستم را افزایش می­دهد. WAVE در اواخر امسال پس از تکمیل دور آخر آزمون بتای آن برای مشتریان دنیای واقعی در دسترس خواهد بود. در اینجا تصویری قبل از انتشار رسمی محصول از زمینه ­های سازگار با کاربر این محصول نشان داده شده است که  به طور زنده در CTM قابل مشاهده است.

نرم افزار پروتون ضد رسوب توسط راه حل آلکما PROTON Antiscalant Software by Alkema Solution

آلکما محصول نرم­ افزاری قدرتمندتری برای نمایش دارد که اختصاصا برای پاک­سازی شیمیایی طراحی شده است. محاسبه­ گر شیمیایی آبی غشای پروتون ، دوز دقیق ضد رسوب را برای بیش از 50 نوع رسوب تعیین کرده و از افزایش دوز جلوگیری کرده و فرآیندی مقرون به صرفه را ایجاد می ­کند. بر اساس اظهاریه شرکت، این تنها نرم­ افزار ضدرسوبی است که پلاریزاسیون غلظتی را در نظر گرفته و تنها نرم ­افزاری است که دفع آرسنیک را در غشاهای RO و NF مدل­سازی می­ کند. همچنین کیفیت نفوذ را پیش­گویی کرده و محاسبات دقیق را به منظور بهینه­ سازی pH برای دفع بهتر آلایند­ه ­ها یا انعقاد فراهم می­ سازد.

FiberMove توسط پریدمونت FiberMove by Piedmont

FiberMove ثابت می­کند که لازم نیست که به شدت تکنیکی باشد و راه­ حل مهندسی شده ساده ­ای را برای برنامه­ هایی که گاها کمی دشوار هستند و نیاز به جابجایی غشاها در اطراف کارخانه دارند، ارائه می­دهد. . ابتکار ذهنی پریدمونت Piedmont یک تابعی از موسسه ابداعات آب FiberMove است ،انتقال سریع و ایمن مدول­ های غشایی را میسر می ­کنند که می­تواند وزن خشک معادل 120 پوند و در هنگام پر بودن  200 پوند داشته باشد. در حالی­که انتقال دهنده ­های محاسبه ­شده و تجهیز شده در دسترس باشند، این مدل بدون هیچ سر و صدایی طراحی شده است، بنابراین شما به هر چیزی که نیاز دارید در مدول 80 اینچی غشایی در درون و بیرون به راحتی در دسترس شماست. این دستگاه یک سیستم هیدرولیک درونی را برای بالا و پایین بردن مدول، بازوی تلسکوپی، چرخش افقی و عمودی و ویژگی­های ایمنی متعددی را نشان می­دهد که با دستورالعمل ­های صنعتی محیط زیستی، سلامتی و ایمنی تکمیل می­شوند.   

غشاهای اولترافیلتراسیون TIPS  توسط  Scinor Water America

سازندگان غشا به طور پیوسته در حال مبارزه برای متمایز کردن خود و محصولاتشان هستند اما Scinor قبلا این کار را با ابداع و ثبت جداسازی فاز القا شده از طریق دما یا TIPS  انجام داده است. با تولید در چین و پشتیبانی D&R، TIPS  فرآیندی برای ساخت غشاهای فیبری متخل اولترافیلتراسیون PVDF است که بر اساس گزارشات، قدرت کشسانی و سرعت جریان مایع بالاتری نسبت به فاصله سازهای القایی با روش غیر حلال غالب دارند. غشاهای به تعداد 100 تاسیسات را در سراسر دنیا دارند که ابتدا در آسیا منتشر شد اما هم اکنون به کمک تشکیل Scinor Water America  در سال 2014، بیشتر در آمریکای شمالی مشاهده شده و قابل دسترسی هستند.

فیلترهای هوزینگ WaterBetter توسط هارمسکو

به طور مرسوم بهترین و موثرترین راه برای محافظت غشاها با پیش فیلتر تصفیه آب امکان­پذیر می شود. هارمسکو هوزینگ­ فیلتر آب را برای  پیش تصفیه ­های UF/RO با طرح انحصاری جریان رو به بالا نشان می­دهد که جدایی سیلیکونی و حذف باقیمانده ­های کثیف را امکان­پذیر می­ سازد. هوزینگ­ ها در ابعاد مختلفی موجود بوده و همگی از فولاد ضد زنگ 304 در بیرون و با CPVC عمودی در داخل (در صورت تمایل فولاد ضد زنگ) تشکیل شده­ اند.

علاوه بر فراهم ساختن قابلیت جریان بالا و تعویض فیلتر کمتر، فیلترها بسیار مستحکم، قابل پاک­سازی و قابل استفاده مجدد بوده و فشاری تا نرخ Psi 125 و دمایی تا 140 فارنهایت دارند. عملکرد فیلترهای تصفیه آب به طوری است که حتی می­تواند جایگزین RO در مصارف آب آشامیدنی شوند که استانداردهای (Long Term 2 Enhanced Surface Water Treatment Rule (LT2 را برای حذف کریپتوسپوریدیوم Cryptosporidium و ژیاردیا Giardia رعایت می­ کنند.

غشاهای UF iSep  توسط گروه TriSep

مطمئنا، یکی از معایب اصلی فیلتراسیون غشا تجزیه است اما اگر فیبر غشایی وجود داشته باشد که تجزیه نشود چه؟ سازمان TriSep به طور برجسته ابراز می ­کنند که غشاهای UF iSep  از تجزیه فیبر و انسداد غشا جلوگیری می­ کنند، در حالی­که M&O و هزینه ­های پیش تصفیه مرتبط با این مشکل را حذف می ­کنند.

مدول­های مارپیچی انجام شده به روش مکشی، با غشاهای PVDF ۰.۰۳ میکرونی تجهیز شده ­اند که آب دوست یا چربی دوست بوده و آن­ها را برای عملیات استخراجی نفت و گاز ایده ­آل می ­سازد. غشاها می­تواند آب تغذیه را با غلظت­های گریس یا نفت به بزرگی 300 میلی گرم بر لیتر، جامدات ته­نشین شده تا 1000 میلی گرم بر لیتر و تلاطم با مقیاس NTU 1000 که نتایج تصفیه کمتر از 0/1 میلی گرم بر لیتر گریس و نفت، کمتر از 0/1 میلی گرم بر لیتر TSS و کمتر از <0.1 NTU  را حاصل می­کند، مدیریت کند. خاصیت استحکام غشاها همچنین امکان تمیز کردن شدید را می­دهد که در نتیجه تمام آلودگی ­ها از بین می ­روند.  

غشاهای سیلیکون کاربید توسط LiqTech آمریکای شمالی

برای برخی کاربردها با نیازمندی­ های خاص، غشاهای سرامیکی مزایای خاصی نسبت به انوع متناظر پلیمری خود دارند. LiqTech ادعا می­کند که غشاهای سرامیکی SiC  عملکردی برتر نسبت به سرامیک های مرسوم از لحاظ طول عمر، نرخ جریان، مقاومت شیمیایی، صرفه ­جویی در انرژی، آلودگی و مقاومت دمایی نشان می­ دهند. غشاها در اشکال لوله ­ای یا صفحه مانند موجود بوده و اندازه منافذی به کوچکی 0.04 میکرون دارند. بر اساس شرکت، غشاهای مایع SiC  بالاترین نرخ جریان را نسبت به هر ماده غشایی دیگر فراهم می­کند، از لحاظ شیمیایی خنثی هستند (تمام pH  ­ها را از 0 تا 14 تحمل می­کنند) و تا دمای 1400 فارنهایت (800 درجه سانتی گراد) مقاوم هستند. در حالی که به طور خاص برای محیط­ های صنعتی چالش می­کنند غشاهای SiC  می­توانند تقریبا در هر مکانی استفاده شوند.

ZeeLung  توسط تکنولوژی­های آب و فرآیند EG

یک سیستم راکتوری بیوفیلم غشایی هوادهی جدید (MABR) از طریق یک جلسه فنی در MTC معرفی شد که بر اساس گزارشات قادر به کاهش انرژی برای هوادهی تا 400 درصد در برابر هوادهی حبابی است در حالی­که توانایی تصفیه را تا 25 درصد افزایش می­دهد. بر اساس GE’s Jeff Peeters,  ، MABR   از سال 1960 به عنوان ایده مطرح بوده است اما بالاخره از لحاظ تجاری قابل رویت شد. این سیستم از فیبر متخلخل، غشاهایی با قطر نازک برای اجرای نیاز به حذف اکسیژن همزمان، تثبیت نیترات و دنیتریفیکاسیون denitrification استفاده می­کند. منطقه سطحی ویژه بالا و نرخ بار سطحی پایین را نشان داده و این امکان را به سیستم می­دهد که بیوفیلم­ های نازک را حفظ کند (300 میکرومتر) که تنها به فشار هوای کمی نیاز دارد.

در تاثیرات پیش­بینی کننده پیترز امیدی را که توسط بسیاری از افراد حاضر در MTC  بیان شده بود ابراز که می­گویند؛ ما فکر می­کنیم این تکنولوژی قابلیت تخریب کنندگی در صنعت را دارد.

*ن