همانطور که در بخش های قبل این مقاله مشاهده نمودید که د رخصوص تصفیه آب به روش اسمز معکوس صحبت های زیادی شد اکنون می خواهیم در خصوص تعدادی راه حل جهت پیش تصفیه آب مناسب در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس بپردازیم:
راه‌حل‌های پیش تصفیه آب
در زیر برخی از راه‌حل‌های پیش تصفیه آب برای دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس آورده شده که می‌تواند به کاهش رسوب، پوسته شدن و حملات شمیایی کمک کند.
1- فیلتر تصفیه آب چند واسط (MMF)
یک فیلتر چند واسط برای کمک به جلوگیری از رسوب در یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس استفاده شده است. MMF معمولا حاوی سه لایه واسط شامل ذغال سنگ انتراسیت، ماسه و گارنت است که لایه پشتیبانی از شن در کف دارد. که وجود این سه لایه به دلیل تفاوت در اندازه و تراکم واسط‌های انتخابی جهت پیش تصفیه آب است. ذغال آنتراسیت بزرگتر (اما نازکتر) در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس قرار گرفته و گارنت سنگین‌تر (اما کوچکتر) در کف می‌ماند. ترتیب واسط فیلتر باعث حذف ذرات بزرگتر نزدیک بالای بستر واسط می‌شود و ذرات کوجکتر در اعماق واسط می‌مانند. بدین صورت کل بستر بصورت فیلتر تصفیه آب عمل می‌کند که باعث می‌شود فیلتر عمر طولانی‌تری در شستشوی دوباره داشته باشد و حذف ذرات کارامدتر شود.
فیلتر چند واسطی که به خوبی عمل کند می‌تواند ذراتی تا اندازه 20-15 میکرون را حذف کند. فیلتر واسطی که از منعقد کننده استفاده می‌کند (که ذرات کوچکی را القا می‌کند تا به هم چسبیده و ذرات بزرگتر قابل فیلتر شدن را شکل دهند) می‌تواند ذراتی تا اندازه 10-5 میکرون را حذف کند. برای اینکه بهتر متوجه شوید، عرض موی انسان حدود 50 میکرون است.
فیلتر تصفیه آب چند واسط هنگامی پیشنهاد می‌شود که مقدار شاخص تراکم لجن (SDI) بزرگتر از 3 باشد یا هنگامی که تیرگی بیشتر از NTU 0.2 باشد. هیچ قاعده دقیقی وجود ندارد اما راهنماهای بالا باید دنبال شوند تا مانع از رسوب گرفتن غشاهای تصفیه آب اسمز معکوس شود.
مهم است درصورتی که زیر زهکش MMF خراب شد، فیلتر تصفیه آب کارتریج 5 میکرونی مستقیما پس از واحد MMF نصب شود.
2- میکروفیلتراسیون (MF)
میکروفیلتراسیون در حذف کلوییدها و باکتری‌ها موثر است و اندازه 10-0.1 میکرومتر دارد. میکروفیلتراسیون در کاهش پتانسیل رسوب گرفتگی دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس سودمند است. پیکره‌بندی غشا بین سازنده‌ها می‌تواند متفاوت باشد اما نوع «فیبر توخالی» معمولترین نوع مورد استفاده است. معمولا آب از بیرون فیبر پمپ شده و آب تمیز از داخل فیبر جمع می‌شود. غشاهای میکروفیلتراسیون مورد استفاده در کاربردهای آب آشامیدنی معمولا در جریان بن بست کار می‌کنند. در جریان بن بست، تمام آب تغذیه شده به غشا از طریق غشا فیلتر می‌شود. فیلتر باید بصورت دوره‌ای شسته شود. نرخ بازیابی معمولا بزرگتر از 90% روی منابع آب ورودی است که کیفیت نسبتا بالا و کدری پایینی دارد.
3- ضد پوسته‌ها/مانع پوسته
ضدپوسته‌ها و مانع پوسته، همانطور که از نامشان پیدا است، مواد شیمیایی هستند که قابل افزودن به آب ورودی پیش از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس هستند تا باعث کاهش پتانسیل پوسته شدن آب ورودی شوند. ضدپوسته‌ها و مانع پوسته باعث افزایش حد انحلال‌پذیری کامپاندهای غیرارگانیک مشکل‌دار می‌شوند. با افزایش انحلال‌پذیری، می‌توانید نمک‌های بیشتری را تغلیظ کنید و به نرخ بازیابی بالاتری دست یافته و در فاکتور غلظت بالاتری عمل کنید. ضد پوسته‌ها و مانع پوسته، با ایجاد تداخل در شکل‌گیری پوسته و رشد کریستال کار می‌کنند. انتخاب ضد پوسته یا مانع پوسته به حالت شیمیایی آب ورودی و طراحی دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس بستگی دارد.
4- نرم کردن آب
نرم کننده آب را می‌توان برای کمک به جلوگیری از ایجاد پوسته در دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس با تبادل یون‌های تشکیل دهنده پوسته با یون‌هایی که تشکیل پوسته نمی‌دهند استفاده کرد. همانند واحد MMF، مهم است که در صورت خرابی زیر زهکش نرم‌کننده، یک فیلتر کارتریج 5 میکرونی مستقیما پس از نرم کننده آب قرارگیرد.
5- بی سولفات سدیم
با افزودن بی‌سولفات سدیم (SBS یا SMBS) که یک کاهش دهنده است، به جریان آب پیش از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس با دوز مناسب می‌توانید کلر یا کلرامین باقیمانده را حذف کنید.
6- کربن گرانولی فعال (GAC)
GAC هم برای حذف اجزای ارگانیک و هم گندزداهای باقیمانده (مثل کلر یا کلرامین) از آب استفاده شده است. واسط GAC از ذغال، پوست فندق یا چوب ساخته شده است. کربن فعال با واکنش شیمیایی شامل انتقال الکترون‌ها از سطح GAC به کلر یا کلرامین باقیمانده، باعث حذف کلر یا کلرامین باقیمانده می‌شود. کلر یا کلرامین به یون‌های کلر تبدیل می‌شود که دیگر اکسید کننده نیستند.
مزیت استفاده از GAC پیش از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس این است که GAC باعث حذف سریع کلر در بالای بستر GAC خواهد شد. بدین صورت باقیمانده بستر GAC بدون آفت کش برای کشتن میکروارگانیزم‌ها می‌ماند. بستر GAC از طریق بستر ، مواد ارگانیک را جذب می‌کند که پتانسیل خوراکی برای باکتری‌ها است، پس در نهایت یک بستر GAC می‌تواند زمینه پرورش برای رشد باکتری‌هایی شود که می‌توانند به سادگی از غشای تصفیه آب اسمز معکوس بگذرند. همینطور بستر GAC در برخی شرایط می‌تواند کربن‌های بسیار ریزی تولید کند که پتانسیل رسوب کردن دردستگاه تصفیه آب اسمز معکوس را دارند.
7- روند و نرمالسازی داده‌های اسمز معکوس
غشای تصفیه آب اسمز معکوس قلبدستگاه تصفیه آب اسمز معکوس است و برای تعیین سلامت این غشاها باید داده‌های خاصی جمع‌آوری شود. این نقطه داده‌ها شامل فشار، جریان، کیفیت و دمای سیستم است. دمای آب نسبت مستقیمی با فشار دارد. با کاهش دمای آب، چسبناک‌تر شده و جریان نشتی اسمز معکوس افت می‌کند چون نیازمند فشار بیشتری برای گذراندن آب از غشا است. همینطور، وقتی دمای آب افزایش مییابد، جریان نشتی اسمز معکوس افزایش مییابد. در نتیجه، داده‌های عملکرد دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس باید نرمال شوند بطوری که وقتی مشکلی وجود ندارد، تغییر جریان بعنوان نابه هنجاری در نظر گرفته نشود. (وقتی تصفیه آب اسمز معکوس مجاز شد یا وقتی غشاها پاکسازی یا جایگزین شدند) جریان‌‌ها، فشارها و رد نمک نرمال شده باید محاسبه، نمودار و با داده‌های مبنا مقایسه شوند تا به حل هرگونه مشکلی کمک کرده و مشخص شود چه موقع غشاها باید پاکسازی یا از نظر صدمه بررسی شوند. نرمالسازی داده‌ها به نمایش عملکرد واقعی غشاهای تصفیه آب اسمز معکوس کمک می‌کند. به عنوان یک قاعده، وقتی تغییر نرمالسازی %15 +/- از داده‌های مبنا باشد آنوقت باید عمل کنید. اگر از این قاعده پیروی نکنید، آن وقت تمیزکردن غشای تصفیه آب اسمز معکوس در برگرداندن غشا به حالت نزدیک به عملکرد جدید خیلی موثر نخواهد بود.
8- تمیز کردن اسمز معکوس
غشاهای تصفیه آب اسمز معکوس، بسته به کیفیت ورودی از 1 تا 4 بار در سال حتما به پاکسازی دوره‌ای نیاز دارند. بعنوان یک قاعده عمومی، اگر فشار نرمال شده افت کند یا گذر نمک نرمال شده 15% افزایش یابد، آنگاه زمان تمیز کردن غشای تصفیه آب اسمز معکوس است. اگر جریان آب نشتی 15% کاهش یافته باشد آنگاه غشاها باید تمیز شوند. همچنین می‌توانید غشا را درجا تمیز کنید یا از دستگاه خارج کنید و توسط متخصص تمیز کنید. ثبت شده که تمیز کردن غشا بیرون از دستگاه بسیار بهتر از تمیز کردن در جا است.
تمیز کردن غشای تصفیه آب اسمز معکوس شامل تمیزکننده‌هایی با pH بالا و پایین برای حذف آلوده کننده‌ها از غشا است. پوسته شدن مربوط به تمیزکننده‌ها، ارگانیک‌ها و کلوییدها و رسوب‌های زیستی با pH پایین با تمیزکننده pH بالا انجام شده است. تمیز کردن غشای تصفیه آب اسمز معکوس فقط در مورد استفاده از مواد شیمیایی مناسب نیست. فاکتورهای زیادی وجود دارد از جمله جریان، دما و کیفیت آب، تمیزکننده‌هایی با طراحی و اندازه مناسب و بسیاری عوامل دیگر که یک گروه سرویسکار با تجربه باید به آنها رسیدگی کند تا غشای اسمز معکوس به خوبی تمیز شود.
خلاصه
اسمز معکوس فناوری موثر و اثبات شده برای تولید آبی مناسب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی است که نیازمند حذف مواد معدنی یا دیونیزاسیون است. تصفیه بعدی پس از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس مانند دیونیزاسیون بستر ترکیبی می‌تواند باعث افزایش کیفیت نشتی اسمز معکوس شده و آنرا مناسب بیشتر کاربردها کند. پیش تصفیه آب مناسب و مانیتورینگ یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس برای جلوگیری از تعمیرات هزینه بر و ناگهانی ضروری است. با طراحی درست دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس ، برنامه تعمیر نگهداری و پشتیبانی خدمات با تجربه، دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس شما باید سالها آب با خلوص بالا تولید کند.