اندازه یک سیستم اسمز معکوس
در اندازه یک سیستم تصفیه آب اسمز معکوس، شخص باید متوجه شود که اطلاعات در خصوص عملکرد یک سیستم بر اساس گفته‌های سازنده، دقیقا همانی نخواهد بود که سیستم به هنگام نصب در خانه شما عمل می‌کند. به عنوان مثال، با نمونه‌ای کار می‌کنیم تا خروجی واقعی یک سیستم اسمز معکوس را در شرایط زیر ببینیم:
- کل جامدات محلول: 200ppm
- دمای آب= 5 درجه سانتیگراد (41 درجه فارنهایت)
- فشار ورودی= 45Psi
- خروجی غشا= 50Gpd
خروجی تمام سیستم‌های اسمز معکوس در دمای 25 درجه سانتیگراد (77 درجه فارنهایت) و در فشار خاصی آزمایش شده که بسته به سازنده می‌تواند متفاوت باشد (در این مورد LUMINOR یک غشای FilmTec که دارای فشار سیستم 50psi است، فرض می شود). هر سه پارامتر (کل جامدات حل شده TDS ، دما Temperature و فشار Pressure) بر مقدار آب تولید شده توسط دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس تاثیر می‌گذارد. برای پاسخ به این سوال ابتدا باید مقدار حداکثر تولید روزانه غشاء (در GPD) را با استفاده از فاکتور اصلاح دما (TFC) محاسبه کنیم.
برای انجام این کار، ما باید به نمودار زیر مراجعه کنیم و TFC را برای غشاء فیلم نازک در دمای 41 درجه فارنهایت انتخاب کنیم که 2.58 است. اکنون فشار مجاز (Pr) را گرفته و بر TFC تقسیم می‌کنیم و 17.4 بدست می‌آوریم (17.4=45/2.58). بنابراین، با این شرایط آب، جریان تنظیم شده TFC (بیشترین تولید غشا) اکنون 17.4GPD است که برای آب خنک می‌تواند در نظر گرفته شود.
حالا نگاهی به فشار می‌اندازیم، اما نخست باید TDS را بدست بیاوریم. برای کارکرد اسمز معکوس، حداقل فشار 1psi برای هر 100ppm جامدات محلول نیاز است. در این صورت، 15psi فشار مورد نیاز است تا یک قطره آب از غشا عبور کند. این را فشار اسمزی(Π) می‌نامند و با معادله (Π = TDS/100) محاسبه می‌شود. در این صورت، فشار اسمزی 20psi است.
سپس باید نرخ فشار خالص (Pr) را محاسبه کنیم که فشار مجاز سیستم (Ps) منهای فشار اسمزی (Pr = Ps - Π) است. (Pr = Ps - Π) در این صورت نرخ فشار خالص 30psi است (20-50). همچنین باید فشار عملیاتی خالص (Pn) را هم حساب کنیم که فشار اعمال شده (Pa) منهای فشار اسمزی (Pn = Pa - Π) است. در این صورت فشار عملیاتی خالص 25psi است(20-45).
برای محاسبه مقدار تولید مورد انتظار باید دمای تنظیم شده جریان را گرفته و در تقسیم فشار عملیاتی خالص و نرخ فشار خالص ضرب کنیم ((Pn/Pr)×جریان تنظیم شده TFC ). در این صورت، مجموع جریان خالص مورد انتظار 14.5GPD خواهد بود.((25/30) 17.4X)
پس در این شرایط، بیشترین آبی که می‌تواند توسط این سیستم تصفیه آب در یک دوره 24 ساعته تولید شود 14.5 گالن است و در نهایت شما باید تعیین کنید آیا کافی است یا خیر. نکته آخر اینکه باید مراقب باشید ظرفیت مجاز سیستم و مقدار واقعی آبی که از این سیستم خواهید گرفت در همین حدود است.
فاکتورهای تصحیح دما (TCF)
|
دما |
کامپوزیت فیلم نازک (TCF) |
استات سلولز (CA) |
|
|
°C |
°F |
TCF |
TCF |
|
1 |
33.8 |
3.64 |
2.23 |
|
2 |
35.6 |
3.23 |
2.15 |
|
3 |
37.4 |
3.03 |
2.08 |
|
4 |
39.2 |
2.78 |
2.00 |
|
5 |
41.0 |
2.58 |
1.93 |
|
6 |
42.8 |
2.38 |
1.87 |
|
7 |
44.6 |
2.22 |
1.80 |
|
8 |
46.4 |
2.11 |
1.74 |
|
9 |
48.2 |
2.00 |
1.68 |
|
10 |
50.0 |
1.89 |
1.63 |
|
11 |
51.8 |
1.78 |
1.57 |
|
12 |
53.6 |
1.68 |
1.52 |
|
13 |
55.4 |
1.61 |
1.47 |
|
14 |
57.2 |
1.54 |
1.42 |
|
15 |
59.0 |
1.47 |
1.38 |
|
16 |
60.8 |
1.39 |
1.33 |
|
17 |
62.6 |
1.34 |
1.29 |
|
18 |
64.4 |
1.29 |
1.25 |
|
19 |
66.2 |
1.24 |
1.21 |
|
20 |
68.0 |
1.19 |
1.17 |
|
21 |
69.8 |
1.15 |
1.13 |
|
22 |
71.6 |
1.11 |
1.10 |
|
23 |
73.4 |
1.08 |
1.06 |
|
24 |
75.2 |
1.04 |
1.03 |
|
25 |
77.0 |
1.00 |
1.00 |
|
دما |
کامپوزیت فیلم نازک (TCF) |
استات سلولز (CA) |
|
|
°C |
°F |
TCF |
TCF |
|
26 |
78.8 |
0.97 |
0.97 |
|
27 |
80.6 |
0.94 |
0.94 |
|
28 |
82.4 |
0.91 |
0.91 |
|
29 |
84.2 |
0.88 |
0.89 |
|
30 |
86.0 |
0.85 |
0.86 |
|
31 |
87.8 |
0.83 |
0.83 |
|
32 |
89.6 |
0.80 |
0.81 |
|
33 |
91.4 |
0.77 |
0.79 |
|
34 |
93.2 |
0.75 |
0.76 |
|
35 |
95.0 |
0.73 |
0.74 |
|
36 |
96.8 |
0.71 |
0.72 |
|
37 |
98.4 |
0.69 |
0.71 |
|
38 |
100.4 |
0.67 |
0.68 |
|
39 |
102.2 |
0.65 |
0.66 |
|
40 |
104.0 |
0.63 |
0.65 |
|
41 |
105.8 |
0.61 |
- |
|
42 |
107.6 |
0.60 |
- |
|
43 |
109.4 |
0.58 |
- |
|
44 |
111.2 |
0.56 |
- |
|
45 |
113.0 |
0.54 |
- |
|
46 |
114.8 |
0.53 |
- |
|
47 |
116.6 |
0.51 |
- |
|
48 |
118.4 |
0.49 |
- |
|
49 |
120.2 |
0.47 |
- |
|
50 |
122.0 |
0.46 |
- |
مزایای دستگاه تصفیه آب اسمزمعکوس
استفاده از فناوری اسمز معکوس برای تولید آب با کیفیت بالا مزایای زیادی دارد، برخی از آنها عبارتند از :
- نرخ حذف بسیار بالا در طیف وسیعی از ناخالصی‌ها
- هزینه های مقرون به صرفه برای تولید آب با خلوص بالا
- سازگار با محیط زیست
- مواد شیمیایی مضر را استفاده یا تولید نمی‌کند
- برای کارکردن نیاز به برق ندارد (بجز سیستم‌هایی که پمپ تقویت کننده دارند)
- نیاز به نگهداری کمی
معایب دستگاه تصفیه آب اسمزمعکوس
اگرچه اسمز معکوس انتخابی عالی برای آب آشامیدنی با کیفیت بالا است، اما چند نقص دارد که باید در نظر گرفته شود:
- استفاده از آب برای تولید آب تصفیه شده (15-5 % به عنوان آب تصفیه شده باز می‌گردد)
- می‌تواند مالیات یک سیستم آلوده را داشته باشد.
- غشاهای اسمز معکوس در شرایط آبی خاص پر می‌شوند.
- نرخ جریان محدود (گالن در روز)
عوامل تاثیرگذار بر عمر غشاء اسمز معکوس
موقعیت‌های زیادی وجود دارند که می‌توانند منجر به پرشدن غشاء اسمز معکوس شوند، برخی از آنها به شرح زیر هستند :
- جامدات معلق
- آهن
- منگنز
- سیلیکا
- مواد کلوئیدی
- آلومینیوم
- سولفات کلسیم
- مواد ارگانیک
- رسوب میکروبیولوژیکی
- اکسیداسیون
- هیدرولیز
- پولاریزاسیون تغلیظ
کاربردهای دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس
فناوری اسمز معکوس را می‌توان در کاربردهای زیاد خانگی و صنعتی استفاده کرد. موارد زیر صرفا چند نمونه هستند:
- تصفیه آب آشامیدنی
- تصفیه آب دیگ بخار
- تصفیه آب گلخانه ها
- تصفیه آب رستوران ها
- تصفیه آب کارواش
- تصفیه آب کارخانجات یخسازی
- تصفیه آب کارخانه های تولید آب معدنی
- تصفیه آب آزمایشگاه‌ها
- تصفیه آب مرغداری ها
- تصفیه آب آکواریوم
- تصفیه آب دامداری و گاوداری ها
- داروسازی
- پیش تصفیه آب
- دیالیز کلیه
- پس تصفیه آب
- زیست پزشکی
- تصفیه آب آکواریوم
- تصفیه آب کافی شاپ ها
- تصفیه فاضلاب
- همودیالیز
- آب باتری
- فلزکاری
- و.......
*ن