طراحی و ساخت یک سیستم تصفیه آب اسمز معکوس در ابتدای کار بسیار پیچیده به نظر می‌رسد. ولی ما می‌خواهیم در این مقاله روشی به شما آموزش دهیم تا بتوانید طراحی تصفیه آب اسمز معکوس  را به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم کنید و قدم به قدم این کار را انجام دهید. در مواردی که ظرفیت سیستم بالا باشد استفاده از این روش می‌تواند خیلی به شما کمک کند و دقیقا بدانید در هر مرحله به چه صورت باید عمل کنید و یا از کجا شروع کنید و به در نهایت به کجا باید برسید. با ما همراه باشید.

 

اطول طراحی اسمز معکوس در ۱۰ قدم

این اصول پیشنهاد مهندسان شرکت DOW است که برای طراحی یک آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس بکار برده می‌شود. ربطی به ظرفیت سیستم هم ندارد، از این روش هم برای سیستم های کوچک و هم برای سیستم‌های خیلی بزرگ یا در اصطلاح مگا پلنت‌ها میتوانید استفاده کنید.

 

 

قدم اول: تعیین مشخصات خوراک و محصول

در قدم اول اطلاعات کاملی از مشخصات محصول یا جریان پرمیت که قرار است تولید کنیم، و مشخصات خوراکی که قرار است آن را تصفیه کنیم، تهیه می‌کنیم. هر چه اطلاعات اولیه کامل‌تر و دقیق‌تر باشد کار ما هم به عنوان طراح آسان‌تر است.

منظور ما از مشخصات محصول، حجم و کیفیت آب تصفیه شده‌ای است که روزانه نیازمند تولید آن هستیم. کیفیت محصول مورد نیاز را با تعیین پارامتر TDS آن مشخص می‌کنیم. این اطلاعات را باید از کارفرما بهره برداری که قرار است از سیستم‌ استفاده کند، بگیریم.

در این مرحله همچنین باید مشخص شود که چه منبع آبی در اختیار داریم که سیستم‌ RO ما باید آن را تصفیه کند. پس لازم است نوع منبع آبی که در اختیار داریم را بدانیم، و آنالیز دقیقی از آن در اختیار داشته باشیم تا طراحی دستگاه اسمز معکوس را شروع کنیم.

 

قدم دوم: تعیین الگوی جریان‌‌های دستگاه تصفیه آب

در حالت کلی سه نوع الگوی جریان برای سیستم‌های RO استفاده می‌شود: پیوسته، ناپیوسته و نیمه پیوسته. الگوی استاندارد جریان برای سیستم های آب شیرین کن اسمز معکوس صنعتی از نوع پیوسته است. در سیستم‌های پیوسته خوراک تنها یک بار از درون سیستم عبور کرده و با ممبران اسمز معکوس در تماس قرار می‌گیرد. در این حالت جریان تغلیظ شده (Concentrare) از سیستم خارج می‌شود.

 

قدم سوم: انتخاب نوع المان یا ممبرین RO

ممبران اسمز معکوس را بر اساس موارد زیر انتخاب می‌کنیم:

– نوع آبی که قرار است تصفیه کنیم

– قدرت تشکیل فولینگ

– کیفیت محصول مورد نیاز

– اولویت هزینه‌ سرمایه گذاری یا عملیاتی

 

قدم چهارم: فلاکس طراحی

یکی از مهم‌ترین قدم‌ها در طراحی RO تعیین مناسب‌ ترین فلاکس برای طراحی است. با تعیین فلاکس در قد‌م‌های بعدی مشخص می‌کنیم به چه تعداد ممبران RO نیاز داریم تا سیستم ظرفیت تولید محصول مورد نیازمان را داشته باشد. فلاکس طراحی را بر اساس نوع آبی که به عنوان خوراک باید تصفیه کنیم و نوع پیش تصفیه ای که روی آن انجام شده تعیین می‌کنیم.

 

قدم پنجم: محاسبه تعداد المان‌ها

تعداد ممبران‌هایی که باید درون سیستم اسمز معکوس قرار دهیم تا بتواند حجم آب مورد نیازمان را تصفیه کند به سطح فعال غشا درون المان ، فلاکس طراحی که در قدم چهارم تعیین کردیم و دبی محصول یا همان ظرفیت سیستم RO وابسته است. وقتی که این سه پارامتر مشخص باشند از طریق رابطه‌ای که برای این منظور وچود دارد تعداد ماژول‌های مورد نیازمان را مشخص می‌کنیم.

 

قدم ششم: تعیین نوع، ظرفیت و تعداد پرشروسل‌ها

بعد از تعیین تعداد ممبران مورد نیاز در قدم پنجم حالا باید محاسبه کنیم که این تعداد المان را در چه تعداد محفظه فشار یا پرشر وسل (Pressure Vessel) قرار دهیم. قطعا می‌دانید که پرشروسل ها از نظر تعداد ماژولی که درون خود جا می‌دهند در ظرفیت‌های مختلفی، از ۱ تا ۸، ساخته می‌شوند. یکی از معمول‌ترین پرشروسل ها ظرفیت ۶ است. با تقسیم تعداد ممبران بر ظرفیت هر پرشروسل تعداد مورد نیاز را مشخص می‌کنیم.

 

قدم هفتم: محاسبه تعداد مراحل یا استیج‌ها

برای اینکه بتوانیم به درصد ریکاوری مورد نظرمان دست پیدا کنیم شاید لازم باشد سیستم اسمز معکوس را به صورت چند مرحله بسازیم. در این حالت جریان پساب مرحله اول به عنوان خوراک مرحله دوم استفاده می‌شود. مثلا یک سیستم با پرشر وصل‌ های ۶ المانه را در نظر بگیرید. اگر این سیستم را به صورت دو مرحله بسازیم ۶ ممبران سری در مرحله اول و ۶ تا در مرحله دوم به ما می‌دهد، که در مجموع ۱۲ المان سری شده در اختیار ما قرار می‌دهد.

 

قدم هشتم: انتخاب نسبت بین مراحل

اگر در قدم هفتم به این نتیجه رسیدیم که باید سیستم دو مرحله بسازیم، در این مرحله لازم است نسبت بین مراحل را محاسبه کنیم. نسبت بین مراحل یعنی تعداد پرشروسل های مرحله اول به تعداد آنها در مرحله دوم. برای یک سیستم با چهار پرشروسل در اولین مرحله و دو تا در مرحله دوم نسبت  بین مراحل ۲ است.

انتخاب دقیق این نسبت اهمیت و تاثیر بسیار زیادی در عملکرد سیستم RO دارد. اگر این نسبت به طور اشتباه تعیین شده باشد خطاهایی در طراحی خواهیم داشت که نتیجه آن خرابی و افت عملکرد زود هنگام ممبران ها خواهد بود.

 

قدم نهم: بالانس کردن جریان پرمیت

البته بهتر است این قدم را بعد از قدم دهم که آنالیز و شبیه سازی با نرم افزار است انجام دهیم. بعد از شبیه سازی احتمالا یک روند کاهشی در جریان پرمیت از ممبران اول تا آخر در هر پرشروسل مشاهده می‌کنیم. این روند نزولی نتیجه افت فشار در مسیر عبور خوراک از ممبران ها و همچنین افزایش فشار اسمزی است، که در اثر تغلیظ شدن آب خوراک پیش می‌آید. البته شرایط مختلفی بر شدت این روند کاهشی تاثیر دارند. روند کاهشی جریان پرمیت معمولا منجر به خطاهایی در عملکرد سیستم RO می شود که در نرم افزار طراحی قابل مشاهده است.

 

قدم دهم: آنالیز و شبیه سازی سیستم RO با نرم افزار

برای شبیه سازی و آنالیز سیستم RO و ایجاد تغییرات تا رسیدن به نتیجه مطلوب حتما باید از نرم افزار های طراحی  اسمز معکوس RO استفاده کنیم. هر شرکتی که ممبران اسمز معکوس می‌سازد نرم افزار تصفیه آب مورد نظر خودش را هم ارائه می‌کند. نرم افزار‌هایی مثل wave و rosa برای این منظور استفاده می‌شوند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *