ابزار دقيق و نشانگرها
اساس کارکرد اسمز معکوس بسیار ساده میباشد. یک پمپ فشار قوي، فشار مورد نياز براي نفوذ آب خالص از ميان غشاءي نيمه تراوا را مهيا ميكند. کنترل سیستم زمانی که پارامترهای مناسب در نظر قرار گيرند، آسان خواهد بود.
در صورت کنترل دقیق پارامترهای حیاتی، سیستم RO بندرت دچار آسیب جدی ناشی از تشکیل رسوب یا فولینگ میشود و با بروز اولین علائم ایجاد مشکل در سیستم راه حل مناسب اتخاذ خواهد شد.
نگراني، زماني افزايش مييابد كه تأثير اضمحلال غشاء توسط گرفتگي آن پوشيده ميشود. به هرحال، مطلوب نيست كه دو مشكل، همزمان پديد آيند و كاملاً تأثيرات يكديگر را خنثي كنند. در بدترين حالت، حاد بودن يك مشكل اگر توسط تأثيرات مشكل همزمان، پوشيده شود ممكن است با اهميت كمتري ظاهر شود. به عنوان مثال، هنگام تشكيل رسوب كربنات كلسيم بر روي غشاء سلولز استات، هم هيدروليز غشاء اتفاق ميافتد كه نتيجه آن افزايش دبي نرمال آب محصول است و هم بر اثر رسوب گرفتگي غشاء، دبي نرمال آب محصول كاهش پيدا ميكند.
چنانچه احتمال وجود عوامل تخریب کننده غشاء در سیستم قوی باشد، برای شناخت و رفع عامل تخریب غشاء، شستشوی کامل سیستم باید صورت پذیرد. غالباً آناليز آب دور ريز، هنگام گرفتگي غشاء تغيير ميكند. بعد از شستشو، ميزان دو ريز، ممكن است كاهش يابد و به دليل چسبيدن محلول شيميايي به غشاء، اغلب اثر نامطلوبي بر روي آن ميگذارد كه موجب كاهش آب دور ريز ميشود.
ثبت روزانه پارامترهاي كليدي
به منظور کنترل شرایط كاري سیستم و شناسائی به موقع عوامل مسبب گرفتگي، رسوبگذاری و سایر عوامل مخرب غشاء بايد از یک سیستم ابزار دقيق مناسب بهره گرفت و نتایج حاصله را ثبت و ارزیابی دقیق نمود. جدول ذیل نمونه یک برگه ثبت اطلاعات کارکرد سیستم RO را نشان میدهد که طی یک برنامه زمانی معین که اغلب بصورت روزانه میباشد، کلیه اطلاعات در آن ثبت میشوند.
تجهيزات پيش تصفيه سیستم RO :
فشار ورودي و خروجي فيلترها
براي اندازهگيري فشار آب ورودي و خروجي از فيلترهاي شني، فيلترهاي ذغالي و فيلتر با بستر مختلط از نشانگرهاي فشار و اختلاف فشار استفاده ميشود.
افت فشار فيلتر
افت فشار فيلتر با بستر يكنواخت، يا اختلاف فشار آب ورودي و خروجي، نشان دهنده ميزان گرفتگي فيلتر بوده و از آن براي مشخص كردن زمان شستشوي معكوس استفاده ميشود.
كلر خروجي
كلر خروجي عبارت است از غلظت كلر آزاد يا كلر كلي در آب خروجي از فيلتر كربن فعال يا آب خوراك RO . (مجموع غلظت كلر آزاد و كلر تركيبي، كلر كل ناميده ميشود. كلر تركيبي شامل كلرآمين و نظير آن ميباشد). در مورد غشاءهاي سلولز استات، بايد كلر آزاد يا كلر كل (شامل كلرآمين) به مقدار كافي وجود داشته باشد تا از فعاليت بيولوژيكي ممانعت به عمل آيد. در مورد غشاء پلي آميد، آب خوراك نبايد داراي كلر آزاد يا كلرآمين باشد. با اندازهگيري كلر آزاد ميتوان تشخيص داد كه آيا يك فيلتر ذغالي كارآيي خوبي دارد يا نه و اينكه آيا عامل احيا كننده به ميزان كافي به آب خوراك RO تزريق ميشود يا خير.
احياي نرم كننده
اندازهگيري حجم آب تصفيه شده توسط نرم كننده بعد از آخرين احيا به تعيين زمان احياي ادواري (فاصله زماني بين دو احيا) كمك خواهد كرد و مشخص ميكند كه رزين تا چه اندازه ظرفيت جدا كردن يونهاي سخت از آب را دارا ميباشد.
سختي آب خروجي از نرم كننده
براي اطمينان از عدم تهنشيني رسوب كربنات كلسيم برروي غشاء RO ضروري است تا غلظت يونهاي سخت در آب خروجي از سختيگير در پايينترين حد ممكن نگه داشته شود. اگر سختي آب خروجي از نرم كننده بيش از حد باشد بايد احياي نرم كننده زودتر از حد موعد انجام گيرد و يا اينكه غلظت آب نمك مورد استفاده جهت احياي آن افزايش يابد.
فشار ورودي /خروجي فيلتر
اين دو پارامتر، فشار آب خوراك را هنگام ورود به فيلتر و بعد از آن نشان ميدهد. همچنين فشار خروجي از فيلتر، مشخص ميكند كه آيا فشار آب ورودي به پمپ فشار قوي براي جلوگيري از حفرهاي شدن در حد لازم است يا خير.
افت فشار فيلتر
پارامتر اختلاف بين فشار ورودي و خروجي يك فيلتر، نشان دهنده ميزان گرفتگي آن است.
شاخص حجمي لجن
اندازهگيري اين شاخص، روشي براي اندازهگيري غلظت جامدات معلق در آب خوراك RO است. بهتر است بعد از هر فيلتر، يك دستگاه اندازهگيري SDI نصب شود تا كارآيي هر فيلتر به طور جداگانه مشخص شود. دستگاه اندازهگيري كدريت آب، جايگزين نسبتاً مناسبي براي SDI است.
دماي آب
اندازهگيري دماي آب محصول و آب دور ريز RO بايد از دقت خوبي برخوردار باشد.
pH آب
pH آب خوراك به RO براي سيستمهايي كه با تنظيم آن بعنوان راهي براي جلوگيري از تشكيل رسوب كربنات كلسيم استفاده ميكنند از حساسيت خاصي برخوردار است. بايد توجه كرد كه pH آب خوراك با pH آب دورريز و آب محصول يكسان نيست.
سيستم اسمز معكوس
ثبت ساعت كاركرد RO
به منظور تعیین میزان کارکرد دقیق سیستم RO و کنترل مدت زمان سرويس آن و اندازهگیری مدت زمانی که سیستم اسمز معکوس در سرویس است، مفید و ضروری میباشد. این کمیت همچنین شاخصی از میزان عبور آب از یک مدول میباشد.
فشار غشاء RO
فشار در محل ورودي آب به محفظه المنت، فشار اوليه و يا فشار آب خوراك ناميده ميشود. چنانچه در مسیر آب خوراک از خروجی پمپهای فشار بالا تا مرحله اول RO شیر کنترل قرار گرفته باشد، اندازهگیری پیوسته فشار در خروجی شیرها ضروری است. زیرا فشار ورودی کم باعث کاهش کارائی سیستم و فشار ورودی بالاتر از مقدار مقرر سبب آسیب مکانیکی غشاء میگردد.
فشار آب دور ريز
فشار در خروجي محفظههاي المنت انتهايي، فشار نهايي يا فشار دور ريز خوانده ميشود. اين پارامتر، مبین فشار سیستم قبل از شير کنترل مسیر جریان آب دور ريز ميباشد.
افت فشار RO
اختلاف فشار بین آب ورودي و خروجي سيستم RO (يا اختلاف فشار آب خوراك ورودي و آب دور ريز) نشان دهنده مقاومت در مقابل جريان در حين عبور آب خوراك از المنتهاي غشاء است. اين پارامتر همچنين افت فشار يا «P Δ » ناميده ميشود.
نرخ جریان محصول RO
میزان جریان محصول RO به معنی میزان آب خالصی می باشد که وارد شبکه مصرف یا تانکهای
ذخیره سازی محصول ROمی گردد.
نرخ جریان تغليظ شده RO
بخشی از جریان خوراک سیستم است که محصول از آن جدا شده و از انتهای آخرین المنتهای آخرین مرحله سیستم RO به پساب دفع می شود.
بازدهي آب محصول
نسبت دبي آب محصول به دبي آب خوراك، بازدهي سيستم ناميده ميشود. تغيير اين پارامتر، موجب تغييرات زياد غلظت املاح در حين عبور آب خوراك از سيستم RO ميشود و بنابراين مقدار آن بستگي به پتانسيل تشكيل رسوب برروي المنتهاي غشاء دارد.
جريان برگشتي RO
در صورت برگشت بخشی از آب جریان غلیظ به آب خوراک سیستم RO ، به آن جریان برگشتی اطلاق
می شود.
جریان محصول نرمال شده
نرخ جریان محصول که متناسب با درجه حرارت و تغییرات فشار سیستم در شرایط تصحیح شده باشد.
TDS آب خوراك
غلظت جامدات محلول در آب خوراك سيستم است. در سيستمهاي توليد آب خالص، كل جامدات محلول (TDS) يا از طريق اندازهگيري مستقيم مواد جامد محلول و يا از طريق اندازهگيري هدايت الكتريكي مشخص ميشوند.
درصد دفع نمك
درصد نمكهاي محلول كه توسط غشاء RO دور ريز ميشود، درصد دفع نمك ناميده ميشود.
اساس کارکرد اسمز معکوس بسیار ساده میباشد. یک پمپ فشار قوي، فشار مورد نياز براي نفوذ آب خالص از ميان غشاءي نيمه تراوا را مهيا ميكند. کنترل سیستم زمانی که پارامترهای مناسب در نظر قرار گيرند، آسان خواهد بود.
در صورت کنترل دقیق پارامترهای حیاتی، سیستم RO بندرت دچار آسیب جدی ناشی از تشکیل رسوب یا فولینگ میشود و با بروز اولین علائم ایجاد مشکل در سیستم راه حل مناسب اتخاذ خواهد شد.
نگراني، زماني افزايش مييابد كه تأثير اضمحلال غشاء توسط گرفتگي آن پوشيده ميشود. به هرحال، مطلوب نيست كه دو مشكل، همزمان پديد آيند و كاملاً تأثيرات يكديگر را خنثي كنند. در بدترين حالت، حاد بودن يك مشكل اگر توسط تأثيرات مشكل همزمان، پوشيده شود ممكن است با اهميت كمتري ظاهر شود. به عنوان مثال، هنگام تشكيل رسوب كربنات كلسيم بر روي غشاء سلولز استات، هم هيدروليز غشاء اتفاق ميافتد كه نتيجه آن افزايش دبي نرمال آب محصول است و هم بر اثر رسوب گرفتگي غشاء، دبي نرمال آب محصول كاهش پيدا ميكند.
چنانچه احتمال وجود عوامل تخریب کننده غشاء در سیستم قوی باشد، برای شناخت و رفع عامل تخریب غشاء، شستشوی کامل سیستم باید صورت پذیرد. غالباً آناليز آب دور ريز، هنگام گرفتگي غشاء تغيير ميكند. بعد از شستشو، ميزان دو ريز، ممكن است كاهش يابد و به دليل چسبيدن محلول شيميايي به غشاء، اغلب اثر نامطلوبي بر روي آن ميگذارد كه موجب كاهش آب دور ريز ميشود.
ثبت روزانه پارامترهاي كليدي
به منظور کنترل شرایط كاري سیستم و شناسائی به موقع عوامل مسبب گرفتگي، رسوبگذاری و سایر عوامل مخرب غشاء بايد از یک سیستم ابزار دقيق مناسب بهره گرفت و نتایج حاصله را ثبت و ارزیابی دقیق نمود. جدول ذیل نمونه یک برگه ثبت اطلاعات کارکرد سیستم RO را نشان میدهد که طی یک برنامه زمانی معین که اغلب بصورت روزانه میباشد، کلیه اطلاعات در آن ثبت میشوند.
نمونه يك برگه ثبت اطلاعات
ايام هفته | شنبه | يكشنبه | دوشنبه | سهشنبه | چهارشنبه | پنجشنبه | جمعه |
فشار ورودي/ خروجي فيلتر شني | |||||||
افت فشار | |||||||
كلر آزاد خروجي | |||||||
فشار ورودي خروجي كربن | |||||||
افت فشار | |||||||
گالن آب تصفيه شده از زمان احيا | |||||||
سختي خروجي | |||||||
فشار ورودي/ خروجي فيلتر | |||||||
افت فشار | |||||||
SDI | |||||||
دماي آب | |||||||
غلظت كلر آزاد | |||||||
دادههايي كه بايد هر ساعت نوشته شود | |||||||
pH آب خوراك | |||||||
فشار آب خوراك | |||||||
فشار آب دورريز | |||||||
افت فشار | |||||||
دبي آب محصول | |||||||
دبي آب دورريز | |||||||
افت فشار | |||||||
دبي آب محصول | |||||||
دبي برگشتي به آب خوراك | |||||||
TDS آب خوراك | |||||||
TDS آب محصول | |||||||
درصد دفع نمك |
تجهيزات پيش تصفيه سیستم RO :
فشار ورودي و خروجي فيلترها
براي اندازهگيري فشار آب ورودي و خروجي از فيلترهاي شني، فيلترهاي ذغالي و فيلتر با بستر مختلط از نشانگرهاي فشار و اختلاف فشار استفاده ميشود.
افت فشار فيلتر
افت فشار فيلتر با بستر يكنواخت، يا اختلاف فشار آب ورودي و خروجي، نشان دهنده ميزان گرفتگي فيلتر بوده و از آن براي مشخص كردن زمان شستشوي معكوس استفاده ميشود.
كلر خروجي
كلر خروجي عبارت است از غلظت كلر آزاد يا كلر كلي در آب خروجي از فيلتر كربن فعال يا آب خوراك RO . (مجموع غلظت كلر آزاد و كلر تركيبي، كلر كل ناميده ميشود. كلر تركيبي شامل كلرآمين و نظير آن ميباشد). در مورد غشاءهاي سلولز استات، بايد كلر آزاد يا كلر كل (شامل كلرآمين) به مقدار كافي وجود داشته باشد تا از فعاليت بيولوژيكي ممانعت به عمل آيد. در مورد غشاء پلي آميد، آب خوراك نبايد داراي كلر آزاد يا كلرآمين باشد. با اندازهگيري كلر آزاد ميتوان تشخيص داد كه آيا يك فيلتر ذغالي كارآيي خوبي دارد يا نه و اينكه آيا عامل احيا كننده به ميزان كافي به آب خوراك RO تزريق ميشود يا خير.
احياي نرم كننده
اندازهگيري حجم آب تصفيه شده توسط نرم كننده بعد از آخرين احيا به تعيين زمان احياي ادواري (فاصله زماني بين دو احيا) كمك خواهد كرد و مشخص ميكند كه رزين تا چه اندازه ظرفيت جدا كردن يونهاي سخت از آب را دارا ميباشد.
سختي آب خروجي از نرم كننده
براي اطمينان از عدم تهنشيني رسوب كربنات كلسيم برروي غشاء RO ضروري است تا غلظت يونهاي سخت در آب خروجي از سختيگير در پايينترين حد ممكن نگه داشته شود. اگر سختي آب خروجي از نرم كننده بيش از حد باشد بايد احياي نرم كننده زودتر از حد موعد انجام گيرد و يا اينكه غلظت آب نمك مورد استفاده جهت احياي آن افزايش يابد.
فشار ورودي /خروجي فيلتر
اين دو پارامتر، فشار آب خوراك را هنگام ورود به فيلتر و بعد از آن نشان ميدهد. همچنين فشار خروجي از فيلتر، مشخص ميكند كه آيا فشار آب ورودي به پمپ فشار قوي براي جلوگيري از حفرهاي شدن در حد لازم است يا خير.
افت فشار فيلتر
پارامتر اختلاف بين فشار ورودي و خروجي يك فيلتر، نشان دهنده ميزان گرفتگي آن است.
شاخص حجمي لجن
اندازهگيري اين شاخص، روشي براي اندازهگيري غلظت جامدات معلق در آب خوراك RO است. بهتر است بعد از هر فيلتر، يك دستگاه اندازهگيري SDI نصب شود تا كارآيي هر فيلتر به طور جداگانه مشخص شود. دستگاه اندازهگيري كدريت آب، جايگزين نسبتاً مناسبي براي SDI است.
دماي آب
اندازهگيري دماي آب محصول و آب دور ريز RO بايد از دقت خوبي برخوردار باشد.
pH آب
pH آب خوراك به RO براي سيستمهايي كه با تنظيم آن بعنوان راهي براي جلوگيري از تشكيل رسوب كربنات كلسيم استفاده ميكنند از حساسيت خاصي برخوردار است. بايد توجه كرد كه pH آب خوراك با pH آب دورريز و آب محصول يكسان نيست.
سيستم اسمز معكوس
ثبت ساعت كاركرد RO
به منظور تعیین میزان کارکرد دقیق سیستم RO و کنترل مدت زمان سرويس آن و اندازهگیری مدت زمانی که سیستم اسمز معکوس در سرویس است، مفید و ضروری میباشد. این کمیت همچنین شاخصی از میزان عبور آب از یک مدول میباشد.
فشار غشاء RO
فشار در محل ورودي آب به محفظه المنت، فشار اوليه و يا فشار آب خوراك ناميده ميشود. چنانچه در مسیر آب خوراک از خروجی پمپهای فشار بالا تا مرحله اول RO شیر کنترل قرار گرفته باشد، اندازهگیری پیوسته فشار در خروجی شیرها ضروری است. زیرا فشار ورودی کم باعث کاهش کارائی سیستم و فشار ورودی بالاتر از مقدار مقرر سبب آسیب مکانیکی غشاء میگردد.
فشار آب دور ريز
فشار در خروجي محفظههاي المنت انتهايي، فشار نهايي يا فشار دور ريز خوانده ميشود. اين پارامتر، مبین فشار سیستم قبل از شير کنترل مسیر جریان آب دور ريز ميباشد.
افت فشار RO
اختلاف فشار بین آب ورودي و خروجي سيستم RO (يا اختلاف فشار آب خوراك ورودي و آب دور ريز) نشان دهنده مقاومت در مقابل جريان در حين عبور آب خوراك از المنتهاي غشاء است. اين پارامتر همچنين افت فشار يا «P Δ » ناميده ميشود.
نرخ جریان محصول RO
میزان جریان محصول RO به معنی میزان آب خالصی می باشد که وارد شبکه مصرف یا تانکهای
ذخیره سازی محصول ROمی گردد.
نرخ جریان تغليظ شده RO
بخشی از جریان خوراک سیستم است که محصول از آن جدا شده و از انتهای آخرین المنتهای آخرین مرحله سیستم RO به پساب دفع می شود.
بازدهي آب محصول
نسبت دبي آب محصول به دبي آب خوراك، بازدهي سيستم ناميده ميشود. تغيير اين پارامتر، موجب تغييرات زياد غلظت املاح در حين عبور آب خوراك از سيستم RO ميشود و بنابراين مقدار آن بستگي به پتانسيل تشكيل رسوب برروي المنتهاي غشاء دارد.
جريان برگشتي RO
در صورت برگشت بخشی از آب جریان غلیظ به آب خوراک سیستم RO ، به آن جریان برگشتی اطلاق
می شود.
جریان محصول نرمال شده
نرخ جریان محصول که متناسب با درجه حرارت و تغییرات فشار سیستم در شرایط تصحیح شده باشد.
TDS آب خوراك
غلظت جامدات محلول در آب خوراك سيستم است. در سيستمهاي توليد آب خالص، كل جامدات محلول (TDS) يا از طريق اندازهگيري مستقيم مواد جامد محلول و يا از طريق اندازهگيري هدايت الكتريكي مشخص ميشوند.
درصد دفع نمك
درصد نمكهاي محلول كه توسط غشاء RO دور ريز ميشود، درصد دفع نمك ناميده ميشود.