عوامل مؤثر در عملکرد فیلتر ممبران اسمز معکوس

پیش‌ازاین و در مطلبی با عنوان مبانی طراحی آب شیرین کن به تعریف برخی اصطلاحات نظیر درصد حذف نمک در فرآیند تصفیه آب، درصد بازیابی یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس و همچنین شار آب تصفیه‌شده پرداختیم. شار آب تصفیه‌شده خروجی و نیز درصد حذف نمک دو پارامتر کلیدی در بررسی عملکرد یک آب شیرین کن اسمز معکوس به شمار می‌روند. در شرایط عملیاتی یکسان، شار آب تصفیه‌شده خروجی و نیز درصد حذف نمک بالاتر بیانگر موفقیت بیشتر یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس نسبت به یک دستگاه دیگر به شمار می‌روند. در این مطلب قصد داریم اثر تغییر پارامترهایی نظیر فشار، درصد بازیابی، دما و شوری آب ورودی به سیستم تصفیه آب اسمز معکوس را بر عملکرد کلی دستگاه تصفیه آب بررسی کنیم.

در بررسی‌هایی که در ادامه آمده است، تغییر هر پارامتر با ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترها بیان شده است؛ اما چیزی که در حقیقت در یک دستگاه آب شیرین کن اتفاق می‌افتد معمولاً تغییر هم‌زمان دو یا چند پارامتر است که بررسی عملکرد کلی فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس را پیچیده‌تر می‌کند.

نباید فراموش کرد که پارامترهای فراوانی نیز وجود دارند که تأثیر آنها به‌صورت مستقیم در عملکرد فیلتر ممبران اسمز معکوس دیده نمی‌شود. مسائلی نظیر هزینه‌های تعمیر و نگهداری و نیز مسائل مربوط به مراحل پیش‌تصفیه (بیشتر بخوانید: آشنایی با پیش‌تصفیه در سیستم‌های آب شیرین کن) نیز مواردی هستند که می‌توانند بیانگر برتری یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس نسبت به یک سیستم دیگر باشند.

اثر فشار بر عملکرد ممبران اسمز معکوس

مطابق نمودار زیر، با افزایش فشار آب ورودی به سیستم تصفیه آب، شار آب خروجی افزایش یافته و میزان نمک‌های موجود در آن کاهش می‌یابد.

اثر دما بر عملکرد ممبران اسمز معکوس

با افزایش دمای آب ورودی و با فرض ثابت باقی ماندن سایر پارامترها، شار آب خروجی افزایش یافته و میزان عبور نمک نیز بیشتر خواهد شد؛ بنابراین درصد حذف نمک در دستگاه آب شیرین کن کاهش می‌یابد. این موضوع در نمودار شکل زیر به نمایش در آمده است.

اثر درصد بازیابی بر عملکرد ممبران اسمز معکوس

پیش‌ازاین نیز بیان شد که درصد بازیابی برابر با نسبت آب تصفیه‌شده به آب ورودی به دستگاه تصفیه آب است. با ثابت در نظر گرفتن سایر عوامل و افزایش درصد بازیابی، شار آب تصفیه‌شده کاهش یافته و در نقطه‌ای که فشار اسمزی آب ورودی با فشار اعمال‌شده برابر می‌شود، متوقف خواهد شد. میزان حذف نمک نیز با افزایش درصد بازیابی مطابق نمودار زیر کاهش می‌یابد.

اثر افزایش غلظت نمک آب ورودی بر عملکرد ممبران اسمز معکوس

با افزایش غلظت نمک در آب ورودی به سیستم تصفیه آب اسمز معکوس و درواقع افزایش TDS آب (بیشتر بخوانید: TDS آب)، دبی آب تصفیه‌شده خروجی کاهش یافته و میزان عبور نمک بیشتر می‌شود؛ بنابراین میزان حذف نمک در دستگاه تصفیه آب کاهش می‌یابد. این موضوع در نمودار زیر نمایش داده شده است.

به‌عنوان نتیجه‌گیری، مطالب بیان‌شده در این مقاله به‌صورت خلاصه در جدول زیر آمده است.