تصفیه آب و پساب به روش های غشایی

حوضچه تصفیه پساب

امروزه فناوري فيلتراسيون غشايي به سرعت در حال رشد و توسعه است. بسياري از اين فرايندها در نيم قرن اخير کاملاً توسعه يافته‌اند و علاوه بر مصارف آزمايشگاهي و آکادميک، در واحدهاي بزرگ صنعتي نيز به وفور مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اسمزمعکوس، نانوفيلتراسيون، اولترافيلتراسيون و ميکروفيلتراسيون از جمله فرايندهاي فيلتراسيون غشايي مي‌باشند. ميکروفيلتراسيون از قديمي‌ترين اين فرايندها مي‌باشد.

برای انتقال مواد از ميان غشاها به نیروی محرکه نياز است. این نیروی محرکه در فرایندهای غشایی، متفاوت است. در غشاهای فيلتراسيون مايعات، اختلاف فشار دو طرف غشا باعث ایجاد جریان می‌شود. در اين غشاها، انتقال مواد از درون حفرات ریز موجود در ساختار غشا اتفاق می‌افتد. بدین دلیل در فرایندهای فیلتراسیون مایع از غشاهای متخلخل استفاده می‌شود. اندازه حفرات در غشاها متفاوت است. به‌طوری که غشاهای اسمزمعکوس کوچک‌ترین و غشاهای ميکروفيلتراسيون بزرگ‌ترین اندازه حفرات را دارا می‌باشند. در جدول زیر مقايسه‌اي بين اندازه حفرات و فشار عملياتي اين چهار فرايند صورت گرفته است:

فرايند قطر حفره (ميکرون) فشار (psi)
اسمزمعکوس 0.001> 1500- 200
نانوفيلتراسيون 0.01- 0.001 250- 70
اولترافيلتراسيون 0.1- 0.01 200- 15
ميکروفيلتراسيون 10- 0.1 50- 10

به طور کلي يک غشا مانعي است که دو فاز را جدا نموده و انتقال انواع اجزاي شيميايي را به نحو خاصي کنترل مي‌نمايد. در واقع غشا مانع جداکننده‌اي است که نرخ تراوش اجزاي شيميايي مجاور خود را تعديل مي‌کند. در يک فرايند غشايي عموماً دو فاز وجود دارد که به وسيله فاز سوم (غشا) به طور فيزيکي از يکديگر جدا شده‌اند. فازها از مخلوطي از اجزا تشکيل شده‌اند که يکي از اجزاي موجود در مخلوط بيش از سايرين انتقال مي‌يابد. به عبارت ديگر غشا نسبت به يکي از اجزا انتخابگر و گزينش‌پذير است. در اين صورت انتقال آن جز از يک فاز به فاز ديگر توسط غشا انجام خواهد شد. به اين ترتيب يکي از فازها غني از آن جزء و ديگري تهي از آن مي‌گردد. بدين ترتيب جريان خوراک پس از تماس با غشا به دو جريان مجزا تقسيم مي‌شود:

۱- جريان تراوش‌يافته:  جرياني است که از ميان غشا عبور مي‌کند. و این جریان Permeate نامیده می شود.

۲- جريان دفع‌شده يا باقي‌مانده:  جرياني است که از غشا عبور نکرده و از آن دفع مي‌شود.

انواع مختلفی از فرآیندهای غشایی وجود دارد؛ این فرایندها میتواند در تصفیه آب به کار برده شود:

میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون غالبا به منظور حذف ذرات معلق موجود در آبها به کار برده شده و توانایی تغییر املاح موجود در آب را ندارند. نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس میتوانند علاوه بر ذرات معلق موجود در آب، املاح موجود در آب را نیز حذف نمایند به نحوی که محصول خروجی از فرآیند اسمز معکوس آب بدون یون میباشد. در نهایت، فرآیند الکترودیالیز تنها به منظور حذف املاح و یونهای باردار موجود در آب به کار رفته و توانایی حذف ذرات معلق موجود در آب را ندارد.

دیدگاهتان را بنویسید

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