مقالات

ايزوله كردن محل كاهش دفع نمك

مهمترين پارامتر براي سيستمهاي اسمز معكوس، دفع نمك آن می¬باشد. دفع نمك، نه تنها نشان دهنده كارآيي غشاء اسمز معكوس است، بلكه به طور مستقيم در كيفيت آب خروجي تأثير مي‌گذارد. كاهش دفع ميزان نمك در سيستم اسمز معكوس، نگران كننده بوده و نیاز به حل سریع مشکل می باشد. مشكلاتی که در اين فصل تشريح مي‌شود، تقریباً 95% مشكلاتي است كه در مبحث RO وجود دارد. در برخی موارد بدون شناخت دقیق مشکل نیاز مبرم به بهبود وضعیت کارکرد سیستم می باشد. در مرحله بعد بررسی کامل عامل بروز مشکل و راه حلهای پیشنهادی صورت می¬گیرد و آنگاه سیستم به دقت مورد توجه قرار گیرد تا مسائل و مشکلات واقعی شناسائی و حل شوند.

كاهش دفع نمك توسط غشاء يكي از بارزترين و مشخص‌ترين علائم مشكلاتي است كه تكنسينهاي RO با آن مواجه مي‌شوند. عواملي كه موجب كاهش دفع نمك مي‌شوند بايد مشخص شده، در اسرع وقت نسبت به برطرف كردن آنها اقدام شود. علائم كاهش دفع نمك عبارتند از:

           احتمال کاهش کیفیت آب محصول به پايينتر از مقدار مشخص شده

           حتي كاهش ناچيزي در ميزان دفع نمك می¬تواند حاكي از شروع يك خرابي، گرفتگي و يا مشكلات رسوب باشد.

           امکان نفوذ مواد ارگانیک و کلوئیدی در جریان محصول و تخریب برگشت ناپذیر سیستمهای رزینی پایین دست.

           به دلیل کاهش کیفیت و افزایش TDS آب محصول RO فواصل زمانی بین احیاء های بسترهای رزینی کم خواهد شد.

كاهش درصد دفع نمك خواسته يا ناخواسته، موجب تغييراتي در ساير پارامترها نظير دبي نرمال شده آب محصول و اختلاف فشار مي‌شود. اين تغييرات، بستگي به علت تغيير كارآيي می¬باشد.

غالباً با گرفتگي يا تخریب غشاء ء، میزان دفع نمك شدیداً کاهش می¬یابد. برخی فولنتهای مشخص بعنوان غشاء دینامیک روی سطح غشاء اصلی عمل كرده و درصد دفع نمك را افزايش می¬دهند. همچنین گاهی اوقات هنگام تعویض المنت و بکارگیری المنت جدید تا چند روز میزان دفع نمک سیستم اندکی کاهش می¬یابد که ناشی از وجود برخی منافذ روی سطح غشاء نو است و معمولاً طی چند روز اولیه کارکرد سیستم با غشاء جدید گرفته می¬شوند. درصد دفع نمک با نصب دستگاه اندازه¬گیر در مسیر جریان قابل اندازه¬گیری پیوسته می¬باشد. همچنین می¬توان آنرا از فرمول ساده زیر محاسبه نمود: 

 

(100× TDS خوراك ) / (TDS محصول TDS خوراك )= درصد دفع نمك

 

كه TDS به غلظت كل نمكها اطلاق مي‌شود.

طبق تعريف، مقدار TDS ، شامل غلظت مواد آلي غیر قابل فيلتراسیون نيز مي‌شود. TDS در كارخانه‌ها عموماً از طريق اندازه¬گيري هدايت الكتريكي آب محاسبه مي‌شود. با استفاده از رابطه بين هدايت الكتريكي و TDS براي نمكهاي مشخص مي¬توان مقدار  TDSرا محاسبه نمود. از آنجايي كه اكثر مواد آلي به طور عمده در رسانايي تأثير نمي‌گذارند معمولاً از تأثير آنها بر TDS و دفع صرف نظر مي‌شود.

مقدار دفع نمك محاسبه شده توسط رابطه بالا، افزايش غلظت نمكي كه در حين عبور آب خوراك از المنتهاي غشاء  اتفاق مي‌افتد را شامل نمي‌شود. بنابراين نتيجه چنين محاسباتي از نظر مقدار، كمتر از ميزان دفع نمك طراحي شده براي RO است .

در معاملات قبلي به جاي TDS آب خوراك مي توان از ميانگين حسابي TDS آب تغليظ شده و آب خوراك استفاده كرد. اين معادله جديد در بازدهي سيستم RO و دفع نمك محاسبه شده، تأثير مي‌گذارد:

 

2 ÷(TDS آب دورريز + TDS خوراك ) = TDS ميانگين

 

مقدار مشخصه دفع نمك براي سيستمهاي اسمز معكوس با غشاء هاي نو بين 90 تا 99% است. اين مقدار با تغيير غشاء، شرايط بهره¬برداري و آناليز آب تغيير مي‌كند. افزايش فشار آب خوراك، موجب افزايش دفع نمك سيستمRO خواهد شد، زيرا با افزايش فشار، دبي آب محصول افزايش یافته و با افزايش آب محصول، نمك عبور كرده از غشاء رقيق مي‌شود.

يونهاي دو ظرفيتي، بهتر از يونهاي يك ظرفيتي دفع مي‌شوند. به همين دليل سيستمهاي اسمز معكوس كه آب خوراك آنها از منابعي تهيه مي‌شود كه غلظت يونهاي دو ظرفيتي بيش از يونهاي يك ظرفيتي است، دفع نمك را بهتر انجام مي¬دهند. ثابت شده است كه سيستمهايي كه از اسيد سولفوريك براي كنترل pH استفاده مي‌كنند، عمل دفع نمك را بهتر از سيستمهايي كه از اسيد كلريدريك استفاده مي‌كنند، انجام مي¬دهند. به اين دليل كه يون سولفات در اسيد سولفوريك دو ظرفيتي است، اما يون كلرايد در اسيد كلريدريك، يك ظرفيتي است.

یک اپراتور ماهر در زمان مشاهده كاهش میزان دفع نمك، باید مراحل ذیل را دنبال کند:

           كاليبراسيون وسايل ابزار دقيق را بررسي كند.

           محلي را كه داراي اشكال است ايزوله كند.

           دليل بروز مشكل را تشخيص دهد.

بررسي كاليبراسيون وسايل ابزار دقيق

براي رفع اشكال در راهبري سيستم، اولين چيزي كه مورد بررسي قرار مي‌گيرد، كاليبراسيون وسايل ابزار دقيق مي‌باشد. در سيستم RO ، عملكرد وسايل ابزار دقيقي مي‌تواند موجب پنهان ماندن كاهش دفع نمك شود. همچنين، ممكن است موجب آژير كاذب شوند. اگر خطاي دستگاه هنگام استفاده بيش از حد مجاز باشد، ممكن است موجب كاهش دفع نمك شود. هرقدر كه خطاي وسايل ابزار دقيق بيشتر باشد، كاليبراسيون آنها از اهميت بيشتري برخوردار خواهد بود.

دستگاههاي اندازه¬گيري هدايت الكتريكي و درصد دفع نمك

براي بدست آوردن داده¬هاي لازم به منظور تعيين درصد دفع نمك در يك سيستم اسمز معكوس، هدايت الكتريكي جريانهاي آب محصول و آب خوراك هر دو اندازه¬گيري مي‌شوند. بهتر است اين دستگاهها به طور دائم در سرويس باشند و توسط دو هدايت سنج يا يك هدايت سنج با دو سنسور به طور مرتب هدايت الكتريكي آب را اندازه بگيرند. رسانايي برحسب cm /µs بيان مي‌شود. از مقادير اندازه¬گيري شده براي محاسبه درصد دفع نمك استفاده مي‌شود. كنداكت متر وسيله¬اي است كه رسانايي آب را اندازه گرفته و آن را تبديل به TDS مي‌كند. مقدار دفع نمك اندازه¬گيري شده بستگي به ضريبهاي بكار رفته در تبديل هدايت الكتريكي به TDS دارد.

دقت وسايل ابزار دقيق را مي¬توان بوسيله اندازه¬گيري TDS آب خوراك و آب محصول، توسط يك اندازه¬گير دستي مورد بررسي قرار داد. پس از آن درصد دفع نمك را محاسبه نمود و با مقادير بدست آمده از وسايل ابزار دقيق در حال كار (ON-LINE) مقايسه نمود. دو مقدار بايد به هم نزديك باشند.

روش محاسبه درصد دفع نمك بايد در هر دو مورد يكسان باشد، حتي اگر فرض شود كه مقادير هدايت الكتريكي آب محصول و خوراك كه به وسيله هدايت سنج دستي و هدايت سنج ON- LINE اندازه‌گيري مي‌شوند  باهم مساوي نباشد. اختلاف در مقادير اندازه¬گيري شده امكان دارد، زيرا هر وسيله ابزار دقيقي براي تبديل هدايت الكتريكي به TDS از يك ضريب مخصوص به خود استفاده مي‌كند كه بستگي به يونهاي مختلف موجود در محلولهاي نمكي دارد. ممكن است يك وسيله براي محلول كلرايد سديم كاليبره شده باشد و ديگري براي كربنات كلسيم، در نتيجه داراي ضرايب مختلفي براي تبديل هدايت الكتريكي به TDS هستند. به دليل اينكه اكثر اختلافات موجود در اندازه¬گيري، در حين محاسبات حذف مي‌شود، اين مسئله مشكل مهمي به حساب نمي آيد.

اگر اختلاف در مقادير اندازه¬گيري زياد باشد، دستگاه هدايت سنج ON- LINE ، بايد طبق دستورالعمل سازنده كاليبره شود. قبل از كاليبره كردن، بايد سنسور دستگاه از نظر تجمع مواد خارجي روي آن (كه ممكن است بر مقادير اندازه-گيري شده تأثير گذارد) بازرسي شود. همچنين توجه داشته باشيد كه سنسور، طبق نظر سازنده در محل اصلي خودش نصب شود. عدم نصب صحيح سنسور ممكن است موجب محبوس شدن هوا در آن شود و يا اينكه گردش آب در داخل سنسور به درستي انجام نگيرد.

دبي سنجها

شايد بيشترين مورد صرف نظر كردن از كاليبراسيون در سيستمهاي آب، مربوط به دبي سنجها باشد. اگر مقدار خوانده شده از روي دستگاه قابل قبول به نظر رسد، اغلب تصور مي‌شود كه مقدار اندازه¬گيري شده صحيح است و تا زماني كه اختلاف آشكار نباشد، مورد تأييد خواهد بود.

كاليبراسيون دبي سنجها در سيستم اسمز معكوس از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. اندازه‌گيري دبي صحيح آب محصول و آب دور ريز به منظور بهره برداري موفق از سيستم امري حياتي است. بعنوان مثال، دبي آب دور ريز مي‌تواند بر روي سرعت گرفتگي و تشكيل رسوب در غشاء به طور مستقيم تأثير گذارد.

دبي نرمال شده آب محصول، پارامتر مهمي از جهت مشخص كردن منحني تغييرات گرفتگي و اضمحلال غشاء با زمان است. يك دبي سنج، بدون دقت لازم مي‌تواند تغيير به وجود آمده در كارآيي غشاء را بيش از حد واقعي و يا كمتر از مقدار واقعي نمايش دهد.

در صنايع تصفيه آب، اغلب از دبي سنجهايي استفاده مي‌شود كه سنسور جريان آب در آنها از نوع توربيني است. يكي از روشهاي كاليبراسيون اين دبي سنجها اين است كه ارتباط سنسور توربيني را از بخش نشانگر قطع كرده، نشانگر را به وسيله يك سيگنال الكتريكي تغذيه مي‌كنند (شكل 1) با استفاده از جداول كاليبراسيون ارايه شده توسط كارخانه سازنده، مي‌تواند نشانگر را توسط سيگنالهاي الكتريكي كه به آن داده مي‌شود، كاليبره كرد. كاليبره كردن با اين روش ساده است، زيرا بسيار سريع بوده، احتمال خيس شدن وجود ندارد. به هرحال، اين روش بدون عيب و نقص نيست، زير سنسور توربيني در عمل كاليبراسيون دخالتي نداشته، در نتيجه اطلاعاتي درباره دقت سنسور بدست نمي‌آيد. اين امكان وجود دارد كه سنسور توربيني به خاطر تلاطم يا ساير مشكلات ديگر، مقدار واقعي دبي را منعكس نكند. اين قطعه ممكن است توسط آشغال پوشيده شده باشد و يا اينكه قطعات آن فرسوده شده باشند. زماني كه از روش كاليبراسيون توضيح داده شده در بالا استفاده مي‌شود، اين موارد مشخص نمي‌شوند.

دو روش ديگر كاليبراسيون با دقت بيشتري وجود دارد. روش اول، روش Bucket-And-Stopwach است. در اين روش جريان آب مستقيماً به داخل يك ظرف با حجم مشخص هدايت مي‌شود. هر چقدر ظرف بزرگتر باشد، دقت بيشتر است. حجم ظرف برحسب گالن تقسيم بر زمان پر شدن آن برحسب دقيقه، مقدار دبي واقعي بر حسب گالن بر دقيقه را مشخص مي‌كند. اين كار به خاطر دقت بيشتر بايد چندين بار تكرار شود. اگر تفاوت مقادير، بسيار جزئي باشد، ميانگين داده‌هاي محاسبه شده بعنوان دبي در نظر گرفته مي‌شود.

aa1111

روش ديگر اين است كه دبي سنج را با توجه به يك دبي مشخص كاليبره كنيم. اين روش به منظور ارزيابي كاليبراسيون چند دبي سنج مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بعنوان مثال از اين روش مي‌توان براي كاليبره دبي سنجهاي آب محصول در 4 رديف RO و همچنين دبي سنجهاي مبدل يوني مقدماتي، مانند آنچه كه در شكل2 نشان داده شده استفاده كرد.

دبي آب محصول يك رديف، ابتدا به روش ظرف- ساعت اندازه¬گیری مي‌شود. شيرها در سه رديف ديگر RO از سرويس خارج شده طوري تنظيم مي‌شوند كه تمام آب محصول مرحله اول به سمت يكي از يون‌زداهاي ابتدايي هدايت شود. دبي سنج يون‌زداها براي دبي مشخص كاليبره مي‌شوند. اين كار براي هر يك از يون‌زداهاي مقدماتي تكرار مي‌شود. جريان آب محصول از هر يك از واحدهاي RO ، بطور جداگانه از يكي از يون‌زداهاي مقدماتي عبور نموده، دبي¬سنج آنها براي دبي مشخص، كاليبره مي‌شود. هريك از دبي¬سنجهاي مسير آب دور ريز سيستم نيز بايد بطور جداگانه توسط روش ظرف- ساعت كاليبره شوند. دبي آب خوراك RO از طريق مجموع دبي آب محصول و آب دور ريز، قابل محاسبه است.

هنگامي كه دبي سنجها در مقاديري كه نزديك به وسط دامنه اندازه¬گيري آنها است مورد بهره¬برداري قرار مي‌گيرند، بيشترين دقت را دارا مي باشند. بنابراين بايد كوشيد تا در هنگام كاليبره كردن و بهره‌برداري در وسط دامنه اندازه¬گيري قرار گيرند. یک روش سریع دیگر برای اطمینان از صحت کارکرد نشان دهنده¬های جریان در مسیر خوراک، محصول و جریان دفعی یک سیستم RO ، انجام موازنه جرم بر مبنای یونهای این سه جریان می¬باشد. برای دقت بیشتر مقادیر قرائت شده، باید سعی شود همواره یک فرد اطلاعات را قرائت و در برگه ثبت اطلاعات درج نماید.

bb222

 


s5 logo

 

تماس با ما

 آدرس : تهران - ميدان رسالت بعد از مجتمع تجاری دنيای نور - نبش خيابان اردكانی - پلاك ٩٩٥ - طبقه سوم - واحد ٩

تلفن : ٠٢١٢٦٣٢٤١٢٠

موبایل : ٠٩٢١١٤٧٧٤٥٢

فکس : ٢٦٣٢٤١٢٠

 info@shimiab.com 

Petroshimiab@gmail.com 

 

 

 

درباره ما

 آب حیاتی‌ترین سرمایۀ زندگی و اصلی‌ترین عامل توسعه و نیاز بشری محسوب می‌گردد. امروزه با تحولات اجتماعی و اگاهی‌های عمومی، مقولۀ کیفیت آب ادامه مطلب

twitter

Twitter
 twitter
Facebook
 +google