فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل 1- مقدمه ای بر غشا و فرایندهای غشایی 7
1-1- پیشگفتار 7
1-2- فرایند های غشایی 9
1-3- خواص غشا : 11
1-4- تقسیم بندی غشاها : 13
1-5- مکانیسم های جداسازی: 16
1-5-1- پلاریزاسیون غلظتی : 18
1-5-2- گرفتگی غشایی : 19
1-5-3- رفع گرفتگی غشاها : 22
فصل 2- پارامترهای موثر در فرایند اسمز معکوس 27
2-1- مقدمه 27
2-2- عوامل موثر بر عملکرد یک سیستم اسمز معکوس 28
2-3- کیفیت غشاها و فیلترهای RO: 30
فصل 3- تاثیر پارامترهای عملیاتی بر کارایی فرایند اولترافیلتراسیون 32
3-1- مقدمه 32
3-2- مواد و روشها 35
3-3- نتایج و بحث 39
3-4- نتیجه گیری 49
3-5- منابع 50
فصل 4- شیرین سازی گاز طبیعی با استفاده از فرآیند غشا 52
4-1- مقدمه 52
4-2- استفاده از غشاء توخالی پلیپروپیلن: 54
4-3- استفاده از غشاء الکترو شیمیایی: 56
4-4- استفاده از فیلتر کربن بیولوژیکی: 60
4-5- آشنایی با گاز طبیعی 61
4-6- مشخصات گاز طبیعی : 62
4-7- شرح فرایند شیرین سازی و کنترل نقطه شبنم گاز ترش مزدوران 64
4-8- .شیرین سازی گاز ترش: 80
فصل 5- اثر پارامترهای فرآیند بر گرفتگی غشاء میکروفیلتر 90
5-1- مقدمه 90
5-2- مواد و روشها 91
5-2-1- سیستم غشائی مورد استفاده 91
5-3- محاسبه میزان گرفتگی غشاء 92
5-4- مطالعه ریز ساختاری غشاء 92
5-5- تحلیلهای آماری 93
5-6- نتایج و بحث 93
5-7- نتیجه گیری 101
5-8- منابع 102
- پارامترهای موثر در فرایند اسمز معکوس
- مقدمه
فرایند عبور آب از طریق غشای خارجی سلول ها بمنظور جلوگیری از رطوبت زدایی اسمز نامیده می شود. در فرایند اسمز مولکول های آب از محیط با غلظت نمک کمتر به محیط با غلظت نمک بالا وارد می شوند. یعنی از نواحی رقیق تر به محیط غلیظ تر نفوذ می کنند. این فرایند تا جایی ادامه می یابد که غلظت در دو طرف به تعادل برسد. در فرایند اسمز معکوس مولکول های آب با اعمال فشار از نواحی غلیظ تر به نواحی رقیق تر حرکت می کنند که این فرایند عکس فرایند اسمز می باشد.
سیستم اسمز معکوس (آب شیرین کن) چگونه کار می کند؟
در این روش آب با فشار از یک غشای نیمه تراوا عبور داده می شود تا مواد معدنی آن فیلتر شود. بدین ترتیب مواد جامد محلول غیر آلی (مانند نمک) از یک حلال (آب) حذف می شوند. این عمل در نتیجه فشار آب و عبور آن از یک غشای نیمه تراوا انجام می شود. این غشاها که به ضخامت سلفون می باشند تنها به آب اجازه عبور داده و ناخالص ها و مواد زائد را حذف می نمایند. این روش برخلاف آنچه بنظر می رسد سیستم پیچیده ای نداشته و با یک مکانیسم ساده برای تصفیه و نمک زدایی آب بکار می رود.
غشای اسمز معکوس ناخالصی ها و ذرات بزرگتر از 0.001 میکرون را فیلتر می نماید.
- عوامل موثر بر عملکرد یک سیستم اسمز معکوس
عوامل موثر بر عملکرد یک سیستم اسمز معکوس عبارتند از:
فشار آب ورودی
دمای آب
نوع و تعداد کل مواد جامد محلول ( TDS)موجود در آب
کیفیت فیلتر و غشاء مورد استفاده در سیستم اسمز معکوس (RO)
اجزای اساسی سیستم های اسمز معکوس (آب شیرین کن):
- شیر آب سرد: توزیع آب سرد به وسیله این شیر انجام می شود. شیر دارای یک لوله می باشد که به قسمت ورودی پیش فیلتر متصل است. این بخش در واقع منبع آب برای سیستم اسمز معکوس می باشد.
- پیش فیلتر: در ابتدا آب از خط توزیع آب سرد وارد پیش فیلتر می گردد. در هر سیستم اسمز معکوس ممکن است بیش از یک فیلتر وجود داشته باشد. متداول ترین پیش فیلترها، فیلترهای رسوب هستند. از این فیلترها برای حذف گل و لای، شن و ماسه، خاک و رسوبات دیگر استفاده می شود. علاوه بر این فیلترهای کربن نیز برای حذف کلر که می تواند اثر منفی بر TFC(کامپوزیت فیلم نازک) و TFM(مواد فیلم نازک) غشا داشته باشد به کار می روند. پیش فیلترهای کربنی در سیستم های اسمزمعکوس حاوی غشای CTA (cellulose tri-acetate)مورد استفاده قرار نمی گیرند.
- غشاء اسمز معکوس: غشاء اسمز معکوس در واقع قلب سیستم می باشد. متداول ترین نوع غشاها، غشاهای مارپیچی یا حلزونی می باشند. غشای CTAاز این نوع می باشد که نسبت به کلر مقاومت بالایی دارد. غشای TFC/TFMنوع دیگری است که در برابر کلر مقاومت ندارد.
- پست فیلترها (Post Filters): آب بعد از خروج از مخزن ذخیره سازی وارد پست فیلترها شده و سپس وارد شیر ROمی شود. پست فیلترها به طور معمول از کربن ساخته شده اند (چه بصورت دانه های ریز و چه بصورت بلوک کربن). هرگونه طعم و بوی باقیمانده توسط پست فیلتراسیون از آب حذف می گردند.
- سوپاپ خاموش کردن خودکار: سیستم اسمز معکوس برای حفظ آب دارای یک سوپاپ برای خاموش کردن بصورت خودکار می باشد. وقتی مخزن آب پر می شود این سوپاپ مانع از ورود آب به غشاء شده و بدینوسیله تولید آب در سیستم را متوقف می نماید.
- شیر کنترل: شیر کنترل در قسمت خروجی غشای سیستم اسمز معکوس قرار دارد. این شیر مانع از برگشت آب یا تولید آن در مخزن ذخیره سازی آب می گردد. برگشت آب از مخزن می تواند منجر به پارگی غشای سیستم اسمز معکوس گردد.
- کنترل جریان: جریان آب ورودی به غشای اسمز معکوس توسط یک کنترل گر جریان تنظیم می گردد. برای کنترل جریان روش های متعددی وجود دارند. این دستگاه میزان جریان آب مورد نیاز برای به دست آوردن بالاترین کیفیت آب آشامیدنی را تنظیم می نماید. همچنین به حفظ فشار آب در قسمت ورودی غشاء کمک می کند. بدون کنترل جریان میزان تولید آب آشامیدنی کم می شود بدلیل اینکه اگر در خط لوله مقاومت کم باشد آب بسادگی در خط لوله جریان پیدا کرده و تخلیه خواهد شد.
- مخزن ذخیره سازی: مخزن ذخیره سازی آب در سیستم اسمز معکوس بطور متوسط تا 2.5 گالن آب گنجایش دارد. وقتی که مخزن پر می شود آب تحت فشار در محفظه ای داخل مخزن نگهداشته می شود.
- شیر آب: واحد اسمز معکوس شیر آب مخصوص به خود را دارد که در سینک های آشپزخانه تعبیه شده.
- خط تخلیه: این خط از خروجی غشای اسمز معکوس تا محل تخلیه امتداد دارد. این خط بمنظور حذف ناخالصی ها و آلودگی های موجود در آب ورودی (آب لوله کشی) درنظر گرفته شده است. همچنین کنترل جریان نیز در این خط نصب شده است.
