دریافت متن کامل مقاله
دریافت متن کامل مقاله
دریافت متن کامل مقاله
- No tags were found...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
بررسی نسل جدید غشاهای اسمز معکوس در آبهای شورویلیام پی یریشهر سن دیگواستفاده از غشاهای اسمز معکوس آب های شور گسترش زیادیپیدا کرده است. تمامی تولید کنندگان مهم غشاهای یک یاRO10ROچند غشای آب های شور درست کرده اند. در سال اخیراز لحاظ قیمت کاهش بسیاری داشته اند، و از نظر بازده نمکزدایی آب های شور زیر زمین بازده بیشتری دارند و برایمناطق کم آب مناسب هستند. آخرین نسل غشاهای آب هایشور از لحاظ فشار عملیاتی بهبود یافته اند و این به معنایهزینه کمتر برای تصفیه آب های شور است. این <strong>مقاله</strong> نتایجآزمایش پایلوت بر روی این غشاهای نسل جدید برای آبهای شور زیر زمینی را ارائه میدهد.ساخته شده توسطشده توسطROROدو غشای جدیدESPA 4Hydranautics,Inc,Oceanside,CA4040BL وSaehan IndustriesHydranautics,IncSaehan Industriesساختهکره جنوبی آزمایش شده اند. شرکتیک شرکت معتبر در آمریکا است. اما شرکتدر بازار امریکا حضور زیادی ندارد.(Hydranautics,IncESPA 2)یکنیزاز شرکتنسل قدیم تر از غشاهابه طور موازی با نسل های جدید به منظور مقایسه درعملیات استفاده شده است. این پروژه قسمتی از یک برنامهتحقیقاتی است که توسطبنیان اده شده است. این برای تامین کردن آب منطقه کالیفرنیااست.مواد و روش ها:شرح منطقهDesalination Research and Innovation Partnership1مطالعه پایلوت در نشنال سیتی انجام شده است. این تاسیساتخریداری و راه اندازی شده است، و آب چاهتوسطزیر زمینی شورمزه را بوسیله اسمز معکوس تصفیه می کنند. ساختارواحد به صورت دو مرحله ای است. ظرفیت واحد برابر با است.44 MGDSweetwater Authorityشرح تجهیزات پایلوتNational City1
22%50سیستم پایلوت به منظور تصفیه آب زیر زمینی شور مزه احداث شدهاست. یک مسیر پایلوت دارای دسته غشا است که هر کدام بابازیابی آب خوراک عمل می کنند.2این آرایش واحدهااجازه تست کردن نسل جدید غشاها با کارخانه مجزا را میدهد. مسیر دیگر پایلوت دارای یک دسته غشا برای آزمایشنسل قدیمی تر غشاها به کار می روند. هر دسته شاملمخزن سری فشار هر کدام دارای غشا به اندازه دراینچ است. بزرگترین پایلوت برای آزمایش غشای انتخاب شدهدر بالاترین درصد بازیابی با به کار گیری آرایهواستفاده از2401-1-2-2RO436ROمخزن فشار، استفاده شده است.به کار رفته همچنین شامل تجهیزات روبرو می باشد: پمپفشار بالا، نصب فیلتر کارتریج و یک سیستم خوراک شیمیایی.به علاوه سیستم پایلوت با وسایل آنلاین سنجی برایرسانایی، ،pH دمای خوراک و یک ساعت اجرا می باشد. یکنمای سیستم پایلوت آزمایشی همراه با مکان های نمونه گیریدر شکل زیر امده است:دو سازنده شامل:HydranauticsوSaehan Industriesغشاهای آزمایشROROراتولیدی خود راتازه ترین غشاهای هر سازنده تامین کرده اند. که مخصوص نمک زدایی از آب های شور زیر زمینیارایه کرده است. همچنین یک نسل قدیم تر غشاها را به منظورهستند.شرکت های ذکر شده بهآزمایش های مبنا تامین کرده است. خاطر موفقیت ها و نواوری هایشان در صنعت غشاهایتوضیح کوتاهی در مورد هر شرکت در زیرانتخاب شده اند. آمده است:ROHydranautics
:Hydranauticsدر کنار شرکتOceanside,CAشرکتHydranauticsROیکشرکت پیشرو در زمینه تولید غشاهای می باشد. در حال حاضراین شرکت محصولاتی برای شهرداری های مهم در جهان تولید میغشاهای مختلفی برای کاربردهای مختلفکند. شرکتاز جمله آخرین تکنولوژی برای نمک زدایی اب های زیرزمینی، آبهای سطحی و آب دریا، ارایه می کند. به علاوه شرکتبرای مصارف صنعتی پیشرفته نیز غشاهایی را عرضه میکند.ROHydranauticsHydranautics:Saehan Industriesشعبه اصلی آن در سئول کره جنوبی است.این شرکت از سال برای مصارف خانگی و صنعتی و بهمنظور کاربردهای تصفیه ای در خارج از آمریکا غشاهایتولید می کند. به علاوه دفاتر زیادی درشهرهایی مثل فرانکفورت، هو چی مین، هنگ کنگ،نیویورک، شانگهای و توکیو احداث نموده است.Saehan1994ROبرنامه تجربیآزمایشات در مقیاس پایلوتTDSمعیار انتخاب غشاها برای این مطالعه جدیدترین و در دسترسترین غشاهای نسل جدید موجود در بازار است. معیار انتخابمحل آزمایشات، انتخاب محلی که دارای آب زیرزمینی در دسترسو با سطح به اندازه ای که به آن شور مزه اطلاق شود،است. غشاهای انتخاب شدهاز دو کارخانه شرکت کننده است و محل انتخابشده آب های زیرزمینی در سن دیگو است. غشای نسل قدیمی تراست.به کار رفته از شرکتESPA 4 from Hydranautics and 4040 BL from )Hydranautics,IncESPA29(Saehan Industriesو201ROپایلوت طی ماه و تحت شرایط مختلف راه اندازی شدهاست. جدول شرایط اعمال شده در هر ماه از پایلوت راارایه می دهد. باید توجه کرد که هر ماه از آزمایش یکراه اندازی جداگانه دارد. بنابراین در انتهای هر دورهغشاها تمیز می شوند. نتایج ازمایشات برای جرم گرفتگی آخرهر دوره مناسب نیستند زیرا در پایان هر دوره غشاها تمیزمی شوند، و نمی توان اثر جرم گرفتگی را بررسی کرد. چندبار تعطیلی واحد نیز بوده است و به همین خاطر برخی ازدوره ها بیشتر از یک ماه طول کشیده اند. هر دو نوع غشایجدید ارزیابی شده در این مطالعه با نرخ جریان 18،14،12(gfd)طی ماه های4 و 3،2،1راه اندازی شده اند.در
%50gfd12)ماه اول تنها غشاهای نسل جدید Hydranautics) (ESPA 2 supplied by تحتو بازیابی) آزمایش شدند. در محلشرایط یکسانآزمایش یکسان و داده ها در اختیار تیم بوده است. درماه اول آزمایش بازیابی خوراک آب به صورت ثابت وبوده است.کارایی غشاهای نسل جدیدتخمین زده شده و با کارایی غشایبعد از4%504ESPA 2Saehan Industries4040 BLماه اولمقایسه شده است.برای آزمایشات بعدیازغشای جدیدانتخاب شده است. فشار عملیاتی برای این غشا در مقایسهکمتر است. اگرچه جرم گرفتگی برای هر دو غشایاESPA 4ناچیز است.ایتا همان طور که جدول1-25(%)نشان می دهد90751میزانبازیابی آب خوراک در ماه تست از تا درصداست. مقادیر بازیابی بوسیله چیدمان سیستم پایلوت بهبدست آمده است. این چیدمان باعث میحالت آرایهشود کنسانتره از مرحله به مرحله برود. باید توجه داشتکه سازنده هر غشا برای سرعت جریان عرضی مناسب مشورتهایی را ارایه می دهد.21-1-2-2جمع آوری و تحلیل دادهداده های عملیاتی سیستم پایلوت توسط یک مهندس، حداقل هریک روز یک بار ثبت شده اند. پارامترهای ثبت شده شاملپرمیت وکنسانتره)،فشار( خوراک، غلظت و پرمیت)، جریان )
دمای و pH و رسانایی خوراک آب( خوراک و پرمیت). اینداده ها سپس توسط چندین نمودار آنالیز می شود. ایننمودارها شامل فشار خالص اعمالی بر حسب زمان، فشار بینغشایی بر حسب زمان، جریان مخصوص بر حسب زمان هستند.کیفیت آبشروطشاملآنالیز کیفیت آب نیز اعمال شده است. این آنالیزها254,TOC,: UV آهن کل ، منگنز کل و سیلیس می باشد.نتایج و تشریح مطالبطی این آزمایش یک ارزیابی تطبیقی بین غشاهای نسل قبلیبا غشاهای نسل جدید انجام شده است. این آزمایش ماه طولکشیده است وشامل عملیات روی غشاهای4و ESPA 44040 BLESPA 2gfd 20gfd 2018،14،1218،14FWR 50%50%و است. غشای درو جریانعمل کرده اند.جدولو جریان های ونتایج تست این فاز را نشان می دهد:و باFWR2از جدول بالا می توان فهمید که مقادیرو سپسبرای تمامی شرایط به دنبالTMP4040 BLبرایESPA 2ESPA 4مقدار است. به همان نسبت جریان مخصوص برای غشایکمترین است. بعد از آن نیز به ترتیببیشترینESPA 24040 BLESPA 4و سپس
هستند. همچنین برای تمامی شرایطازESPA 2نمک را دارد. بعد از آن ها به ترتیبهستند. دفع در چهارمین بازه ی آزمایش برایبالاترین مقدار دفع4040 BLو سپسESPA 4ESPA 44040 BLاست.بیشترداده های بالا برای پیدا کردن یک غشای اقتصادی تر ازغشاهای در دسترس است. یک عامل مهم در تعیین قیمتعملیاتی یک غشا است. همچنین برای واحد نمک زدایی آب شورقابل قبول است. سود اقتصادیمقدار برابر بااز دفع بالای غشاها در این حالت در مقایسه با غشاهای نمکزدایی اب دریا وجود ندارد. بنابراین در تولیدات آب هایشور تمایل به افزایش تولید غشا است. حتی اگر برخی قابلیتهای دفع کاهش یابد. این مطلب به خوبی از داده های33TMP100 mg/L%2717TDS)غشای آزمایش شده آشکار است. غشای نسل قدیمی تر ظرفیتدفع بالاتری دارند اما فشار عملیاتی بالاتری دارند کهباعث افزایش قیمت عملیاتی می شود. در صورتیکه غشاهاینسل جدید مقادیر دفع کمتر دارند. اما فشار عملیاتی کمتراست بین تا بالاتر از شرایط عملیاتی تست شده).همچنین بین2غشای نسل جدید، مقدار TMPبرای غشایشرکت کمتر از غشای از شرکتدر نتیجه جریان مخصوص برای غشای404 BLHydranautics4040 BLESPA 4Saehanبنابراین دفع برای غشای4040 BLبیشتر از غشایتمامی آزمایشات است، به جز وقتی که جریان مخصوصازاست.بالاتر است.ESPA 420 gfd75ESPA 4TMP4040 BLدراست.مقدار برای غشای به اندازه تا درصد بیشتراست. این تفاوت قابل توجه نیست. اما دراز غشایبازه جریان های تست شده ثابت است بنابراین آن پایه ایبرای انتخاب غشای برای آزمایشات فاز دوم است.4040 BL4بازه زمانی آزمایش نقصان جریان در غشا حداقلدر طی صورت وجود ناچیزاین نشان می دهد جرم گرفتگی در است. است.فاز 2آزمایش4040 BLدر مقادیر بالاتری ازدر این فاز از آزمایش غشایبازیابی عمل کرده است. برای بدست آوردن بازده این غشاتحت شرایط سخت تر این عمل انجام شده است. در این فاز
%9075جریان در مقدار 20 gfdافزایش داشته است.ثابت بوده و بازیابی ازتامقادیر 2 شکلTMPو جریان مخصوص تدریجی طی مجموع+ 5000تمامی زمان های تست (شامل فاز 1و2) را نشان می دهد. ازنمودار می توان فهمید که تحت هر یک از شرایط آزمایشافزایش کمی در است. این نشان می دهد که غشا جرمگرفتگی محسوسی طی دوره آزمایش نشان نداده است.TMP
%903%90طی فاز دوم آزمایش غشا عملیاتی باقی می مانند تا وقتیکه نرخ بازیابی به برسد. اگرچه یک کاهش در دفع نمک دراین نرخ بازیابی دیده می شود. تغییرات در دفع در نرخبازیابی به علت تغییرات ناگهانی در رسانایی خوراکبه نسبت عملیات چاهی است. تغییرات دفع تحت شرایط عملیاتیمختلف در شکل نشان داده شده است.نتیجه گیرینسل جدید غشاها پیشرفت زیادی در کاهش فشار عملیاتیدارد. این باعث صرفه جویی در هزینه نیز خواهد شد.البته قابلیت نمک زدایی این غشاها اندکی کمتر است.آزمایش گسترده غشای جدیدSaehan 4040BLنشان می دهد که20 gfd)(این غشا می تواند برای جریان های بالا تقریبابه کار رود. کاهش جریانیو بازیابی بالابه علت جرم گرفتگی یا رسوب گرفتگی طی این دوره ازآزمایشات مشاهده نشده است.(%90-85)آزمایش هایی با زمان های بیشتر برای این غشاهای نسلجدید توصیه می شود.