نانوفیلتراسیون

تصفیه آب و تصفیه فاضلاب

نانوفیلتراسیون

فیلتراسیون غشایی جریان متقاطع، روشی برای جداسازی مواد معلق یا محلول، بر مبنای وزن مولکولی و اندازه ذرات، با استفاده از یک غشا نیمه تراوا می باشد. نانوفیلتراسیون یکی از انواع روش های فیلتراسیون غشایی است که می تواند ذراتی با ابعاد بیشتر از 1 نانومتر (10 آنگستروم) را حذف نماید، از این رو نانوفیلتراسیون نامیده شده است. نانوفیلتـرها قادر به حذف مولکول های آلی با وزن مولکولی بیشتر از 300 دالتون، فلزات سنگین، 20 تا 80 درصد آنیون های یک ظرفیتی، 90 تا 98 درصد آنیون های چند ظرفیتی و کلیه ارگانیسم ها اعم از باکتری، ویروس و … می باشـد.

بر این اساس یونهای تک ظرفیتی و با وزن مولکولی پایین همچون متانول به سهولت از منافذ غشاء عبور نموده در حالیکه ذرات چند ظرفیتی و با بار مولکولی بالا بطور موثر توسط غشا حذف می گردند. با توجه به نرخ بالای حذف کاتیونهای دو و چند ظرفیتی (خصوصاً یونهای کلسیم و منیزیم) توسط غشاهای NF، نانوفیلتراسیون بطور گسترده ای در سختی گیری آبهای صنعتی و نیز پیش تصفیه سیستمهای اسمز معکوس بکار برده می شوند. در شرایطی که میزان پایینتری از حذف املاح موجود در آب مورد نظر باشد، استفاده از سیستمهای نانوفیلتراسیون با توجه به مصرف پایینتر انرژی، به عنوان جایگزینی مناسب و مقرون به صرفه نسبت به سیستمهای RO مطرح می گردند. از سوی دیگر خاصیت انتخابی غشاء نانوفیلتراسیون در حذف مواد موجود در آب، سبب می گردد تا مواد معدنی مغذی و ضروری موجود در آب حفظ و سایر مواد مضر حذف می شوند. این خاصیت گزینشی غشاهای نانوفیلتراسیون، سبب برتری آن نسبت به سیستم RO گشته است. تحقیقات صورت گرفته نشان داده است با مصرف آب حاصل از نانوفیلترها در دراز مدت، میزان شیوع بیماریهای قلبی عروقی و سرطان به میزان 40 و 20 درصد کاهش یافته است.

تاریخچه نانوفیلتراسیون به قبل از دهه 1970 برمی‌گردد. از آنجا که اسمز معکوس به دلیل نیاز به فشارهای بالا و بالطبع هزینه‌های فراوان بهره‌برداری در جهت تهیه آب شرب ممکن است اقتصادی و مقرون به صرفه نباشد، با کاهش فشار، سیستمی شکل گرفت که هزینه‌های سرمایه‌گذاری، بهره‌برداری و حفاظت آن کمتر بود. در ضمن جریان خروجی آن نسبت به RO بیشتر بوده اما در عوض از میزان حذف ترکیبات محلول توسط سیستم کاسته شد.

 

اساس کار سیستم های نانوفیلتراسیون :

اساس کار در سیستم های نانوفیلتراسیون مشابه با اسمز معکوس می باشد. تفاوت این دو سیستم، فشار مورد نیاز و اندازه منافذ غشاهای هر کدام از این دو می‌باشد. به نحوی که فشار بهره‌برداری در سیستم های NF کمتر بوده و منافذ آن بزرگتر است. در نتیجه میزان بیشتری نمک از آن عبور می‌کند. به همین جهت از نانوفیلتراسیون به عنوان اسمز معکوس آزاد هم یاد می‌شود.

نانو فیلتراسیون تصفیه آب

تصفیه آب نانو فیلتراسیون

مزایای استفاده از سیستمهای نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب:

  • نمک زدائی و حذف املاح موجود در آبهای با شوری پایین
  • سختی گیری موثر آب
  • میزان انرژی پایین سیستم
  • هزینه بهره برداری پایین
  • میزان پساب پایینتر سیستم نسبت به سیستمهای RO
  • قابلیت کاهش فلزات سنگین
  • قابلیت کاهش نیترات و سولفات آب
  • قابلیت کاهش رنگ، تانن و کدورت آب
  • عدم نیاز به مصرف مواد شیمیایی و نمک
  • عدم تغییر در pH آب تصفیه خروجی از سیستم
  • انرژی مصرفی پایینتر نسبت به سیستمهای RO
  • نگهداری و راهبرداری آسان سیستم

کاربرد سیستمهای نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب:

  • تصفیه آب شرب
  • تصفیه آب مورد نیاز در فرایندهای صنعتی
  • حذف یونهای چند ظرفیتی و سختی گیری آب
  • حذف آلاینده های میکرونی از آب
  • رنگ زدائی آب شرب و صنعتی
  • حذف مواد شیمیایی بکار رفته در گندزدائی آب
  • حذف فلزات سنگین
  • حذف یونهای چند ظرفیتی عناصری چون کلسیم، سولفات، آهن و منگنز
  • حذف نیترات
  • حذف آلاینده های میکروبی
  • عدم نیاز به مواد شیمیایی
  • تغلیظ شکرها و پروتئین ها
  • تصفیه آب در صنایع داروسازی
  • تصفیه آب در صنایع غذایی

سیستم نانوفیلتراسیون
(نصب شده در مجتمع پتروشیمی آبادان)

نانو فیلتراسیون در تصفیه آب

به اشتراک گذاری این مطلب