امروزه استفاده از سیستمهای آب شیرین کن به راهکاری بسیار مطلوب و به صرفه جهت رفع مشکل کم آبی به ویژه در مناطق خشک و ساحلی تبدیل شده است. هسته روشهای نمکزدایی از آب دریا مبتنی بر تکنولوژی ممبران اسمز معکوس است.
بسیاری از ما میدانیم که فیلترهای ممبران اسمز معکوس به تنهایی قادر به حذف بیش از ۹۹ درصد املاح و ناخالصی های آب هستند. از این رو شاید برای شما نیز این سوال به وجود آمده باشد که دیگر چه نیازی به مراحل تصفیه بیشتر پیش از رسیدن آب دریا به این فیلترها می باشد؟
دلیل نیاز به پیش تصفیه در آب شیرین کن ها
ممبران اسمز معکوس به تنهایی قادر به تامین آب شرب جهت مصرف نبوده و راندمان بالای سیستم آب شیرین کن را نیز تضمین نمینماید. سیستم پیش تصفیه آب شیرین کن تمامی مراحلی را شامل میشود که پیش از رسیدن آب به ممبران اسمز معکوس به کار رفته است. این مراحل عمر مفید دستگاه آب شیرین کن را افزایش داده و همچنین نیاز به شستشوی شیمیایی ممبرانها و حتی دفعات تعویض ممبران را کاهش میدهد. به همین علت به صورت مستقیم بر عملکرد یک سیستم آب شیرین کن تاثیر میگذارد.
دلیل اصلی نیاز به مراحل پیش تصفیه، به خصوص در سیستمهای آب شیرین کن دریایی، آسیب پذیر بودن فیلترهای ممبران اسمز معکوس از جنس کامپوزیت لایه نازک (TFC) در برابر بسیاری از آلودگیها که در آب دریا حضور دارد، مانند مواد معلق و محلول است. برخی از این آلودگیها که در آب های شور یافت میشوند در جدول زیر آمده است.
| نوع آلودگی | دلیل ایجاد | پیش تصفیه مناسب |
| آلودگیهای بیولوژیکی | باکتریها، میکروارگانیسمها، ویروسها، تکیاختگان | کلرزنی |
| آلودگیهای ذرات معلق | شن، رس (کدورت، ذرات معلق) | فیلتراسیون |
| آلودگیهای کلوئیدی | ترکیبات آلی و غیرآلی، ذرات کلوئیدی، میکروجلبکها | انعقاد + فیلتراسیون،
در صورت لزوم: لختهسازی و تهنشینی |
| آلودگیهای آلی (ارگانیک) | ماده آلی طبیعی (NOM)، هیومیک اسید، فالویک اسید، بیوپلیمرها | انعقاد + فیلتراسیون + جذب سطحی توسط کربن فعال،
انعقاد + الترافیلتراسیون |
| آلودگیهای معدنی | کلسیم، سولفاتها و کربناتهای منیزیم، باریم یا استرونتیم | افزودن مواد آنتی اسکالانت، اسیدزنی |
| آلودگیهای اکسنده | کلر، ازن، پتاسیم پرمنگنات (KMnO4) | افزودن دوز روبنده اکسیدان، سدیم (متا)بیسولفیت (SMBS)، کربن اکتیو گرانوله |
مراحل پیش تصفیه در سیستم های معمول آب شیرین کن
یک روش بسیار موثر و با صرفه اقتصادی بالا جهت حذف آلودگیهای بیولوژیکی آب، کلرزنی می باشد. متاسفانه کلر نیز به نوبه خود یک آلودگی اکسنده برای صفحات ممبران اسمز معکوس تلقی می شود و این فیلترها قابلیت تحمل مقدار کلر بیش از ۱۰۰۰ ppmh را ندارند.
راه معمول برای رفع این مشکل و حذف کلر اضافه شده به آب، افزودن ماده سدیم بی سولفیت یا سدیم متا بی سولفیت است. این ماده در واقع یک روبنده کلر تلقی میشود. راه حل دیگر استفاده از فیلتر کربن اکتیو گرانوله است.
در صورت کدورت نه چندان زیاد آب، مواد آلی، ذرات معلق و کلوئیدها نیز توسط روشهای تصفیه سنتی مانند انعقاد و پس از آن فیلتراسیون توسط فیلتر شنی قابل حذف میباشند. اگر آب ورودی از آب دریا با عمق کم و کدورت زیاد باشد، ممکن است مراحلی اضافی مانند لختهسازی و تهنشینی نیز مورد نیاز باشد.
روش مدرن برای حذف مواد آلی، ذرات معلق و کلوئیدهای موجود در آب استفاده از فیلترهای الترافیلتراسیون است.
همچنین پیش از ممبرانهای اسمز معکوس، بایستی محلول آنتی اسکالانت به آب تزریق گردد تا رسوبات سولفاتها و کربناتهای کلسیم را پراکنده ساخته و از تشکیل رسوب بر سطح ممبران ها جلوگیری شود.
در مرحله آخر نیز درست پیش از ممبران های اسمز معکوس استفاده از فیلتر با حفرات حداکثر ۵ میکرون جهت حذف هر گونه خرده ذرات، ذرات شن و مواد افزوده شده طی عبور آب از لوله کشی ها که ممکن است به ممبران صدمه بزنند، ضروری میباشد.
