مواد شستشوی CIP ممبران

شستشوی ممبران CIP

فیلتر ممبران اسمز معکوس در دستگاه‌ تصفیه آب صنعتی، وظیفه حذف یون‌های موجود در آب را دارد. در واقع فیلتر ممبران‌ یک نوع فیلتراسیون است که برای حذف ذرات ریز و ترکیبات محلول در آب استفاده می‌شود.

یکی از مهم‌ترین مشکلات در دستگا‌ه‌های تصفیه آب، مشکل گرفتگی فیلتر ممبران یا همان فولینگ ممبران می‌باشد. برای رفع این مشکل باید عملیات شست و شوی ممبران یا همان عملیات شستشو غشاء RO صورت پذیرد.

به بیان دیگر، ممبران‌های دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس به مرور زمان بدلیل عبور آب خام (Feed Water) از روی سطح غشا و تصفیه آب خام توسط ممبران، دچار گرفتگی توسط ذرات کلوییدی، رسوبات و املاح محلول در آب می‌شوند.

در این حالت دستگاه آب شیرین کن با کاهش دبی آب تولیدی (Permeate) و به طور کلی تر با کاهش راندمان دستگاه تصفیه آب مواجه می‌شود. در این حالت باید عمل cip سی آی پی ممبران‌ها (cleaning in place) صورت پذیرد.

شستشوی ممبران صنعتی (CIP) چیست؟

CIP مخفف واژه (Cleaning in Place) به معنای تمیز کردن در محل می‌باشد. روش CIP دستگاه RO از روش‌های معمول برای شستشو و تمیز کردن ممبران‌ دستگاه‌ تصفیه آب صنعتی می‌باشد. این روش شامل استفاده از مواد شوینده ممبران (معمولاً محلول اسیدی و محلول بازی) برای شستشوی ممبران می‌باشد.

استفاده از CIP به دستگاه تصفیه آب صنعتی این امکان را می‌دهد، تا بازدهی بهتری داشته باشد و از تجمع ذرات و ترکیبات‌ معلق در ممبران جلوگیری کند.

عملیات CIP ممبران باعث حذف رسوبات معدنی، آلودگی‌های آلی، بیوفولینگ و ذرات کلوئیدی شده و راندمان سیستم اسمز معکوس را تا بیش از 95 درصد بازیابی می‌کند.

شستشوی اصولی ممبران می‌تواند عمر مفید مبران‌های RO را 20 الی 30 درصد افزایش داده و مصرف انرژی سیستم را کاهش دهد.

3 عامل مهم برای تعیین زمان شستشو ممبران

1. میزان TDS خروجی افزایش می‌یابد.
2. اختلاف فشارآب ورودی و خروجی به ممبران(membrane in و membrane out )
3. کاهش میزان تولید آب تصفیه شده (Permeate)

بهترین زمان برای شستشو ممبران

شستشوي فیلتر ممبران RO بايد پس از مشاهده موارد زير بلافاصله انجام گردد :

• كاهش 10 تا 15 درصد دبي نرمال آب توليدي (کاهش ظرفیت تولید دستگاه آب شیرین کن)
• كاهش درصد نمك زدايي به ميزان 0.5 درصد
• افزايش اختلاف فشار بين آب خام و دورریز (p∆ تا 15 درصد از حالت اوليه پس از 24 تا 48 ساعت كاركرد دستگاه )

موارد بالا مهم‌ترین معیار برای تشخیص زمان شستشو ممبران دستگاه اسمزمعکوس می‌باشد.

عملیات شستشوی CIP (Clean‑In‑Place) ممبران، با طراحی دقیق برای حذف رسوب‌های معدنی، لجن و آلاینده‌های بیولوژیکی، عملکرد اسمز معکوس را تا بیش از ۹۵٪ احیا می‌کند. این فرآیند بدون جداسازی ممبران انجام می‌شود و با استفاده از محلول‌های اسیدی و قلیایی کنترل‌شده، ضمن افزایش بازدهی دبی پرمیت و کاهش فشار افت، عمر مفید فیلتر را تا %۳۰ افزایش می‌دهد.

پیامدهای عدم شستشو ممبران

پیامدهای عدم شستشوی منظم ممبران در دستگاه تصفیه آب صنعتی به شرح زیر می‌باشد:

1. کاهش کارایی سیستم:

   ذرات معلق و مواد آلی روی سطح ممبران تجمع کرده و باعث محدود شدن تخلیه آب خالص می‌شود. همین امر باعث کاهش کارایی دستگاه و کاهش حجم آب تصفیه شده می‌گردد.

2. افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری:

   عدم شستشوی ممبران تصفیه آب صنعتی، موجب افزایش ترکیبات آلاینده بر روی سطح فیلتر ممبران و افزایش مقدار انرژی مورد نیاز برای تصفیه آب می‌شود. این امر منجر به آسیب‌ رسیدن به پمپ دستگاه تصفیه آب می‌گردد.

3. انسداد ممبران:

   تجمع رسوبات و آلودگی‌ها روی سطح ممبران می‌تواند به انسداد آنها منجر شود. این امر باعث کاهش کارایی ممبران می‌گردد. گرفتگی روی ممبران‌ها می‌تواند به طول عمر آنها ضربه بزند.

4. خطر آلودگی:

   عدم شست و شوی منظم ممبران می‌تواند به تجمع میکروارگانیسم‌ها و عوامل آلاینده منجر شود. این عوامل آلاینده می‌توانند در طول زمان باعث آلودگی آب تصفیه شده و حتی خطرات بهداشتی شود.

در نتیجه برای حفظ کارایی و کاهش هزینه‌ها، شستشوی ممبران اسمز معکوس به صورت دوره‌ای و منظم بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

نحوه شست و شوی ممبران RO

طریقه شستشوی ممبران صنعتی به این صورت است که مخزن مــورد نـــظر جــهت مخـــلوط كـــردن مــواد شــستــشو بايــد از نوع پلي پروپيلن PP يا فايبر گلاس كه مقاوم در محدوده pH = 1-12 است، استفاده گردد. مواد شستشو در دماي بين 35 – 40 درجه سانتی گراد بهتر عمل مي‌كنند.

زماني كه سرعت شستشو پايين است نبايد دما كمتر از 15 درجه باشد. در بعضي از مواقع تجهيزات سرمايشي و گرمايشي جهت تنظيم دماي محلول شستشو لازم مي‌باشد.

انــدازه تانــك بايــد به انــدازه كافي بــزرگ بـاشــد، تــقريبا به اندازه مجموع حــجم هوزینگ ممبران یا همان پرشروسل و حجم آب خام و لوله‌هاي برگشت.

مراحل و نحوه شستشوی فیلتر ممبران

1. مخزن شستشو (سی آی پی) را با آب توليدي RO پر نماييد. حجم محلول شستشو بايد به اندازه‌اي باشد كه كل Pressure Vessel و لوله‌هاي مربوطه را پر كند.

   سپس بايد تمام مقدار محلول شستشو محاسبه شده را به تانك اضافه نمود تا از طريق همزن و يا يك پمپ انتقالي به خوبي مخلوط شود به گونه‌اي كه محلول شستشو قبل از اختلاط كامل وارد المان‌ها نگردد.

2. آب موجود در سيستم RO به منظور جلوگيري از رقيق سازي و اختلاط محلول شستشو با آب باقيمانده در RO بايد تخليه گردد. فشار شستشو باید مطابق دستورالعمل سازنده ممبران تنظیم گردد و معمولاً به گونه‌ای انتخاب می‌شود که افت فشار مجاز از حدود تعیین شده فراتر نرود.

3. محلول شستشوي پيش گرم شده را با دبي و فشار كم به داخل پرشروسل پمپ نموده تا محلول شستشو، آب باقي مانده در پرشروسل را خارج نمايد. دمای محلول شستشو معمولاً بین 30 تا 40 درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود و نباید از حداکثر دمای مجاز اعلام‌شده توسط سازنده ممبران تجاوز کند.

   تا زماني كه محلول شستشو در پساب RO و يا لوله‌هاي برگشتي مشاهده شود آب خارج شده از Vessel دور ريخته شود كه اين امر بر اساس ph و دمای محلول شستشو نشان داده مي‌شود. سپس دبي و فشار طبق جدول زير تنظيم گردد. شير فشار شكن جريان پساب Throttling valve کاملا باز باشد.

   

4. بازگرداندن پساب به مخزن محلول شستشو تا زماني كه دما به مقدار تعيين شده برسد.

   مشاهده هرگونه تيرگي و كدورت در محلول شستشو مخصوصاً زماني كه محلول قليايي باشد نشان دهنده اين است كه شستشو به خوبي انجام مي‌گردد كه در اين زمان بايد محلول شستشوي جديد استفاده گردد.

   pH بايد در حين شستشوي اسيدي زماني كه از اسيد براي انحلال رسوبات غيرآلي استفاده مي‌گردد به درستي تنظيم گردد. اگر PH بيشتراز 0.5 واحد افزايش يابد، بايد اسيد بيشتري اضافه نماييد.

5. پمپ را خاموش نموده و اجازه دهيد تا عمل مكش و نفوذ مايع شستشو در ممبران‌ها اتفاق افتد. دربعضي از مواقع يكساعت زمان نفوذ كافيست ولي در حالت‌هايي كه رسوب ایجاد شده بر روی سطح ممبران زیاد است 2 الي 5 ساعت زمان نفوذ پيشنهاد مي‌گردد. به منظور دستيابي به دماي بالا طي زمان نفوذ طولاني گردش محلول بايد با سرعت كم صورت گيرد.
6. اجازه دهيد محلول شستشو با دبي نشان داده شده در جدول براي مدت 30 الي 60 دقيقه درممبران‌ها سيركوله گردد.

7. دبي بالا باعث مي‌گردد رسوبات كنده شده از ممبران‌ها به بيرون پرتاب گردند. در صورت وجود گرفتگی شدید، دبی شستشو می‌تواند با رعایت حداکثر افت فشار مجاز سیستم افزایش یابد.

   درحالتي كه دبي را افزايش مي‌دهيم ممكن است افت فشار فزاينده‌اي اتفاق افتد. بيشترين افت فــشار مجــاز معادل psi 20 در هر المان يا معــادل psi 60 در پرشروسل‌هاي چند المان مي‌باشد. به منظور جلوگيري از تلسكوپي شدن ممبران‌ها، جهت جريان محلول در حين شستشو بايد مشابه زمان عملكرد نرمال سيستم باشد.

8. محلول شستشو استفاده شده تخليه گردد. آناليز محلول مذكور نوع و ميزان رسوبات جداشده از المان‌هاي ممبران و در نتيجه علت گرفتگي را مشخص مي‌نمايد.
9. سيستم ،RO دوباره طبق شرايط استاندارد شروع بكار مي‌نمايد. به هر حال آب توليدي بايد تا زماني كه pH و هدايت آن به حد نرمال برسد؛ دور ريخته شود.
10. در سیستم های چند استیج یا چند مرحله بهتر است هر مرحله جدا گانه شستشو شود.

نکات لازم برای خرید محلول شستشوی ممبران

برای خرید محلول اسید شستشوی ممبران و باز شستشوی ممبران بهتر است به موارد زیر توجه کرد:

• مواد شستشوي اسيدي توانايي انحلال مواد غير آلي مثل آهن را دارند متقابلا مواد شستشوي قليايي قابليت جداسازي مواد آلي مثل مواد بيولوژيكي را دارا هستند. اسيد سولفوريك براي شستشوي ممبران‌ها توصيه نمي‌گردد چون امكان ايجاد رسوب سولفات كلسيم وجود خواهد داشت.
• براي مواد شستشوي اسيدي pH=2 و براي مواد شستشوي بازي pH=12 در دماي 30 درجه مناسب مي‌باشد. در دماي 35 درجه محدوده pH بين 2-11 و در دماي 50 درجه محدوده pH مجاز بين 3-10 مي‌باشد.
• اگر سيستم نياز به خاموش شدن بيش از 24 ساعت بعد از امر شستشو داشته باشد، بايد از مواد نگهدارنده مثل سديم بي سولفات % 1 و فرمالدئيد % 0.5 استفاده گردد.

همچنین برای خرید انواع اسید شستشوی ممبران با کیفیت بالا بهتر است با کارشناسان متخصص این حوزه مشورت داشته باشید تا با توجه به ظرفیت دستگاه و نوع گرفتی ممبران‌ها بهترین و مناسب‌ترین محلول شستشوی ممبران را به شما پیشنهاد کنند.

جهت آماده سازي محلول شستشوي ممبران‌ها استفاده از آب توليدي (Permeate ) ترجيح داده مي شود ولي استفاده از آب خام فيلتر شده نيز امكان پذير مي باشد.

معمولا آب خام خاصيت بافري دارد لذا براي رسيدن به PH مورد نظر بايد مقدار اسيد و يا باز بيشتري استــفاده كرد.

برای کسب اطلاعات بیشتر و برای طریقه اسید شویی ممبران و خرید محلول شستشوی ممبران می‌توانید با کارشناسان فنی شرکت خانه آب آویژه تماس حاصل فرمایید.

سوالات متداول (FAQ)

هر چند وقت یکبار ممبران RO باید شستشو شود؟

زمان شستشو به کیفیت آب خام و شرایط بهره‌برداری بستگی دارد، اما معمولاً با کاهش 10 تا 15 درصدی دبی یا افزایش افت فشار، عملیات CIP انجام می‌شود.

آیا شستشوی ممبران باعث افزایش عمر آن می‌شود؟

 بله، شستشوی اصولی ممبران می‌تواند عمر آن را تا 30 درصد افزایش دهد.

تفاوت محلول اسیدی و قلیایی چیست؟

محلول‌های اسیدی برای حذف رسوبات معدنی و محلول‌های قلیایی برای حذف آلودگی‌های آلی و بیولوژیکی استفاده می‌شوند.