آموزش تعویض ممبران تصفیه آب و نحوه جا زدن فیلتر ممبران صنعتی

ممبران‌های سیستم RO به گونه‌ای طراحی و ساخته شده اند که سال‌ها بتوانند بدون مشکل کار کنند، ولی در نهایت با بروز نشانه‌‌هایی در عملکردشان به ما می‌گویند که زمان تعویض فرا رسیده است. قبل از اقدام به تعویض ممبران باید بررسی کرد که آیا زمان تعویض ممبران‌ها فرا رسیده یا می‌توان با شستشوی شیمیایی یا CIP، ممبران‌ها را احیا کرد. در این مقاله به شما بهره برداران آموزش می‌دهیم ممبران‌ها را عیب یابی کنید و در صورت تعیین عدم امکان بازیابی به صورت مرحله به مرحله اقدام به تعویض ممبران‌های سیستم RO کنید.

چرا تعویض ممبران صنعتی اهمیت دارد؟

ممبران‌ها در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی RO نقش حیاتی ایفا می‌کنند. با گذشت زمان و استفاده مداوم، به دلیل تشکیل فولینگ‌های برگشت‌ناپذیر این فیلترها کارایی اولیه خود را از دست می‌دهند. بنابراین، تعویض به موقع ممبران در سیستم‌های اسمز معکوس صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است:

حفظ کیفیت آب تصفیه‌شده

با فرسوده شدن ممبران‌ها، توانایی آن‌ها در حذف آلاینده‌ها کاهش می‌یابد. این موضوع منجر به کاهش کیفیت آب تولیدی و عدم رعایت استانداردهای مورد نیاز می‌شود.

افزایش بهره‌وری سیستم

ممبران‌های قدیمی باعث افت فشار و کاهش جریان آب می‌شوند. تعویض به‌موقع آن‌ها بهره‌وری سیستم را بهبود می‌بخشد و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

جلوگیری از هزینه‌های اضافی

عدم تعویض به‌موقع ممبران‌ها می‌تواند به سایر قطعات سیستم آسیب برساند که هزینه‌های تعمیر و نگهداری را افزایش می‌دهد. تعویض ممبران صنعتی نه تنها برای حفظ کارایی سیستم ضروری است، بلکه برای تضمین کیفیت آب و کاهش هزینه‌های بلندمدت نیز اهمیت دارد.

تجهیزات مهم برای تعویض ممبران 

• تجهیزات ایمنی نظیر عینک و دستکش ایمنی
• مواد روان کننده نظیر گریس سیلیکونی و گلیسرین
• دستمال تمیز
• آچار جغجغه
• ممبران به تعداد مورد نیاز
• اتصال دهنده یا کانکتور پرمیت (Interconnector)
• آداپتور پرمیت
• درپوش انتهایی پرشروسل
• آچار مخصوص بیرون کشیدن درپوش انتهایی
• اسپیسر ممبران (Membrane Spacer)

آموزش تعویض فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب

در صورتی که در مراحل عیب یابی به این جمع بندی رسیدیم که ممبران‌ها قابلیت احیا ندارند و نیاز است تعویض شوند، ابتدا لازم است ممبران مناسب را از بازار تهیه کنیم و پس از تهیه طبق مراحل زیر اقدام به تعویض کنیم. برای این کار به حداقل ۲ نفر نیاز است.

خارج کردن ممبران‌های کهنه از پرشروسل‌ها

قدم اول: ابتدا سیستم RO و پیش تصفیه آب صنعتی را طبق دستورالعمل خاموش کنید.

قدم دوم: شیر ورودی خوراک به سیستم RO را ببندید و شیرهای خروجی را در حالت کاملا باز قرار دهید.

قدم سوم:‌ اطمینان حاصل کنید که اب درون پرشروسل‌ها تحت فشار نباشد.

قدم چهارم: تمامی لوله‌ها و اتصالات انتهای پرشروسل را باز کنید. هدر پرمیت و ورودی خوراک را جدا کنید (اگر ورودی خوراک به درپوش انتهایی وصل می‌شود)، و در نهایت درپوش‌های انتهایی پرشروسل‌ها را باز کنید.

قدم پنجم: تمامی اتصالات و درپوش‌ها را شماره گذاری کنید که موقع نصب مجدد روی پرشروسل قبلی نصب شوند. این کار برای اینکه در نصب مجدد اتصالات و درپوش‌ها به مشکل برخورد نکنید اهمیت بالایی دارد.

قدم ششم: ممبران‌ها را در جهت ورود خوراک فشار دهید تا یکی یکی از پرشروسل خارج شوند.

قدم هفتم: تک تک ممبران‌ها را شمار گذاری یا علامت گذاری کنید تا بدانید هر کدام در چه موقعیتی از پرشروسل و مربوط به کدام پرشروسل بوده است.

بارگزاری ممبران‌های جدید به درون پرشروسل‌ها

قدم اول: طراح شماتیکی از سیستم RO و پرشروسل‌ها تهیه کنید و با یادداشت کردن شماره سریال تک تک ممبران‌ موقعیت قرار گیری هر کدام را درون سیستم و روی طرح شماتیکی مشخص کنید. این کار برای بررسی های بعدی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

قدم دوم: تراست رینگ (Thrust Ring) را به درستی در بخش انتهای خروجی (جریان ریجکت) پرشروسل نصب کنید (برای نصب صحیح تراست رینگ شاید لازم باشد با شرکت سازنده پرشروسل مشورت کنید).

قدم سوم: بعضی از ممبران‌ها جهت دارند و لازم است به جهت صحیح درون پرشروسل قرار گیرند. پس از تعیین جهت صحیح ممبران اولین المان را وارد پرشروسل کنید. ممبران‌ها مطابق جهت حرکت خوراک درون سیستم و از موقعیت انتهای ورودی پرشروسل باید وارد شوند. تقریبا تا نصف طول ممبران باید وارد پرشروسل شود. مطمئن شوید که براین سیل (Brine Seal) به درستی روی ممبران قرار گرفته است. جهت باز شدن براین سیل باید به سمت بالادست یا ورودی خوراک باشد. براین سیل فقط در یک طرف ممبران باید نصب شده باشد، پس به هیچ وجه در دو طرف ممبران براین سیل نصب نکنید!

قدم چهارم: اتصال دهنده یا کانکتور پرمیت بین ممبران‌ها (Interconnector) را به گریس سیلیکونی آغشته کنید. درون لوله پرمیت ممبران را نیز به یک لایه بسیار نازک گریس آغشته کنید و کانکتور را به ممبران متصل کنید.

قدم پنجم: براین سیل را به گریس سیلیکونی آغشته کنید و ممبران بعدی را به کانکتور متصل کنید، و ممبران را به دورن پرشروسل هل دهید تا نصف طول ممبران دوم به درون پرشروسل وارد شود.

قدم ششم: قدم‌های چهارم و پنجم را برای تک تک ممبران ها تکرار کنید تا آخرین ممبران نیز وارد پرشروسل شود. 

چه تعداد ممبران درون پرشروسل قرار دهیم؟

تعداد المان‌هایی که درون هر پرشروسل بارگزاری می‌شوند به ظرفیت پرشروسل وابسته است و باید متناسب با آن بارگزاری انجام شود.

قدم هفتم: درپوش انتهای خروجی پرشروسل را نصب کنید، مطابق مراحل زیر: 

• درپوش انتهایی پایین دست را با دقت در پرشروسل قرار دهید و با فشار یکنواخت به طرف المان انتهایی نصب شده درون پرشروسل فشار دهید تا اتصالات در جای خود قرار گیرند. 
• هنگام اتصال آداپتور به ممبران مراقب باشید و از گیر کردن یا چرخاندن اورینگ‌های سیل کننده خودداری کنید. 
• مطمئن شوید که اورینگ‌ها و آداپتور پرمیت به گریس سیلیکونی شده باشند.
• مجموعه درپوش انتهایی را بچرخانید تا از تراز و جهت مناسب آن با لوله اتصال اطمینان حاصل کنید.
• سخت افزار قفل کننده درپوش را متصل کنید. برای اطلاعات بیشتر با شرکت سازنده پرشروسل مشورت کنید.

قدم هشتم: مجموعه ممبران‌های بارگزاری شده درون پرشروسل را از انتهای بالادست به سمت انتهای پایین دست فشار دهید (در راستای حرکت جریان خوراک دورن پرشروسل).

قدم نهم: پس از نصب المان‌ها، ممکن است لازم باشد از واشر استفاده کنید تا فضای بین ممبران ابتدایی دورن پرشروسل و آداپتور کاهش یابد. این کار از حرکت و ضربه به ممبران‌ها در هنگام روشن و خاموش شدن سیستم RO جلوگیری می‌کند.

قدم دهم : این مراحل را برای تک تک پرشروسل‌ها تکرار کنید.

قدم یازدهم: مجموعه درپوش انتهایی بالادست یا ورودی را روی هر یک از پرشروسل‌ها مانند مجموعه درپوش انتهایی پایین دست نصب کنید‌ (مشابه قدم هفتم).

توجه داشته باشید که باید هر قطعات و متعلقات هر پرشروسل را روی همان پرشروسل مجددا نصب کنید و از جابجایی قطعات پرهیز کنید. 

قدم دوازدهم: هر لوله یا اتصالی را که قبلاً برای بارگذاری المان‌ها بار کرده‌اید، دوباره نصب کنید.

اشتباهات رایج در تعویض فیلتر ممبران صنعتی

تعویض فیلتر ممبران صنعتی فرآیندی حساس است که نیاز به دقت و تخصص دارد. اشتباهات در این فرآیند می‌تواند عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. در این قسمت به برخی از اشتباهات متداول در هنگام تعویض ممبران‌های صنعتی می‌پردازیم.

• استفاده از ممبران نامناسب: انتخاب ممبران‌هایی که با مشخصات سیستم همخوانی ندارد، می‌تواند کارایی را کاهش داده و به سیستم آسیب برساند.
• نصب نادرست ممبران: عدم رعایت جهت صحیح نصب یا استفاده از تجهیزات نامناسب می‌تواند منجر به نشتی و افت عملکرد سیستم شود.
• عدم تمیزکاری قبل از نصب: نصب ممبران جدید بدون تمیز کردن سیستم می‌تواند باعث آلودگی سریع فیلتر و کاهش عمر آن شود.
• عدم استفاده از گریس سیلیکونی برای جا زدن ممبران: عدم استفاده از گریس مناسب، موجب گیر کردن ممبران درون پرشروسل می گردد.
• عدم تست سیستم پس از تعویض: تست نکردن سیستم پس از نصب ممبران جدید می‌تواند مشکلات پنهان را نادیده گرفته و به مشکلات بزرگ‌تر منجر شود.

نکات مهم برای تعویض فیلتر ممبران صنعتی

• در صورتی که مدل ممبران‌های جدید که روی سیستم نصب می‌کنید با المان‌های قبلی متفاوت است حتما با استفاده از نرم افزار طراحی RO سیستم را شبیه سازی کنید و شرایط عملیاتی جدید را تعیین کنید. پس از راه اندازی مجدد شرایط عملیاتی جدید را روی سیستم RO اعمال کنید.
• برای بررسی‌های آینده حتما شماره سریال تک تک ممبران‌ها را یاداشت کنید و موقعیت نصب هر کدام را درون پرشروسل مشخص کنید.
• یکی از تصورات غلطی که بین بهره برداران RO رایج است نصب براین سیل در دو طرف ممبران است. این کار اشتباه است و در موقع خارج کردن ممبران از پرشروسل شما را با دردسر مواجه می‌کند.
• هیچ گاه بدون دستکش تمیز اقدام به تعویض ممبران‌ها نکنید، چون ممکن است آلودگی از دست شما به ممبران‌ها و درون پرشروسل‌ها منتقل شود و باعث تشکیل و رشد باکتری‌ها شود.

تعویض فیلتر ممبران به دلیل افت کیفیت آب تولیدی

رایج ترین دلیل برای جایگزینی ممبران‌های RO این است که دیگر کیفیت آب مطلوب را تولید نمی کنند. به این معنی که هدایت الکتریکی (EC) آب پرمیت تولیدی از مقدار مورد نیاز فراتر می‌رود! البته این افزایش EC یا کاهش کیفیت می‌تواند به دلیل وجود فولینگ و رسوب روی ممبران‌ها باشد. در چنین حالتی معمولا با انجام شستشوی شیمایی (CIP) و پاک کردن فولینگ‌ها از روی ممبران کیفیت آب تولیدی را بهبود داد. ولی متاسفانه همیشه این اتفاق نمی‌افتد! به طور کلی، زمانی که با انجام عملیات CIP نتوانیم کیفیت اب تولیدی را به شرایط مطلوب بازگردانیم، معمولاً زمان آن فرا رسیده است که ممبران‌ها را تعویض کنیم.

یک دلیل پنهان کاهش کیفیت که نیاز به تعویض ممبران ندارد

بعضی از مواقع دلیل کاهش کیفیت آب پرمیت تولیدی خرابی اورینگ‌های درزگیر در اتصالات بین ممبران‌ها است! اگر مشکل سیستم شما از این موضوع باشد احتمالا خوش شانس هستید و نیاز به صرف هزینه هنگفت تعویض ممبران نخواهید داشت. در چنین حالتی با انجام تست پرابینگ می‌توانید محل خرابی را تشخیض دهید و اقدام به تعویض اورینگ‌ها کنید.

بیشتر بخوانید: شستشوی ممبران صنعتی

تعویض ممبران به دلیل افت تولید و افت فشار

همانطور که عمر ممبران‌های RO افزایش می‌یابد و به تدریج  دچار فولینگ می شوند، فشار عملیاتی مورد نیاز نیز افزایش یابد. در بسیاری از موارد، فشار مورد نیاز به حدی زیاد می‌شود که دیگر پمپ فشار بالای سیستم RO (HPP) قادر به تامین فشار مورد نظر نیست. در چنین حالتی با افت تولید در سیستم مواجه می‌شویم. تمیز کردن موثر غشاها بهترین راه برای رفع این وضعیت است. 

در مواردی که dP (اختلاف فشار دو سر پرشروسل‌ها) از حدی زیادتر می‌شود به معنی کثیف شدن و وجود فولینگ بر روی اسپیسر یا فضا دهنده بین لایه های غشا است. در چنین حالتی نیز اولویت اول پاک کردن فولینگ ها از روی ممبران‌ها از طریق انجام CIP و برگشت سیستم به شرایط عادی است. ولی در صورت عدم موفقیت لازم است اقدام به تعویض ممبران‌ها کنیم.

مدت زمان تعویض فیلتر ممبران صنعتی به چه عواملی بستگی دارد؟ (افزایش عمر و دوام ممبران‌ها؟ چگونه؟)

ممبران‌های کامپوزیت لایه نازک اسمز معکوس زمانی که تحت شرایط بهینه کار می کنند، می‌توانند عمر بسیار طولانی داشته باشند. طبق گفته اکثر شرکت‌های سازنده ممبران عمر مفید هر المان RO بیش از ۵ سال است. ولی عوامل مختلفی در عمر مفید ممبران و کارکرد نرمال آن نقش دارند. پیش تصفیه خوب، طراحی محافظه کارانه و اپراتورهای آموزش دیده، همگی به طول عمر ممبران‌ها کمک می کنند. معیارهای تعیین زمان تعویض ممبران‌ها از واحدی به واحد دیگر متفاوت است. برای تعیین زمان تعویض ممبران‌ها می‌توانیم از پارامتری به نام Flow Factor یا Fouling Factor استفاده کنیم. برای اصلاعات بیشتر در این مورد به مقاله‌ای که قبلا منتشر کرده‌ایم تحت عنوان “تعیین زمان تعویض ممبران” مراجعه کنید.

بیشتر بخوانید: فیلتر شنی چیست

آیا لازم است تمام ممبران‌ها را تعویض کنیم؟

گاهی اوقات بهره بردار RO می تواند با تعویض بعضی از المان‌هایی که وضعیت وخیمی دارند و دیگر کارایی ندارند از پرداخت هزینه هنگفت تعویض کل ممبران‌ها جلوگیری کند. برای این منظور تعیین محل وقوع فولینگ و رسوب می‌تواند به تعیین اینکه کدام ممبران‌ها باید جایگزین شوند کمک ‌کند. 

توصیه می کنیم المان ابتدایی و انتهایی از یک پرشروسل را خارج کرده پس از تخلیه آب درون ممبران (به مدت ۲۰ دقیقه) وزن کنید. وزن هر ممبران RO معمولاً حدود ۱۶ کیلوگرم است. اگر متوجه شدید که المان‌ انتهایی به طور قابل توجهی سنگین تر از المان ابتدایی است، به احتمال زیاد رسوب گذاری روی ممبران رخ داده است. از طرف دیگر، المان ابتدایی سنگین تر معمولاً نشان دهنده فولینگ بیولوژیکی یا کلوئیدی است. توزین تمام ممبران‌های درون یک پرشروسل می‌تواند به تشخیص المان‌هایی که نیاز به تعویض دارند، کمک کند.

بیشتر بخوانید: انواع ممبران تصفیه آب کدامند؟

نکات نگهداری بعد از تعویض ممبران

پس از تعویض ممبران، رعایت نکات زیر برای افزایش طول عمر و بهبود عملکرد سیستم ضروری است:

• بررسی منظم کیفیت آب: کیفیت آب ورودی و خروجی را به‌طور منظم مانیتور کنید تا از عملکرد صحیح ممبران اطمینان حاصل شود.
• شستشوی دوره‌ای ممبران: برنامه‌ریزی برای شستشوی ممبران با استفاده از مواد شیمیایی مناسب می‌تواند از رسوب‌گذاری و گرفتگی ممبران جلوگیری کند.
• کنترل فشار و دما: اطمینان حاصل کنید که سیستم در محدوده‌های فشاری و دمایی توصیه‌شده عمل می‌کند تا به ممبران آسیب نرسد.
• استفاده از پیش‌تصفیه مناسب: استفاده از فیلترهای پیش‌تصفیه می‌تواند ذرات معلق و کلر را حذف کرده و عمر ممبران را افزایش دهد.
• آموزش پرسنل: پرسنل مسئول باید آموزش‌های لازم در خصوص نگه داری و عیب‌یابی سیستم تصفیه آب صنعتی را دیده باشند.

سوالات متداول

هر چند وقت یکبار باید ممبران‌های RO تعویض شوند؟
عمر مفید ممبران‌های اسمز معکوس صنعتی حدود ۵ سال است. ولی شرایط عملیاتی و پیش تصفیه بر این زمان تاثیر دارند. در شرایط بد بهره برداری ممکن است عمر ممبران ها حتی تا ۶ ماه هم کاهش یابد!

چطور بفهمیم سیستم RO ما نیاز به تعویض ممبران دارد؟
با بررسی شرایط عملکردی ممبران ها و سابقه شستشوی شیمایی می‌توان تشخیص داد آیا ممبران‌ها همچنان قابلیت احیا دارند یا لازم است تعویض شوند. بررسی پارامتر Flow Factor یا فولینگ فاکتور از طریق نرم افزار طراحی RO به ما در تعیین زمان تعویض ممبران‌ها کمک می‌کند.

آیا لازم است همه ممبران‌ها را تعویض کنیم؟
با بررسی تک تک المان‌های درون پرشروسل و وزن کردن آن‌ها می‌توانیم ممبران‌هایی که حتما نیاز به تعویض دارند را مشخص کنیم و فقط با تعویض ‌آن‌ها از هزینه هنگفت تعویض کل ممبران‌ها جلوگیری کنیم. البته این بستگی به شرایط سیستم RO دارد و ممکن است برای تمام سیستم ها کاربردی نباشد.

منبع: دستوالعمل بارگزاری المان (شرکت فیلمتک)