سیستم تصفیه آب اولترافیلتر (UF) و کابرد آن به عنوان پیش تصفیه RO
اولترافیلتراسیون (UF) چیست؛ یکی از مراحل تصفیه آب غشایی است که از نظر محدوده عملیاتی و کیفیتی که تولید می‌کند در بین اسمز معکوس و میکروفیلتر قرار می‌گیرد. وقتی هدف حذف کامل ذرات جامد معلق و کاهش کدورت (NTU) جریان آب باشد سیستم UF یکی از بهترین انتخاب‌ها است. البته باید در نظر داشت که تصفیه آب UF توانایی حذف ذرات جامد محلول در آب (TDS) را به هیچ وجه ندارد، و این کار به عهده اسمز معکوس است. از اولترافیلتر در موارد مختلفی استفاده می‌شود. ولی اگر صنایع تصفیه آب را در نظر بگیریم بیشترین کاربرد آن به عنوان پیش تصفیه سیستم RO خواهد بود. یعنی سیستم پیش تصفیه UF جایگزین روش‌های متداول پیش تصفیه می‌شود و کیفیت به مراتب بالاتری را تولید می‌کند.
بیشتر بخوانید: TDS چیست
چه مواقعی از سیستم UF به عنوان پیش تصفیه RO استفاده می‌شود؟
۱. برای سیستم‌های تصفیه آب دریا
در سیستم‌های آب شیرین کن که نمک‌زدایی آب دریا را انجام می‌دهند معمولا خوراک ورودی به دستگاه تصفیه آب کیفیت ثابتی ندارد و ممکن است شاخص‌های آلودگی آن در فصول مختلف سال تغییر کند. این تغییرات می‌تواند باعث افزایش فولینگ بر روی ممبران‌های RO شود. ولی با استفاده از سیستم UF به عنوان پیش تصفیه می‌توان تاثیر این نوسانات را خنثی کرد و با این کار عملکرد سیستم RO را بهبود داد.همچنین سیستم UF می‌تواند باعث کاهش فولینگ سیستم RO شود و این یکی دیگر از دلایلی است که استفاده از آن را در سیستم‌های آب شیرین کن دریایی توجیه می‌کند.
بیشتر بخوانید: تصفیه آب استخر
۲. استفاده از سیستم UF در دستگاه تصفیه پساب
در سیستم‌های تصفیه پساب صنعتی معمولا آب را برای استفاده مجدد در صنعت احیا می‌کنند. دلیل این کار کاهش مصرف آب و صرفه‌جویی در هزینه‌هایی است که باید برای دفع پساب تولید شده پرداخت شود. پس هر طور حساب کنیم تصفیه پساب تولید شده هزینه به مراتب کمتری نسبت به مبلغلی دارد که برای دفع آن باید پرداخت کنیم. چون با این کار در مصرف آب و هزینه‌ای که برای آن پرداخت می‌کنیم هم داریم صرفی جویی می‌کنیم! به همین خاطر همیشه سعی می‌شود حداکثر مقدار ممکن از این پساب را بازیافت (Recovery) کرد. ولی درصد بالای ریکاوری در سیستم RO بدون پیش تصفیه مناسب می‌تواند مشکلات زیادی برای ما بوجود بیاورد. اینجاست که استفاده از پیش تصفیه UF قبل از RO بشدت توجیه پذیر است.
۳. برای سیستم‌هایی که قرار است آب عاری از یون تولید کنند
آب عاری از یون یا در اصطلاع آب دمین (Demineralized Water) در موارد مختلفی کاربرد دارد، از شرکت‌های داروسازی تا صنایع نفت و گاز. برای تولید آب بدون یون معمولا از دو سیستم RO بصورت سری استفاده می‌شود تا به کیفیت مورد نظر دست یابیم. و در این سیستم‌های RO لازم است ریکاوری بالایی انجام دهیم. به همین دلیل استفاده از سیستم پیش تصفیه اولترافیلتر می‌تواند شرایط لازم برای رسیدن به حداکثر ریکاوری را برای ما فراهم کند. چون بدون استفاده از UF بار بسیار سنگینی را به ممبران‌های اسمز معکوس تحمیل کرده‌ایم و این باعث کاهش عمر آن‌ها می‌شود.
بیشتر بخوانید: پیش تصفیه آب صنعتی چیست
استفاده از پیش تصفیه UF چه مزیتی برای سیستم RO دارد؟
وقتی که ما سیستم UF را جایگزین پیش تصفیه‌های قدیمی می‌کنیم باعث کاهش شاخص SDI آب می‌شود. اگر در صنعت تصفیه آب با استفاده از غشا فعالیت می‌کنید قطعا این پارامتر بسیار مهم که نشان دهنده پتانسیل فولینگ روی ممبران RO است را می‌شناسید. هر چه این پارامتر کمتر باشد نشان دهنده کیفیت بالاتر و فولینگ کمتر ممبرین‌های اسمز معکوس است. ولی استاندارد آب ورودی به RO به ما می‌گوید که حداگثر SDI قابل قبول عدد ۵ است که در صورت استفاده از پیش تصفیه‌های متداول نظیر فیلتر شنی می‌توان به آن رسید. در حالی که پیش تصفیه UF می‌تواند SDI را حتی تا زیر ۲٫۵ هم کاهش دهد که این یعنی کیفیت به مراتب بالاتر.
آیا استفاده از پیش تصفیه UF قبل از RO از نظر اقتصادی توجیه پذیر است؟
در صورت استفاده از UF به عنوان پیش تصفیه، در فاز طراحی سیستم آب شیرین کن می‌توان فلاکس طراحی را عدد بالاتری در نظر گرفت و با تعداد ممبران کمتری سیستم را طراحی و راه‌اندازی کرد. که این بیانگر کاهش هزینه تمام شده دستگاه آب شیرین کن خواهد بود. علاوه بر این سیستم UF با کوچک کردن شاخص SDI باعث کاهش چشمگیر فولینگ روی ممبران‌های RO می‌شود. وقتی ما با سیستم اسمز معکوسی سر و کار داشته باشیم که فولینگ بسیار کمی دارد پس نیازمندی به عملیات شستشو CIP نیز کمتر می‌شود. از این مهم‌تر فولینگ کمتر می‌تواند عمر و دوام ممبران‌های اسمز معکوس را نیز افزایش دهد. و همه این موارد یعنی ما توانسته‌ایم در هزینه عملیاتی سیستم آب شیرین کن نیز صرفه‌جویی کنیم.
پس اگر صرفه‌جویی‌هایی که استفاده از UF در هزینه عملیاتی و سرمایه گذاری سیستم آب شیرین کن بوجود می آورد را در نظر بگیریم خواهیم دید که استفاده از آن از نظر اقتصادی بشدت توجیه پذیر است.
