انواع گرفتگی(فولينگ) ممبران اسمز معكوس

گرفتگی های(فولینگ) ممبرانهای اسمز معکوس مشتمل بر انواع مختلفی نظیر گرفتگی آلی، معدنی، بیولوژیکی و غیره می باشد که منجر به کاهش کارایی ممبران می شود. شناسایی نوع گرفتگی و انجام اقدامات اصلاحی به موقع شرط لازم برای احسای ممبران و بازیابی شرایط عملیاتی ممبران است.

 

آب شور توسط آبگیرهای زیرسطحی و آبگیرهای سطحی جمع آوری می شود. آبگیرهای زیرسطحی بصورت طبیعی پیش آشغالگیری و پیش فیلتراسیون را انجام داده و به موجب آن آشغالهای درشت و ماسه ها و ذرات کلوئیدی آب حذف می شود. آبگیرهای سطحی نیز تجهیزاتی مانند آشغالگیرهای میله ای، آشغالگیرهای متحرک ریز یا استرینرها جهت پیش آشغالگیری آشغال های بزرگ، مواد شناور، موجودات آبزی بزرگ، ماسه‌های درشت، و مواد رشته‌ای دارا هستند. پس از آشغالگیری اولیه توسط تجهیزات آبگیر، آب شور معمولا دارای 5 گروه اصلی زیر از ترکیباتی می‌باشد که مسبب گرفتگی غشا RO میباشند و بنابراین نیازمند حذف از طریق سیستم پیش تصفیه هستند.

 

عوامل گرفتگي	توضيح
گرفتگي ذره اي	عمدتا جامدات معلق و سيلت مي باشند
گرفتگي كلوييدي	تركيباتي با اندازه نسبتا كوچك (0/2 - 1 μm) كه به شكل كاملا محلول نيستند. (عمدتا موادي مانند رس)
گرفتگي مواد معدني	ترکیبات غیرآلی (نمکهای کلسیم، منیزیم، باریوم، و استرانسیو) که سبب ترسیب و Scaling (کربنات کلسیم، سولفات و هیدروکسید منیزیم) یا انسداد غشا (مانند آهن و منگنز) می شود.
گرفتگي آلي طبيعي	مواد آلی طبیعی (NOM) که م یتواند به غشا بچسبد و سبب گرفتگی غشا شود.
گرفتگي بيولوژيكي	میکروارگانیسم ها سبب تشکیل رسوب بیوفیلم می شوند که سبب کاهش انتقال آب از میان غشا می شود.

 

گرفتگی ذره ای:

گرفتگی ذره ای شامل ذرات آلی و غیرآلی موجود در آب خام مانند آشغال های ریز، پلانکتون ها، ذرات و سیلت در ممبرانهای صنعتی است. جامدات معلق که نامحلول می‌باشند، در صورت عدم حذف توسط پیش تصفیه، پس از تجمع در سطح غشا سبب کاهش بهره وری غشا می‌شوند. این نوع ذرات بطور موثر توسط پیش فیلتراسیون حذف می گردند. در شرایط طراحی مطلوب سیستم پیش تصفیه، آب خوراک تولید شده ذرات بزرگتر از 20 میکرومتر ندارد. در عین حال ذرات کوچکتر از 1/ 0 میکرومتر، برای سیستم پيش تصفیه بسیار چالش‌زا مي‌باشند.

 

روش ها و پارامترهای اندازه گیري

 

روش اندازه گيري	توضيحات
كدورت	کدورت یکی از پارامترهای کیفی آب است که نشان دهنده ذرات جامد معلق موجود در آب می باشد طبق توصیه مراجع بین المللی، برای جلوگیری از گرفتگی ذره ای غشای RO ، مطلوب است کدورت آب خوراک غشای RO کمتر از (NTU) 0/1 باشد. کدورت پارامتر کمی مناسبی جهت توصیف پتانسیل آب برای ایجاد گرفتگی ذره ای یا دیگر عوامل گرفتگی غشا RO پایین دست نمی باشد و اطلاعات مربوط به نوع و اندازه ذرات آب خام را ارائه نمیدهد. گرچه اعداد مندرج در استانداردهای ملی متفاوت می باشد.
شاخص تراکم سیلت(SDI) - نحوه اندازه گیری این پارامتر به تفصیل در فصل 8 توضیح داده شده است.	این پارامتر نشانه ای از پتانسیل گرفتگی ذره ای آب خام می باشد. SDI نشانگر میزان کاهش شار گذرنده از فیلتر با اندازه و قطر استاندارد در فشار ثابت برای یک دوره زمانی معین می باشد. زمان استاندارد بین اندازه گیری های اول و دوم برای آزمایش SDI آب فیلتر شده) پیش تصفیه شده ( 15 دقیقه می باشد، این آزمایش به طور معمول به مدت 5 یا 10 دقیقه روی منبع آب تصفیه نشده بسته به غلظت جامدات انجام می شود. بر اساس فرمول SDI ، حداکثر مقدار 6/7 ، SDI15 می باشد. این شرایط اگر زمان جمع آوری 500 میلی لیتر پس از 15 دقیقه از فیلتراسیون نامحدود باشد، رخ میدهد. معمولا، آب خام با SDI کمتر از 4 پتانسیل گرفتگی ذره ای غشا را دارد. SDI15 آب خوراک در محدوده 4-2 نشان دهنده سیستم پیش تصفیه مطلوب می باشد و اگر سیستم پیش تصفیه در همه زمان ها، آبی با SDI15 کمتر از 3 تولید کند، دارای راندمان مناسب برای حذف ذرات می باشد. آب خام با SDI15 کمتر از 2 دارای پتانسیل گرفتگی ذره ای بسیار کمی بوده و به احتمال زیاد نیاز به نظافت غشای RO بیشتر از یکبار در هر 6 ماه نیست) استاندارد نظافت غشای RO هر 3- 4 ماه یک بار است. (آب خام با SDI15 کمتر از 1، معمولا باعث رشد کمی در گرفتگی و 1DP می شود و بدین ترتیب فواصل نظافت غشای RO، بيست و يكماه يا بيشتر مي شود. به منظور حفظ ضمانت عملکرد غشا، SDI15 آب خوراک باید کمتر از 5 در هر تست و کمتر از 4 در حداقل 95 % از دفعات آزمایش باشد. اگر SDI15 آب خوراک بالاتر از 5 باشد، بدین معنا است که این آب دارای محتوای رسوبات ذره ای بسیار زیادی است و بنابراین به طور مستقیم برای نمک زدایی مناسب نمی باشد. برای آب دریا با SDI15 بالاتر از 5، اغلب تکمیل آزمایش SDI در فواصل کوتاه تر (10،5 ، 5/ 2 دقیقه) مفید می باشد. رنگ و ظاهر پدهای SDI نیز حاکی از محتوای انواع رسوبات موجود در آب منبع و اثربخشی سیستم پیش تصفیه می‌باشد.
کل جامدات معلق (TSS)	غلظت کل جامدات معلق (TSS) معیار اندازه‌گیری وزن کل باقیمانده جامد موجود در آب است. این پارامتر معمولا اندازه بسیار دقیق‌تری از محتوای جامدات ذره‌ای واقعی در آب در مقایسه با کدورت فراهم می‌کند زیرا نشان دهنده وزن حقیقی کل ذرات موجود در نمونه است. بطور معمول، افزایش نسبت کل جامدات معلق به کدورت نشانگر تغییر جامدات ذره ای به سمت ذرات با اندازه کوچک تر می باشد. به عنوان مثال در طول شکوفایی غیر جلبکی، میزان این نسبت از یک نمونه پردازش شده مناسب معمولا محدوده 1/5 ـ‌ 2/5 می باشد، یعنی آب با کدورت 2 NTU غلظت mg/ l5-3 TSS را دارد. در طول شکوفایی زیاد جلبکی توسط جلبک‌های با اندازه ریز، TSS آب منبع می‌تواند بیش از 10 برابر (یعنی) mg/l40 افزایش یابد در حالی‌که کدورت آب منبع می تواند تنها 2 تا 3 برابر شود.
نحوه توزیع ذرات	ذراتی با اندازه‌های کوچکتر از 1 میکرومتر به مقدار ناچیزی توسط فیلتراسیون متعارف با بستر گرانولی و زلال سازی 2DAF (سیستم شناورسازی با هوای محلول) (این سیستم در فصل چهارم – فرآیندهای پیش‌تصفیه - توضیح داده خواهد شد.) حذف می شوند. معمولا، سیستم پیش‌تصفیه هنگامی بخوبی عمل می‌کند که ذرات آب پیش‌تصفیه حاوی کمتر از 100 ذره در هر میلیمتر برابر یا کوچکتر از 2 میکرومتر بوده و حاوی ذرات با اندازه بزرگتر نباشد.

 

سطح آستانه رسوبات ذره ای

پارامترهای کیفی آب برای پیش بینی پتانسیل گرفتگی ذره ای

 

پارامتر کیفی آب خوراک	مسائل پیش تصفیه و ملاحظات
کدورت (NTU)	- نمونه های بالاتر از NTU 50 به مدت بیش‌تر از 1 ساعت نیازمند ته نشینی یا پیش تصفیه DAF) سیستم شناورسازی با هوای محلول) قبل از فیلتراسیون هستند.
شاخص SDI15	سطح SDI15 آب دریا به طور مداوم زیر 2(در طول سال) نشان می‌دهد که هیچگونه پیش‌تصفیه‌ای نیاز نمی‌باشد. SDI15 بیش از 4، پیش تصفیه ضروری می‌باشد.
کل جامدات معلق(mg/l)	- این پارامتر برای ارزیابی میزان مواد باقیمانده در طول پیش تصفیه نیاز میباشد. TSS - هنگامی که کدورت بیش از NTU 5 باشد، با آن همبستگی ندارد.

گرفتگی کلوییدی

عامل گرفتگی کلوییدی ترکیبات آلی و غیرآلی هستند که بصورت طبیعی در حالت معلق می باشند و ممکن است بر روی سطح غشا RO رسوب کنند و از این طریق سبب کاهش شار غشا با گذشت زمان شوند. اندازه ذرات جامدات کلوییدی 1-100/0 میکرومتر می باشد. جهت جلوگیری از گرفتگی کلوییدی، تولید کنندگان غشای RO، معمولا کدورت آب ورودی به سیستم RO را کمتر از 1/ 0 NTU و SDI را کمتر از ۴ پیشنهاد می کنند.

 

انواع رسوبات کلوییدی	توضیح
آهن و منگنز	اگر مقدار آهن و منگنز به ترتیب 1 و 1/0 mg/l باشد، می‌توان آنها را توسط غشاهای RO بدون ایجاد گرفتگی حذف کرد. اگر آهن و منگنز به حالت اکسید شده باشند، برای جلوگیری از گرفتگی معدنی غشاها (Scaling)، باید به ترتیب به کمتر از 02/0 ـ 05/0 mg/l کاهش یابند. اگر آب خام حاوی کلر باشد، آهن کلوئیدی نقش کاتالیزور را در فرآیند اکسیداسیون کلر ایفا می کند و باعث افزایش آسیب به غشاهای RO حتی در مواردی که کلر باقیمانده در آب خام شور کم باشد، نیز مي‌شود (به عنوان مثال، کمتر از 0/05 mg/l)
سیلیکا	سیلیکای کل (دی اکسید سیلیکون) در آب خام شامل سیلیکای فعال در شکل محلول و سیلیکای غیرفعال در شکل کلوییدی می‌باشد. سیلیس کلوییدی در آب شور می‌تواند سبب گرفتگی غشایی قابل توجهی شود. سیلیس غیرفعال تنها در صورتیکه سطح آن از 100 میلی گرم بر لیتر افزایش یابد چالش برانگیز می گردد. عوامل گرفتگی کلوییدی می‌توانند توسط انعقاد، لخته‌سازی، ته نشینی و فیلتراسیون، همانند عوامل گرفتگی ذره ای حذف شوند.
پلیمرها	استفاده بیش از حد و یا اختلاط ناقص مواد پلیمری در انعقاد و لخته‌سازی آب شور قبل از زلال‌سازی یا فیلتراسیون و افزودن آن ها و منعقدکننده ها به آبهای شور با کدورت پایین، معمولا گرفتگی ذره ای و کلوییدی بر روی غشاهای RO را تسریع می کند.
هیدروکربن ها	هیدروکربن ها سبب تسریع گرفتگی غشای RO می شوند. بنابراین، مطلوب است که مقدار کل هیدروکربن ها (THC) در منبع آب خوراک RO کمتر از 02/0 mg/l حفظ شود. به جز زلال‌سازی سیستم شناورسازی با هوای محلول(، که توانایی کاهش THC را به کمتر از 95% از سطح آب خام داراست، سایر سیستم های پیش تصفیه سبب حذف بسیار محدودی (15% ـ 5%) از هیدروکربن ها ميشوند.

 

روش ها و پارامترهای اندازه گیری

سیلیس، آهن کلوئیدی و منگنز توسط آزمایشگاه های استاندارد (2012 ، APHA) اندازه گیری می شوند. همچنین پارامترهای روغن و گریس و THC به عنوان پارامترهای اندازه گیری میزان هیدروکربن های موجود در منبع آب شور با استفاده از آنالیزور پایش آنلاین و یا روش های آزمایشگاهی تعیین می گردند.

سطح آستانه گرفتگی کلوییدی

پارامترهای کیفی آب برای پیش بینی پتانسیل گرفتگی کلوییدی

 

پارامتر کیفیت آب منبع	مسائل پیش تصفیه و ملاحظات
آهن	اگر آهن به شکل احیا شده باشد، غشاهای RO می توانند تا 2/0 میلی گرم در لیتر را تحمل کنند. اگر آهن به شکل اکسید شده باشد، غلظت آهن بیشتر از 05 /0 میلی گرم در لیتر باعث تسریع در گرفتگی می گردد.
منگنز	اگر منگنز به شکل احیا شده باشد، غشاهای RO میتوانند تا 1/ 0 میلی گرم در لیتر را تحمل کنند. اگر منگنز به شکل اکسیده شده باشد، غلظت منگنز بیشتر از ۰/۰۲ میلی گرم در لیتر باعث تسریع در گرفتگی می گردد
سیلیکا	غلظتهای بالاتر از ۱۰۰ میلی گرم در لیتر در آب کنسانتره ممکن است باعث تسریع در گرفتگی شود
کل هیدروکربن ها	غلظت های بالاتر از 0/02 میلی گرم در لیتر باعث تسریع در گرفتگی می شود.

گرفتگی مواد معدنی (Scaling)

تمام مواد معدنی موجود در آب شور در طی فرآیند نمک زدایی غشایی تغلیظ می شوند. با افزایش غلظت آنها در طی فرآیند نمک زدایی، یون‌های کلسیم، منیزیم ، باریم، استرانسیم، سولفات و کربنات نمکی را تشکیل می دهند که می تواند بر روی سطح غشای RO رسوب کند. مواد معدنی که به طور معمول در هنگام نمک زدایی تشکیل می شوند، کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات منیزیم، سولفات باریم و سولفات استرانسیم می باشند.

عوامل موثر بر پتانسیل گرفتگی مواد معدنی

 

فاکتور آب منبع	تاثیر بر روی پتانسیل scaling منبع آب	ملاحظات
افزایش غلظت TDS منبع آب	کاهش در پتانسیل scaling	آب دریا معمولا پتانسیل گرفتگی مواد معدنی در pH افزایش غلظت TDS کاهش در پتانسیل scaling محیط و دمای کمتر از ۳۵ درجه سانتیگراد در صورتی منبع آب که ریکاوری تاسیسات غشایی کمتر از ۴۵٪ باشد، ندارد.
افزایش غلظت ،Ba ،Mg ،Ca HCO3 ،CO3 ،SO4 ،F ،Si ،Sr	افزایش در پتانسیل scaling	CaCO اسکالانت متداول در تاسیسات BWRO می باشد در حالیکه CaSO4 و MgSO4 اسکالانت متداول در تاسیسات SWRO می باشد
افزایش pH	افزایش در پتانسیل scaling	افزایش pH آب دریا بیش از 6/ 8 باشد سبب افزایش سرعت گرفتگی مواد معدنی میشود.
افزایش دما	افزایش در پتانسیل scaling	زمانیکه دما از ۳۵ درجه سانتیگراد تجاوز کند گرفتگی مواد معدنی به طرز قابل توجهی تسریع می گردد.
افزایش ریکاوری سیستم RO	افزایش در پتانسیل scaling	اگر ریکاوری کمتر از ۴۵٪ باشد پتانسیل گرفتگی مواد معدنی کم می باشد.

روشها و پارامترهای اندازه گیری:

پارامترهایی که معمولا برای پیش بینی پتانسیل منبع آب جهت تعیین گرفتگی معدنی از نوع کربنات کلسیم مورد استفاده قرار می گیرد، شاخص اشباع لانژلیه (LST) و شاخص اشباع استیف و دیویس (SDSI) می باشد. هر دو شاخص معادلات مرتبط به خود را دارند. شاخص LSI پتانسیل گرفتگی منبع آب را تنها در صورتیکه TDS آن کمتر از ۴۰۰۰ mg / l باشد پیش بینی می کند. برای منابع آب شور با TDS بالاتر، شاخص SDSI استفاده می شود.

سطح آستانه گرفتگی مواد معدنی

سطح آستانه ترکیبات متداول در گرفتگی مواد معدنی

 

رسوب	حداكثر افزایش در کنسانتره در مقایسه با آب خوراک که احتمال گرفتگی غشای RO می باشد.
کربنات کلسیم، به صورت LSI بیان شده است، در منبع آب بدون scaling	+ 0/3
سولفات کلسیم	% 230
سولفات استرانسیم	% 800
سولفات باريم	% 6000
فلورايد كلسيم	% 12000

گرفتگی آلی طبیعی

تعريف: با توجه به منشاء آنها، آبهای شور می توانند حاوی ترکیبات آلی طبیعی یا مصنوعی (انسان ساز) و میکروارگانیسم های آبزی باشند. بسته به منبع آب، رسوبات غشایی RO به طور معمول به دو گروه مجزا تقسیم می شوند: رسوبات مواد آلی طبیعی (NOM) و رسوبات میکروبی (یا رسوبات زیستی). NOM ها به طور معمول در آبهای سطحی شور (آب لب شور یا آب دریا) موجود است و شامل ترکیباتی می شوند که با پوسیدگی طبیعی جلبک و سایر گیاهان و جانوران آبزی (به عنوان مثال پروتئین ها، کربوهیدرات ها، روغنها، رنگدانه ها (تانن ها) و مواد هومیک و فولیک (اسیدها)) تشکیل می شوند. حداکثر NOM ها معمولا در هنگام شکوفایی جلبکها و یا هنگامی که محل آبگیر تاسیسات نمک زدایی در نزدیکی محل تلاقی با رودخانه یا یک منبع آب شیرین دیگر و یا در نزدیکی تخلیه تصفیه خانه فاضلاب می باشد، پدیدار می شود. با توجه به مقدار NOM موجود در آب، حذف آن می تواند توسط مقادیر بسیار کم (کمتر از ۲mg / l) از مواد منعقد کننده اتفاق بیفتد و در مقادیر بالا به دوزهای بسیار زیاد از مواد منعقد کننده (بیش از ۲۰ mg / l ) جهت حذف موثر نیاز است.

روشها و پارامترهای اندازه گیری

 

روش	توضیح
کل کربن آلی (TOC)	این پارامتر، نشانگر پتانسیل آب خوراک برای ایجاد گرفتگی آلی طبیعی و گرفتگی بیولوژیکی بر روی غشای RO می باشد. بطور معمول، افزایش میزان TOC در آب خوراک، بالاتر از یک آستانه مشخص ( ۲- ۲ / ۵ میلی گرم در لیتر) باعث تسریع در ایجاد گرفتگی بیولوژیکی در غشاهای RO میشود.
جذب UV 254	یک روش غیر مستقیم برای سنجش NOMها می باشد. جذب UV ویژه( SUVA ) به صورت میزان جذب UV تقسیم بر غلظت کربن آلی محلول (DOC) در آب منبع می باشد. Edgwald و Haarhoff در سال ۲۰۱۱ نشان دادند که SUVA می تواند به عنوان یک شاخص غیر مستقیم از بروز شکوفایی جلبکی در آب منبع مورد استفاده قرار گیرد. اگر SUVA از ۴ بزرگتر باشد، پس NOM به طور عمده از مواد هیومیکی تشکیل شده است و آب خام شرایط شکوفایی جلبکی را نشان نمی دهد. اگر SUVA بین ۲ تا ۴ باشد، NOM منبع آب مخلوطی از AOM' و مواد هیومیکی است و منبع آب خام، در مراحل اولیه شکوفایی جلبک میباشد. هنگامی که SUVA کمتر از ۲ باشد، NOM در آب منبع عمدتا از AOM تشکیل شده و منبع آب شکوفایی جلبکی را تجربه می کند.

 

سطح آستانه گرفتگی آلی طبیعی

 

پارامترهای کیفی آب برای پیش بینی پتانسیل گرفتگی مواد آلی طبیعی

 

پارامتر کیفی منبع آب	مسائل پیش تصفیه و ملاحظات
TOC(mg/1)	اگر پایین تر از 0/5 ۱/mg باشد گرفتگی بیولوژیکی غیر محتمل می باشد . بیش از ۲ mg / l ، گرفتگی بیولوژیکی بسیار محتمل می باشد
UV254(cm-1)	اگر کمتر از 0/5 1-cm باشد، منبع آب شور پتانسیل گرفتگی مواد آلی و بیولوژیکی کمی دارد
SUVA	اگر بزرگتر از ۴ باشد، پس منبع آب تحت تأثیر مواد هیومیکی قرار دارد و گرفتگی بیولوژیکی بعید می باشد. اگر کوچکتر از ۲ باشد، منبع آب در حال تجربه شکوفایی جلبک بوده و گرفتگی بیولوژیکی محتمل است.

گرفتگی بیولوژیکی

تعريف: گرفتگی بیولوژیکی شامل میکروارگانیسم های آبزی و ترکیبات آلی دفع شده توسط آنها مانند پلی ساکاریدها، پروتئین ها و لیپیدها که به عنوان مواد پلیمری خارج سلولی (EPS) شناخته می شوند، هستند. پدیده تجمع موجودات آبزی و فرآورده های متابولیکی آنها (EPS) در سطح غشا به عنوان گرفتگی بیولوژیکی، گرفتگی زیستی یا گرفتگی میکروبی شناخته شده است. بیوفیلمی که روی سطح غشا تشکیل می شود، مقاومت اضافی در برابر فشار اسمزی ایجاد می کند که به منظور حفظ تولید پایدار آب شیرین، می بایست برطرف گردد.

روشها و پارامترهای اندازه گیری گرفتگی بیولوژیکی پارامتر

 

پارامتر	توضیح
کل کربن آلي (TOC)	غلظت TOC به عنوان شاخص پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی آب شور مورد استفاده قرار می گیرد. چنانچه غلظت کل کربن TOC منبع آب شور از حد آستانه تجاوز کند ( معمولا ۲ میلی گرم در لیتر) گرفتگی بیولوژیکی این آب به طرز آلی (TOC) چشمگیری افزایش می یابد
نسبت TOC:TN:TP	اگر نسبتها بیش از ۲۰٪ از ۱: ۱: ۱ باشند، پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی منبع آب تا حدی بالا می رود که تولید EPS توسط باکتری ها را فعال میکند و آلودگی غشای RO را افزایش می دهد.
افزایش نرخ اختلاف فشار RO	متداولترین روش اندازه گیری مورد استفاده برای میزان گرفتگی بیولوژیکی غشاهای DP، RO سیستم RO افزایش نرخ میباشد (یعنی تفاوت بین فشار خوراک سیستم RO و فشار کنسانتره، DP). معمولا در تاسیسات نمکزدایی، اختلاف فيهار DP RO بطور مداوم رصد میشود. افزایش میزان DP، به ویژه در زمان شکوفایی جلبکی، اغلب نشان دهنده میزان گرفتگی بیولوژیکی غشاها می باشد.
کلروفیل a	غلظت کلروفیل a در آب خوراک شاخصی از جلبکهای سبز در آب می باشد. به عنوان یک قانون، منبع آب با کلروفیل a کمتر از ۰ / ۵ میکروگرم در لیتر از پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی پایینی برخوردار هست و میزان جلبکها کلروفیل a نشانگر شرایط شکوفایی غیر جلبکی می باشد. در طول شکوفایی شدید جلبکی، میزان کلروفیل a می تواند از ۱۰ میکروگرم در لیتر فراتر رود.
تعداد و مشخصات جلبک	تعداد کل جلبکها بصورت تعداد کل سلول های جلبکی موجود در 1 میلی لیتر یا ۱ ليتر آب خوراک می باشد. تعداد کل جلبکها را می توان با ابزارهای دقیق آنلاین یا در محیط آزمایشگاهی اندازه گیری کرد. تعداد زیاد جلبکها در آب خوراک دارای سه تأثير عملکردی مهم است: ۱. کاهش ظرفیت فیلتراسیون سیستم پیش تصفیه و کاهش راندمان حذف جامدات به دلیل اضافه بار فیلتر ۲. گرفتگی سریع فیلترهای کارتریج در نتیجه افزایش مشخصات جلبک جامدات ریز (یعنی پیکو- و میکرو جلبکها) در آب منبع و افزایش رشد زیاد آنها بر روی سطح فيلتر ۳. کاهش بهره وری و افزایش DP عناصر غشایی RO به دلیل گرفتگی بیولوژیکی. دانستن توزیع اندازه جلبک برای طراحی سیستم پیش تصفیه از اهمیت اساسی برخوردار است.

سطح آستانه گرفتگی بیولوژیکی

پارامترهای کیفی آب برای پیش بینی پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی

پارامتر کیفیت منبع آب	مسائل پیش تصفیه و ملاحظات
کل کربن آلی (TOC)، ا/mg	در صورت وجود 0/5>TOC میلی گرم بر لیتر، عوامل گرفتگی بیولوژیکی کم است و منبع آب دریا دارای حداقل پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی میباشد. در محدوده 2- 0/5 میلی گرم در لیتر، آب پتانسیل گرفتگی متوسطی دارد. اگر 0 . 2
نسبت TOC:TN:TP	اگر این نسبت در حدود ۲۰٪ از ۱: ۱: ۱ باشد، آب از پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی کمی برخوردار است هر یک از نسبت های بیش از 1:2:1 نشانه ای از منبع آب خام با عدم تعادل مواد مغذی و پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی زیاد است.
افزایش نرخ اختلاف فشار ( RO ( DP	اگر DP کمتر از 1/ 0 بار در ماه افزایش یابد، آب منبع پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی بسیار پایینی دارد. اگر افزایش DP برابر 4/ 0 - 0/1 بار در ماه باشد، آب از پتانسیل گرفتگی متوسط برخوردار است. اگر میزان DP بیش از ۱ بار در ماه افزایش یابد، منبع آب پتانسیل گرفتگی بالایی دارد
کلروفيل a	این پارامتر شاخصی از وقوع شکوفایی جلبکی می باشد اگر آب حاوی کمتر از Mg/1 0/5 کلروفيل a باشد، منبع آب در شرایط شروع شکوفایی کلروفیل a جلبکی می باشد. زمان وقوع شکوفایی جلبکی سنگین، کلروفیل a معمولا به بیش از 14/Mg افزایش می یابد.

 

آستانه ی شمارش جلبکی معمول برای توصیف شدت شکوفایی جلبکی و پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی

تعداد جلبک کل، سلول / ليتر	شدت شکوفایی جلبکی	پتانسیل گرفتگی بیولوژیکی منبع آب شور
<10000	شرایط غیر شکوفایی جلبکی	حداقل
10000-20000	شدت پایین شکوفایی جلبکی	كم
20000-40000	شکوفایی جلبکی متوسط	متوسط
40000-60000	شکوفایی جلبکی زیاد	زياد
>60000	شکوفایی جلبکی شدید	خيلي زياد

 

راهنمای کلی آب مورد پذیرش برای ورودی به سیستمهای RO و آب های تغلیظ شده

پارامتر	واحد	مقادير راهنما
ذرات و کلوئیدها	SDI	5 >
کدورت	NTU	0.3
کربنات کلسیم	LSI	0 >
فلزات: آهن، منگنز، آلومینیوم	ppm	0/05 >
باریم، استرانسیم	ppm	0/05 >
سولفید هیدروژن	ppm	0/1 >
میکروبها	CFU/ml	1000 >
سیلیکا (محلول)	ppm	140-200
مواد آلی (TOC)	ppm	3 >
رنگ	APHA	3 >
اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)	ppm	10 >
pH، ممبران های CA	واحد pH	4-6
pH، ممبران هاي PA	واحد pH	2-12
کلر آزاد، ممبران های CA	ppm	1 >
کلر آزاد، ممبران های PA	ppm	0/02 >
دما، ممبران های CA	°C	30 >
دما، ممبران های PA	°C	45 >

 

شناسایی نوع گرفتگی برای انتخاب دستورالعمل شستشوی شیمیایی و محلول شیمیایی مربوط به آن بسیار حایز اهمیت است. تشخیص به موقع و انجام اقدامات اصلاحی نظیر عملیات CIP در زمان مناسب در بسیاری از گرفتگی ها منحر به احیای ممبران خواهد شد.

کلینیک ممبران در شرکت مهندسی فرانید و انرژی فران آماده ارائه خدمات در زمینه شناسایی انواع فولینگ و احیای ممبران های اسمز معکوس می باشد.

منبع: دستورالعمل طراحی و اجرای سامانه های نمکزدایی- معاونت نظارت بر بهره برداری اداره آب و فاضلاب