نانوفیلتراسیون یا NF همانند روش اسمز معکوس RO یکی از روش های کاهش جامدات محلول یا همان TDS می باشد. تفاوت سیستم NF با RO در میزان حذف انواع یون ها می باشد. میزان حذف یون های دو ظرفیتی و بالاتر نظیر کلسیم و منیزیم در ممبرین های NF بالاتر از یون های تک ظرفیتی نظیر سدیم و کلراید می باشد. همچنین فشار کاری ممبرین های NF در مقایسه با RO پایین تر و در نتیجه میزان انرژی مورد نیاز کمتر می باشد.
به همین دلیل زمانی که نیازی به حذف ذرات جامد محلول تک ظرفیتی وجود ندارد و هدف کاهش یون هایی نظیر کلسیم و منیزیم می باشد بهتر است به منظور کاهش میزان مصرف انرژی از ممبرین های NF استفاده کرد. در پروژه های استحصال پساب، برای تولید آب نرم مورد نیاز واحدهای صنعتی می توان پس از مراحل مختلف پیش تصفیه از سیستم های NF به منظور حذف سختی آب بهره گرفت.
نانوفیلتراسیون یکی از اقسام روش های فیلتراسیون غشایی است که توانایی حذف ذراتی با ابعاد بیشتر از 1 نانومتر (10 آنگستروم) را دارد. نانوفیلتراسیون یکی از روش‌های تصفیه غشایی می‌باشد که بسیاری از ترکیبات با جرم مولکولی بالا و محلول در آب را حذف می‌کند. غشاء‌های نانوفیلتراسیون سختی آب را به جز یون های با جرم مولکولی پایین که برای بدن انسان مفید می‌باشد را حذف می‌کند. این روش همچنین مولکول های آلی بزرگ را مانند رنگ آب، تقریبا تمام ویروس ها، بسیاری از مواد آلی طبیعی و برخی نمک‌ها را حذف می‌کنند. اندازه حفره های فیلترهای نانوفیلتراسیون حدود 0/0001 میکرون می باشد.
غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً از2 لایه تشکیل می شود. لایه های نازک و متراکم عمل جداسازی و لایه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سیستم را انجام می دهد. غشاها در اشکال مختلف مارپیچی، صفحه ای، لوله ای و فیبری هستند. نانوفیلتراسیون یک فرآیند جداسازی تحت فشار ما بین اسمز معکوس و اولترا فیلتراسیون است. نانو فیلتراسیون نسبت به اسمز معکوس و اولترا فیلتراسیون برتری دارد، چرا که در اولترا فیلتراسیون مقدار آلاینده های مصرفی نسبت به حد مجاز بالاتر بوده و در اسمز معکوس میزان خلوص آب حاصله بیشتر از حد محصول است که پیامد آن افزایش قیمت این روش است.
توانایی حذف باکتری ها و ویروس ها در این روش ها بسیار زیاد است و در مقایسه با اسمز معکوس، مقرون به صرفه تر بوده و بهره برداری از آن نیز آسانتر می باشد.
نانوفیلتراسیون و کاربرد آن در صنعت تصفیه آب
در همه روش های پیشرفته تصفیه آب مهمترین هدف تصفیه، حذف املاح محلول در آب می باشد ولی نکته مهمی که وجود دارد این است که برای کاربرد های مختلف، آب با درجه خلوص متفاوتی مورد نیاز می باشد برای مثال در صنعت داروسازی و یا تولید سوخت هسته ای آب مورد نیاز، آب فوق خالص (Ultra Pure) می باشد لذا طبیعی است برای تولید آب با درجه خلوص بیشتر باید هزینه بیشتری صرف شود، ولی برای برخی دیگر از کاربردها آب با خلوص بسیار زیاد مورد نیاز نمی باشد.
برای مثال آب استفاده شده در برج های خنک کننده (Cooling Tower ) باید صرفاً از لحاظ حذف سختی آب مورد تصفیه قرار گیرد.
بنیان کار دستگاه های نانوفیلتراسیون:
بنیاین کار در دستگاه های نانوفیلتراسیون شبیه به اسمز معکوس است. تمایز این دو دستگاه، فشار مورد احتیاج و اندازه محل های نفوذ پوسته های این دو است. به طوری که فشار استفاده شده در دستگاه های NF کمتر است و منافذ آن بزرگتر است. نتیجتا مقدار زیاد تری نمک از آن گذر خواهد کرد.
ویژگی های استفاده از دستگاه های نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب:
- حذف نمک های چند ظرفیتی (از قبیل آهن، منگنز، اورانیم و برخی آفت کش ها)
- مقدار انرژی پایین سیستم
- مقدار پساب پایین تر سیستم نسبت به دستگاه های RO
- امکان كم شدن فلزات سنگین، امکان كاهش نیترات و سولفات آب
- بدون احتیاج به مصرف مواد شیمیایی
- عدم تغییر در pH آب تصفیه خروجی از سیستم
- از بین بردن انواع باکتری، ویروس و میکروارگانیزم ها
- هزینه کمتر نسبت به اسمز معکوس
- دبی خروجی محصول بالاتر
- بازدهی بیشتر نسبت به روش اسمز معکوس
- طول عمر بالاتر غشاهای نانوفیلتراسیون نسبت به اسمز معکوس
- کاربرد در صنایع تصفیه آب، آب میوه، دارویی و …
- حذف آلاینده های محلول آلی و غیرآلی از آب
- از بین برنده سختی و کاهش دهنده رنگ و بو آب آشامیدنی
- تصفیه پساب های صنعتی و کشاورزی
- گندزدایی آب های سطحی و زیرزمینی
- پیش تصفیه سیستم اسمز معکوس (RO)
- تصفیه آب مورد استفاده در کارخانه ها که برای خنک کردن دستگاه ها به کار می روند
روش عملکرد سیستم های nanofiltration
نیروی محرکه مورد نیاز در فریند NF ، فشار می باشد. فشار مورد نیاز از طریق پمپ های فشار قوی تأمین می گردد. ممبرین های NF مشابه ممبرین های RO از یک لایه ی پلیمری نیمه تراوا ساخته شده اند که امکان حذف املاح جامد محلول را میسر می کند. آب پس از گذر از مراحل پیش تصفیه وارد پمپ های فشار قوی شده تا فشار آن به حدود ۶ تا ۸ با رافزایش یابد. فشار مورد نیاز بستگی به مشخصات آب یا پساب خام دارد. سپس آب وارد محفظه های فشار می شود که ممبرین های NF درون آن قرار دارند. آب ورودی توسط ممبرین ها به دو جریان تصفیه شده و پساب تقسیم می شود. به منظور جلوگیری از بروز گرفتگی بر روی ممبرین ها از مواد شیمیایی نظیر ضد رسوب یا همان آنتی اسکالانت در ورودی سیستم استفاده می شود.
مزایای سیستم نانوفیلتراسیون
- مصرف انرژی پایین تر در مقایسه با RO
- فضای مورد نیاز کم برای تولید آب نرم در مقایسه با روش هایی نظیر تزریق سودا
- عدم نیاز به مواد شیمیایی و احیا در مقایسه با روش های رزینی
تجهیزات مورد نیاز
تجهیزات مورد نیاز برای ساخت یک واحد نانوفیلتراسیون شامل پمپ های تغذیه، فیلتر کارتریجی، پکیج های تزریق مواد شیمیایی، ممبرین، محفظه فشار، پمپ فشار قوی و … می باشند.
کاربردها
- تولید آب نرم مورد نیاز در صنعت
- تولید آب شرب
- کاهش میزان سولفات از آب دریا برای تزریق به چاه های نفتی (محصول خاص)
شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص طراحی سیستم های نانوفیلتراسیون NF با کارشناسان این شرکت تماس حاصل نمایید.