در خط کار خود به عنوان یک تامین کننده اولترافیلتراسیون آب دریا، من از نزدیک چالش های بسیاری را که با تصفیه آب دریا پیش می آید دیده ام. یکی از دائمی ترین مسائلی که ما با آن مواجه هستیم، وجود جلبک در آب دریا و تاثیر آن بر فرآیند اولترافیلتراسیون است. در این پست وبلاگ، بینش خود را در مورد این موضوع، بر اساس تجربه خود در صنعت، به اشتراک خواهم گذاشت.
بیایید ابتدا بفهمیم که اولترافیلتراسیون چیست. اولترافیلتراسیون یک فرآیند فیلتراسیون مبتنی بر غشا است که از یک غشای نیمه تراوا برای جداسازی ذرات، کلوئیدها و ماکرومولکول ها از مایع استفاده می کند. در زمینه تصفیه آب دریا، این یک گام مهم در حذف ناخالصی ها قبل از پردازش بیشتر آب است، مثلاً برای نمک زدایی.
جلبک ها موجودات ساده و فتوسنتزی هستند که در آب دریا به وفور یافت می شوند. بسته به مکان، فصل و شرایط محیطی، غلظت جلبک ها می تواند بسیار متفاوت باشد. برخی از انواع رایج جلبک ها در آب دریا شامل دیاتوم ها، داینوفلاژلات ها و جلبک های سبز هستند.
بنابراین، حضور جلبک ها چگونه بر اولترافیلتراسیون تأثیر می گذارد؟ خب، واضح ترین مشکل رسوب غشا است. سلول های جلبک همراه با مواد پلیمری خارج سلولی (EPS) که ترشح می کنند، می توانند در سطح غشای اولترافیلتراسیون تجمع کنند. این لایه ای را تشکیل می دهد که جریان آب را از طریق غشاء محدود می کند. در نتیجه شار تراوا (حجم آب عبوری از غشا در واحد سطح و زمان) کاهش می یابد. مانند زمانی است که فاضلاب سینک شما با مو و کف صابون مسدود می شود - آب به خوبی جریان نمی یابد.
هنگامی که شار نفوذی کاهش می یابد، به این معنی است که برای حفظ میزان تولید آب مورد نظر باید فشار بیشتری اعمال کنیم. این امر مصرف انرژی سیستم اولترافیلتراسیون را افزایش می دهد. مصرف انرژی بیشتر نه تنها به معنای هزینه های عملیاتی بالاتر است، بلکه فشار بیشتری را بر تجهیزات وارد می کند و به طور بالقوه باعث کاهش طول عمر آن می شود.
علاوه بر رسوب غشایی، وجود جلبک می تواند بر کیفیت فیلتر نیز تأثیر بگذارد. برخی از گونه های جلبک سموم تولید می کنند. به عنوان مثال، داینوفلاژلاتهای خاصی میتوانند شکوفههای جلبکی مضر یا "جزر و مد قرمز" تولید کنند که سمومی را آزاد میکنند که نه تنها برای حیات دریایی خطرناک هستند، بلکه حذف آنها در طول اولترافیلتراسیون نیز دشوار است. اگر این سموم از طریق فرآیند اولترافیلتراسیون عبور کنند، می توانند در مراحل بعدی درمان مشکلاتی ایجاد کنند.سیستم نمک زدایی آب دریا.
رشد و پوسیدگی جلبک ها در خوراک آب دریا نیز می تواند منجر به تغییراتی در خواص شیمیایی و بیولوژیکی آب شود. هنگامی که جلبک ها می میرند و تجزیه می شوند، مواد آلی را در آب آزاد می کنند. این ماده آلی می تواند به عنوان منبع غذایی برای باکتری ها عمل کند و منجر به افزایش فعالیت میکروبی شود. باکتری ها به نوبه خود می توانند بیوفیلم هایی را روی سطح غشاء تشکیل دهند و مشکل رسوب را تشدید کنند.
جنبه دیگری که باید در نظر گرفت، تنوع فصلی جلبک ها است. در برخی از مناطق، فصل های شکوفه جلبکی مشخص است. در این زمان ها، غلظت جلبک ها در آب دریا می تواند به طور چشمگیری افزایش یابد. سیستم های اولترافیلتراسیون ما باید بتوانند این افزایش های ناگهانی را مدیریت کنند. در غیر این صورت عملکرد سیستم به شدت تحت تاثیر قرار خواهد گرفت و ممکن است نتوانیم به اهداف تولید آب دست یابیم.
بنابراین، برای کاهش تأثیر جلبک ها بر اولترافیلتراسیون چه کاری می توانیم انجام دهیم؟ یک رویکرد پیش درمان است. ما می توانیم از روش های فیزیکی و شیمیایی برای حذف یا کاهش غلظت جلبک ها قبل از ورود آب دریا به سیستم اولترافیلتراسیون استفاده کنیم. به عنوان مثال، میتوانیم از مخازن ته نشینی استفاده کنیم تا سلولهای جلبک سنگینتر در پایین قرار گیرند. همچنین می توان از انعقاد و لخته سازی برای جمع آوری سلول های جلبک استفاده کرد و حذف آنها را آسان تر می کند.
برای از بین بردن جلبک ها می توان از ضدعفونی کننده های شیمیایی مانند کلر استفاده کرد. با این حال، این باید با دقت انجام شود، زیرا کلر همچنین می تواند به غشای اولترافیلتراسیون آسیب برساند. ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش یک جایگزین سازگار با غشا است. این می تواند جلبک ها را غیرفعال کند و از رشد آنها در طول فرآیند فیلتراسیون جلوگیری کند.
تمیز کردن منظم غشاء نیز ضروری است. ما می توانیم از هر دو روش تمیز کردن فیزیکی و شیمیایی استفاده کنیم. تمیز کردن فیزیکی، مانند شستشوی معکوس، شامل معکوس کردن جریان آب از طریق غشا برای از بین بردن مواد رسوبکننده است. در تمیز کردن شیمیایی از مواد پاک کننده برای حل کردن رسوب ها استفاده می شود. با این حال، تمیز کردن مکرر شیمیایی نیز می تواند به غشاء آسیب برساند، بنابراین باید با احتیاط از آن استفاده کرد.
مواد و طرحهای غشایی پیشرفته نیز میتوانند به مقابله با رسوب ناشی از جلبک کمک کنند. برخی از غشاها به گونه ای طراحی شده اند که در برابر رسوب مقاوم تر باشند. به عنوان مثال، غشاهایی با سطح آبدوست می توانند چسبندگی سلول های جلبک و مواد آلی را کاهش دهند.
در تجربه ما به عنوان تامین کننده اولترافیلتراسیون آب دریا، داشتن درک جامع از تعامل جلبک - اولترافیلتراسیون بسیار مهم است. این به ما اجازه می دهد تا سیستم های کارآمدتری را طراحی و اجرا کنیم. ما میتوانیم استراتژیهای پیش تصفیه و تمیز کردن را بر اساس ویژگیهای خاص منبع آب دریا، مانند نوع و غلظت جلبکها، سفارشی کنیم.
سیستم های اولترافیلتراسیون ما نیز به گونه ای طراحی شده اند که انعطاف پذیر و سازگار باشند. آنها را می توان با سایر فرآیندهای تصفیه آب ادغام کردسیستم معدن زداییوتصفیه آب میعانات، برای ارائه یک راه حل کامل تصفیه آب.
اگر در بازار سیستم های اولترافیلتراسیون آب دریا هستید و با چالش های جلبک ها دست و پنجه نرم می کنید، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم. ما تخصص و فناوری لازم برای طراحی سیستمی را داریم که نیازهای خاص شما را برآورده کند. چه به یک کارخانه نمکزدایی در مقیاس بزرگ یا یک سیستم تصفیه آب صنعتی کوچکتر نیاز داشته باشید، تیم کارشناسان ما میتوانند با شما برای ایجاد یک راهحل سفارشی همکاری کنند.
برای مشاوره با ما دریغ نکنید. ما مشتاقیم تا در مورد اینکه چگونه می توانیم یک راه حل اولترافیلتراسیون آب دریا قابل اعتماد و کارآمد را به شما ارائه دهیم، بحث کنیم. بیایید با هم کار کنیم تا آن جلبک - آب دریا پر شده را به آب تمیز و قابل استفاده تبدیل کنیم.
مراجع
- وانگ، جی، و چن، جی (2018). رسوب جلبکی غشاهای اولترافیلتراسیون برای پیش تصفیه آب دریا: بررسی نمک زدایی، 430، 1 - 13.
- لی، اس.، و همکاران. (2016). تاثیر مواد آلی جلبکی بر رسوب غشاء در اولترافیلتراسیون آب دریا Journal of Membrane Science, 513, 234 - 243.
- Vrouwenvelder، JS، و همکاران. (2010). رسوب زیستی در سیستم های غشایی - مشکلات و راه حل ها نمک زدایی، 264 (1 - 3)، 1 - 15.