ممبرانهای اسمز معکوس (RO) قلب سیستمهای تصفیه آب صنعتی هستند. با گذشت زمان، رسوبات معدنی، مواد آلی، میکروارگانیسمها و ذرات معلق روی سطح ممبران تجمع پیدا میکنند و باعث کاهش دبی، افزایش فشار و افت کیفیت آب تولیدی میشوند.
به همین دلیل، اجرای عملیات CIP (Cleaning In Place) به صورت دورهای یکی از مهمترین اقدامات نگهداری سیستمهای RO است. انتخاب صحیح درصد سود و اسید در عملیات CIP، نقش بسیار مهمی در افزایش طول عمر ممبران و بازگرداندن راندمان سیستم دارد.
در این مقاله، غلظت مناسب مواد شیمیایی، نحوه انتخاب اسید و سود و نکات مهم اسیدشویی ممبران را بررسی میکنیم.
فهرست مطالب
عملیات CIP چیست؟
CIP یا Cleaning In Place به فرآیند شستشوی ممبران بدون نیاز به باز کردن تجهیزات گفته میشود.
هدف از این عملیات عبارت است از:
- حذف رسوبات کربناتی
- حذف رسوبات فلزی
- حذف لجن و مواد آلی
- حذف بیوفیلم و باکتریها
- افزایش دبی تولید آب
- کاهش اختلاف فشار ممبران
- افزایش طول عمر ممبران
چه زمانی باید عملیات CIP انجام شود؟
چه زمانی باید عملیات CIP انجام شود؟زمانی که شرایط خاصی مانند کاهش دبی تولید بیش از 10 تا 15 درصد، افزایش اختلاف فشار بیش از ۱۵ درصد، افزایش هدایت الکتریکی (EC) آب خروجی، افت راندمان حذف نمک و افزایش فشار کاری سیستم اتفاق بیوفتد، باید عملیات شستشوی ممبران انجام شود.
البته نباید منتظر گرفتگی شدید ممبران ماند؛ زیرا رسوبات قدیمی سختتر حذف میشوند.
درصد سود و اسید CIP چقدر است؟
شستشوی قلیایی با محلول سود
محلول سود برای حذف مواد آلی، روغن، چربی و بیوفیلم موجود در دستگاه اسمز معکوس استفاده میشود.
غلظت پیشنهادی سود برای شستشوی ممبران براساس نوع آلودگی به صورت زیر است:
- آلودگی سبک: غلظت 0.1 درصد
- آلودگی متوسط: غلظت 0.2 درصد
- آلودگی شدید: غلظت 0.5 درصد
در اغلب سیستمهای RO، غلظت 0.1 تا 0.2 درصد وزنی NaOH بهترین عملکرد را دارد.
در این روش از شستشوی ممبران محلول سود باید دارای PH بین 10.5 تا 12 باشد و در دمای 30 تا 35 درجه سانتی گراد این روش انجام شود. دمای بالاتر باعث افزایش قدرت پاککنندگی میشود اما نباید از حد مجاز سازنده ممبران تجاوز کند.
شستشوی اسیدی
شستشوی اسیدیپس از حذف آلودگیهای آلی، نوبت به حذف رسوبات معدنی میرسد.
اسیدها رسوبات کربنات کلسیم، سولفاتها، اکسید آهن، رسوبات منگنز و سیلیکا را حل میکنند.
بهترین اسیدها برای CIP
رایجترین اسیدها که در تعیین درصد سود و اسید CIP استفاده می شوند عبارتاند از:
- اسید سیتریک
- اسید کلریدریک
- اسید فسفریک
- اسید سولفامیک
در بیشتر سیستمهای RO، اسید سیتریک به دلیل سازگاری بیشتر با ممبران ترجیح داده میشود.
درصد مناسب اسید در عملیات CIP
درصد مناسب هر اسید در شستشوی ممبران به صورت زیر است:
اسید سیتریک
- رسوب کم :۱ درصد
- رسوب متوسط : ۲ درصد
- رسوب زیاد : ۳ درصد
اسید کلریدریک
در صورت استفاده از اسیدکلریدریک درصد آن 0.1 تا 0.5 درصد است. اما غلظتهای بالاتر ممکن است به ممبران آسیب وارد کنند.
اسید فسفریک
اسید فسفریکمعمولا در استفاده از اسید فسفریک از غلظت 0.5 تا 2 درصد استفاده می شود.
PH محلول اسیدی
محلول اسیدی در عملیات CIP باید دارای PH بین 2 تا 3 باشد.
ترتیب صحیح شستشو ممبران در عملیات CIP
شستشوی ممبران مراحلی دارد. مراحل آن عبارتند از:
- شستشو با آب
- شستشوی قلیایی
- آبکشی کامل
- شستشوی اسیدی
- آبکشی نهایی
اگر ابتدا اسید استفاده شود، ممکن است مواد آلی روی ممبران تثبیت شوند و حذف آنها دشوارتر شود.
مدت زمان گردش محلول CIP
به طور معمول:
- گردش محلول: 30 تا 60 دقیقه
- خیساندن: 30 دقیقه
- تکرار در صورت نیاز
کل عملیات معمولاً بین 1 تا 3 ساعت زمان میبرد.
دمای مناسب محلول شستشو
در زمان شستشوی ممبران با سود باید دمای مناسب محلول 30 تا 35 درجه باشد. همچنین شستشو با اسید دارای محلول 25 تا 30 درجه است.
نکات مهم در درصد سود و اسید در عملیات CIP
- همیشه دستورالعمل سازنده ممبران را بررسی کنید.
- غلظت بیش از حد مواد شیمیایی میتواند به لایه پلیآمیدی ممبران آسیب بزند.
- PH محلول باید در محدوده مجاز باشد.
- دمای بالا قدرت شستشو را افزایش میدهد، اما نباید از حد مجاز سازنده فراتر رود.
- از آب با کیفیت مناسب ترجیحاً پرمیت یا آب RO برای تهیه محلول CIP استفاده کنید.
- محلولهای شستشو باید تازه تهیه شوند و از استفاده مجدد آنها بدون بررسی خودداری شود.
تفاوت شستشوی اسیدی و قلیایی در CIP
| شستشوی قلیایی | شستشوی اسیدی |
| حذف مواد آلی | حذف رسوبات معدنی |
| حذف روغن و چربی | حذف کربنات کلسیم |
| حذف بیوفیلم | حذف اکسید آهن |
| NaOH | اسید سیتریک یا فسفریک |
اشتباهات رایج در عملیات CIP
- استفاده از غلظت بسیار بالای اسید یا سود
- عدم اندازهگیری pH محلول
- شستشوی طولانیمدت با دمای بالا
- استفاده از مواد شیمیایی ناسازگار با ممبران
- عدم آبکشی مناسب بین مراحل شستشو
- انجام دیرهنگام عملیات CIP پس از افت شدید عملکرد سیستم
جمع بندی
عملیات CIP یکی از مهمترین اقدامات نگهداری سیستمهای اسمز معکوس است و انتخاب صحیح درصد سود و اسید در عملیات CIP تأثیر مستقیمی بر عملکرد و طول عمر ممبران دارد. به طور معمول، محلول سود با غلظت 0.1 تا 0.2 درصد برای حذف آلودگیهای آلی و محلول اسید سیتریک با غلظت 1 تا 3 درصد برای حذف رسوبات معدنی توصیه میشود. با این حال، نوع آلودگی، جنس ممبران و دستورالعمل سازنده باید همواره مبنای انتخاب غلظت نهایی باشند.
استفاده از مواد شیمیایی با غلظت مناسب، کنترل PH و دما، و اجرای بهموقع عملیات CIP، علاوه بر کاهش هزینههای نگهداری، باعث افزایش راندمان تولید آب، کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر مفید ممبرانهای RO خواهد شد.
شرکت اندیشه مهرآرای سپاهان به عنوان تولیدکننده پلی آلومینیوم کلراید و کلروفریک، مواد شیمیایی دیگری مانند اسید فسفریک، اسید سیتریک، اسید کلریدریک و… را تامین می نماید. برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات و سفارش با شماره 03137779443 تماس حاصل فرمائید.
بدون دیدگاه