فيلتر كارتريج (Cartridge Filters)چيست؟

فيلترهاي كارتريج معمولاً در جايي كه ميزان مواد معلق در سيال (آب، شربت و...) كمتر از 100PPM باشد مورد استفاده قرار مي گيرند. اين فيلترها غالباً در پيش تصفيه سيستمهاي اسمز معكوس (RO)، پركنهاي صنايع غذايي و دارويي و نظاير آن به عنوان فيلتر شفاف ساز نهايي (Polishing Filter) به كار مي روند.

ساير كاربردهاي اين فيلترها عبارتند از:

- پيش تصفيه RO (RO Pretreatment)
- خطوط توليد موادشيميايي (Chemicals)
- صنايع نوشيدني و نوشابه سازي (Beverages)
- صنايع حلالها (Solvents)
- هواي فشرده (Compressed Air)
- صنايع آرايشي و بهداشتي (غير مجاز مي باشدmetics)
- صنايع الكل سازي (Alcohol)
- آب تغذيه بويلرها (Boiler Feed Water)

فيلتر كارتريج صنعتي معمولاً در سايز هاي 20 اينچ، 30 اينچ و 40 اينج ساخته مي شوند. هوزينگ هاي استنلس استيل در كارتريج فيلتر ها، بيشتر در صنايع غذايي، صنايع داروسازي و صنايع نظامي كاربرد دارند. كليه قسمتهاي كارتريج فيلترهاي مورد استفاده در خط توليد داروسازي معمولاٌ قابل باز شدن و پياده شدن مي باشند تا به راحتي بتوان آن را شستشو داد و تميز نمود.
فيلترهاي كارتريج اسفنجي يا اليافي پس از يك مدت كاركرد، با حذف مواد معلق در آب، كم كم دچار گرفتگي مي شوند. هر چقدر مواد معلق موجود در آب (TSS) بيشتر باشند، اين گرفتگي زودتر اتفاق مي افتد و فيلتر كارتريج زودتر بايستي تعويض گردد.

نحوه تشخيص گرفتگي فيلترهاي كارتريج:

 اگر بدنه فيلتر كارتريج شفاف باشد (هوزينگ شفاف) ، بعضاٌ بازرسي و تشخيص چشمي شاده ترين راه براي تشخيص گرفتگي المان كارتريج فيلتر مي باشد. اما در فيلترهاي كارتريج با بدنه غير شفاف، دو راه براي تشخيص گرفتگي فيلتر وجود دارد.
الف-نصب فشارسنج از قبل و بعد از كارتريج فيلتر و جمع بندي در مورد اختلاف فشار قبل و بعد از فيلتر
ب-اندازه گيري دبي قبل و بعد از هوزينگ كارتريج كه با افت ميزان دبي، متوجه گرفتگي فيلتر خواهيم شد.

نحوه رفع گرفتگي فيلترهاي كارتريج تصفيه آب:

در سيستم هاي كوچك صنعتي و نيز دستگاههاي تصفيه آب خانگي، بهترين كار تعويض فيلتر كارتريج ميكروني (اعم از اليافي يا رشته اي)مي باشد.
در سيستمهاي بزرگ صنعتي، امكان بك واش كارتريج فيلترها با دبي حدوداٌ دو برابر دبي نرمال وجود دارد. همچنين در برخي منابع استفاده از محلول اسيدي جهت شستشوي معكوس فيلترهاي ميكروني يا فيلتر كارتريج ها را مطرح نموده اند. در اين موارد محفظه يا بدنه فيلتر (فيلتر هوزينگ) حتماٌ بايستي از جنس استنلس استيل يا PP يا PVC باشد و اين روش جهت فيلترهاي با بدنه كربن استيل و پوشش اپوكسي پيشنهاد نمي گردد.

فيلترهاي كارتريج استنلس استيل:

در صنايع دارويي، غذايي، نظامي و دفاعي، استفاده از فيلترهاي كارتريج و نيز بدنه فيلتر كارتريج از جنس استنلس استيل 316 و يا استنلس استيل 304 بسيار متعارف مي باشد. اين فيلترها در اشكال مختلف و اندازه هاي مختلف 10 اينچ، 20 اينچ، 30 اينچ و 40 اينچ ساخته مي شوند. در شكل هاي زير چندين نمونه به همراه نقشه شماتيك و ابعاد آنها نشان داده شده است. از انواع مختلف محفظه هاي فيلتر كارتريج استنلس استيل از ويژگي هاي مهم فيلترهاي كارتريج استنلس استيل، مقاومت آنها در دماي بالا (تا 120درجه سانتي گراد) و تحمل فشاركاري بالا مي باشد. همچنين اين فيلترها قابل شستشو مي باشند و اين ويژگي معمولاٌ هزينه بالاي آنرا توجيه مي نمايد. چرا كه زمان تعويض كارتريج فيلترهاي استنلس استيل طولاني گشته و هزينه نگهداري كاهش مي يابد.

فيلتر كارتريج (Cartridge Filters)چيست؟

فيلترهاي كارتريج معمولاً در جايي كه ميزان مواد معلق در سيال (آب، شربت و...) كمتر از 100PPM باشد مورد استفاده قرار مي گيرند. اين فيلترها غالباً در پيش تصفيه سيستمهاي اسمز معكوس (RO)، پركنهاي صنايع غذايي و دارويي و نظاير آن به عنوان فيلتر شفاف ساز نهايي (Polishing Filter) به كار مي روند.

ساير كاربردهاي اين فيلترها عبارتند از:

- پيش تصفيه RO (RO Pretreatment)
- خطوط توليد موادشيميايي (Chemicals)
- صنايع نوشيدني و نوشابه سازي (Beverages)
- صنايع حلالها (Solvents)
- هواي فشرده (Compressed Air)
- صنايع آرايشي و بهداشتي (غير مجاز مي باشدmetics)
- صنايع الكل سازي (Alcohol)
- آب تغذيه بويلرها (Boiler Feed Water)

فيلتر كارتريج صنعتي معمولاً در سايز هاي 20 اينچ، 30 اينچ و 40 اينج ساخته مي شوند. هوزينگ هاي استنلس استيل در كارتريج فيلتر ها، بيشتر در صنايع غذايي، صنايع داروسازي و صنايع نظامي كاربرد دارند. كليه قسمتهاي كارتريج فيلترهاي مورد استفاده در خط توليد داروسازي معمولاٌ قابل باز شدن و پياده شدن مي باشند تا به راحتي بتوان آن را شستشو داد و تميز نمود.
فيلترهاي كارتريج اسفنجي يا اليافي پس از يك مدت كاركرد، با حذف مواد معلق در آب، كم كم دچار گرفتگي مي شوند. هر چقدر مواد معلق موجود در آب (TSS) بيشتر باشند، اين گرفتگي زودتر اتفاق مي افتد و فيلتر كارتريج زودتر بايستي تعويض گردد.

نحوه تشخيص گرفتگي فيلترهاي كارتريج:

 اگر بدنه فيلتر كارتريج شفاف باشد (هوزينگ شفاف) ، بعضاٌ بازرسي و تشخيص چشمي شاده ترين راه براي تشخيص گرفتگي المان كارتريج فيلتر مي باشد. اما در فيلترهاي كارتريج با بدنه غير شفاف، دو راه براي تشخيص گرفتگي فيلتر وجود دارد.
الف-نصب فشارسنج از قبل و بعد از كارتريج فيلتر و جمع بندي در مورد اختلاف فشار قبل و بعد از فيلتر
ب-اندازه گيري دبي قبل و بعد از هوزينگ كارتريج كه با افت ميزان دبي، متوجه گرفتگي فيلتر خواهيم شد.

نحوه رفع گرفتگي فيلترهاي كارتريج تصفيه آب:

 در سيستم هاي كوچك صنعتي و نيز دستگاههاي تصفيه آب خانگي، بهترين كار تعويض فيلتر كارتريج ميكروني (اعم از اليافي يا رشته اي)مي باشد.
در سيستمهاي بزرگ صنعتي، امكان بك واش كارتريج فيلترها با دبي حدوداٌ دو برابر دبي نرمال وجود دارد. همچنين در برخي منابع استفاده از محلول اسيدي جهت شستشوي معكوس فيلترهاي ميكروني يا فيلتر كارتريج ها را مطرح نموده اند. در اين موارد محفظه يا بدنه فيلتر (فيلتر هوزينگ) حتماٌ بايستي از جنس استنلس استيل يا PP يا PVC باشد و اين روش جهت فيلترهاي با بدنه كربن استيل و پوشش اپوكسي پيشنهاد نمي گردد.

فيلترهاي كارتريج استنلس استيل:

در صنايع دارويي، غذايي، نظامي و دفاعي، استفاده از فيلترهاي كارتريج و نيز بدنه فيلتر كارتريج از جنس استنلس استيل 316 و يا استنلس استيل 304 بسيار متعارف مي باشد. اين فيلترها در اشكال مختلف و اندازه هاي مختلف 10 اينچ، 20 اينچ، 30 اينچ و 40 اينچ ساخته مي شوند. در شكل هاي زير چندين نمونه به همراه نقشه شماتيك و ابعاد آنها نشان داده شده است. از انواع مختلف محفظه هاي فيلتر كارتريج استنلس استيل از ويژگي هاي مهم فيلترهاي كارتريج استنلس استيل، مقاومت آنها در دماي بالا (تا 120درجه سانتي گراد) و تحمل فشاركاري بالا مي باشد. همچنين اين فيلترها قابل شستشو مي باشند و اين ويژگي معمولاٌ هزينه بالاي آنرا توجيه مي نمايد. چرا كه زمان تعويض كارتريج فيلترهاي استنلس استيل طولاني گشته و هزينه نگهداري كاهش مي يابد. 

فيلتر شني چيست و چگونه كار ميكند؟

فيلتر شني در تصفيه آب يكي از متداولترين و پركاربردترين دستگاهها مي باشد. اساس كار اين فيلترها، از طبيعت الهام گرفته شده است. در طبيعت، آب با عبور از لايه هاي مختلف خاك تصفيه مي گردد كه نهايتاً به صورت چشمه يا چاه توسط انسان برداشت مي گردد. در فيلترهاي شني عمودي، آب با عبور از بستر فيلتر كه معمولاً از جنس سيليس (گراول) مي باشد، ذرات معلق خود را در لابلاي حفره هاي موجود در بستر جا گذاشته و آب زلال از پايين فيلتر جمع آوري مي گردد. 
بدنه فلزي صافي تحت فشار، استوانه اي شكل است كه بستري از شن را در بر مي گيرد. آبي كه بايد تصفيه شود، وارد قسمت بالايي صافي مي شود، از بستر صافي عبور مي كند و سپس در قسمت پايين صافي جمع آوري و به مصرف مي رسد. تجمع ذرات معلق در بستر صافي، عامل افزايش افت فشار آب طي عبور از صافي مي باشد. هرگاه افت فشار بيش از حد معين شد، صافي از مسير تصفيه خارج و شستشو مي شود. براي شستشوي صافي جريان آب معكوس مي گردد، تا ضمن منبسط شدن بستر، آلودگي هاي صافي زدوده شود.
در صورتي كه كدورت و مواد معلق آب زياد باشد، توصيه مي شود قبل از صافي شني، آلودگي هاي آب منعقد و در حوضچه هاي مناسب ته نشين شوند. سپس سرريز آب اين حوضچه ها از صافي شني عبور داده شود.
بايستي توجه داشت كه فيلتراسيون در فيلترهاي شني عمودي صرفاً يك فرايند فيزيكي بوده و تنها ميتواند باعث حذف كدورت (Turbidity) ناشي از حضور مواد معلق (SS) در آب گردد.

بكواش چيست؟

پس از گذشت مدت معين از عملكرد فيلتر، فيلترهاي شني نيازمند عمل شستشوي معكوس (Back Wash) مي باشند تا با عبور برعكس آب از فيلتر ، مواد معلق حذف شده در فيلتر از بستر شسته شده و بستر آماده استفاده مجدد گردد. عمل بكواش معمولاً به صورت دستي يا اتوماتيك بر حسب تعريف زماني ياتعريف اختلاف فشار (Differential Pressure) (∆P) توسط اپراتور به طور خودكار صورت مي گيرد. در صورتيكه بجاي يك نوع بستر، از دو يا چند نوع بستر استفاده شود، مثلاً تركيب سيليس و آنتراسيت يا سيليس و آنتراسيت و گارنت (Garnite)، به اين فيلترها به ترتيب Dual Media Filter و Multi Media Filter اطلاق مي گردد.

كاربردهاي فيلتر شني:

- پيش تصفيه واحدهاي تكميلي تصفيه آب نظير آب شرب، آب كولينگ تاورها، نيروگاهها و...
- تصفيه آب خام يا منبع چاه يا رودخانه
- تصفيه آب استخرهاي پرورش ماهي
- استفاده در شفاف سازي آب استخرها

طراحي فيلترهاي شني:

در طراحي فيلترهاي شني پارامترهاي مختلفي نظير سايز دانه بندي بستر، دماي آب، سايز ذرات معلق موجود در آب، تخلخل بستر، دبي آب عبوري و سرعت خطي جريان عبوري بايستي درنظر گرفته شوند. علاوه بر اين عوامل هيدروليكي، جهت طراحي ضخامت بدنه فيلتر و ميزان عمق جوشكاري و سايز منهولها، فشار و شرايط بهره برداري فيلترها نيز بايستي مدنظر باشد. 
- لازم به ذكر است كه فشار بيش از حد استاندارد (معمولا 8 اتمسفر )باعث بروز پديده شيارسازي (Channeling) در فيلتر مي گردد. 
طراحي فيلتر شني و فيلتر هاي چند بستره يك مجموعه كامل مي باشد. به اين مفهوم كه سايز ورودي و خروجي لوله هاي فيلتر شني، كيفيت و دانه بندي سيليس در فيلتر هاي شني، نازل هاي پخش كننده آب و نازل فيلتر شني در قسمت جمع آوري آب، ميزان هواي لازم در جهت بك واش در فيلتر شني سرعت خطي بارگذاري بستر فيلتر شني و ... همگي بايد به دقت طراحي، محاسبه و اجرا شوند تا يك فيلتر شني كارايي مناسب را در حذف مواد معلق، كاهش كدورت و حتي حذف تخم انگل و نماتد (Nematode) از آب آلوده يا فاضلاب آلوده داشته باشد. در اين زمينه استفاده از طراحي فيلتر شني و استاندارد هاي طراحي فيلتر شني ذكر شده در كتاب هاي معتبر تصفيه آب و تصفيه فاضلاب نظير كتاب دگرمونت (Degremont)، كتاب كارهاي آبي تأليف سيد قسيم (Water Works Engineering Planing, Design & Operation)، كتاب طراحي و راهبري جامع تاسيسات تصفيه آب تأليف سوسومو كاوامورا (Integrated Design And Operation OF Water Treatment Facilities) و كتاب استفاده مجدد از آب تأليف شركت متكف و ادي (Water Reuse: Issues, Technologies, and Applications) مي تواند بسيار راهگشا باشد.

اسمز معكوس (Reverse Osmosis) چيست؟

اسمز معكوس (به انگليسي: Reverse Osmosis) فرايند تصفيه آبي است كه در آن از فشار براي معكوس نمودن جريان اسمزي آب از درون يك غشاي نيمه‌تراوا براي توليد آب خالص و حذف يون‌ها، مولكول‌ها و ذرات بزرگتر حل شده در آب استفاده مي‌شود. اگر يك غشاي نيمه‌تراوا بين دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گيرد آب به صورت طبيعي و تحت خاصيت اسمزي از غلظت پايين‌تر به غلظت بالاتر جريان مي‌يابد. اين پديده تا هنگامي كه پتانسيل‌هاي شيميايي دو طرف برابر گردند ادامه خواهد يافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بين دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزي است. اگر فشاري برابر با اختلاف فشار اسمزي به محلول غليظ‌تر اعمال گردد جريان آب قطع خواهد شد. در صورتي‌كه فشار اعمال شده بيشتر از فشار اسمزي باشد، جهت جريان طبيعي آب، معكوس خواهد گرديد.
در اين روش آب با فشار از ميان غشايي گذرانده مي‌شود كه نيترات و ساير مواد معدني و بسياري از مواد شيميايي و ميكروارگانيسم‌ها (عمدتاً باكتري‌ها) را حذف مي‌كند. نيم تا دو سوم آب پشت اين غشا باقي مي‌ماند كه به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ريخته مي‌شود. مي‌توان پسماند خروجي را مجدداً به سيستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه جويي به عمل آيد. اگر پسآب خروجي كه نيم تا دو سوم آب را تشكيل مي‌دهد در يك سيكل چرخشي وارد شود مي‌توان راندمان سيستم را افزايش داد.
همچنين بهترين روش نمك زدائي از آب‌هاي شور استفاده از فرايند اسمز معكوس مي‌باشد، زيرا سيستم پيچيده‌اي نداشته و راهبري آن قابليت كنترل بيشتري از ديگر روش‌ها دارا مي‌باشد و با توجه به توسعه روش‌هاي پيشرفته توليد غشاهاي پليمري، به‌كارگيري اين روش، توجيه بيشتري دارد.
صنايع امروز براي تصفيه آب مورد استفاده در بخش‌هاي توليد بخار و فرايند خود از سيستم اسمز معكوس به فراواني استفاده مي‌كنند. اساس كار اين دستگاه‌ها بر عبور مولكول‌هاي غير يوني مثل آب از يك غشاء با روزنه‌هاي بسيار ريز بنا شده‌است. اين غشاءها به صورتي ساخته شده‌اند كه مولكول‌هاي خنثي را به راحتي از خود عبور مي‌دهند. به همين دليل آب ورودي به سيستم، كه داراي املاح مختلف است به آب تقريباً خالص تبديل مي‌گردد. در سيستم اسمز معكوس، جريان ورودي يا خوراك (Feed) به دو جريان آب تصفيه شده (Permeate) و پساب غليظ (Concentrate) يا (Brine) تبديل مي‌شود. سيستم اسمز معكوس كه به واسطه فيلتري كه به آن ممبران يا غشاء گفته مي‌شود عمليات جداسازي مولكول را انجام مي‌دهد. به اين صورت كه غشاء يا لايه‌هاي به هم تابيده شده به دور يك لوله استوانه اي كه بيشتر از جنس پلاستيك است با روزنه‌هايي كه اندازه آن‌ها از يك ده هزارم ميكرون كوچكتر هستند آلاينده‌هاي آب را جداسازي مي‌كند. اين آلاينده‌هاي آب شامل نيترات، انگل، باكتري، قارچ، سموم كشاورزي، نمك و ساير املاح محلول آلوده‌كننده مي‌باشند.

اساس كار اسمز معكوس:

فرض كنيد دو ظرف، يكي حاوي آب نمك (۱) و ديگري حاوي آب خالص (۲) توسط يك لوله به يكديگر متصل بوده و هر دو داراي ارتفاع مساوي از آب و در يك سطح قرار داشته باشند. جهت برقراري تعادل در غلظت يون‌هاي سديم و كلرايد از ظرف آب نمك، يون‌هاي نمك به صورت نفوذ مولكولي به ظرف آب خالص انتقال يافته تا تعادل غلظت بين هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بين اين دو ظرف و در مسير جريان آب يك غشاء قرار گيرد كه فقط اجازه دهد مولكول‌هاي آب از آن عبور كنند، يون‌هاي نمك اجازه عبور نخواهند داشت؛ لذا براي برقراري تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) انتقال مي‌يابد و اين عمل تا آنجا ادامه مي‌يابد كه افزايش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمك، فشار مضاعف ايجاد كرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) را ندهد. اين فشار را فشار اسمزي مي‌گويند و تابعي از غلظت نمك در هر دو طرف غشاء مي‌باشد.

تاريخچه:

فرايند اسمزي از طريق غشاهاي نيمه تراوا ابتدا در سال ۱۷۴۸ توسط ژان آنتوان نولت مشاهده شد. تا ۲۰۰ سال بعد، اسمز تنها پديده اي بود كه در آزمايشگاه مشاهده شد. در سال ۱۹۵۰، دانشگاه كاليفرنيا در لس آنجلس ابتدا آب نمك زدايي را با استفاده از غشاهاي نيمه تراوا مورد بررسي قرار داد. محققان هر دو دانشگاه كاليفرنيا در لس آنجلس و دانشگاه فلوريدا در اواسط دهه ۱۹۵۰ از آب دريا، آب شيرين توليد مي‌كردند، اما جريان به قدري كم بود كه قابل تجاري سازي نبود.
انتخاب غشاءدر سيستم اسمز معكوس غشاء يا ممبران مهم‌ترين و حساسترين قسمت دستگاه مي‌باشد. زيرا فشار عملياتي مورد نياز ارتباط مستقيم با ضخامت غشاء و قطر سوراخ‌هاي آن دارد. همچنين غشاء به علت تماس مداوم با مواد شيميايي افزوده شده به آب، بايستي مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد رسوب‌گذار و زيست كُش‌ها (Biocides) واكنش ندهد.

عوامل مؤثر براي مقايسه غشاءها عبارتند از:
قطر سوراخ‌هاضخامتمقاومت در مقابل مواد شيمياييافت فشارشركت سازندهقيمتسعي مي‌شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معكوس، حتماً تصفيه مقدماتي گردد.
به علت كيفيت بسيار عالي آب خروجي از سيستم اسمز معكوس امروزه بيشتر صنايع از اين روش، به جاي به‌كارگيري سيستم‌هاي تبادل يوني استفاده مي‌كنند. زيرا مبادله‌كننده‌هاي يوني به علت مصرف زياد مواد شيميايي و رزين تبادل يوني، داراي هزينه راهبري و نگهداري زيادي مي‌باشند.

پمپ‌هاي فشار قويپمپ‌هاي فشار بالا فشار لازم براي عبور آب از غشا را فراهم مي‌كنند. فشار لازم براي آب لب شور معمولي از ۱٫۶ تا ۲٫۶ مگاپاسكال (۲۲۵ تا 376 psi) است. در مورد آب دريا، فشار از ۵٫۵ تا ۸ مگاپاسكال (۸۰۰ تا 1180 psi) متغير است. تأمين اين فشار نياز به مقدار زيادي انرژي دارد. در سيستم‌هايي كه از بازيافت انرژي استفاده مي‌شود، بخشي از كار پمپ فشار بالا توسط دستگاه بازيابي انرژي تأمين مي‌شود، كه باعث كاهش انرژي ورودي به سيستم مي‌شود.

تصفيه آب و فاضلاب:

آرايه اي از فيلترهاي اسمز معكوس در يك كارخانه آب شيرين كنتصفيه آب باران با روش اسمز معكوس براي آبياري فضاي سبز و مصارف سرمايش دستگاه‌هاي آب خنك در شهرهاي بزرگ دنيا به عنوان راه حلي براي مشكل كمبود آب مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
در صنعت، در نيروگاه‌ها، اسمز معكوس مواد جامد حل شده را از آب ديگ‌هاي بخار حذف مي‌كند. اين كار رسوب گذاري را در تأسيسات كاهش داده و از خرابي آن‌ها جلوگيري مي‌كند. رسوب گذاري داخل يا خارج لوله‌هاي ديگ بخار با كاهش كارايي آن و همچنين توليد بخار ضعيف، باعث توليد برق ضعيف در توربين مي‌شود.
همچنين براي تميز كردن پساب و آب‌هاي زيرزميني لب شور از اسمز معكوس استفاده مي‌شود. فاضلاب در حجم‌هاي بزرگ (بيش از ۵۰۰ متر مكعب در روز) ابتدا بايد در يك تصفيه خانه پيش تصفيه شود و پس از آن پساب پاكيزه تحت سيستم اسمز معكوس قرار مي‌گيرد. به اين طريق هزينه تصفيه به‌طور قابل توجهي كاهش مي‌يابد و عمر غشاء سيستم اسمز معكوس افزايش مي‌يابد.
فرايند اسمز معكوس را مي‌توان براي توليد آب ديونيزه استفاده كرد.
فرايند اسمز معكوس براي تصفيه آب نياز به انرژي حرارتي ندارد. دبي جريان سيستم‌هاي اسمز معكوس را مي‌توان با پمپ‌هاي فشار بالا كنترل كرد. بازيابي آب خالص بستگي به عوامل مختلفي، از جمله اندازه غشاء، اندازه سوراخ‌هاي غشاء، دما، فشار عملياتي و مساحت جانبي غشاء دارد.

صنايع غذايي:

علاوه بر نمك زدايي، اسمز معكوس يك فرايند ارزان‌تر براي افزايش غلظت مايعات غذايي (براي مثال آب ميوه‌ها) نسبت به فرآيندهاي معمول حرارتي است. با تحقيقاتي كه روي افزايش غلظت آب پرتقال و آب گوجه فرنگي انجام شده‌است مزاياي آن عبارت بوده‌اند از: هزينه عملياتي پايين‌تر و توانايي اجتناب از فرايندهاي نياز به گرما كه آن را براي مواد حساس به گرما مانند پروتئين‌ها و آنزيم‌ها كه در اكثر محصولات غذايي موجود است مناسب مي‌سازد.
از اسمز معكوس به‌طور گسترده‌اي در صنعت لبني براي توليد پودر پروتئين وِي (Whey) و افزايش غلظت شير (براي كاهش هزينه‌هاي حمل و نقل) استفاده مي‌شود. در فراِيند ساخت پنير، آب پنير يا Whey (مايع باقي‌مانده پس از توليد پنير) با استفاده از اسمز معكوس از غلظت ۶٪ مواد جامد محلول به ۱۰–۲۰٪ مواد جامد محلول (قبل از الترافيلتراسيون) تغليظ مي‌شود. پس از اتمام فرايند اولترافيلتراسيون مي‌توان از پودرهاي مختلف آب پنير، از جمله پروتئين وِي ايزولات استفاده كرد. علاوه بر اين، خروجي رقيق (Permeate) فرايند اولترافيلتراسيون كه حاوي لاكتوز است، توسط اسمز معكوس از ۵٪ جامد تا ۲۲–۱۸٪ جامد تغليظ مي‌شود تا هزينه‌هاي كريستال سازي و خشك كردن پودر لاكتوز را كاهش داد.

دوزينگ پمپ چيست؟

دوزينگ پمپ يا پمپ اندازه‌گير يا به عبارتي ديگر مترينگ پمپ، پمپ‌هايي هستند كه مقدار مشخص (دوز مشخصي) از يك سيال را پمپاژ (تزريق) مي‌كنند.
به طبع در سيستم‌هاي دوزينگ پمپ مقدار دبي و فشار از جمله پارامترهاي با اهمييت بالا هستند؛ و به همين جهت همه دوزينگ پمپهاي ساخته شده داراي دبي قابل تنظيم مي‌باشند.
يكي از شاخص‌هايي كه دوزينگ پمپ را از پمپ‌هاي مشابه آن مجزا مي‌كند قابليت تغيير كورس رفت و برگشتي است. در همه دوزينگ پمپ‌ها مي‌توان با تغيير كورس، نسبت دبي را تغيير داد هرچند در اكثر دوزينگ پمپ‌ها از تغيير فركانس تزريق هم براي كنترل دبي استفاده مي‌شود.
اين دوزينگ پمپها در انواع و مكانيزم‌هاي مختلف از جمله دوزينگ پمپ ديافراگمي، دوزينگ پمپ پيستوني ودوزينگ پمپ مارپيچي و دوزينگ پمپ پرستالتيك(غلطكي) با متريال‌هايي از قبيل :ST316,PE,PTFE,PVDF و … جهت پمپاژ سيالات مختلف از جمله اسيدي، قليايي ديگر مواد شيميايي توليد مي‌شوند.
نيروي محركهٔ اين دوزينگ پمپها عموماً به صورت برقي الكتروموتور، سلونوئيد يا مغناطيسي، پنوماتيك و هيدروليك مي‌باشد.
لازم است ذكر شود كه در پمپ‌هاي سانتريفيوژ معمولي با تغيير فشار، انرژي برق و عوامل ديگر ميزان دبي نيز تغيير مي‌كند و جهت استفاده به عنوان دوزينگ پمپ مناسب نمي‌باشند.

دبي و فشار در دوزينگ پمپ:

 به‌طور كلي دوزينگ پمپهاي مورد استفاده در صنعت داراي دبي پاييني هستند. هرچند در موارد خاص سازندگان دوزينگ پمپ بنابر سفارش دوزينگ پمپهايي با ظرفيت بالا توليد مي‌كنند.
به‌طور معمول دوز اين دوزينگ پمپها بين ۱ ليتر بردقيقه تا ۱۰۰۰ ليتر بر دقيقه و فشار كاري دوزينگ پمپ‌ها ۱ تا 2000 bar متغير مي‌باشد.

كاربردهاي دوزينگ پمپ:

• كلرزني دستي و اتوماتيك به آب آشاميدني
• صنايع دارو سازي
• كلرزني آب استخرها
• تزريق پلي الكتروليت به فاضلاب
• كنترل پارامترهاي آب برج خنك‌كننده
• و . . .

كلريناتور (دوزينگ پمپ يا پكيج تزريق مواد شيميايي) پمپ تزريق كلر:

به پكيج‌هاي تزريق كلردر سيستم كلريناتور گفته مي‌شود كه در ابعاد و ظرفيت‌هاي مختلف و به صورت دستي يا هر مشخصه طراحي و اجرا مي‌شود جزء اصلي سيستم كلريناتور يك دستگاه دوزينگ پمپ (مترينگ پمپ) يا پمپ اندازه‌گير مي‌باشد كه از انواع دوزينگ پمپ ديافراگمي سلونوئيد ساخت و توليد همين شركت استفاده مي‌شود البته به سفارش مي‌توان از نمونه‌هاي اروپايي يا برند دلخواه نيز استفاده نمود.
لازم است ذكر شود كه اين پكيج دوزينگ پمپ صرفاً جهت تزريق كلر نبوده و جهت تزريق ديگر مواد شيميايي مايع هم قابل استفاده مي‌باشد و به دليل اينكه اين پكيج‌ها در موارد تزريق كلر كاربردبيشتري دارند به زبان عاميانه به كليريناتور كه همان دوزينگ پمپ است معروف شده‌است.

انواع دوزينگ پمپ:

1- سلونوئيدي تكفاز
2- پيستوني
3- ديافراگمي
4- هيدروليكي
5- پيستون هيدورليك ديافراگم
6- پنوماتيك بادي

فلومتر چيست؟

فلومتر دستگاهي است كه براي اندازه گيري جرم يا حجم مايعات و گازها به كار مي رود. بسته به نوع صنعت فلومتر را با اسم هاي متعددي مي شناسند: شاخص جريان، جريان متر، سنسور جريان سنج و …..با اين حال تمامي موارد نام برده شده، جريان را اندازه ميگيرند. فلومتر را مي توان براي اندازه گيري مايعات و بخار به كار روند.يا اينكه مي توان آن را در لوله ها براي اندازه گيري جريان مايعات يا گازها به كار برد. بهبود دقت، صحت و رزلوشن مهمترين مزاياي يك فلومتر خوب هستند.هر فلومتر شامل يك قسمت اصلي و يك ترنسديوسر يا ترانسميتر مي شود. ترانسديوسر مايعي را كه از قسمت اصلي عبور مي كند حس مي كند. سپس يك سيگنال قابل استفاده با استفاده از سيگنال خام اوليه توليد مي كند.اين اجزا معمولا تركيبي استفاده مي شوند، بنابراين سطح سنج ممكن است از چند دستگاه تركيبي تشكيل شده باشد.

كاربردهاي فلومتر:

پردازش شيمياييسيستم هاي فاضلابكنترل فرآيندسيستم هاي روغن كاريسيستم هاي خورشيديخطوط تخليهتست پمپ

انواع فلومترها:

الكترومغناطيسيالتروسونيكتوربينيVortex SheddingTargetسطح متغيرVenturiو …

كدام مدل از فلومترها بهتر هستند؟

فلومتري نيست كه براي تمامي كاربردها مناسب باشد. بنابراين در هنگام انتخاب فلومتر مناسب شما بايد از تكنولوژي اندازه گيري استفاده كنيد كه نيازهاي صنايع را پوشش دهد.معمولا مدل هاي مختلف ويژگي هاي متفاوتي دارند كه دانستن مشخصات هر مدل مهم است.

مواردي كه در انتخاب فلومتر بايد در نظر بگيريد:

براي اندازه گيري مايع يا گاز به كار مي رود؟
حداكثر و حداقل جريان چقدر است؟
چه دقتي نياز است؟
دما و ويسكوزيته مايع چقدر است؟
سيال با متريال به كار رفته در ساخت فلومتر سازگار است؟
حداكثر فشار چند است؟
چه مقدار افت فشار مجاز است؟
آيا فلومتر در محيط خطرناك نصب مي شود كه ممكن است گازهاي منفجره در آن وجود داشته باشد؟جريان سيال خروجي پيوسته است يا گسسته؟
چه نوع سيگنال خروجي نياز است؟

پمپ چيست؟

پمپ وسيله اي است كه به صورت مكانيكي به وسيله افزايش فشار در مايعات، باعث بالا رفتن و يا پايين رفتن آن  سيال ميشود.پمپ ها اين انرژي مكانيكي را از يك موتور دريافت ميكنند و به سيال در حال عبور انتقال ميدهند و از اين طريق باعث افزايش فشار سيال بعد از خروج از پمپ ميشوند.پمپ ها در صنايع متفاوت كاربردهاي مختلف و بسياري دارند.همچنين در انواع پمپ ها از انرژي هاي مختلفي استفاده ميشود كه ممكن است به صورت كاربرد دستي، برقي، نيروهاي باد و همچنين موتورهاي دورن سوز باشد.اندازه هاي ميكروسكوپي پمپ ها براي پزشكي پر كاربرد ميباشد و ابعاد بزرگ تر آن نيز جهت موارد صنعتي مورد استفاده قرار ميگيرد.

هد يا فشار پمپ:

هد يا فشار پمپ به اين معني ميباشد كه آن پمپ تا چه ارتفاعي ميتواند سيالي را كه تحت فشار است بالا ببرد.هد براي پمپ هاي سانترفيوژ بر حسب متر يا فوت مي باشد و براي پمپ هاي روتاري و جا به جايي مثبت ميزان هد بر حسب bar، PSI و كيلو پاسكال محاسبه ميشود.

انواع پمپ:

پمپ هاي آب و آبرساني از نظر سايز و اندازه، نوع و جنس پروانه و بدنه، نوع عملكرد و كاربرد و … بسيار متنوع هستند كه شامل پمپ هاي كوچك خطي تا پمپ هاي بزرگ توربيني هستند.بنابراين بهتر است براي انتخاب مناسب از بين انواع پمپ ها با همكاران فني رساكالا تماس فرماييد تا شما را در انتخاب بهتر ياري فرمايند.
پمپ ها به طور كلي ميتوان گفت شامل پمپ هاي ديناميكي و جا به جايي مثبت هستند.
پمپ هاي جا به جايي مثبت شامل پمپ هاي دوراني و رفت و برگشتي هستند و انواع آنها به صورت زير ميباشد:
پمپ دوراني شامل  پمپ دنده اي، پمپ لوپ، پمپ پيش رونده خلاء، پمپ پيش رس، پمپ اسكرو و پمپ پره اي ميباشد.
 پمپ رفت و برگشتي نيز شامل پمپ پيستوني شناور و پمپ ديافراگمي ميشود.

عملكرد پمپ دوراني:

در پمپ هاي دوراني جابجايي سيال به وسيله حركت دوراني چرخ دنده و ميل بادامك و يا پره ها انجام مي شود.

عملكرد پمپ رفت و برگشتي:

در پمپ هاي رفت و برگشتي منتقل كردن انرژي به صورت دوره اي صورت ميگيرد.در اين پمپ ها همچنين نيروي محرك اكثراً الكترو موتور مي باشد.عملكرد پمپ هاي رفت و برگشتي به اين گونه است كه با حركت كردن پيستون به يك سو، در درون سيلندر مكشي رخ ميدهد و باعث مكش سيال به داخل دريچه ميشود.سپس با برگشتن پيستون اين سيالي كه مكش شده است از طريق يك دريچه ديگر به سمت بيرون هدايت ميشود.جهت سيالاتي كه ويسكوز هستند و يا روغني اند پمپ هاي رفت و برگشتي كاربرد دارند.

ماده ضد رسوب DM چيست؟

ماده DM جهت جلوگيري از تشكيل رسوب و خوردگي در دستگاه هاي صنعتي نظير بويلرها، برج هاي خنك كننده و ديگ هاي بخار استفاده مي شود. پايه تركيبي اين ماده از فسفات هاي معدني بوده كه به منظور از بين بردن سختي كل آب بويلر (بعضي از املاح همچون سيليس، باريم و كربناتها از دستگاه­ هاي سختي گير سديمي عبور مي نمايد و به علت بالا رفتن غلظت آب در عمليات تبخير، اين سختي در بعضي از بويلرها حتي به بيش از 300PPmخواهد رسيد)، حذف اكسيژن محلول در آب و افزايش استحكام فلزي لوله هاي آتشخوار (اين لوله ها به علت تغييرات دما در داخل و خارج لوله ها دائماً در حال انقباض و انبساط مي باشند و به مرور زمان تنش خستگي لوله ها از نمودار تنش و كرنش رد شده و دچار مشكلاتي همچون خروج از والس، پارگي و باز شدن شكاف مي شوند)، مورد استفاده قرار مي گيرد.

فيلتر پرس (Filter Press) چيست؟

آبگيري به روش فيلتر پرسآبگيري به روش فيلتر پرس يك فرايند ناپيوسته (Batch) مي باشد كه در آن آبگيري از طريق خارج كردن آب از لجن در فشار بالا صورت مي پذيرد. حاصل اين فرايند كيك لجن مي باشد كه در مقايسه با ديگر تكنولوژي هاي موجود از ميزان مواد جامد بالاتري برخوردار خواهد بود كه مقدار آن تا 50 درصد مواد جامد نيز مي تواند برسد. فيلتر پرس از يك سري صفحات پلي آميد يا پروپيلن تو رفته تشكيل شده است.

 از مهمترين مزاياي استفاده از دستگاه فيلتر پرس مي توان به موارد زير اشاره كرد:

 - سهولت در كاربرد
- هزينه تعمير و نگهداري فوق العاده كم
- راندمان بالا و قابل توجه

اجزا دستگاه فيلترپرس:

 - شاسي دستگاه فيلترپرس 
- صفحه دستگاه فيلترپرس 
- قاب دستگاه فيلترپرس 
- جك دستگاه فيلترپرس 
- يونيت هيدروليك دستگاه فيلترپرس

انواع فيلترپرس:

 دستگاه هاي فيلترپرس به دو دسته فيلترهاي اتوماتيك و غير اتوماتيك تقسيم مي شوند؛كه به برخي مزايا و معايب آنها اشاره مي شود.- فيلترهاي اتوماتيك نيازمند به نيروي متخصص مي باشد اما فيلتر هاي دستي اينگونه نيست.
- فيلترهاي اتوماتيك به علت اضافه نمودن سيستم اتوماسيون از پيچيدگي بالايي برخوردار مي باشند و به علت داشتن قطعات متحرك در معرض استهلاك بالاتر و نگهداري گرانتري مي باشد؛به همين دليل در فرآيندهايي كه كيك (لجن جامد) از آلايندگي خطرناك برخوردار مي باشد (زباله هاي اتمي،فاضلاب هاي شيميايي خطرناك (فاضلاب آبكاري،چرم سازي و...) و لجن هايي كه در حين جداسازي از خود گازهاي خطرناك متصاعد مي كنند)  استفاده مي شود.
- در فاضلاب هاي انساني (شهري) و فاضلاب هاي صنعتي (شهرك هاي صنعتي) به علت معمولي بودن كيك فيلترپرس (لجن جامد) نياز به فيلتر اتوماتيك نمي باشد.

آنتراسيت (Anthracite) چيست؟

آنتراسيت (Anthracite)، زغاليست سخت، سياه و براق كه داراي حداقل مقدار آب و مواد فرار و بيشترين مقدار كربن (بين 75 الي 95 درصد) مي باشد.كاني آنتراسيت علي رغم دارا بودن مقدار زياد كربن، به سختي مشتعل مي شود و وقتي مي سوزد، شعله آبي كوتاه و بدون دود دارد و آخرين فرآورده تغيير و تبديل مواد گياهي از طريق سلسله مراحل زغال نارس، ليگنيت (lignite) و زغال بيتومينه (Bituminous) است. در سال 2010 مقدار توليد آن در كل جهان برابر 670 ميليون تن بوده است.

تفاوت كربن اكتيو و آنتراسيت در تصفيه آب چيست؟

بستر آنتراسيت در فيلتر شني و فيلترهاي پيش تصفيه آب و فاضلاب جهت جداسازي مواد معلق به كار گرفته مي شود كه معمولا بخاطر مراحل تصفيه شيميائي پيشين و افزودن مواد شيميائي درشت گرديده و بخاطر سايز بزرگشان قابل جداسازي توسط سنگ هاي آنتراسيت مي باشند. منافذ بيروني زغال سنگ آنتراسيت بسيار كوچك است لذا جذب مولكولي آن ضعيف بوده و توانايي حذف بسياري از مولكول هاي مزاحم در آب (مانند روغني و مواد فرار) را ندارد. كربن اكتيو گرانولي (GAC) بخاطر بافت فراوري شده خود، توانائي جذب عمقي (Absorption) را داشته و مي تواند بو، موادآلي و روغني را به خوبي حذف نمايد. اين جذب عمقي باعث مي گردد كه صرفا با شستشوي معكوس در فيلترها امكان پاك سازي كربن اكتيو ميسر نگردد، اما آنتراسيت كه صرفا جذب سطحي دارد (Adsorption)، معمولا به راحتي دربكواش پاك سازي مي گردد.

تفاوت كربن اكتيو و آنتراسيت در تصفيه آب چيست؟

بستر آنتراسيت در فيلتر شني و فيلترهاي پيش تصفيه آب و فاضلاب جهت جداسازي مواد معلق به كار گرفته مي شود كه معمولا بخاطر مراحل تصفيه شيميائي پيشين و افزودن مواد شيميائي درشت گرديده و بخاطر سايز بزرگشان قابل جداسازي توسط سنگ هاي آنتراسيت مي باشند. منافذ بيروني زغال سنگ آنتراسيت بسيار كوچك است لذا جذب مولكولي آن ضعيف بوده و توانايي حذف بسياري از مولكول هاي مزاحم در آب (مانند روغني و مواد فرار) را ندارد. كربن اكتيو گرانولي (GAC) بخاطر بافت فراوري شده خود، توانائي جذب عمقي (Absorption) را داشته و مي تواند بو، موادآلي و روغني را به خوبي حذف نمايد. اين جذب عمقي باعث مي گردد كه صرفا با شستشوي معكوس در فيلترها امكان پاك سازي كربن اكتيو ميسر نگردد، اما آنتراسيت كه صرفا جذب سطحي دارد (Adsorption)، معمولا به راحتي دربكواش پاك سازي مي گردد.
ارتفاع بستر فيلترهاي شني و فيلترهاي شني-آنتراسيت همواره پس از چندين مرحله بكواش (شسشتوي معكوس) كاهش مي يابد. در فيلترهاي شني تحت فشار، معمولاً افت ارتفاع بستر كمتر است و در صورت طراحي خوب، اين افت ارتفاع به حدود 1 الي 2 درصد كل ارتفاع بستر در يك سال مي رسد (در عمل حدود 5%).
اما در فيلترهاي دو بستره، معمولاً فرار آنتراسيت به ميزان 5 الي 7 درصد ارتفاع در سال اتفاق مي افتد (در عمل حدود 10 درصد). هرچه قطر و دانسيته آنتراسيت بيشتر باشد (مثلاً قطر 2-3 ميليمتر و دانسيته نزديك به 900kg/m^3 براي آنتراسيت)، احتمال فرار بستر آنتراسيت در هنگام شستشوي معكوس (بكواش) كمتر خواهد بود. البته طبق رابطه استوكس، تأثير قطر دانه ها بسيار بيشتر از تأثير دانسيته آنتراسيت يا سيليس مي باشد.

كاربرد آنتراسيت در تصفيه آب چيست و چگونه استفاده مي شود؟

كارايي آنتراسيت در تصفيه آب و فاضلاب، عملاً حد واسط ميان سيليس و كربن اكتيو (زغال فعال) مي باشد. بايستي توجه داشت كه سيليس يك ماده معدني خالص و كربن اكتيو يك محصول گياهي فراوري شده مي باشد و آنتراسيت زغال طبيعي است كه به عنوان يك كاني از زمين و معادن موجود برداشت شده و پس از خرد شدن، آسياب شدن و بعضاً شسته شدن، بسته بندي و مصرف مي گردد. اين ماده قادر است كدورت، آهن، منگنز، كلرآزاد، كروم و فلزات سنگين، مواد آلي (فنل و...) و چربي و روغن را از آب حذف و يا ميزان آنرا كاهش دهد و معمولاً به همراه سيليس و گارنت (Garnet) در فيلترهاي دو يا چند بستره (Dual Media Filters) (Multi Media Filters) مورد استفاده قرار مي گيرد. طراحي كلي فيلترهاي دو يا چند بستره نظير فيلترهاي شني تحت فشار بوده وليكن در دانه بندي و شستشوي معكوس ملاحظات ويژه اي بايستي صورت پذيرد. غير از تصفيه آب، از آن مي توان به عنوان سوخت در نيروگاهها، صنايع فولادسازي و سوخت درخانه هاي روستايي استفاده نمود.

چگونه از ميزان خلوص كربن در آنتراسيت مطلع شويم؟

در آزمايش ميزان كربن آنتراسيت، بايستي دقت داشت كه محتوي كربن (Carbon Content) با كربن ثابت (Carbon Fix) يا كربن كربن فيكس فرق دارد. ممكن است محتوي كربن يك آنتراسيت بالا باشد اما به علت وجود مواد فرار، مقدار كربن ثابت / كربن فيكس كمتر از 90 درصد باشد.
معادن آنتراسيت در ايران بيشتر در نواحي مركزي (شاهرود)، آذربايجان شرقي و غربي، كرمان و خراسان (طبس) وجود دارند. متوسط ميزان كربن در معادن آنتراسيت ايران حدود 75درصد مي باشد كه بر حسب ناحيه استحصال ممكن است بين 70 تا 78 درصد تغيير نمايد. علي رغم ادعاي برخي از معادن مبني بر بالا بودن درصد كربن آنتراسيت (كربن بالاي 80درصد)، با ارسال نمونه آنتراسيت اين معادن به آزمايشگاه هاي معتبر و انجام آناليز اندازه گيري كربن به روش استاندارد (مطابق استانداردهاي ASTM، DIN & AWWA)، بارها و بارها كذب بودن اين ادعاها در آزمايشگاه روشن شده است.