توضیحات
گرفتگی ممبران چیست؟
در فرآیند سیستمهای تصفیه آب، آب ورودی شامل آلاینده هایی مانند ذرات کلوئیدی، مواد غیرمحلول، مواد معدنی و … است. به همین دلیل ممبران ها با گذشت زمان دچار گرفتگی می شوند. در نتیجه با فرآیند شستشو باید تمیز شوند.
شستشوی ممبران چیست؟
شستشوی ممبران ها در آب شیرین کن اسمز معکوس به روش Clean In Place = CIP می باشد.
رسوبگذارها بر اساس کاتیونهایی نظیر یون کلسیم، منیزیم و فلزات دیگر و همچنین آنیونهای سولفات و کربنات شامل رسوبهای معمول در ممبران میشوند. با این حال، با توجه به نفوذ پسابهای صنعتی به آبهای سطحی و حضور ترکیبات آلی و برداشت از آب های آلوده (Intake)، برخی ترکیبات غیرمحلول و پیچیده (Complex) در ممبرانها به وجود می آیند که با مواد شیمیایی معمول قابل شستشو نیستند.
در فرآیند شستشوی ممبران درجا(CIP)، مهم است که مواد شیمیایی استفاده شده غیراکسید کننده باشند تا به ممبران آسیب نرسد. بنابراین، کنترل pH و غلظت مواد استفاده شده بر رسوبات موثر است و از تخریب ممبرانها و پرشروصلها جلوگیری میکند.
بطور مثال استفاده از مواد قلیایی قوی در CIP باعث آسیب به سطح داخلی پرشر وسل های FRP شده و با از بین بردن ماتریس پلس استز یا اپوکسی سازنده پرشر وسلها، الیاف شیشه آزاد شده که خود باعث ایجاد گرفتگی و آسیب به ممبرانها میگردد. الیاف مذکور در دهانه ممبرانها تجمع یافته و باعث گرفتگی فیلترها می شوند.
گاهی این الیاف به اشتباه به عنوان الیاف تخریب شده فیلتر کارتریج فرض میگردد و با تعویض مدلهای گوناگون فیلتر کارتریج سعی بر رفع این مشکل مینمایند. درصورتیکه در اغلب موارد ممبرانها از درون پرشروسلها خارج نمی شوند و این معضل فقط هنگام تعویض ممبرانها قابل مشاهده میباشد.
همه سیستم های CIP موثر بر اساس ترکیبی از چهار اصل ساده کار می کنند: دما، غلظت مواد شیمیایی، عمل مکانیکی و زمان.
کاربردها
CIP یا Clean In Place یک فرآیند بهداشتی است که برای تمیزکاری و شستشوی دستگاهها و تجهیزات صنعتی بهکار میرود، بدون اینکه نیاز به تعطیلی و باز کردن دستگاه باشد. این فرآیند به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده میشود، از جمله:
صنایع غذایی: برای تمیزکاری و شستشوی تجهیزات مانند مخازن، لولهها، مبدلها حتی در خطوط تولید مواد غذایی.
صنایع نساجی: در خطوط تولید پارچه و فرآوردههای نساجی.
صنایع شیمیایی: برای تمیزکاری تجهیزات مرتبط با تولید محصولات شیمیایی.
صنایع الکترونیک: برای تمیزکاری تجهیزات الکترونیک و حفظ استانداردهای بهداشتی.
صنعت داروسازی: در تولید داروها، واحدهای تولید و تجهیزات پزشکی برای حفظ بهداشت و کیفیت.
نمونههایی از تجهیزاتی که از طریق CIP تمیز میشوند: خازن، سیستمهای لولهکشی، هوزینگ فیلترها، کانالها، نوار نقالهها، هموژنایزرها، جداکنندههای گریز از مرکز و مبدلهای حرارتی هستند. در اصل، هر جایی که نیاز به حفظ بهداشت و استانداردهای شستشوی مداوم برای دستگاهها و تجهیزات باشد، از CIP استفاده میشود. این روش به کاهش زمان توقف تولید و افزایش بهرهوری تولید نیز کمک میکند.
مزایای استفاده از CIP
کاهش آلودگی و خطرات بهداشتی: با استفاده از CIP، خطرات آلودگی میکروبی و شیمیایی کاهش مییابد، زیرا این روش امکان حذف باکتریها، ویروسها و آلایندههای شیمیایی را فراهم میکند.
افزایش بهرهوری: استفاده از CIP باعث کاهش زمان توقف تولید میشود، زیرا نیازی به باز و بسته کردن دستگاه برای شستشو نیست. این باعث افزایش بهرهوری و کاهش هزینههای توقف تولید میشود.
سادگی و اتوماسیون: CIP قابلیت اتوماسیون دارد که به شما اجازه میدهد فرآیند شستشو را برنامهریزی کنید و از نیروی انسانی کمتری برای اجرای آن استفاده کنید. این به شما کمک میکند در زمان و هزینه صرفه جویی کنید.
حفظ بهداشت و کیفیت: CIP بهبود بهداشت و کیفیت محصولات را تضمین میکند، زیرا این روش به طور کامل تمامی قسمتها و سطوح دستگاه را شستشو میکند و از ترکیبات شیمیایی مناسب برای ضدعفونی کردن استفاده میکند.
کاهش مصرف آب و مواد شیمیایی: استفاده از CIP باعث کاهش مصرف آب و مواد شیمیایی مورد نیاز برای شستشو میشود، که این در نهایت به صرفهجویی در هزینههای عملیاتی و حفاظت از محیط زیست منجر میشود.
با استفاده از روش CIP، شما میتوانید بهرهوری، بهداشت و کیفیت محصولات خود را بهبود ببخشید و همچنین هزینههای عملیاتی را کاهش دهید.
چه زمانی باید CIP انجام دهیم؟
1- ظرفیت آبدهی دستگاه کاهش یابد.
2- تفاضل فشار آب قبل و بعد از ممبران به بیش از 4-5 بار افزایش یابد.
3- EC به یکباره افزایش یابد.
4- کاهش دفع نمک
5- تغییر 10% تا 15% TDS
نکاتی در مورد انجام عملیات CIP
مواد شستشوی ممبران CIP که برای شستن ممبرانها کاربرد دارد به سه دسته اسیدی، قلیایی، و بایوساید-دترجنت تقسیم می گردد. این مواد تضمین کننده شستشو و CIP کامل برای سیستم RO هستند. دو دسته اصلی این مواد پایه اسیدی و پایه قلیایی هستند، و بایوساید-دترجنت فقط در صورت رشد باکتری در ممبران استفاده میشود. در شرایط معمولی، اگر سیستم RO بدون تغییرات قابل توجه در پارامترهای فنی خود به کار خود ادامه دهد، توصیه میشود که هر سه ماه یک بار CIP ملایم انجام شود.
مطابق منابع تولیدکنندگان ممبران، مواد شیمیایی پیشنهادی برای شستشوی ممبران درجا، در حالت عمومی برای آبهای معمولی مناسب هستند. با این حال، برای آبهای با آلودگیهای گسترده، ممکن است این مواد 100٪ کارایی نداشته باشند.
استفاده از دو نوع ماده در هر CIP الزامی است، و این مواد شیمیایی از نوع ملایم با بیشترین توانایی شستشو و بدون اکسید کنندگی هستند. غلظت مناسب، آمادهسازی آسان، عدم نیاز به تنظیم pH در طول عملیات CIP، ایمنی بالا، و عدم خطر برای کاربر از مزایای اصلی این دسته از مواد شیمیایی میباشد.