پلاریزاسیون غلظتی و گرفتگی غشا آب شیرین کن که بواسطه تجمع یون ها، مولکول ها و ناخالصی های موجود در آب یا فاضلاب ایجاد می شود از مشکلات اساسی صاف سازی غشایی می باشند. پلاریزاسیون و گرفتگی غشا موجب کاهش فلاکس نفوذی از غشا در طول زمان، تغییر قدرت پس دهی مواد توسط غشا و کاهش راندمان، کاهش عمر غشا، افزایش فشار لازم برای انجام فرآیند در نتیجه افزایش نیاز به انرژی، نیاز بیشتر به پاکسازی و تمیز کردن غشا می گردد لذا شناسایی عوامل ایجاد کننده و روش های کنترل آن ضروری است.
پلاریزاسیون یکی از پدیده های مهمی است، که در غشاها اتفاق می افتد. وقتی که میزان آب تصفیه شده توسط غشا افزایش می یابد مولکول ها و یون ها در سطح غشا باقی می مانند و پس از مدتی با تجمع در سطح غشا سبب افزایش غلظت در یک طرف غشا و بالارفتن فشار اسمزی می شوند در نتیجه غلظت مواد در نواحی نزدیکسطح غشا با غلظت توده سیال متفاوت می گردد. غلظت فوق با افزایش فاصله از سطح غشا کاهش می یابد. حداکثر غلظت در سطح غشا حاصل می شود. در انتهای لایه مرزهای غلظتی، غلظت به حداقل آن یعنی غلظت توده خواهد رسید. این پدیده یعنی افزایش غلظت مواد در ناحیه نزدیک سطح غشا اصطلاحا پلاریزاسیون غلظتی نامیده می شود.
باید توجه داشت که پلاریزاسیون غلظتی اولا یک پدیده برگشت پذیر است و ثانیا به سرعت با گذشت زمان به حالت یکنواخت در می آید. بنابراین کاهش آب شیرین در لحظات نخست مربوط به پلاریزاسیون غلظتی است. در صورت اتفاق پلاریزاسیون غلظتی، غلظت املاح حدود 13 تا 25 درصد بیشتر از حد ایده آل است.
پلاریزاسیون غلظتی در تمام فرآیندهای غشایی که نیروی محرکه آنها اختلاف فشار است، اتفاق می افتد. پلاریزاسیون غلظتی موجب می گردد که کارایی فرآیند جداسازی کاهش یابد. با افزایش مقاومت در برابر عبور سیال که ناشی از افزایش غلظت در مجاورت سطح غشا است، فشار نیز کاهش می یابد.
تبدیل لایه غلظتی به ژل باعث می شود که کارایی غشا کمتر گردد زیرا عبور سیال از درون لایه ژله ای مشکل تر از عبور آن از لایه غلظتی می باشد. ژله ای شدن لایه غلظتی به عوامل مختلفی بستگی دارد. بعضی از اجزا تمایل بیشتری برای تشکیل ژل دارند و در نتیجه با سرعت بیشتری به ژل تبدیل می شوند.
اثر منفی پلاریزاسیون غلظتی و گرفتگی غشا آب شیرین کن
- فلاکس آب کمتر است زیرا گرادیان فشار اسمزی به علت بیشتر بودن غلظت اجزا محلول در سطح غشا بالاتر می باشد.
- میزان پس دهی کمتر است که علت آن افزایش انتقال جز محلول در سراسر غشا از افزایش در گرادیان غلظت و کاهش فلاکس آب می باشد.
- محدودیت انحلال پذیری اجزا محلول بیش از حد انتظار باشد که منجر به ایجاد رسوب در سطح غشا می گردد.
کاهش اثرات پلاریزاسیون غلظتی
اصلی ترین راههای از بین بردن یا کاهش اثرات پلاریزاسیون غلظتی عبارتند از :
- افزایش سرعت عبور جریان عمود بر غشا
- بوجود آوردن جریان متلاطم در سیستم غشایی
- تغییر در طراحی مدول
- استفاده از برخی مواد شیمیایی
1 دیدگاه. پیغام بگذارید
مفید و مختصر و کاربردی بود / درودها