غشا لایه ای است نازک که می تواند اجزا یک سیال را به طور انتخابی از آن جدا کند و یا به عبارت دیگر غشاء وسیله ای است که جداسازی موارد را عموماً براساس اندازه مولکولی ، پتانسیل شیمیایی ، پتانسیل الکتریکی . . . ممکن می سازد. در یک فرایند غشایی عموماً دو فاز وجود دارد که توسط فاز سوم ( غشاء ) به طور کلی فیزیکی جدا شده اند و غشاء انتقال جرم بین دو فاز را کنترل می کند .(1)(2)
به فازی که از غشاء عبور می کند تراوه ( پرمیت) و به فازی که توسط غشا نگه داشته می شود. اصطلاحاً ناتراوه ( ریتنتیت) می گویند. (1)
تعاریف برخی از اصطلاحات متداول مورد استفاده : (2)
محلولی که مورد تغلیظ و جداسازی قرار می گیرد. = Feed
اندازه گیری شده بر حسب لیتر در هر متر مربع از سطح غشا در هر ساعت . نرخ و میزان استخراج پرمییت ، = Flux
(l/m2/h)
ریتنتیت = مایع باقی مانده. =the concentrate
رسوب غشا = رسوب مواد جامد در غشاء، غیر قابل برگشت در طول فرایند.
پرمییت = فیلترات ، مایع عبوری از درون غشا.
فاکتور تغلیظ = حجم کاهشی بدست امده به وسیله تغلیظ ،نسبت حجم اولیه خوراک به حجم نهایی .
تکنولوژی غشایی :
: (Reverse Osmosis (RO
تغلیظ محلول به وسیله ی حذف اب.
:(Nanofiltration (NF
تغلیظ اجزای الی به وسیله حذف بخشی از یون های مونو ولنت مانند سدیم و کلرین. (دمینرال کردن بخشی).
:(Ultrafiltration (UF
تغلیظ ماکرو ملکول ها وملکول های بزرگ.
:(Microfiltration (MF
حذف باکتری ها، جداسازی ماکروملکول ها.
جنس غشا :
جنس غشاء اولین مسئله در طراحی هر فرآیند غشایی است . چگونگی کار غشاء توسط خواص فیزیکی و شیمیایی آن مشخص می شود. غشا می تواند از مواد آلی و معدنی مختلفی ساخته شده باشد. این مواد را می توان در گروه های زیر دسته بندی کرد : (1)(3)
- پلیمر
- سرامیک
- فلز
- مایع
خواص غشا :
خواص فیزیکی
اندازه حفره های غشاء
توزیع اندازه حفرات
تعداد حفرات
شکل حفره ها
ضخامت غشاء
تخلخل
چروک خوردگی
خواص شیمیایی
با رسطحی
هدایت الکتریکی
جذب کنندگی
آبدوست یا آبگریز بودن غشاء (5)
کنفیگوراسیون برای سیستم های غشایی: (1)(2)(3)
چهار نوع کنفگوراسیون برای سیستم های غشایی وجود دارد:
غشاء های لوله ای
در این سیستم محلول خوراک از یک انتهای لوله به داخل آن پمپ شده ودر راستای شعاعی با فشار از این لوله متخلخل و غشاء عبود می کند. در نتیجه فاز تراوه از سطح خارجی غشاء چکه کرده و فاز ناتراوه از انتهای دیگر خارج می شود.
غشاء فیبر توخالی.
در این سیستم ها محلول خوراک از طریق لوله توزیع کننده به سیستم وارد می شود . در نتیجه فاز تراوه از طریق فضای حلقوی فیبر ها به درون مجرای میانی انها جریان می یابد و پس از حرکت به سمت انتها ی باز فیبرها از طریق لوله خروجی تخلیه می شود. فاز نا تراوه پشت فیبرها باقی می ماند و از طریق مجرای خروجی سیستم را ترک میکند. فیبرها توخالی اساسا برای تصفیه آب استفاده می شوند.
قاب و صفحه
سیستم های غشایی قاب و صفحه از تعداد غشای مسطح که لابه لای آنها صفحات موسوم به فاصله دهنده به کار رفته است تشکیل شده است . در این سیستم محلول خوراک ومحلول ناتراوه یکی در میان لابه لای صفحات جریان می یابند .
مارپیچ حلزونی
این سیستم را می توان به عنوان یک مجموعه چند لایه در نظر گرفت که در آن دولایه غشاء توسط یک صفحه مشبک پلاستیکی از یکدیگر جدا شده اند. در یک سمت غشاء نیز یک صفحه متخلخل وجود دارد . این پنج لایه به دور یک لوله متخلخل پیچیده می شوند و برای جلوگیری از اختلاط جریان محصول و محلول خوراک ، لبه های این لایه های لوله شده مسدود می گردد . کل این مجموعه مارپیچی در یک پوشش فلزی لوله ای که در برابر فشار حاکم بر سیستم مقاوم است، قرار داده می شود. محلول خوراک از یک طرف ما رپیچ در راستای لوله متخلخل به داخل سیستم پمپ شده و به درون شبکه پلاستیکی می رود. شبکه پلاستیکی به ایجاد اغتشاش و به حداقل رساندن تشکیل جرم و رسوب کمک می کند . سپس محلول خوراک در راستای غشاء عبور کرده و وارد لایه های متخلخل می شود. فاز تراوه ، در داخل صفحه متخلخل یک مسیر مارپیچ را طی کرده و از طریق لوله متخلخل سیستم را ترک می کند . فاز ناتراوه نیز از انتهای دیگر لوله مارپیچی خارج می شود.
شامل 5 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود جزوه فیلتراسیون غشایی (Membrane filtration)
