فرایند اسمز معکوس مدار بسته

Closed Circuit Reverse Osmosis

CCRO

گردآورنده: دکتر محمد مهدیارفر

فرایند CCRO

  • توسط شرکت DesaliTec ( هم اکنون زیر مجموعه DUPONT ) پتنت شده است.
  • بیش از 100 پتنت و بیش از 250 واحد نصب شده در دنیا، مربوط به این تکنولوژی است.

اصول کلی فرایند CCRO

  • فرایند RO متعارف به صورت پیوسته ( continuous-steady state ) است و دستیابی به ریکاوری بالا از طریق افزودن مرحله ) stage ) به سیستم امکان پذیر است.
  • فرایند CCRO یک فرایند نیمه پیوسته ( Semi-Batch ) است.
  • سیستم CCRO تک مرحله ای ) single stage ) است و دستیابی به ریکاوری بالا از طریق سیر کوله کردن کامل جریان دورریز ( concentrate ) محقق می شود.
  • با استفاده از فرایند CCRO می توان به ریکاوری تا 98% نیز دست یافت.

اصول کلی فرایند CCRO

  • فرایند CCRO از دو مرحله متناوب تشکیل شده است:
  • CC (Closed Circuit)
  • PF ( Plug Flow )
  • در مرحله CC ، جریان دورریز به طور کامل توسط یک پمپ، به واحد بازگشت داده شده و با خوراک مخلوط می شود.
  • با سیر کوله کردن کامل در حین مرحله CC، ریکاوری کل 100% است.
  • پس از مدت معینی، عملیات CC متوقف شده و عملیات PF اجرا می گردد.
  • در عملیات PF سیر کوله کردن متوقف و جریان دورریز تغلیظ شده، تخلیه می گردد.
  • در عملیات PF ، تولید محصول با ریکاوری پایین ادامه می یابد.

مرحله CC در فرایند CCRO

  • زمان مرحله CC : 5 تا 50 دقیقه ( معمولا 10 تا 20 دقیقه )
  • ریکاوری کل، تابع مدت زمان مرحله CC و بنابراین تواتر اجرای فلاشینگ است.
  • در حین مرحله CC، به دلیل بازگشت جریان دورریز و اختلاط آن با خوراک، ریکاوری که مدول ها تجربه می کنند، حدود 50% است ( حدود 10% برای هر المنت ) ، لیکن ریکاوری کل، 100% است ( فلوی محصول با فلوی خوراک برابر است.)
  • فلوی جریان دورریز بازگشتی، یک پارامتر طراحی است. مقدار متعارف آن:

(4/54 m3/h/PV) 20 gpm/PV و رنج آن 20-35 gpm/PV (4/45-7/95 m3/h/PV) است.

  • پمپ Circulation فقط فشار لازم برای غلبه بر افت فشار را تامین می کند.

مرحله CC در فرایند CCRO

  • در حین مرحله CC ، با گذشت زمان ، تعداد دفعات چرخش سیال دورریز در سیستم افزایش می یابد. این تعداد دفعات، سیکل نامیده می شود.
  • با افزایش تعداد سیکل های مرحله CC، ریکاوری سیستم افزایش می یابد و همزمان میزان تغلیظ افزایش خواهد یافت.
  • با افزایش تغلیظ، فشار اسمزی افزایش و نیروی محرکه سیستم کاهش خواهد یافت.
  • در خلال مرحله CC، سیستم به طور خودکار با هدف ثابت نگاه داشتن مقدار تولید محصول ( و فلاکس) ، فشار را افزایش خواهد داد.
  • زمان مرحله CC از زمان القا برای تشکیل رسوب کمتر است. لذا قبل از تشکیل رسوب، این مرحله خاتمه یافته و محلول تغلیظ شده، تخلیه می شود.
  • سرعت خطی جریان در فرایند CC بالااست و این امر از رسوب گذاری و فولینگ پیشگیری می کند.
  • در فرایند CCRO با افزایش زمان مرحله CC ( افزایش تعداد سیکل ) شوری محصول نیز افزایش خواهد داشت. می توان تنظیم زمان مرحله CC را بر اساس شوری محصول انجام داد.

مرحله PF در فرایند CCRO

  • زمان مرحله PF: معمولا 1 تا 2 دقیقه
  • ریکاوری در حین مرحله PF، در حدود 20% است ( محدوده : 30-10% )
  • نسبت خوراک ( Feed Ratio ) معمولا 120% است ( محدوده 150-110% )
  • اگرچه هدف اصلی مرحله PF ، نخلیه محلول تغلیظ شده است؛ لیکن فشار سیستم و تولید همچنان تا حدی حفظ می شود.

ویژگی های خاص فرایند CCRO

  • معمولا هر محفظه دارای یک فضای خالی ( spacer ) است.
  • سایز متعارف محفظه ها 6 المانه هستند که حاوی 5 المنت می باشند.
  • هدف از spacer فراهم ساختن حجم لازم برای لوپ تغلیظ است.
  • در فرایند CCRO می توان پاس دوم نیز در نظر گرفت. پاس دوم نیز همانند پاس اول، یک CCRO خواهد بود.

مزایای فرایند CCRO

  • دستیابی به بازاریابی بسیار بالا
  • کاهش پساب
  • انعطاف پذیری و قابلیت تطبیق بالا با شرایط خوراک
  • نیاز به تعداد المنت کمتر
  • کاهش مصرف انرژی
  • مقاومت در برابر رسوب گذاری و فولینگ
  • مقاومت در برابر فولینگ بیولوژیکی
  • تمیزکاری آسان

المنت های فرایند CCRO

  • Filmtec SOAR 3000i
  • Filmtec SOAR 4000i
  • Filmtec SOAR 5000i
  • Filmtec SOAR 6000i
  • Filmtec SOAR 7000i

فن آوری آب ثمین

[/fusion_text][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]