ممبران تصفیه آب

ممبران تصفیه آب یا غشای اسمز معکوس در شیرین سازی آبهای شور  و آب دریا با روش اسمز معکوس به کار می رود. تولید کنندگان مختلفی این ممبرانها را در سایزها و مشخصات کیفی متفاوت در دنیا تولید می کنند.

تغییرات آب و هوا و رشد جمعیت در کنار پیشرفت سریع فن آوری، اسمز معکوس را به عنوان یکی از فناوریهای اصلی شیرین سازی آبهای شور و آب دریا در دنیا معرفی کرده است. زیرا با افزایش تقاضای آب در بخش صنعت، کشاورزی و شرب، منابع آب شیرین طبیعی نمی تواند تقاضای روزافزون آب در دنیا را پاسخگو باشند. از ممبران تصفیه آب برای شیرین سازی آب دریا و آب لب شور در دستگاه های تصفیه آب صنعتی استفاده می شود؛ همچنین ثابت شده است که فرایند اسمز معکوس، مقرون به صرفه ترین فناوری نه تنها برای شیرین کردن آب های شور بلکه برای تصفیه آبهای آلوده به فلزات سنگین و سایر آلاینده ها است.

انواع ممبران تصفیه آب

فناوری های فیلتراسیون غشایی در مقایسه با سیستم های فیلتراسیون بستر گرانولی متعارف دارای چندین مزیت هستند. فیلتراسیون بستر گرانولی نیز یک فرآیند پیش تصفیه شناخته شده با کاربرد وسیع می باشد. بنابراین، انتخاب نوع فرآیند پیش تصفیه آب شور باید براساس یک تحلیل دقیق هزینه – سود انجام گیرد. هنگام انتخاب بین فیلتراسیون بستر گرانولی و فیلتراسیون پیش تصفیه غشایی، موارد زیادی باید مورد توجه قرار گیرد. سیستم های غشایی پیش تصفیه معمول در فرآیند نمک زدایی، MF و UF می باشند که اندازه ی منافذ ۰٫۰۴ – ۰٫۱ میکرومتر برای MF و ۰٫۰۲ – ۰٫۰۱ میکرومتر برای UF می باشد.

ممبران نامتقارن (Asymmertric) نسل قدیم ممبران های تصفیه آب است که از فیلم نازک استون بر پایه حل پذیری پلیمر سلولز استات(CA) تشکیل شده است. ممبران CA حاصل از ساختاری نامتقارن با یک لایه متراکم در حدود ۰٫۱ تا ۰٫۲ میکرومتر است که وظیفه آن جداسازی نمک از آب ورودی است. بقیه ممبران ها که ۱۰۰-۲۰۰ میکرون ضخامت دارند از لایه های نازک سطحی مختلف تشکیل شده است؛ که دارای حالت اسفنجی و متخلخل بوده و از نفوذپذیری بالایی در آب برخوردار است. مقدار نمک دور ریز و شار آب ممبران CA می تواند با تغییر در دما کنترل شود.

ممبران تصفیه آب اسمز معکوس

اسمز معکوس فرایندی فیزیکی است که می توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به کمک یک غشا نیمه تراوا، حلال تقریبا خالص تهیه کرد. به عنوان مثال به کمک این روش می توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه کرد. اسمز معکوس می تواند ۹۹ درصد مواد معدنی حل شده، ۹۷ درصد مواد آلی و کلوییدی آب را حذف کند. تکنولوژی اسمز معکوس در دهه های اخیر با به بازار آمدن انواع جدیدی از غشاها، به طور قابل توجهی گسترش یافته است. اگر یک غشا نیمه تراوا بین دو محلول با غلظت های متفاوت قرار بگیرد، مقداری از حلال از یک طرف غشا به طرف دیگر منتقل می شود. جهت حرکت حلال به گونه ای است که محلول غلیظ تر را رقیق نماید، که این پدیده را اسمز می نامند.

امروزه ممبران تصفیه آب اسمز معکوس از جنس پلی آمید یا کامپوزیت فیلم نازک (TFC) کاربرد بیشتری دارند و به طور اقتصادی در مقیاس صنعتی در تصفیه آب صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این ممبرانها از لایه های پلی استر، پلی سولفون و لایه نازک پلی آمید تشکیل شده اند. لایه متراکم فیلم نازک، یک پلی آمید آروماتیک است که از واکنش پلیمریزاسیون سطحی یک آمین مانند m-phenylenediamine با کلرید اسید مانند tri-mesoyl chloride ساخته شده است. ممبران TFC با مقدار شار آب و دفع نمک بالاتر از ممبران های استات سلولز مشخص و دسته بندی می شوند.

مقایسه ممبران های (Cellulose Acetate(CA و (Polyamide(PA

CA Membrane	PA Membrane	Parameters
4~6	2~12	Operating pH range
30	15	Operating Pressure (Kg/cm2)
98	99+	Rejection % (TDS)
95>	99+	Rejection % (Silica)
1 ppm	0.1> ppm	Chlorine Tolerance
Low	High	Membrane Fouling

در اسمز معکوس، آب خام (تصفیه نشده) توسط پمپ به داخل محفظه ای که دارای غشای نیمه تراوا می باشد، رانده می شود چون تقریبا فقط آب خالص می تواند از غشا عبور کند. به این صورت آب تقریبا خالص در یک طرف غشاء و آب تغلیظ شده از ناخالصی ها در طرف دیگر خواهیم داشت. اسمز معکوس به صورت پیوسته کار می کند و می توان TDS آب خام را تا ۹۹ درصد کاهش دهددر عمل کاهش TDS تا ۹۵ درصد طبیعی است. حذف باکتری ها، ویروس ها و دیگر میکروب ها با اسمز معکوس صددرصد است.

اما به علت آب بندی کامل سیستم اسمز معکوس مقدار کمی از این گونه ناخالصی ها در آب تصفیه شده ممکن است دیده شود. این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آب هایی که حاوی املاح معدنی زیاد و ناخالصی های آلی می باشد، بسیار مناسب است و حتی قادر است که از آب دریا با ۵۰۰۰۰ میلی گرم بر لیتر ناخالصی و آب های شور، آب آشامیدنی تهیه کند.

۱- ساختار ممبران تصفیه آب اسمز معکوس

غشاء را معمولا از استات سلولز، پلی آمید، پلی فنیل اکسید و غیره تهیه می کنند. غشا مناسب برای اسمز معکوس باید ویژگی های خاصی داشته باشد مثلا در برابر حمله مواد شیمیایی یا بیولوژیکی مقاوم بوده و قدرت تحمل فشار اعمال شده را داشته باشد و از همه مهم تر در برابر تغییرات pH مقاوم باشد.

۲- رسوب گرفتگی ممبران تصفیه آب

رسوب گرفتگی ناشی از به اشباع رسیدن به=عضی از نمک های محلول در آب ورودی به دستگاه اسمز معکوس است چون نمک های محلول در اینجا معمولا دو تا چهار برابر غلیظ تر می شوند. بنابراین پس از به اشباع رسیدن، این نمک ها شروع بع ته نشینی شدن روی غشا می کنند. مهم ترین اجزا رسوب روی غشا معمولا کربنات کلسیم می باشد.

۳- آلودگی ناشی از اکسیداسیون روی ممبران تصفیه آب

کاتیون های منگنز و آهن معمولا به راحتی با اکسیژن محلول در آب یا هوا اکسید شده و به صورت املاح نامحلول باعث آلودگی غشاء می شوند. البته لازم به ذکر است که اکسیداسیون آهن بسیار شایع تر می باشد. در واقع آلودگی آهن همان اکسید شدن یون های Fe2+ و Fe3+ می باشد که به صورت هیدروکسید آهن (III) روی غشا می نشینند. برای جلوگیری از این مشکل یا باید آهن را از آب ورودی به اسمز معکوس حذف کرد و یا آن که از اکسیداسیون Fe2+ به Fe3+ ممانعت کرد.

معمولا اگر غلظت آهن تا ۴ میلی گرم بر لیتر باشد و آب کمتر از ۰٫۱ میلی گرم بر لیتر اکسیژن محلول داشته باشد، آنگاه مسئله جدی پیش نخواهد آمد. اگر غلظت اکسیژن بیش از ۵ میلی گرم بر لیتر باشد آن گاه غلظت آهن باید زیر ۰٫۰۵ میلی گرم بر لیتر باشد. کاهش pH آب ورودی می تواند به محلول نگهداشتن یون آهن نمک کمک کند.

۴- عمر ممبران تصفیه آب

عمر مفید غشا اسمز معکوس، چه از جنس استات سلولز و چه از جنس پلی آمید برای تصفیه آب های تا ۵۰۰۰ میلی گرم بر لیتر (آب نیم شور) در شرایط عادی کمتر از سه سال نیست.

۵- انرژی مورد نیاز ممبران تصفیه آب

برای پمپاژ آب ورودی به دستگاه معکوس احتیاج به انرژی است که قدرت پمپ دستگاه مستقیما به فشار اسمز آب ورودی دستگاه بستگی دارد. بنابراین برای تصفیه آب های نیم شور، کمتر از آب دریا انرژی لازم است در جدول زیر انرژی مورد نیاز برای دو حالت مختلف بررسی شده است.

					انرژی مورد نیاز دستگاه اسمز معکوس
						آب شور چاه با 1500 میلی گرم بر لیتر
3000	2000	500	200	100	50	ظرفیت (m3/day)
350	235	67.7	32.5	20	11.4	برق مصرفی (kWh)
						آب دریا با 35000 میلی گرم بر لیتر
3000	2000	500	200	100	50	ظرفیت (m3/day)
968.7	650	187.5	91.6	58.3	39.6	برق مصرفی (kWh)

۶- کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب

برای تهیه آب شیرین از آب نیمه شور، قرایند الکترودیالیز می تواند از نظر اقتصادی با روش اسمز معکوس رقابت کند و اگر TDS آب از ۲۰۰۰ میلی گرم بر لیتر کمتر باشد، می توان اقتصادی تر باشد. برای تهیه آب صنعتی از آب شیرین موارد زیر قابل توجه است:

1. اگر TDS آب ورودی بیشتر از ۴۰۰ میلی گرم بر لیتر باشد از اسمز معکوس می توان برای تصفیه مقدماتی آب ورودی به واحد های تبادل یونی استفاده کرد. چون می تواند باعث کاهش هزینه تصفیه آب به مقدار قابل توجهی شود.
2. اگر TDS آب ورودی کمتر از ۴۰۰ میلی گرم بر لیتر باشد و کاهش TDS آب تا حدود ۱۰ درصد مورد قبول باشد. در آن صورت اسمز معکوس بسیار اقتصادی تر از واحد های تبادل یونی خواهد بود.
3. برای آب خام بدن توجه به مقدار TDS  اگر مقدار موا آلی بیشتر از ۱۵ گرم بر لیتر باشد و یا سیلیکای کلوییدی زیاد باشد، اسمز معکوس می تواند برای تصفیه مقدماتی آب ورودی به واحد تبادل یونی بکار رود.
4. مشکل انبار کردن و نیز سروکار داشتن با مواد شیمیایی در مورد اسمز معکوس خیلی کمتر از تعویض یونی است.

۷- دبی جریان های عبوری از ممبران تصفیه آب اسمز معکوس

تعداد مولکول های حلال عبور کننده از غشاء متناسب با اختلاف فشار در دو طرف غشا، اختلاف غلظت دو طرف غشاء، ضخامت دیوار غشاء، مساحت غشاء و نیز جنس و چگونگی طراحی غشا می باشد. توجه داشته باشید که در اسمز معکوس علاوه بر فشار اعمال شده، اختلاف فشار دو طرف غشا نیز مهم است بنابراین شیر لوله آب تصفیه شده خروجی باید همیشه باز باشد تا کمترین فشار ممکن در محفظه آب تصفیه شده داشته باشیم. گاهی استدلال می شود که برای کاهش هزینه دستگاه اسمز معکوس فشار پمپاژ آب ورودی به دستگاه اسمز معکوس، فشار پمپاژ را کم کنیم، اما این بدترین انتخاب است چون کاهش فشار پست غشاء، نه تنها دبی آب تصفیه شده را کاهش می دهد بلکه باعث افزایش غلظت ناخالصی (نمک) در آب تصفیه شده می گردد. 

ممبران تصفیه آب اولترافیلتراسیون

اولترافیلتراسیون یک فن آوری جداسازی غشائی با محرکه ی فشار است که برای جدا نمودن ذرات و اجزای حل شونده با وزن مولکولی بالا از محلول به کار برده می شود. در اولترافیلتراسیون از ممبرین ھایی با منافذ بسیار ریز استفاده می شود که توزیع اندازه منافذ در آن ھا بین ۰٫۰۰۵ تا ۰٫۱ میکرون است و از نظر اندازه از منافذ ممبرین ھای MF کوچک تر ھستند. به طور کلی، به دلیل کوچک تر بودن منافذ، فشار عملیاتی لازم برای انتقال از میان یک ممبرین UF بیشتر از ممبرین MF می باشد، کلا بین ۵psi تا ۱۵۰psi و معمولا ۳۰psi تا ۷۰psi است (برخی از ممبرین های UF، با فرض انتخاب درست شدت نفوذ، به نیروی محرکه خالص بسیار کمی، در حدود ۱٫۵psi تا ۲psi برای ممبرین های تمیز نیاز دارند). معمولا نفوذھای صنعتی برای غشاءھای UF، متناسب با ماهیت آب خوراک، بین ۵ تا ۷۰ gfd است.

غشاء UF نسبت به غشاء MF منافذ کوچک تری دارد که این امر موجب می شود مقدار جامدات معلق و باکتری ھای دفع شده در آن ھا بیشتر از ممبرین ھای MF باشد و یا این که منافذی “تنگ تر” باشند. ذراتی که توسط غشاء UF نگه داشته می شوند معمولاً برحسب وزن مولکولی آن ھا که بیشتر از وزن مولکولی مقطع ممبرین اولترافیلتراسیون (MWCO) تعریف می شوند. MWCO یک غشاء اولترافیلتراسیون توانایی آن غشاء برای نگه داشتن ۹۰ درصد از املاح درشت چالشی را توصیف می کند (از جمله گلیکول، دکستران، و یا پروتئین). ھیچ استاندارد بین المللی برای MWCO وجود ندارد، از این رو ممبرین ھای ساخت تولیدکنندگان مختلف را نمی توان به طور مستقیم تنھا بر اساس MWCO مقایسه نمود.

کاربرد های سیستم اولترافیلتراسیون

۱- محصولات غذایی و آشامیدنی: بازیابی پروتئین ھا برای شیر و آب پنیر، غلظت قند آب میوه، حذف باکتری ھا و جامدات معلق و مواد آلی از آب آشامیدنی بطری.

۲- فاضلاب: حذف روغن آزاد.

۳- آب شھری: حذف باکتری ھا و ویروس ھای بزرگ از آب آشامیدنی و فاضلاب برای استفاده مجدد.

۴- پیش تصفیه RO: کاھش غلظت جامدات معلق و مواد آلی با وزن مولکولی بالا.

ھم چنان که کاربران به کاھش اندازه تأسیسات تصفیه ای خود و کاھش یا حذف تصفیه ھای شیمیایی علاقه مند می شوند، استفاده از UF برای پیش تصفیه RO نیز توسعه می یابد. ھرچند ھزینه سرمایه گذاری خود یک مسئله است، اما اگر سیستم UF برای حذف باکتری ھا و مواد آلی با وزن مولکولی بالا از آب خوراک RO و نیز به عنوان یک نرم کننده برای کاھش جامدات معلق و شاخص تراکم گل و لای مورد استفاده قرار گیرد، می تواند مقرون به صرفه باشد.

اولترافیلتراسیون با پیکربندی لوله ای می تواند برای حذف بخش عمده ای از جامدات معلق قبل از RO نیز استفاده شود. اولترافیلتراسیون یک فن آوری حصار مانند است که کیفیت ثابتی برای پساب ارائه می کند، از جمله حذف باکتری ھا با درجه ۶ و SDI ھای نوعاً کمتر از ۲ (کدورت کمتر از ۰٫۰۲). معمولاً قرار گرفتن اولترافیلتراسیون قبل از RO در تولید آب آشامیدنی بطری، دیده می شود، حتی زمانی که از آب آشامیدنی به عنوان منبع آب جبرانی استفاده می گردد.

ممبران تصفیه آب میکروفیلتراسیون

میکروفیلتراسیون یک فن آوری جداسازی غشائی با محرکه ی فشار است که برای جدا نمودن ذرات از محلول مورد استفاده قرار می گیرد. در این فن آوری از ممبرین ھایی با منافذ بسیار ریز با اندازه ی ۰٫۱ تا ۳ میکرون استفاده می شود. به علت جذب ذرات بر روی سطح منافذ، و تجمع ذرات در بالای غشاء، ممبرین ھای MF در بیشتر موارد می توانند ذراتی کوچک تر از اندازه منافذ را جدا کنند. میکروفیلتراسیون نمی تواند ھمه مواد کلوئیدی را حذف نماید زیرا قطر مواد کلوئیدی کمتر از ۰٫۰۱ میکرون است. از آنجا که ممبرین ھای MF مانند سیستم ھای RO، یون ھا را دفع نمی کنند، فشار اسمزی یک نگرانی محسوب نمی شود. فشارھای عملیاتی برای سیستم ھای MF معمولاً در محدوده ی ۱۰psi تا ۱۰۰psi بوده و فشار معمولی بین ۳۰psi تا ۴۰psi است. نرخ شدت نفوذھای صنعتی، متناسب با ماھیت آب خوراک، ۱۰۰gfd می باشد.

کاربردھای سیستم میکروفیلتراسیون

۱- تصفیه آب: حذف جامدات معلق، از جمله حذف باکتری ھا تا درجه ۴ (بیشترین کاربرد برای مناطق در حال توسعه می باشد).

۲- تصفیه فاضلاب: ته نشینی توده ی زیستی (biomass) با استفاده از بیوراکتور ھای غشائی (MBR)، انجام سومین مرحله تصفیه (tertiary treatment) بر روی فاضلاب شھری جھت استفاده مجدد.

۳- تصفیه محصولات غذایی و آشامیدنی: زلال سازی مایعات (آب میوه، آبجو).

۴- بازیابی منابع: بازیابی جوھرھا، موادی که برای آھار زدن به منسوجات استفاده می شوند، و رنگ ھای مخصوص آبکاری.

از میکروفیلتراسیون به عنوان پیش تصفیه RO استفاده می شود تا توده ھای مربوط به جامدات معلق و باکتری ھا جدا شوند. میکروفیلتراسیون یک فن آوری حصار مانند است که در بسیاری از موارد می تواند جایگزین روش ھای زلال سازی و فیلتراسیون معمولی شود. مزیت ھای استفاده از MF نسبت به زلال سازی و فیلتراسیون معمولی به قرار زیر می باشد:

• نیاز به مواد شیمیایی از قبیل منعقدکننده ھا، لخته سازھا، اسیدھا یا بازھا را حداقل می کند (در ھنگام جداسازی مواد آلی باید از مواد منعقدکننده استفاده شود).
• کیفیت ثابت پساب، بدون در نظر گرفتن کیفیت آب خوراک خام.
• اشغال فضای کمتر
• کنترل خودکار ساده: به حداقل توجه اپراتور نیاز دارد.

ممبران تصفیه آب نانوفیلتراسیون

نانوفیلتراسیون (NF) یک فن آوری جداسازی غشائی با محرکه ی فشار است که برای جدا نمودن ذرات از محلول مورد استفاده قرار می گیرد. غشاھای نانوفیلتراسیون از اوایل سال ١٩٨٠ به طور گسترده ای در دسترس قرار گرفته اند. در این فن آوری از غشاء ھایی با منافذ بسیار ریز استفاده می شود که اندازه ی منافذ آن ھا تقریباً بین ۰٫۰۰۱ تا ۰٫۰۱ میکرون می باشد. سیستم نانوفیلتراسیون ارتباط نزدیکی با RO دارد، زیرا در ھر دو فن آوری از روش جداسازی یون ھا از محلول استفاده می شود. در ھر دو سیستم NF و RO، در درجه اول از ممبرین ھایی با لایه نازک کامپوزیت، پلی آمید با پوسته ی نازکی از پلی آمید در بالای یک محافظ از جنس پلی سولفون استفاده می گردد.

شکل رو به رو ساختار شیمیایی یک غشاء نانوفیلتراسیون Dow-FlimTec معمولی را نشان می دھد. مقایسه این پلیمر با پلیمرھای معمولی ممبرین RO، در ساختار شیمیایی حاوی آمین ھای آزاد و گروه ھای انتھایی کربوکسیلات می باشند. تفاوت آن ھا در ماھیت حلقه ھا می باشد. غشاءھای اسمز معکوس حلقه آروماتیک (C6H3) دارند، در حالی که غشاء ھای NF دارای یک حلقه پیپرازین (piperazine) ھستند (C4H10N2 به شکل یک حلقه شش تایی با دو نیتروژن در جھت ھای مخالف است).

به دلیل شباھت نانوفیلتراسیون به RO گاھی اوقات آن را “(loose RO) و یا “(leaky RO) می نامند؛ ممبرین ھای NF نسبت به ممبرین RO، به یون ھای بیشتری اجازه ی عبور می دھند. به علت دفع کمتر جامدات حل شده، افزایش فشار اسمزی در سیستم NF نسبت به سیستم RO قابل ملاحظه نمی باشد. بنابراین، NF با فشار پایین تری نسبت به RO کار می کند، معمولاً بین ۵۰psi تا ۱۵۰psi. در جدول زیر مقایسه تفاوت ھای کلی در دفع ذرات، بین ممبرین ھای RO و NF آورده شده است.

مقدار دفع در اسمز معکوس (%)	مقدار دفع در نانوفیلتراسیون (%)	نوع ذرات
99 – 93	98 – 75	کلسیم
98 – 93	98 – 70	منیزیم
98 – 92	95 – 45	سدیم
98 – 92	95 – 1	کلراید
99 – 96	99 – 95	سولفات
95 – 85	95 – 40	بی کربنات
95 – 92	95 – 25	فلوراید
98 – 90	95 – 5	سیلیس
98 – 90	95 – 65	مجموع جامدات حل شده

کاربردھای سیستم نانوفیلتراسیون

۱- تصفیه آب: سختی گیری از آب و حذف رنگ برای کاربردھای مربوط به آب آشامیدنی.

۲- تصفیه فاضلاب: حذف رنگ از فاضلاب خمیر کاغذ و کاغذ.

۳- بازیابی منابع: بازیابی محصولات با ارزش و با وزن مولکولی کمتر در صنایع دارویی، نیمه ھادی، نساجی، آبکاری فلزی و مواد غذایی.

برای پیش تصفیه RO، معمولاً از سیستم NF استفاده می کنند تا سختی آب خوراک RO گرفته شود و رنگ آن حذف گردد (ھنگامی که ممبرین ھای مناسب NF به کار گرفته شده باشند). سیستم نانوفیلتراسیون جایگزین سختی گیر سدیمی است (برای حذف سختی) و تکمیل کننده ی مرحله زلال سازی (برای حذف رنگ) می باشد.

شرکت های سازنده ممبران تصفیه آب

معرفی برخی از کمپانی های پیشرو در صنعت تولید ممبران تصفیه آب با منبع آب ورودی مختلف از قبیل آب دریا، آب لب شور (brackish water) و …

۱- شرکت دوپونت(DuPont Company)

شرکت DuPont de Nemours که با عنوان DuPont شناخته می‌شود، شرکت آمریکایی است که با ادغام دو شرکت به نام های Dow chemical و DuPont در تاریخ ۳۱ اوت ۲۰۱۷ ایجادشده است. در ۱۸ ماه از گذشت ادغام شدن این دو شرکت، سه‌شاخه بازرگانی تحت نظر این کمپانی ایجادشده است که در زمینه‌های کشاورزی، علم مواد و محصولات خاص تمرکز دارند. با تقسیم‌بندی این کمپانی هر بخش با نام‌ های متفاوتی شناخته‌شده و بخش کشاورزی را با نام cortra، بخش علم مواد با نام Dow و محصولات خاص این کمپانی را با نام DuPont در بازارهای جهانی عرضه می‌گردد.

درآمد این کمپانی در سال ۲۰۱۸ در حدود ۸۶ بیلیون دلار تخمین زده‌شده است و همچنین در لیست بزرگ‌ترین شرکت‌های آمریکایی در بین ۵۰۰ شرکت فعال اقتصادی این کشور، در رتبه ۳۵ قرارگرفته است. از زمان توسعه در واحدهای عملیاتی برای پیشرفت و تمرکز بر روی فرایندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون در سال ۱۹۵۰ و کمی نزدیک‌تر در سال ۱۹۶۰ دامنه درخواست این محصولات در حال گسترش پیدا کردن می‌باشد. درگذشته فقط برای تصفیه آب دریا و آب‌های لب‌شور (BW) مورداستفاده بوده است اما امروزه برای تصفیه پساب کارخانه‌ها و در بهینه‌سازی مصرف انرژی در صنعت کاربرد بسیار دارد.

شرکت مهندسی فران با سابقه طراحی و ساخت واحدها و پکیج های شیرین سازی آبهای شور با استفاده از ممبران های DuPont، توانایی طراحی و ساخت واحدهای آب شیرین کن را دارا است. تأمین ممبران های ذیل نیز از دیگر خدمات واحد بازرگانی شرکت فران به مشتریان در مجتمع های پتروشیمی، نیروگاهی، پالایشگاهی و همچنین صنایع دارویی و غذایی و ذوب فلزات است.

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب های لب شور (Brackish Water) 

Effective Area Ft2 (m2 )	Length (mm)	Dia (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
-	1016	61	99.5	1000 (3.8)	BW30-2540
-	1016	99	99.5	2400 (9.1)	BW30-4040
365 (34)	1016	201	99.5	9500 (36)	BW30-365
400 (37)	1016	201	99.5	10500 (40)	BW30-400
400 (37)	1016	201	99.5	10500 (40)	BW30-400/34
400 (37)	1016	201	99.5	10500 (40)	BW30-400/34i
440 (41)	1016	201	99.7	12650 (48)	BW30HR-440
440 (41)	1016	201	99.4	12650 (48)	BW30HR-440i
440 (41)	1016	201	99.3	12650 (48)	BW30HRLE-440
440 (41)	1016	201	99.3	12650 (48)	BW30HRLE-440i
400 (37)	1016	201	99.65	11500 (43)	BW30XFR-400/34
400 (37)	1016	201	99.65	11500 (43)	BW30XFR-400/34i
400 (37)	1016	201	99.3	11500 (43)	BW30XFRLE-400/34
400 (37)	1016	201	99.3	11500 (43)	BW30XFRLE-400/34i
440 (41)	1016	201	99.7	12650 (48)	ECO PLATINUM-440
440 (41)	1016	201	99.7	12650 (48)	ECO PLATINUM-440i
400 (37)	1016	201	99.7	11500 (43)	ECO PRO-400
400 (37)	1016	201	99.7	11500 (43)	ECO PRO-400i
440 (41)	1016	201	99.7	12650 (48)	ECO PRO-440
440 (41)	1016	201	99.7	12650 (48)	ECO PRO-440i
390 (36)	1016	200	99.5	9000 (34)	HSRO-390-FF
90 (8.4)	1016	99	99.5	1900 (7.2)	HSRO-4040-FF
-	1016	99	99.5	2900 (11)	LC HR-4040
390 (36.23)	1016	200	99.5	13700 (51.8)	RO-390-FF
-	533	61	99	365 (1.38)	XLE-2521
-	533	99	99	1025 (3.88)	XLE-4021

 

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب دریا (Sea Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length (mm)	Dia (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
440 (41)	1016	201	99.47	9050 (34.2)	SEAMAXX–440
440 (41)	1016	201	99.47	9050 (34.2)	SEAMAXX–440i
-	356	61	99.4	150 (0.5)	SW30-2514
-	533	61	99.4	300 (1.1)	SW30-2521
-	1016	61	99.4	700 (2.6)	SW30-2540
-	533	99	99.4	800 (3)	SW30-4021
-	1016	99	99.4	1950 (7.4)	SW30-4040
400 (37)	1016	201	99.8	7500 (28)	SW30HRLE–400
85 (7.9)	1016	99	99.75	1600 (6.1)	SW30HRLE-4040
440 (41)	1016	201	99.8	8000 (30.2)	SW30HRLE–440i
400 (37)	1016	201	99.8	7500 (28)	SW30XFR–400/34
400 (37)	1016	201	99.82	6000 (23)	SW30XHR–400
440 (41)	1016	201	99.82	6600 (25)	SW30XHR–440i
400 (37)	1016	201	99.8	9000 (34)	SW30XLE–400
440 (41)	1016	201	99.8	9900 (37.4)	SW30XLE–440i

 

۲- شرکت هیدروناتیکس(Hydranautics Company)

Hydranautics یکی از شرکت‌های پیشرو در صنعت تولید ممبران تصفیه آب می‌باشد. این شرکت از سال ۱۹۷۰ فعالیت خود را در زمینه‌ی ساخت و طراحی ممبران های اسمز معکوس آغاز کرده است و جزء یکی از شرکت‌های دارای تجربه و تخصص در صنعت تولید ممبران است و طیف وسعی از ممبرانهای اسمز معکوس را برای مصارف گوناگون شیرین سازی آب دریا و آبهای لب شور با مشخصات کیفی متنوع تولید می کند.

برند Hydranautics توسط شرکت Nitto Denko ایجاد شده و این شرکت از سال ۱۹۸۷ به‌عنوان تولید بخشی از محصولات شرکت Nitto قرارگرفته است. دفتر مرکزی شرکت Hydranautics  واقع در کالیفرنیا در ایالات‌متحده آمریکا است. کارخانه تولید ممبران های این کمپانی در استان شیگا در کشور ژاپن واقع شده است. مونتاژ برخی از محصولات تولیدی نیز در شانگهای چین انجام می شود. این سه مرکز علاوه بر مجموعه‌ای از دفاتر و انبارهایی که در سرتاسر جهان دارا می‌باشند، پشتیبانی فنی و فروش را به درخواست‌های مشتریان ارائه می‌دهند.

معرفی محصولات شرکت Hydranautics شامل ممبران تصفیه آب، متناسب با منابع مختلف آب ورودی به فرایند اسمز معکوس:

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب های لب شور (Brackish Water) 

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (L /H)	Model Name
365 (33.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.7	10000 (37.9)	CPA2
85 (7.9)	1016 (40)	100.3 (3.95)	99.5	2250 (8.5)	CPA2-4040
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.7	11000 (41.6)	CPA3
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.7	11000 (41.6)	CPA5-LD
80 (7.43)	1016 (40)	100.3 (3.95)	99.7	2100 (7.95)	CPA5-LD-4040
440 (40.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.7	12000(45.4)	CPA5 MAX
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.75	8000 (30.3)	CPA6-LD
440 (40.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.7	8800 (33.3)	CPA6 MAX
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.8	11500 (43.5)	CPA7-LD
80 (7.43)	1016 (40)	100.3 (3.95)	99.8	2300 (8.71)	CPA7-LD-4040
440 (40.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.7	12600 (47.7)	CPA7 MAX

 

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب دریا (Sea Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (L /H)	Model Name
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.8	6500 (24.6)	SWC4-LD
440 (40.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.8	7200 (27.3)	SWC4 MAX
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.8	9000 (34.1)	SWC5-LD
80 (7.43)	1016 (40)	100.3 (3.95)	99.7	1750 (6.62)	SWC5-LD-4040
440 (40.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.8	9900 (37.5)	SWC5 MAX
400 (37.1)	1016 (40)	200 (7.89)	99.6	6000 (22.7)	SWC6-LD
440 (40.9)	1016 (40)	200 (7.89)	99.6	6600 (25)	SWC6 MAX

 

۳- شرکت توری(Toray Company)

شرکت Toray یک برند ژاپنی است که در سال ۱۹۲۶ تاسیس شده است. شرکت Toray در حدود ۲۶ کشور و منطقه مختلف برای ارائه خدمات خود فعالیت دارد، همچنین ۲۷۵ شرکت تابع و پیوسته زیر مجموعه آن وجود دارد که از این تعداد ۱۰۱ شرکت متعلق به کشور ژاپن و ۱۷۴ شرکت دیگر در خارج کشور بنا یافته است. شرکت Toray تولید سری محصولات ممبران های نوع (spiral wound) متناسب برای فرایند اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون خود را از سال ۱۹۶۷ آغاز کرده و ممبران های این شرکت با داشتن گواهینامه ISO-9001 تولید می شود.

فعالیت اصلی Toray ساخت، پردازش و فروش محصولات زیر می باشد:

۱-الیاف و منسوجات ۲- ساخت مواد شیمیایی (نایلون – ABS – PBT – PPS و همچنین رزین های مختلف و محصولات فرم گرفته مانند: پلی استر، پلی اتیلن، پلی پروپیلن و …) ۳- کامپوزیت فیبر کربن ۴ – مهندسی و محیط زیست (تجهیزات صنعتی، ممبران های تصفیه آب و تجهیزات مرتبط با تصفیه آب و فاضلاب)

محصولات این شرکت در بخش های مختلفی طبقه بندی می شود:

• سری TM700 با میزان ریجکت بالا که برای آب ورودی با شوری بالا کاربرد دارد.
• سری TMH و TMG با فشار بسیار پایین که برای آب ورودی با شوری کم کاربرد دارد.
• سری TM800 با میزان ریجکت بالا که برای آب دریا کاربرد دارد.
• سری TM800H با میزان ریجکت و فشار بالا برای آب دریا با شوری بسیار بالا
• سری ممبران های تجاری و خانگی

معرفی محصولات شرکت Toray شامل ممبران تصفیه آب، متناسب با منابع مختلف آب ورودی به فرایند اسمز معکوس:

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب های لب شور (Brackish Water) 

Effective Area Ft2 (m2 )	Length (mm)	Dia (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
75 (7)	1016	101	99.4	1720 (6.5)	SU-710T
-	1016	101	99.4	6900 (26)	SU-720TS
75 (7)	1016	101	99.5	1300 (5)	SUL-G10TS
-	1016	201	99.5	9,500 (36)	SUL-G20FTS
-	1016	201	99.5	7900 (30)	SUL-G20TS

 

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب دریا (Sea Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
400 (37)	1016	201	99.86	5800 (21.9)	TM820K-400
440 (41)	1016	201	99.86	6400 (24.2)	TM820K-440
400 (37)	1016	201	99.8	400 (37)	TM820M-400
440 (41)	1016	201	99.8	400 (41)	TM820M-440
87 (8)	1016	101	99.8	87 (8)	TM810V
400 (37)	1016	201	99.8	400 (37)	TM820V-400
440 (41)	1016	201	99.8	440 (41)	TM820V-440
400 (37)	1016	201	99.60	400 (37)	TSW-400LE
440 (41)	1016	201	99.60	440 (41)	TSW-440LE

 

۴- CSM Company

شرکت cheil synthetic membrane که بانام اختصاری CSM شناخته می‌شود؛ در سال ۱۹۷۲ تأسیس و به ثبت رسید است همچنین دفتر مرکزی این شرکت واقع در کره جنوبی می‌باشد. این کمپانی در سال ۱۹۹۰ تحقیقات جامعی را در راستای ساخت ممبران تصفیه آب فرایند اسمز معکوس در واحد R&D آغاز کرده و در سال ۱۹۹۸ موفق به ساخت ممبران های تصفیه آب دریا برای استفاده در فرایند اسمز معکوس شده است.

ازجمله اهداف کمپانی کاهش هزینه تولید و افزایش کیفیت محصولات شامل: ممبران های فرایند اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون، الترافیلتراسیون و همچنین کارتریج و میکروفیلتر ها در مصارف صنعتی و شهری است. شرکت CSM شعب و شرکت‌های تابع بسیاری در آمریکا، چین، ژاپن و سراسر جهان را دارا می‌باشد که در ارائه محصولات این کمپانی فعالیت دارند.

معرفی محصولات شرکت CSM شامل ممبران تصفیه آب، متناسب با منابع مختلف آب ورودی به فرایند اسمز معکوس:

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب های لب شور (Brackish Water) 

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
1600 (148.6)	40 (1016)	16 (400)	99.7	41,000 (155.0)	RE16040-BE
400 (37.2)	40 (1016)	8.0 (203)	99.7	10,500 (39.7)	RE8040-BE
440 (40.9)	40 (1016)	8.0 (203)	99.7	11,500 (43.5)	RE8040-BE440
365 (33.9)	40 (1016)	8.0 (203)	99.7	9,500 (36.0)	RE8040-BN
380 (35.3)	40 (1016)	8.0 (203)	99.75	6,000 (22.7)	RE8040-BR
85 (7.9)	40 (1016)	4.0 (102)	99.7	2,400 (9.1)	RE4040-BE
75 (7.0)	40 (1016)	4.0 (102)	99.7	2,000 (7.6)	RE4040-BN
35 (3.3)	21 (533)	4.0 (102)	99.7	1,000 (3.8)	RE4021-BE

 

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب دریا (Sea Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
1600 (148.6)	40 (1016)	16 (400)	99.75	24,600 (93.1)	RE16040-SHN
1600 (148.6)	40 (1016)	16 (400)	99.7	36,000 (136.1)	RE16040-SHF
370 (34.4)	40 (1016)	8.0 (203)	99.72	6,000 (22.7)	RE8040-SN
370 (34.4)	40 (1016)	8.0 (203)	99.75	4,500 (17.0)	RE8040-SH
400 (37.2)	40 (1016)	8.0 (203)	99.75	7,500 (28.4)	RE8040-SHA400
370 (34.4)	40 (1016)	8.0 (203)	99.7	9,000 (34.0)	RE8040-SHF
370 (34.4)	40 (1016)	8.0 (203)	99.75	6,000 (22.7)	RE8040-SHN
400 (37.2)	40 (1016)	8.0 (203)	99.75	6,500 (24.6)	RE8040-SHN400
74 (6.9)	40 (1016)	4.0 (102)	99.75	1,400 (5.3)	RE4040-SHA
75 (7.0)	40 (1016)	4.0 (102)	99.7	1,900 (7.2)	RE4040-SHF

 

۵- شرکت ممبرانیوم(Membranium Company)

Membranium  یک شرکت روسی می باشد که در سال ۱۹۶۸ تاسیس یافته و از سال ۱۹۸۲ شروع به ساخت ممبران های صنعتی در سری های مختلف به صورت (spiral wound) کرده اند. همچنین در ساخت ممبران های نانو ساختار و ممبران برای فرایند   RO – NF – UF فعالیت می کنند. این شرکت بدست کارشناسان خود در زمینه ساخت ممبران های تصفیه آب برای ملی کردن این محصول و تولید در سطح جهانی فعالیت می کنند.

معرفی محصولات شرکت Membranium شامل ممبران تصفیه آب، متناسب با منابع مختلف آب ورودی به فرایند اسمز معکوس:

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب های لب شور (Brackish Water) 

Effective Area Ft2 (m2 )	Length (mm)	Dia (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
90 (8.3)	1016	100	99.7	2500 (9.46)	KC 4040-C
85 (7.9)	1016	100	99.7	2300 (8.70)	KC 4040-C2
93 (8.6)	1016	100	99.7	2200 (8.32)	KC 4040-C3
420 (39)	1016	200.1	99.7	11500 (43.44)	KC 8040-C
400 (37)	1016	200.1	99.7	11000 (41.25)	KC 8040-C-2
375 (35)	1016	200.1	99.7	10300 (38.88)	KC 8040-C-3
90 (8.3)	1016	200.1	99.1	2500 (9.46)	KCH 4040-C
440 (41)	1016	200.1	99.1	12400 (47.04)	KCH 8040-C
420 (35)	1016	200.1	99.1	10500 (39.84)	KCH 8040-C3
86 (8)	1016	100	99.2	2400 (9.08)	KH 4040-C
420 (39)	1016	200.1	99.2	11500 (43.44)	KH 8040-C

 

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب دریا (Sea Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (m3 /day)	Model Name
420 (39)	1016	200.1	99.55	10500 (39.84)	KM 8040-C
400 (37)	1016	200.1	99.55	9800 (36)	KM 8040-C2
375 (35)	1016	200.1	99.55	9000 (34.08)	KM 8040-C3
86 (8)	1016	100	99.4	2100 (7.94)	KM 4040-C
420 (39)	1016	200.1	99.6	8000 (30.24)	KM 8040-CM
400 (37)	1016	200.1	99.6	7600 (28.8)	KM 8040-CM2
375 (35)	1016	200.1	99.6	7100 (26.88)	KM 8040-CM3
86 (8)	1016	100	99.4	1700 (6.43)	KM 4040-CM

 

۶- شرکت کوخ(KOCH Company)

شرکت KOCH Membrane System که با نام اختصاری (KMS) معروف می باشد در سال ۱۹۶۳ تحت عنوان ABCOR تاسیس شده است؛ همچنین اساس این شرکت بدست دانشمندان موسسه تکنولوژی ماساچوست بر روی جداسازی و تصفیه توسعه یافته است. با افزودن سیستم و ممبران های UF در سال ۱۹۷۰ تمرکز آن ها بر روی ممبران جداسازی تغییر پیدا کرد. با شناخت ظرفیت تجاری این فناوری ها سهام آن در سال ۱۹۷۷ خریداری شد و در سال ۱۹۸۱ به صورت کامل تغییر نام پیدا کرد و این شرکت بنا یافت. کمپانی (KMS) یک رهبر جهانی در فن آوری های تولید ممبران تصفیه با بیش از ۵۰ سال تجربه فعالیت دارد و همچنین ۲۰۰۰۰ سیستم تصفیه در سراسر جهان توسط این شرکت راه اندازی شده است.

شرکت KOCH به لطف محصولات فیلتراسیون خود شکوفا شد و از طریق موفقیت در سری محصولات فیلتری به نام Romicron و با اضافه کردن سیستم های اسمز معکوس و NF در بخش تجاری و همچنین ممبران های آب شیرین کن شروع به رشد و توسعه یافتن پیدا کرد.

معرفی محصولات شرکت KOCH شامل ممبران تصفیه آب، متناسب با منابع مختلف آب ورودی به فرایند اسمز معکوس:

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب های لب شور (Brackish Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (L /H)	Model Name
85 (7.9)	1016 (40)	101.6 (4)	99.55	2270 (8.6)	4040-HR
400 (37.1)	1016 (40)	203 (8)	99.55	11000 (41.6)	8040-HR-400-34
440 (40.9)	1016 (40)	203 (8)	99.55	12100 (45.8)	8040-HR-440-28
375 (34.8)	1016 (40)	203 (8)	99.55	10200 (38.6)	8040-HR-375

 

• ممبران های مناسب برای تصفیه آب دریا (Sea Water)

Effective Area Ft2 (m2 )	Length Inch (mm)	Dia Inch (mm)	Salt Rejection %	Permeate Flow rate GPD (L /H)	Model Name
400 (37.2)	1016 (40)	203 (8)	99.4	6200 (23.5)	8040-SR-400
375 (34.8)	1016 (40)	203 (8)	99.4	5800 (21.9)	8040-SR-375
400 (37.1)	1016 (40)	203 (8)	99.75	7200 (27.2)	8040-SW-400-34
440 (40.9)	1016 (40)	203 (8)	99.75	7920 (30)	8040-SW-440-28

شرکت مهندس فران با پشتوانه دانش تصفیه آب به روش اسمز معکوس و تجربه بیش از یک دهه فعالیت بازرگانی و واردات ممبرانهای اسمز معکوس، آماده همکاری با صنایع مختلف برای تأمین ممبرانهای اصلی اسمز معکوس می باشد. 

Prepared by: Seyed Ahmad Mohamadi