غشاهای آب شور (BW) عناصر اسمز معکوس تخصصی هستند که به طور خاص برای تصفیه آب با غلظت متوسط جامدات محلول، معمولاً بین 1000 تا 10000 میلی گرم در لیتر طراحی شده اند. برخلاف غشاهای آب دریا که برای غلبه بر نیروهای اسمزی بالا به فشارهای شدید نیاز دارند، غشاهای BW برای نفوذپذیری بالا و شار در فشارهای عملیاتی پایینتر طراحی شدهاند. این آنها را به استاندارد صنعتی برای تصفیه آب چاه، آب سطحی، و آب فرآیند صنعتی تبدیل می کند که در آن نفوذ با کیفیت بالا برای بویلرها، برج های خنک کننده یا فرآیندهای تولید مورد نیاز است.
معماری یک مدرن غشاء BW به طور معمول از یک ساختار کامپوزیت لایه نازک (TFC) تشکیل شده است. این شامل یک لایه مانع پلی آمید متراکم است که نمک ها و مواد آلی را رد می کند، که توسط یک لایه پلی سولفون ریز متخلخل و یک پایه پلی استر غیر بافته شده پشتیبانی می شود. این رویکرد لایهای تضمین میکند که غشاء میتواند فشار هیدرولیک را تحمل کند و در عین حال نرخ دفع نمک بالا را حفظ میکند، که اغلب در مدلهای درجه یک از 99.5 درصد بیشتر میشود.
انتخاب غشا BW مناسب نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق ویژگی های عملکرد آن دارد. مهندسان باید شوری آب خوراک را با نرخ بازیافت مطلوب و مصرف انرژی متعادل کنند. زمانی که هدف آب فوقالعاده خالص باشد، انواع با دفع بالا در اولویت قرار میگیرند، در حالی که انواع کمانرژی برای کاهش ردپای کربن تأسیسات تصفیه انتخاب میشوند.
| پارامتر | غشای استاندارد BW | کم انرژی (LE) BW |
| فشار عملیاتی | 225 psi (15.5 بار) | 150 psi (10.3 بار) |
| رد نمک | 99.5٪ - 99.7٪ | 99.0٪ - 99.3٪ |
| فید Space Wrapper | 28 - 34 میلیون | 34 میل (مقاوم در برابر رسوب) |
طول عمر غشاهای BW به شدت با اثربخشی سیستم پیش تصفیه و سازگاری پروتکلهای Cleaning-in-Place (CIP) تعیین میشود. از آنجایی که منابع آب شور اغلب حاوی سطوح بالایی از سیلیس، کربنات کلسیم و مواد آلی هستند، این غشاها در برابر پوسته پوسته شدن و رسوب زیستی حساس هستند. اجرای یک سیستم دوز ضد اسکالانت قوی برای جلوگیری از رسوب مواد معدنی روی سطح غشا ضروری است.
آخرین نسل از غشاهای BW بر افزایش سطح فعال بدون گسترش ردپای فیزیکی عناصر 8 اینچی یا 4 اینچی تمرکز دارد. با استفاده از جداکنندههای نازکتر و طرحهای برگ کارآمدتر، تولیدکنندگان میتوانند مواد غشایی بیشتری را در یک مخزن تحت فشار قرار دهند. این امکان تولید بیشتر نفوذپذیر را در همان محدودیتهای فضایی فراهم میکند، که برای کارخانههایی که به دنبال ارتقای ظرفیت بدون ایجاد زیرساختهای جدید هستند، حیاتی است.
علاوه بر این، پیشرفتها در فناوری نانو منجر به توسعه غشاهای "هوشمند" با افزایش تحمل کلر و توپولوژیهای سطح صافتر شده است. یک سطح صاف تر، "نقاط لنگر" را برای باکتری ها و ذرات کلوئیدی کاهش می دهد، به طور قابل توجهی فواصل بین تمیز کردن شیمیایی را افزایش می دهد و هزینه عملیاتی کلی سیستم تصفیه آب را کاهش می دهد.
انتخاب صحیح غشاء BW فقط یک تصمیم فنی نیست بلکه یک تصمیم مالی است. در حالی که غشاهای درجه یک ممکن است هزینه خرید اولیه بالاتری داشته باشند، توانایی آنها برای کار در فشارهای پایین تر می تواند منجر به هزاران دلار صرفه جویی در انرژی سالانه شود. علاوه بر این، غشاهای با دوام بالاتر، فرکانس تعویض را کاهش می دهند، که زمان خرابی و هزینه های نیروی کار مرتبط با استخراج و بارگیری غشا را به حداقل می رساند.
در بخشهای صنعتی مانند تولید نیمههادیها یا داروسازی، که کیفیت آب مستقیماً با بازده محصول مرتبط است، قابلیت اطمینان غشاهای BW بسیار مهم است. المانهای BW با دفع بالا تضمین میکنند که سیستمهای دییونیزاسیون پایین دست (DI) یا الکترودیونیزاسیون (EDI) بیش از حد بارگذاری نمیشوند، در نتیجه از گرانترین اجزای قطار آبی محافظت میکنند.
