چکیده:
در مطالعه حاضر، تاثیر میدان الکترومغناطیسی روی انتقال نمک و آب و کاهش رسوب کربنات در حین نمک زدایی با اسمز معکوس بررسی شد. میدان الکترومغناطیسی توسط جریان AC از طریق یک سیم پیچ سولنوئید اطراف ماژول جداسازی غشایی تولید شد. شدت و فرکانس جریان به ترتیب 25 آمپر و 50 هرتز بود. آزمایشات با استفاده از محلول CaCO3 با غلظت 5/5 میلی مول بر لیتر انجام شدند. برای مقایسه، نمک زدایی توسط غشا در حضور و فقدان میدان الکترومغناطیسی انجام شد. اگرچه دمای فرآیند نمک زدایی ثابت نگهداشته شد، دمای محصول به هنگام اعمال میدان الکترومغناطیسی کمتر از 2 درجه سانتی گراد افزایش یافت. سیستم زمانی که در معرض میدان الکترومغناطیسی قرار گرفت به صورت پایدار عمل کرد. در طول آزمایشات، دفع نمک، سرعت جریان نفوذی (تصفیه شده)، و افت فشار غشایی در حضور و در غیاب میدان الکترومغناطیسی مقایسه شدند. علاوه بر این، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی مورفولوژی رسوبات استفاده شد. مشخص شد که دفع نمک و سرعت جریان نفوذی به هنگام اعمال میدان الکترومغناطیسی افزایش می یابد. علاوه بر این، آنالیز SEM ثابت کرد که رسوبات CaCO3 تشکیل شده در حضور میدان الکترومغناطیسی به شکل پودری هستند و چگالی کمتر از رسوبات تشکیل شده در موارد عدم استفاده از میدان الکترومغناطیسی دارند.
خلاصه ماشینی:
یکی از معایب این فرآیند تشکیل فولینگ های زیستی و ذره ای روی سطح غشای اسمز معکوس است که شدیدا بر عملکرد غشا تاثیر گذاشته و مصرف انرژی را افزایش می دهد.
در این مقاله، میدان الکترومغناطیسی (EMF) به عنوان روشی جدید برای کاهش فولینگ روی سطح غشا استفاده شده است.
دانشمندان روسی نشان داده اند که میدان مغناطیسی اعمال شده روی آب با کاهش تشکیل فولینگ باعث افزایش خلوص و تصفیه آب می شوند [3].
در مطالعات انجام شده روی تاثیر میدان های مغناطیسی بر روی آب و محلول های آبی، کلسیم کربنات (CaCO3) به دلیل کاربرد گسترده آن و همچنین این واقعیت که رسوبات (یا ته نشست های) سخت و زیان بار ایجاد می کند به شدت در نظر گرفته می شود.
آن ها مشاهده کردند که در حضور میدان الکترومغناطیسی، ضخامت و چگالی رسوبات تشکیل شده روی سطح غشا کاهش یافته و درصد بلورهای آراگونیت افزایش می یابد [17].
از طرف دیگر، تشکیل ذره ای فولینگ CaCO3 نشان می دهد که میدان الکترومغناطیسی هسته زایی در کل مایع را افزایش داده و رشد بلور روی سطح غشا را کاهش می دهد.
حضور میدان الکترومغناطیسی دفع نمک را افزایش داده و عبور نمک از غشا را کاهش می دهد و همچنین شار نفوذی از غشا را بیشتر کرده و فولینگ روی سطح غشا را کمتر می کند.
Y. Tai, Effect of the magnetic field on the growth rate of aragonite and the precipitation of CaCO3, Chem.
Xiao, Quantitative study of the effect of electromagnetic field on scale deposition on nanofiltration membranes via UTDR, Water Res. 41 (20) (Dec. 2007) 4595–4610.