۴۰۴۰ یا ۸۰۴۰؟ راهنمای قدم‌به‌قدم سایزینگ ممبران در آب‌های لب‌شور

مفاهیم پایه اندازه‌گذاری—از شار تا Recovery و آرایش استیج‌ها

هدف از «Sizing» این است که با ورودی‌های واقعی (TDS، دما، دبی آبِ مورد نیاز، و محدودیت‌های رسوب/پمپ)، تعداد المنت‌ها، چیدمان Pressure Vessel‌ها، فشار موردنیاز و در نهایت توان پمپ را به‌گونه‌ای تعیین کنیم که دستگاه با راندمان بالا و بدون ریسک Scaling کار کند. در این بخش، مفاهیم کلیدی را تعریف و مرزهای امن طراحی در آب‌های لب‌شور را مرور می‌کنیم.

۱. واژه‌نامه طراحی

• Flux (شار) — J (LMH): دبی پرمیت بر واحد سطح غشا؛ واحد آن «لیتر بر مترمربع بر ساعت» است. در آب‌های لب‌شور معمولاً ۸ تا ۱۸ LMH بسته به TDS و دما انتخاب می‌شود. شار بالاتر، دستگاه کوچک‌تر اما ریسک رسوب و فرسودگی بیشتر.
• Membrane Area — A (m²): سطح مؤثر هر المنت. برای ۴۰۴۰ها معمولاً حدود ۷٫۵ تا ۸٫۵ m² و برای ۸۰۴۰ها حدود ۳۵ تا ۴۱ m² است (بسته به سازنده/مدل).
• Permeate Flow — Q_p: دبی آب تصفیه‌شدهٔ موردنیاز (مثلاً m³/day). مقدار طراحی شماست.
• Recovery — R (%): نسبت پرمیت به خوراک: R = Qp / Qf. در آب‌های لب‌شور، معمولاً ۳۵ تا ۶۵٪ بسته به TDS و کِیمیاگری رسوب انتخاب می‌شود.
• Concentrate — Q_c: جریان آب دورریز: Qc = Qf − Qp.
• ΔP: اختلاف فشار در هر استیج/قطار که از افت اصطکاکی لوله‌کشی و عبور از المنت‌ها ناشی می‌شود.
• Osmotic Pressure — π: فشار اسمزی ناشی از نمک‌های محلول. برآورد تجربی ساده: π ≈ 0.74 × TDS(g/L) (در ۲۵°C). مثلاً برای ۳ g/L حدود ۲٫۲ بار.
• NDP: فشار مؤثر رانندهٔ عبور آب از غشا؛ تقریباً NDP ≈ Pavg − π (با در نظر گرفتن افت‌ها). هرچه NDP بیشتر، شار بالاتر—تا جایی که محدودیت‌های طراحی و رسوب اجازه می‌دهند.

۲. رابطه‌های کلیدی که همه‌چیز را به‌هم وصل می‌کنند

• دبی پرمیت طراحی: Qp = J × Atotal که در آن Atotal = N × Aelem و N تعداد المنت‌هاست.
• خوراک موردنیاز: Qf = Qp / R و Qc = Qf − Qp = Qp × (1 − R)/R.
• توان هیدرولیکی پمپ (حدسی): Phyd = (Qf × ΔPpump)/η با یکان‌های سازگار (مثلاً Qf بر حسب m³/s و ΔP بر حسب Pa). برای مهندسی عملی، تبدیل ساده‌تر: P(kW) ≈ (Qf(m³/h) × ΔP(bar)) / (36 × η).

۳. انتخاب شار ایمن—تابع TDS و دما

شار بیش از حد در آب‌های لب‌شور گرایش شدید به Scaling ایجاد می‌کند. جدول زیر نقطه‌های شروع واقع‌بینانه را پیشنهاد می‌کند (قابل ریزتنظیم با نرم‌افزار و آنالیز رسوب):

دما اثر مستقیم بر ویسکوزیته و سینتیک دارد؛ در ۱۵°C معمولاً ۱۰–۱۵٪ شار را کم‌تر انتخاب کنید. در ۳۵°C می‌توان محتاطانه ۵–۱۰٪ شار را بالا برد.

۴. دامنه Recovery امن—تابع کیفیت آب و ریسک Scaling

Recovery بالاتر یعنی مصرف آب خام و انرژی کمتر، اما غلظت نمک در کنسانتره بالاتر می‌رود و ریسک رسوب بیشتر می‌شود. دامنه‌های زیر برای آب چاه متعارف‌اند (پیش از هر تصمیم، آنالیز رسوب/سیلیکا را در نظر بگیرید):

۵. ۴۰۴۰ یا ۸۰۴۰؟ منطق انتخاب ابعاد المنت

المنت‌های ۸ اینچ (۸۰۴۰) «اسب کار» سیستم‌های لب‌شورند: سطح مؤثر زیاد، افت فشار کم‌تر به‌ازای دبی مساوی، و CAPEX/ OPEX بهینه در ظرفیت‌های متوسط به بالا. ۴۰۴۰ در ظرفیت‌های کم، رَک‌های کوچک، یا جاهایی که ارگونومی/قیمت اولیهٔ پایین مهم است انتخاب می‌شود. مقایسهٔ سریع:

۶. آرایش استیج‌ها و نسبت‌های ۱:۱، ۲:۱ و ۳:۲

چیدمان «استیج» تعیین می‌کند چند Vessel در استیج اول و چندتا در استیج دوم/سوم دارید. هدف: نگه داشتن سرعت عرضی (Crossflow) کافی در استیج‌های انتهایی تا رسوب نگیرد، در حالی‌که انرژی هدر نرود. قواعد سرانگشتی:

• ۱:۱ (یک استیج): برای دبی‌های کم یا آب‌های کم‌ریسک؛ ساده و کم‌هزینه.
• ۲:۱ (دو استیج): رایج در لب‌شور؛ استیج اول پرظرفیت‌تر، دومی کم‌ظرفیت‌تر تا سرعت در انتها بیفتد اما کفایت کند.
• ۳:۲ و بالاتر: برای دبی‌های بزرگ با ۸۰۴۰؛ بهینه‌سازی Crossflow و ΔP.

۷. برآورد فشار موردنیاز—از اسمز تا افت اصطکاک

فشار خوراک باید «NDP کافی» به غشا بدهد، در عین حال افت اصطکاکی لاین‌ها و Vesselها جبران شود. برآورد سادهٔ میدانی:

1. π خوراک را از TDS تخمین بزنید (مثلاً π ≈ ۰٫۷۴×TDS(g/L)).
2. برای رسیدن به شار طراحی، NDP هدف را ۵ تا ۱۲ بار (بسته به غشا/دما/شار) در نظر بگیرید.
3. ΔP در هر استیج را ۰٫۵ تا ۱٫۵ بار فرض کنید (آرایش و دبی مؤثر است).
4. فشار ورودی ≈ π + NDP + ΔP + حاشیهٔ ۱۰–۱۵٪.

مثلاً برای TDS=۳۰۰۰ ppm (≈۳ g/L ⇒ π≈۲٫۲ bar)، شار هدف ۱۲ LMH و ΔP≈۱ bar، ممکن است به ۱۰–۱۲ بار فشار ورودی نیاز باشد (بسته به مدل ممبران).

۸. توان پمپ—ساده اما مطمئن محاسبه کنید

پس از تعیین Qf و فشار، توان هیدرولیکی پمپ را با بازده کل (موتور+پمپ) تخمین بزنید. اگر بازده کل ۶۵٪ باشد:

P(kW) ≈ ( Qf(m³/h) × ΔP(bar) ) / (36 × 0.65)

ΔP در اینجا همان فشار «مؤثر» پمپ برای رساندن سیستم به P_in است (نه فقط ΔP اصطکاکی). برای انتخاب نهایی، منحنی سازندهٔ پمپ را ملاک بگیرید.

۹. ورودی‌های لازم برای شروع طراحی

• Q_p روزانه/ساعتی موردنیاز (مثلاً ۱۰ m³/day).
• TDS و آنالیز کیفی (Ca, Mg, SO₄, HCO₃, SiO₂… برای ارزیابی رسوب).
• دما (برای اصلاح شار/ویسکوزیته).
• محدودیت‌های فضا/برق/نصب (۴۰۴۰ یا ۸۰۴۰).
• سیاست نگهداری (CIP، ضد‌رسوب، پایش SDI).

۱۰. چک‌لیست پیش از محاسبه

• Recovery هدف را با نگاه به رسوب انتخاب کنید، نه صرفاً صرفه‌جویی آب.
• شار را برای بدترین دما و بالاترین TDS تنظیم کنید.
• از ممبران با برند/مدل مشخصات روشن استفاده کنید و Area واقعی همان مدل را ملاک قرار دهید.
• پیش‌تصفیهٔ سالم، شرط لازمِ هر عددی است؛ کیفیت هوزینگ فیلتر روی افت فشار و آب‌بندی اثر مستقیم دارد.
• برای صیقل طعم در مصارف شرب، تِراین نهایی را با دقت ببندید (در صورت نیاز پست‌پالایش)؛ اگر مسیر شرب دارید، فقط یک‌بار به پست‌کربن رجوع کنید.

در بخش دوم، با همین مفاهیم، یک «الگوریتم گام‌به‌گام» می‌سازیم: از ورودی‌ها تا محاسبهٔ تعداد المنت‌ها و آرایش استیج و نهایتاً برآورد فشار و توان پمپ—همراه با فرمول‌های واحد‌دار و خطاهای رایج که باید از آن‌ها دوری کرد.

گام‌به‌گام از داده خام تا تعداد المنت، استیج و فشار طراحی

برای طراحی درست یک سیستم RO لب‌شور، کافی نیست بدانیم آب چقدر شور است یا چند لیتر در ساعت نیاز داریم؛ باید پارامترها را به‌صورت عددی به هم مرتبط کنیم. در این بخش، مراحل محاسبه را به زبان ساده اما دقیق بیان می‌کنیم و با مثال واقعی پیش می‌رویم تا بتوانید بدون نرم‌افزار اختصاصی، برآورد اولیهٔ قابل اعتماد بسازید.

۱. گام اول: مشخص‌کردن داده‌های ورودی

۲. گام دوم: محاسبهٔ سطح کل موردنیاز غشا

رابطهٔ پایه Qp = J × A_total است. با تبدیل واحدها:

A_total = ( Qp(L/h) / J(L/m²·h) ) = 417 / 12 = 34.75 m²

پس به حدود ۳۵ مترمربع سطح غشا نیاز داریم. هر المنت ۴۰۴۰ حدود ۸ m² سطح دارد، بنابراین:

N = 34.75 / 8 ≈ 4.3 → 5 عدد المنت ۴۰۴۰

در صورت استفاده از ۸۰۴۰ با سطح ۳۸ m²، تنها ۱ المنت کفایت می‌کند (با حاشیه برای دبی طراحی‌شده حدود ۴۰۰ L/h).

۳. گام سوم: انتخاب آرایش استیج و Pressure Vessel

۵ عدد المنت ۴۰۴۰ را می‌توان در دو Vessel (هرکدام ۳ و ۲ عدد) با آرایش ۲:۱ چید. این چینش تعادل خوبی میان سرعت عرضی و افت فشار دارد. در ظرفیت‌های بزرگ‌تر (مثلاً ۲۰ m³/day)، از ۸۰۴۰ و آرایش ۳:۲ یا ۴:۲ استفاده می‌شود.

هر Vessel باید طوری طراحی شود که فشار در آخرین المنت حداقل ۰٫۷ فشار ورودی باشد تا Crossflow کافی برای شست‌وشوی سطح غشا حفظ شود.

۴. گام چهارم: برآورد فشار موردنیاز پمپ

1. فشار اسمزی را از رابطهٔ π = 0.74 × TDS(g/L) محاسبه کنید:

   π = 0.74 × 4 = 2.96 bar

2. برای شار ۱۲ LMH و Recovery ۵۰٪، فشار مؤثر (NDP) حدود ۸–۱۰ bar نیاز است.
3. با افزودن ΔP (۱ bar) و حاشیه، فشار ورودی کل حدود ۱۲–۱۳ bar برآورد می‌شود.

۵. گام پنجم: محاسبهٔ دبی خوراک و پمپ

از رابطهٔ Qf = Qp / R داریم:

Qf = 417 / 0.5 = 834 L/h ≈ 0.83 m³/h

پمپ باید بتواند ۰٫۸۳ m³/h دبی را در ۱۳ bar تأمین کند. توان هیدرولیکی موردنیاز (با راندمان ۶۵٪):

P(kW) = ( Qf × ΔP ) / (36 × η) = (0.83 × 13) / (36 × 0.65) ≈ 0.46 kW

در نتیجه، پمپی با موتور ۰٫۷۵ کیلووات انتخاب منطقی و ایمن است.

۶. گام ششم: برآورد افت فشار کل و حاشیهٔ طراحی

افت فشار در هر المنت حدود ۰٫۲ تا ۰٫۳ بار است. برای ۵ المنت، ΔP کل ≈ ۱٫۲ بار. حاشیهٔ ۱۵٪ (≈۲ بار) به فشار پمپ اضافه کنید تا اطمینان حاصل شود در افت‌های آینده نیز سیستم پایدار کار کند.

۷. گام هفتم: بررسی محدودیت‌های Scaling و SDI

قبل از نهایی‌کردن طراحی، شاخص SDI آب خوراک باید زیر ۵ باشد تا ممبران دیرتر گرفته شود. همچنین مقدار سیلیکا نباید بالاتر از ۲۵ mg/L در کنسانتره باشد. در غیر این صورت Recovery باید کاهش یابد یا ضد‌رسوب تزریق شود.

۸. گام هشتم: تحلیل گزینهٔ ۸۰۴۰ برای همان مثال

• سطح مؤثر: ۳۸ m² → در شار ۱۲ LMH، دبی = ۴۵۶ L/h (تقریباً همان نیاز ما).
• فشار ورودی مشابه (۱۲ bar) ولی افت فشار کمتر (۰٫۷ bar).
• Recovery همان ۵۰٪؛ بنابراین Qf = ۰٫۹ m³/h.
• توان پمپ با همان فرمول: (۰٫۹×۱۲)/(36×0.65)=۰٫۴۶kW → مشابه ۴۰۴۰ ولی با راندمان بالاتر و دستگاه کوچک‌تر.

در ظرفیت‌های بالاتر از ۱۰ m³/day، استفاده از ۸۰۴۰ معمولاً از نظر هزینهٔ نصب و نگهداری مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

۹. خطاهای رایج در طراحی

• انتخاب شار بیش از ۲۰ LMH در آب‌های لب‌شور (باعث Scaling سریع).
• عدم در نظر گرفتن افت فشار واقعی در لوله‌کشی و اتصالات.
• استفاده از Recovery بیش از ۶۰٪ بدون ضد‌رسوب یا آنالیز دقیق.
• نادیده گرفتن دمای واقعی محیط؛ شار و فشار باید نرمال‌سازی شوند.
• در نظر نگرفتن فاز CIP و مسیر برگشت برای سرویس دوره‌ای.

۱۰. پیشنهاد نهایی برای آب‌های لب‌شور متعارف ایران

در بخش سوم، به سراغ جزئیات طراحی پمپ و مدار هیدرولیکی می‌رویم: نحوهٔ انتخاب پمپ بر اساس منحنی عملکرد، افت اصطکاکی خطوط، و ارتباط آن با دمای آب و توان موتور الکتریکی.

طراحی پمپ، منحنی عملکرد، افت اصطکاک و بهینه‌سازی انرژی

پس از تعیین شار طراحی، تعداد المنت‌ها و آرایش استیج‌ها، نوبت به «قلب هیدرولیک» سامانه می‌رسد: پمپ فشاربالا. انتخاب پمپ باید به‌گونه‌ای باشد که در نقطهٔ کاریِ واقعی (نه ایده‌آل) با راندمان بالا کار کند، کاویتاسیون نگیرد، و حاشیهٔ کافی برای افت‌های آینده داشته باشد. در این بخش، از خواندن منحنی پمپ و محاسبهٔ افت اصطکاک تا برآورد توان، انرژی و نکات نگهداری پیشگیرانه را قدم‌به‌قدم مرور می‌کنیم. همچنین یک بار به انتخاب و جایگزینی درستِ فیلتر ممبران اشاره می‌کنیم تا اکوسیستم طراحی کامل شود.

۱) خواندن منحنی پمپ: H–Q، راندمان و نقطهٔ بهترین عملکرد (BEP)

هر پمپ سانتریفیوژ با یک مجموعه منحنی عرضه می‌شود که رابطهٔ دبی–هد (H–Q)، راندمان (η)، توان محور (P) و NPSHr را نشان می‌دهد. هدف شما تطبیق «نقطهٔ کاری» سیستم (Qf و هد موردنیاز) با ناحیهٔ راندمان بالا و نزدیک BEP است.

• هد معادل: برای آب، تبدیل فشار به هد تقریباً H(m) ≈ ΔP(bar) × 10.2 است. اگر فشار طراحی ۱۳ بار باشد، هد معادل حدود ۱۳۲ متر ستون آب خواهد بود.
• نقطهٔ کاری: دبی خوراک (Qf) را از بخش ۲ دارید؛ مثلاً ۰٫۸۳ m³/h. روی منحنی، نقطه‌ای را بیابید که در حوالی ۱۳۰ m هد، چنین دبی‌ای می‌دهد و راندمانش بیشینه یا نزدیک به بیشینه است.
• حاشیهٔ هد: دست‌کم ۱۰–۱۵٪ هد اضافه برای فرسودگی، دمای پایین‌تر، و افت‌های آتی در نظر بگیرید.

۲) کاویتاسیون و NPSH: شرط لازم برای دوام پمپ

کاویتاسیون زمانی رخ می‌دهد که فشار در دهانهٔ مکشِ پمپ به زیر فشار بخار آب سقوط کند و حباب‌ها ایجاد و برهم بشکنند؛ ارتعاش، صدا و تخریب پره‌ها نتیجهٔ آن است. برای پرهیز از این فاجعهٔ آرام، باید اطمینان حاصل کنید NPSHa ≥ NPSHr + حاشیه.

• NPSHa به شرایط نصب بستگی دارد: تراز مخزن نسبت به پمپ، طول و قطر لولهٔ مکش، اتصالات و دمای آب.
• NPSHr از منحنی سازنده خوانده می‌شود و تابع دبی است (هرچه دبی بیشتر، NPSHr بزرگ‌تر).
• راهکارها: کوتاه و مستقیم‌کردن خط مکش، افزایش قطر لولهٔ مکش، کاهش اتصالات تند، بالا آوردن تراز مخزن نسبت به پمپ، و پرهیز از فیلترهای ریز در مکش.

۳) افت اصطکاک و تلفات لاین‌ها: چرا اعداد کاتالوگ کافی نیستند؟

هدِ موردنیاز پمپ فقط «فشار اسمزی + NDP» نیست؛ باید افت اصطکاک در لوله‌ها، اتصالات، شیرها، پرشر وسل‌ها و تجهیزات جانبی را هم بیفزایید. برای برآورد مهندسی:

1. افت خط لولهٔ مستقیم: از رابطهٔ دارسی–ویسباخ یا جداول آماده استفاده کنید. قاعدهٔ سرانگشتی در دبی‌های خوراک RO: برای لولهٔ ¾ اینچ در دبی ~۰٫۸ m³/h، افتی در حدود ۰٫۲–۰٫۳ bar به ازای هر ۳۰–۴۰ متر خط مستقیم متداول است.
2. اتصالات: هر زانویی ۹۰°، سه‌راهی و شیر سوزنی، معادل چند متر طول مؤثر هستند؛ جمع این معادل‌ها را به طول خط بیفزایید.
3. وسل‌ها و المنت‌ها: افت هر المنت ۸ اینچ در حوالی ۰٫۱–۰٫۲ bar (تابع دبی و ویسکوزیته) است؛ برای ۵ المنت حدود ۰٫۵–۱ bar لحاظ کنید.

در نمونهٔ بخش ۲، با ۵ المنت و خطوط کوتاه، ΔP کل ≈ ۱٫۲ bar منطقی است. اگر مسیر طولانی‌تری دارید یا قطر لوله کوچک است، این عدد را اصلاح کنید.

۴) برآورد توان و انتخاب موتور: عدد را دست‌کم نگیرید

توان هیدرولیکی با رابطهٔ زیر برآورد می‌شود و سپس با لحاظ راندمان کل (پمپ×موتور×کوپلینگ) به توان نامی موتور می‌رسیم:

P(kW) ≈ ( Qf(m³/h) × ΔP(bar) ) / (36 × η_total)

در مثال ۰٫۸۳ m³/h و ۱۳ bar و η_total ≈ ۰٫۶۵، توان ≈ ۰٫۴۶ kW است. برای دوام و راه‌اندازی ایمن، موتور ۰٫۷۵ kW انتخاب محتاطانه‌ای است. در دبی‌های بالاتر یا فشار ۱۴–۱۶ bar، پلهٔ بعدی موتور (۱٫۱–۱٫۵ kW) را بررسی کنید.

۵) کنترل دور (VFD): چرا تقریباً همیشه ارزشش را دارد؟

کیفیت آب خوراک، دما و بار مصرفی در سال تغییر می‌کند. این نوسانات اگر با پمپ ثابت جواب داده شوند، یا انرژی هدر می‌رود یا سیستم خارج از بهترین راندمان کار می‌کند. اینجا VFD (درایو فرکانس متغیر) راه‌گشاست:

• امکان تنظیم دقیق دبی و فشار برای نگهداشتن NDP در محدودهٔ هدف.
• کاهش ضربه‌های هیدرولیکی هنگام استارت/استاپ.
• صرفه‌جویی انرژی ۱۰–۳۰٪ در بسیاری از پروژه‌های لب‌شور.

۶) انرژی و هزینهٔ بهره‌برداری: تصویر سالانه

برآورد سادهٔ انرژی روزانه با فرض ۱۰ ساعت کار در روز:

E_day(kWh) ≈ P_motor(kW) × Hours × Load_factor

اگر ۰٫۷۵ kW و ۸ ساعت کار واقعی با Load ≈ ۰٫۷ باشد: E_day ≈ ۴٫۲ kWh. در مقیاس صنعتی، بهینه‌سازی VFD و کاهش افت‌ها، هزینهٔ سالانهٔ برق را معنادار کم می‌کند.

۷) انتخاب قطر لوله و سرعت مجاز: هم کاویتاسیون، هم رسوب

در خط مکش، سرعت را زیر ۱٫۵ m/s نگه دارید تا افت و ریسک کاویتاسیون کم بماند. در خط رانش، ۲–۳ m/s عموماً متعادل است. قطر مناسب را از دبی و سرعت مطلوب به‌سادگی محاسبه کنید:

D = √(4Q / (πV))  →  Q: m³/s , V: m/s

برای ۰٫۸۳ m³/h (≈ 0.00023 m³/s) و V=2 m/s، قطر داخلی ≈ ۱۲ میلی‌متر می‌شود؛ یعنی قطر نامی ½ تا ¾ اینچ (با لحاظ ضخامت و استاندارد لوله).

۸) ابزار دقیق و کنترل‌ها: بدون سنجش، بهینه‌سازی ممکن نیست

• گیج‌های فشار در ورودی و خروجی هر استیج برای پایش ΔP.
• فلومترهای پرمیت و کنسانتره برای کنترل Recovery لحظه‌ای.
• هدایت‌سنج در پرمیت برای رصد دفع نمک.
• دماسنج روی خوراک؛ شار تابع دماست.
• pH متر برای نظارت بر خوراک و اثربخشی ضد‌رسوب/پیش‌تصفیه.

۹) مثال تکمیلی

داده‌ها: Qp=۱۰ m³/day، Qf=۰٫۸۳ m³/h، TDS=۴۰۰۰ ppm، R=۵۰٪، ΔP کل≈۱٫۲ bar، فشار ورودی≈۱۳ bar، ۵ المنت ۴۰۴۰ در آرایش ۳:۲.

1. هد کل: ≈ ۱۳×۱۰٫۲ ≈ ۱۳۲ m.
2. پمپ: انتخاب مدلی که در ۰٫۸–۰٫۹ m³/h و ۱۳۰–۱۴۵ m هد، η≥۶۰٪ بدهد.
3. NPSH: با خط مکش ۱ اینچ و مخزن بالادست، NPSHa را محاسبه/راستی‌آزمایی کنید؛ از NPSHr منحنی بالاتر باشد.
4. VFD: دور پمپ را طوری تنظیم کنید که ΔP خروجی استیج‌ها متعادل و Recovery پایدار باشد (نوسان کمتر از ±۲٪).

۱۰) خطاهای پرتکرار در انتخاب پمپ برای RO لب‌شور

• انتخاب پمپ بر اساس «فشار نامی» بدون لحاظ افت لاین‌ها و ΔP داخل وسل‌ها.
• کارکرد مداوم پمپ دورثابت در دمای متغیر؛ شار از محدودهٔ امن خارج می‌شود.
• بی‌توجهی به NPSH و استفاده از لولهٔ مکش باریک و طویل.
• نادیده‌گرفتن کاهش راندمان با دورهای بسیار پایین/بالا (خارج از ناحیهٔ BEP).
• سطح ابزار دقیق ناکافی؛ مشکل‌زاییِ دیرهنگام به‌جای پیشگیری.

۱۱) نگهداری پیشگیرانهٔ پمپ و مدار فشاربالا

• بازبینی ماهانهٔ نشتی‌ها، لرزش و دمای یاتاقان‌ها؛ روان‌کاری طبق توصیهٔ سازنده.
• تنظیم حداقل هر شش‌ماه یک‌بارِ ست‌پوینت‌های VFD/فشار با توجه به تغییرات فصلی.
• تمیزکاری/تعویض دوره‌ای استرینرهای مکش؛ ریزذرات دشمن آب‌بندی و پروانه‌اند.
• بازبینی ادواری پرشرسوییچ/پرشرلیـف برای حفاظت در برابر اُورتراول فشار.

جمع‌بندی کلی

اکنون تمام قطعات پازل «سایزینگ ممبران ۴۰۴۰ یا ۸۰۴۰ برای آبِ چاهِ لب‌شور» کنار هم قرار گرفته‌اند: از مفهوم شار و Recovery تا برآورد تعداد المنت و آرایش استیج‌ها، و در نهایت انتخاب پمپ و کنترل افت‌ها.

۱) ورک‌شیت طراحی (Design Worksheet) — پر کنید و تصمیم بگیرید

جدول زیر، همهٔ ورودی‌ها و خروجی‌های کلیدی را کنار هم می‌گذارد. کافی است مقادیر ستون «نمونه» را با داده‌های خودتان جایگزین کنید و ستون «محاسبات/نتیجه» را تکمیل نمایید.

۲) سناریوهای مرزی (Edge Cases) — چگونه تنظیم کنیم؟

الف) سیلیکأ بالای خوراک (> 20–30 mg/L)

• Recovery را ۵–۱۰٪ کاهش دهید تا غلظت سیلیکا در کنسانتره پایین بیاید.
• شار را ۲–۳ LMH کم‌تر بگیرید؛ سیلیکا در شارهای بالا سرِ ناسازگاری دارد.
• پایش منظم سیلیکأ پرمیت و کنسانتره؛ اگر روند افزایشی دیدید، اقدام اصلاحی فوری.

ب) دمای پایین (≤ 15°C)

• شار مرجع را ۱۰–۱۵٪ کاهش دهید (افزایش ویسکوزیته).
• فشار ورودی را کمی بالا ببرید تا NDP حفظ شود، ولی ΔP را کنترل کنید.

پ) آب لب‌شور سنگین (TDS≈6000–8000 ppm)

• شار ۸–۱۰ LMH، Recovery ۴۰–۴۵٪، آرایش ۲:۱ یا ۳:۲ با ۸۰۴۰.
• بررسی دقیق ضد‌رسوب و SDI؛ برنامهٔ CIP مدون.

۳) چک‌لیست اجرایی پیش از راه‌اندازی (Pre-Commissioning)

• تست هیدرواستاتیک خطوط فشاربالا و آب‌بندیِ تمام فیتینگ‌ها.
• تأیید دقت ابزار دقیق (گیج‌ها، فلومترها، هدایت‌سنج، دماسنج).
• راه‌اندازی پمپ با VFD و تنظیم Ramp-up نرم برای حذف ضربهٔ هیدرولیک.
• پایش اولیهٔ Qf، Qp، Qc طی ۶۰ دقیقه؛ تثبیت Setpoint برای NDP هدف.
• ثبت شرایط مبنا: دما، هدایت خوراک/پرمیت، ΔP هر استیج، شار نرمال‌شده.

۴) چک‌لیست بهره‌برداری و نگهداری (Post-Commissioning)

• پایش روزانهٔ هدایتِ پرمیت و ΔP؛ اگر روند صعودی شد، علت‌یابی سریع.
• SDI هفتگیِ خوراک؛ هدف < 5. افزایش SDI یعنی باید پیش‌تصفیه را تقویت کنید.
• برنامهٔ CIP متناسب با افت شار (۱۰–۱۵٪) و رشد ΔP (۱۵–۲۰٪).
• برای کاربردهای شرب، صیقل نهایی و رساندن طعم به نقطهٔ مطلوب با فیلتر مینرال پس از خروجیِ خطِ پرمیت.

۵) کارهای ممنوعه پرهزینه