جدول ۴-۱۲ مصرف انرژی و مقدار بازیابی محصول برای انواع سیستم­های غشایی]۵۴[

۴-۳-۳-۸ چگونگی عبور جریان ورودی از طریق غشا
بسته به نوع عملیات فرآیندهای غشایی، جریان ورودی به دو صورت می‌تواند از طریق غشا عبور کند[۲۳].
الف: عبور به صورت عمود برغشا (جریان بن‌بستی)
در چنین حالتی تنها یک جریان ورودی محلول و یک جریان خروجی (بخشی از محلول ورودی که از میان غشا عبور می‌کند) به نام نفوذی وجود دارد.
ب: عبور به صورت جانبی (جریان متقاطع)
در مدول‌های عبور به صورت جریان متقاطع، جریان سیال از سطح غشا و موازی با سطح عبور می‌کند. این مدول­ها دارای یک مسیر ورودی {Entry} (محلول ورودی) و دو خروجی {Outlet} (بخش نفوذی و بخشی از محلول ورودی که روی جدار پرفشار باقی می‌مانند) هستند. شکل ۴-۱۳ مقایسه‌ی روش‌های عبور جریان ورودی از طریق غشا را نشان می‌دهد[۵۴].
شکل ۴-۱۳ فرآیندهای عبور جریان ورودی از غشا]۵۴[
۴-۳-۳-۹ پدیده‌ی گرفتگی و پلاریزاسیون غلظتی در سیستم‌های غشایی
پلاریزاسیون یکی از پدیده ­های مهمی است که در غشاهای مختلف اتفاق می‌افتد. وقتی آب تصفیه‌شده توسط غشا افزایش می‌یابد، مولکول­ها و یون‌ها در سطح غشا باقی می­مانند و پس از مدتی با تجمع در سطح غشا سبب افزایش غلظت در یک طرف غشا و بالا رفتن فشار اسمزی می‌شوند. درنتیجه غلظت مواد در نواحی نزدیک سطح غشا با غلظت توده در سیال متفاوت می­گردد. غلظت فوق با افزایش فاصله از سطح غشا به صورت لگاریتمی کاهش می‌یابد. درنتیجه حداکثر غلظت در سطح غشا حاصل می‌شود. در انتهای لایه مرزهای غلظتی، غلظت به حداقل آن یعنی غلظت توده خواهد رسید. این پدیده یعنی افزایش غلظت مواد در ناحیه‌ی نزدیک سطح غشا اصطلاحاً پلاریزاسیون غلظتی نامیده می‌شود. پلاریزاسیون غلظتی اولاً یک پدیده‌ی برگشت­پذیر است و ثانیاً به‌سرعت با گذشت زمان به حالت یکنواخت درمی‌آید. بنابراین کاهش آب شیرین در لحظات نخست مربوط به پلاریزاسیون غلظتی است. درصورتی‌که غلظت مواد در لایه‌ی غلظتی زیاد شود این لایه ممکن است دارای ویسکوزیته بالایی گردد و سرانجام به صورت ژل درآید. پلاریزاسیون غلظتی باعث می‌شود که کارایی فرایند جداسازی کاهش یابد. با افزایش مقاومت در برابر عبور سیال که ناشی از افزایش غلظت در مجاورت سطح غشا است، فشار نیز کاهش می‌یابد[۵۴].
گرفتگی غشا عبارت است از تجمع برگشت­پذیر یا برگشت‌ناپذیر مواد روی سطح یا درون غشا به‌طوری‌که نحوه‌ی عملکرد غشا تغییر یابد. در اثر پدیده‌ی گرفتگی قطر حفره­های غشا کاهش می‌یابد و ممکن است به انسداد تعدادی از آن‌ها بیانجامد. تجمع مواد و به­هم­چسبیدن آن‌ها منجر به تشکیل لایه ­هایی بر روی سطح غشا می­گردد. این لایه ­ها و موادی که درون غشا باقی مانده­اند باعث می‌شوند که مقاومت بیشتری در برابر عبور سیال ایجاد گردد. با افزایش ضخامت و تراکم لایه ­ها مقاومت ناشی از آن‌ها به تدریج افزایش می‌یابد که درنتیجه فلاکس خروجی از غشا با گذشت زمان کاهش می‌یابد. در میان غشاها، غشای RO و NF نسبت به انواع مکانیسم گرفتگی حساس­اند[۵۴].
۴-۳-۳-۱۰ روش‌های کنترل و جلوگیری از پدیده‌ی گرفتگی و پلاریزاسیون غلظتی
کلیه ی روش‌هایی که برای این منظور به­کار گرفته می‌شوند در چهار زمینه‌ی زیر قابل تقسیم‌بندی هستند.
انتخاب غشای مناسب
با توجه به تأثیرات جنس غشا، ابعاد حفره‌ها و چگونگی توزیع آن‌ها و همچنین میزان تخلخل غشا بر روی شدت گرفتگی آن، بدون تردید انتخاب غشایی با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مناسب تا حد بالایی قادر است در کاهش شدت گرفتگی غشا مؤثر باشد[۵۴].
آماده‌سازی اولیه و تنظیم خصوصیات محلول ورودی
خصوصیات محلول ورودی به واحد صاف‌سازی غشایی ازجمله اجزای محلول، بار ذرات، ویسکوزیته ی سیال، دمای محلول ورودی و pH آن هر یک به‌نوبه‌ی خود تأثیرات متعددی بر روی پدیده‌های پلاریزاسیون غلظتی و گرفتگی دارند. تنظیم خصوصیات سیال ورودی و یافتن بهترین شرایط ورود آن به واحد صاف‌سازی غشایی اهمیت بسیاری دارد. باید توجه داشت که در برخی موارد امکان ایجاد تغییر روی برخی از متغیرهای سیال ورودی وجود ندارد و نیز در برخی موارد فرآوری ابتدایی ممکن است از نظر هزینه‌ی عملیاتی مقرون‌به‌صرفه نباشد[۵۵].
بهینه‌سازی شرایط عملیاتی