دستگاه تصفیه آب صنعتی

تصفیه آب صنعتی

پیشرفته ترین روش تصفیه آب صنعتی ، روش اسمز معکوس است که در آن آب از یک سری غشاهای نیمه تراوا تحت فشار عبور داده می شود. این فشار خارجی بالاتر از فشار اسمزی معمولی است، در نتیجه مولکول های کوچکتر از منافذ غشاء عبور می کنند، در حالی که مولکول های بزرگتر قادر به عبور از غشاء نیستند (قطر منافذ یک غشاء حتی از قطر منافذ غشا کوچکتر است. یک ویروس و باکتری) و سپس به صورت جریان جانبی از کنار غشا عبور داده و دور ریخته می شوند.

در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک به دو جریان آب فیلتر شده و پساب غلیظ یا تبدیل می شود. روش اسمز معکوس قادر است آلاینده های میکروبیولوژیکی مانند مواد آلی نامحلول، مواد آلی محلول، اندوتوکسین ها، ویروس ها، باکتری ها و ذرات را جدا کند. روش اسمز معکوس با نام هایپرفیلتراسیون نیز شناخته می شود، به این معنی که با استفاده از این روش می توان ذرات کوچکی به اندازه یون را جدا کرد. همچنین می توان از این روش برای حذف املاح و سایر ناخالصی های آب و بهبود رنگ، طعم و مزه آن استفاده کرد. لازم به ذکر است که این فناوری بیش از یک قرن است که شناخته شده است، اما این فناوری تا 60 سال گذشته، یعنی تا زمانی که غشاهای ویژه ساخته نشده بود، توسعه گسترده ای نداشت.

تصفیه آب صنعتی با توجه به میزان شوری و ظرفیت (دبی) آب خام ورودی و همچنین آنالیز فیزیکی آب چاه یا دریا طراحی و ساخته می شود. ظرفیت تصفیه آب صنعتی از 10 متر مکعب در روز شروع می شود. این دستگاه ها با ظرفیت های کمتر از 100 متر مکعب در روز به همراه کلیه اتصالات لوله کشی، برق و کنترل اعم از برق و تابلوهای کنترل بر روی شاسی در کارخانه مهاب پیش ساخته می باشند. با افزایش ظرفیت دستگاه، تعداد شاسی های مورد نیاز برای ساخت دستگاه افزایش یافته و لوله کشی ارتباط بین مراحل مختلف تصفیه آب در محل نصب دستگاه توسط تیم نصب و راه اندازی انجام می شود.

مراحل تصفیه آب صنعتی

تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس RO آب شیرین کن RO شامل پنج مرحله اصلی می باشد که در خرید و انتخاب فروشنده باید به قطعات تصفیه آب صنعتی ارائه شده توسط آنها توجه کرد:

کلرزنی اولیه برای ضدعفونی آب

استفاده از سیستم پیش تصفیه شامل فیلتر شنی و کربنی است (در فیلتر شنی ذرات درشت 100 میکرون و در فیلتر کربن طعم یا بوی آب از آن گرفته می شود)

استفاده از فیلتر میکرونی (برای حذف ذرات تا پنج میکرون از آب)

اسمز معکوس (شامل پمپ کف و غشاهای تصفیه آب صنعتی)

تزریق آنتی اسکالانت (مواد شیمیایی) برای جلوگیری از تشکیل رسوب در آب

کاربردهای روش اسمز معکوس RO

تهیه و تولید آب آشامیدنی از آب شور ( آشامیدنی )

تامین و تولید آب فرآیندی برای کارخانجات دارویی و آرایشی و بهداشتی

تولید آب برای نیروگاه های بخار و سیکل ترکیبی

تامین و تولید آب برای دستگاه های دیالیز در بیمارستان ها

بازیافت زباله های صنعتی

تولید و تامین آب مورد نیاز دام و طیور

تصفیه آب صنعتی آب دریا

تامین و تولید آب صنعتی برای صنایع مختلف

با توجه به اینکه تامین آب سبک و بدون نمک همواره یکی از مهمترین اولویت های صنعتگران می باشد، تهیه تصفیه آب صنعتی می تواند انتخاب بهتری نسبت به مصرف کنندگان آب خالص باشد.

تصفیه آب صنعتی دریا معروف به آب شیرین کن دریا و در جامعه مهندسی با نام مستعار آب دریا شامل مجموعه ای از تجهیزات است که آب خام خروجی از دریا را تمیز می کند و با شیرین کردن و حذف املاح آب می توان از آن برای مصارفی خاص در اختیار استفاده کرد. از کاربر نهایی برای یک هدف خاص قرار داده شده است.

با توجه به اینکه مقدار مواد جامد محلول در آب دریا بیش از 10000 تا 45000 میلی گرم در لیتر است، باید چند قسمت به تصفیه آب صنعتی اضافه شود تا بتوان از آن برای شیرین سازی آب دریا استفاده کرد.

کلرید آب دریا بسیار بالاست، بنابراین باید تمام استانداردهای جوشکاری IWW رعایت شود تا خورندگی کلرید پس از مدتی روند عملیات تصفیه آب صنعتی آب دریا را مختل نکند.

مزایای تصفیه آب صنعتی با اسمز معکوس

سیستم پیوسته

امکان دریافت ورودی با TDS بالا

راندمان بالا در کل سیستم

نرخ بالای بازیافت آب آلوده تا 98 درصد منابع ورودی بر اساس میزان املاح و ناخالصی های موجود

مصرف انرژی کم

به حداقل شستشو نیاز دارد

سادگی فرآیند تنها عامل پیچیده در کنترل آب ورودی به سیستم برای به حداقل رساندن نیاز مداوم به تمیز کردن غشاها است.

ظرفیت های تولید چندگانه

هزینه پایین نصب، راه اندازی و نگهداری سیستم

عدم استفاده از مواد مضر برای انسان در این سیستم

استفاده از حداقل مواد شیمیایی در سیستم اسمز معکوس

امکان استفاده از منابع بی نهایت و قابل اعتماد یعنی آب دریا در این سیستم

عدم تحمیل هیچ گونه اثرات منفی بر محیط زیست

حذف کلیه آلاینده ها از قبیل آلاینده های آلی، معدنی و میکروبی

توانایی جداسازی آلاینده هایی که به آب رنگ، طعم و بوی نامطبوعی می دهند، مانند طعم های قلیایی و شور ناشی از کلریدها و سولفات ها.

قابلیت جداسازی عناصر سمی و مواد مضر برای سلامت انسان مانند کادمیوم، سرب، سیانید، آرسنیک و فنل توسط این سیستم.

تصفیه آب صنعتی در صنعت کشاورزی

سیستم های تصفیه آب صنعتی کشاورزی نسبت به سیستم های نمک زدایی آب آشامیدنی حساسیت کمتری دارند. زیرا می توانید مقداری آب خام را با آب تصفیه شده مخلوط کنید و مشکلی پیش نمی آید. در سیستم های تصفیه آب کشاورزی، آب خام ورودی معمولاً آب چاه یا آب دریا است که مقدار مواد جامد محلول در آب بالای 5000 میلی گرم در لیتر است. بنابراین برای رفع شوری و تلخی این آب باید آن را تصفیه و شیرین کرد.

نرم کننده های آب کشاورزی مانند دستگاه های تصفیه آب آشامیدنی دارای واحد پیش تصفیه متشکل از فیلتر شنی برای حذف املاح، فیلتر کربنی برای حذف بو و طعم، فیلتر میکرون، تزریق ضد اسکالانت و اگر آب حاوی کلیفرم باشد، از واحدهای ضد عفونی مانند ازن مولد و کلرساز استفاده می شود. در نهایت برای تصفیه نهایی وارد غشاهای اسمز معکوس می شود.

دستگاه تصفیه آب صنعتی چیست؟

دستگاه تصفیه آب صنعتی روشی است که اجزای معدنی آب نمک را حذف می کند. به طور کلی به حذف نمک ها و مواد معدنی از یک ماده هدف مانند نمک زدایی خاک که یک موضوع کشاورزی است، اطلاق می شود. دریا (به ویژه آب دریا) برای تولید آب برای نمک زدایی برای مصرف انسان یا آبیاری مناسب است. محصول فرآیند نمک زدایی آب نمک است. نمک زدایی در بسیاری از کشتی ها و زیردریایی های نیروی دریایی استفاده می شود. بیشتر علاقه مدرن به دستگاه تصفیه آب صنعتی بر تامین آب شیرین اقتصادی برای مصرف انسان متمرکز شده است. همراه با فاضلاب بازیافتی، یکی از معدود منابع آب مستقل از بارندگی است.

نمک زدایی آب دریا معمولاً به دلیل مصرف انرژی، بازیافت آب و صرفه جویی در مصرف آب، بیشتر از آب شیرین از آب های سطحی یا زیرزمینی هزینه دارد. با این حال، این گزینه ها همیشه در دسترس نیستند و تخلیه ذخایر یک مشکل بزرگ در سراسر جهان است. فرآیندهای نمک زدایی معمولاً به صورت گرما (در مورد تقطیر) یا مکانیکی (در مورد اسمز معکوس) به عنوان انواع انرژی اولیه انجام می شود.

در حال حاضر دو فناوری با بالاترین ظرفیت نمک زدایی در جهان وجود دارد، تقطیر فلاش چند مرحله ای و اسمز معکوس.

اسمز معکوس (RO) یا دستگاه تصفیه آب صنعتی یک فرآیند تصفیه آب است که یون ها و مولکول های ناخواسته و ذرات بزرگتر را از آب آشامیدنی با استفاده از یک غشای نیمه تراوا حذف می کند. در اسمز معکوس باید فشار اسمزی کنترل شود و برای این کار باید به سیستم فشار وارد شود تا بر فشار اسمزی غلبه کند و در نهایت فرآیند اسمز معکوس انجام شود.

اسمز معکوس می تواند انواع مختلفی از مواد شیمیایی محلول و معلق و همچنین گونه های بیولوژیکی (عمدتاً باکتری ها) را از آب حذف کند و همچنین می تواند در فرآیندهای صنعتی و تولید آب آشامیدنی استفاده شود. در نتیجه املاح از سمتی که غلظت آنها زیاد است دقیقاً برعکس اسمز وارد سمتی می شود که غلظت آنها کمتر است و دیگر نمی توانند به مایع اولیه برگردند.

دلایل استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی

در جوامع امروزی به دلیل مشکلات فراوان در صنعت و زندگی روزمره مردم، کمبود آب شیرین یکی از بزرگترین مشکلات و محدودیت هاست. چنین مشکلاتی را می توان در کشاورزی، مواد بهداشتی، تولید دارو و صنعت به جز آب شرب مشاهده کرد. آب دریا علاوه بر کم آبی منبع بسیار خوبی برای تولید آب نیز می باشد که به دلیل حجم بالای نمک و املاح غیر قابل استفاده است و با کمک دستگاه تصفیه آب صنعتی دریا می توان آب شور را به چرخه طبیعت بازگرداند. نمک زدایی RO 99.6 درصد نمک های موجود در آب دریا را از بین می برد و آن را به آب شیرین و خالص تبدیل می کند.

برای نمک زدایی آب با استفاده از اسمز معکوس، آب تصفیه نشده (آب نمک) با فشار بالا توسط یک پمپ به داخل محفظه ای با غشای نیمه تراوا، آب تقریباً خالص در یک طرف غشا و آب با املاح و ناخالصی در طرف دیگر منتقل می شود. جمع آوری می شود. این فشار بیشتر از فشار اسمزی معمولی است، در نتیجه مولکول های کوچکتری از منافذ غشایی عبور می کنند و مولکول های بزرگتر باقی می مانند. مولکول های بزرگتر در یک جریان جانبی از غشاء عبور کرده و دفع می شوند. در پیش تصفیه آب نمک با توجه به نوع املاح و ناخالصی ها از دستگاه ها و تجهیزات مختلفی مانند ازن مولد، اولترافیلتراسیون، فیلتر کربن، فیلتر شنی و ... استفاده می شود که با کمک این تجهیزات آلودگی آب را برطرف می کند. کاهش می یابد و غشای اسمز معکوس کمتر آسیب می بیند.

رایج ترین روش های تصفیه آب

تصفیه آب به روش اسمز معکوس (RO).

تصفیه غشایی (MF، UF، NF)

استفاده از آب الکترودیالیز برای تصفیه آب

روشهای شیمیایی و فیزیکی مورد استفاده برای تصفیه آب

استفاده از روش تبادل یونی (سختی آب)

استفاده از روش فیلتراسیون (فیلتر شنی و کربنی)

استفاده از مواد و روش های ضد عفونی (کلر، ازن، UV)

مراحل تصفیه در دستگاه تصفیه آب صنعتی

1- پیش تصفیه آب

آلاینده های مختلفی در آب وجود دارد که برخی از این آلاینده ها باید قبل از ورود به سیستم اسمز معکوس مورد هدف قرار گیرند تا علاوه بر تاثیر بر کیفیت نهایی آب، مدت زمان و کیفیت فیلترهای اسمز معکوس افزایش یابد. این آلودگی ها می تواند شامل: ذرات جامد معلق، گازهای مختلف و فلزات سنگین باشد. این آلاینده ها باید در مرحله پیش تصفیه توسط فیلترهایی مانند فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر رسوبی حذف شوند.

2- انتخاب پمپ های فشار قوی

در مرحله پیش تصفیه، مواد جامد معلق توسط فیلتر شنی و رنگ، بو، طعم و کلر آزاد موجود در آب توسط فیلتر کربن هدف قرار می گیرند. اما این عملیات یون ها و نمک های موجود در آب را در مرحله پیش تصفیه هدف قرار نمی دهد. بنابراین، آنها باید با اسمز معکوس حذف شوند. در این مرحله باید فشاری بیشتر از فشار اسمزی ایجاد شود. این فشار توسط پمپ های مخصوص (پمپ های مرحله ای و در برخی موارد پمپ های پیستونی) تامین می شود.

برای انتخاب پمپ مناسب باید پارامترهایی مانند میزان آلودگی آب ورودی، کیفیت آب خروجی و دبی آب در نظر گرفته شود. انتخاب پمپ های مناسب بر قیمت دستگاه دستگاه تصفیه آب صنعتی تاثیر می گذارد. امروزه در دستگاه های آب شیرین کن از پمپ های اروپایی، چینی و ایرانی استفاده می شود.

فیلتر اسمز معکوس (RO).

تصفیه نهایی آب و حذف یون ها به روش اسمز معکوس انجام می شود. اساس روش اسمز معکوس ایجاد فشاری بالاتر از فشار اسمزی توسط پمپ ها و حرکت معکوس آب از طریق فیلتر اسمز معکوس نیمه تراوا از فشار اسمزی بالاتر به فشار اسمزی کمتر است. انتخاب فیلترها با طراحی و چیدمان مناسب باعث افزایش راندمان دستگاه تصفیه آب صنعتی، افزایش بازیافت آب و کاهش فاضلاب می شود.

4- ضدعفونی آب خروجی

منابع مختلف آب علاوه بر حذف مواد معلق، رنگ، بو، طعم، یون ها و نمک ها می توانند حاوی ویروس ها و باکتری ها نیز باشند. هدف این ویروس ها و باکتری ها در سیستم های تصفیه آب صنعتی