Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
فرآیند اسمز معکوس

فرآیند اسمز معکوس (Reverse Osmosis)

فرآیند اسمز معکوس Reverse Osmosis

فرآیند اسمز معکوس Reverse Osmosis فرآیندی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه تراوا بین دو محلول آب خاص و آب ناخالص قرار گیرد آب به گونۀ طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد.

این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت.

در حالت تعادل اختلاف فشار بین دوطرف غشا برابر اختلاف اسمزی است.

اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد.

در صورتی که فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد شد.

در این روش آب بافشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات و سایر مواد معدنی را فیلتر می‌کند.

نیم تا دو سوم آب پشت این غشاء باقی‌می‌ماند. آب باقی‌مانده در پشت غشاء به عنوان پساب دور ریخته می‌شود.

سیستم‌های اسمز معکوس با کارایی بالا از فشارهای در حد یک میلیون پاسکال استفاده می‌کنند.

همچنین بهترین روش نمک‌زدائی از آب‌های لب‎شور استفاده از فرایند اسمز معکوس می‌باشد.

زیرا سیستم پیچیده‌ای نداشته و راهبری آن قابل کنترل‌تر از دیگر روش‌ها می‌باشد.

با توجه به توسعه روش‌های پیشرفته تولید غشاهای پلیمری، به‌کارگیری فرآیند اسمز معکوس توجیه بیشتری دارد.

صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخش‌های تولید بخار و فرایند خود از فرآیند اسمز معکوس استفاده فراوانی می‌برند. این غشاءها به صورتی ساخته شده‌اند که ملکول‌های خنثی را به راحتی از خود عبور می‌دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریباً خالص تبدیل می‌گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrated) یا (Brine) تبدیل می‌شود.

اساس کار اسمز معکوس

اساس کار این دستگاه‌ها بر عبور ملکول‌های غیر یونی مثل آب از یک غشاء با روزنه‌های بسیار ریز بنا شده است.

فرض کنید دو ظرف، یکی حاوی آب نمک (1) و دیگری حاوی آب خالص (2) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده و هر دو دارای ارتفاع مساوی از آب  و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یون‌های سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یون‌های نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل بین هر دو ظرف برقرار گردد.

اما اگر  بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیردکه فقط اجازه دهد مولکول‌های آب از آن عبور کنند، یون‌های نمک اجازه عبور نخواهند داشت؛ لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) انتقال می‌یابد و این عمل تا آنجا ادامه می‌یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می‌گویند و طبق قانون want hoff تابعی است از غلظت نمک در هر دو طرف غشاء.

انتخاب غشاء

در سیستم اسمز معکوس غشاء مهم‌ترین و حساس‌ترین قسمت دستگاه می‌باشد.

زیرا عملیات مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخ‎های آن دارد.

همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده  و ضد رسوب‌گذار و زیست‌کش‎ها ( Biocides ) واکنش ندهد.

عوامل مؤثر در مقایسه غشاء عبارتند از:

  1. قطر سوراخ‌ها
  2. ضخامت
  3. مقاومت در مقابل مواد شیمیایی
  4. قیمت
  5. افت فشار
  6. شرکت سازنده

سعی می‌شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معکوس، حتماً تصفیه مقدماتی گردد.

اما با این حال لازم است پیش از انتخاب غشاء عملیات پایلوتی صورت پذیرد.

به علت کیفیت بسیار عالی آب خروجی از سیستم اسمز معکوس امروزه بیشتر صنایع از این روش، به جای به کارگیری سیستم‌های تعویض یونی استفاده می‌کنند.

زیرا مبادله کننده‌های یونی به علت مصرف زیاد مواد شیمیایی و رزین، دارای هزینه راهبری و نگهداری زیاد می‌باشند.

تصفیه آب و فاضلاب

آب باران جمع‌آوری شده از تخلیه طوفان با استفاده از پردازشگرهای اسمز معکوس و برای آبیاری چشمگیر و صنعتی در لس آنجلس و دیگر شهرها به عنوان یک راه حل برای حل مشکل کمبود آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنعت، اسمز معکوس مواد جامد را از دیگ بخار در نیروگاه‌ها خذف می‎کند. آب چند بار دفع می‌شود. آب باید تا آنجا که ممکن است خالص باشد. بنابراین ته‌نشینی را در ماشین آلات کاهش و یا باعث خورندگی نمی‌شود. ذخایر داخل یا خارج لوله‎های دیگ بخاطر عدم کارآیی دیگ بخار، کاهش کارآیی آن و همچنین تولید بخار ضعیف، تولید برق ضعیف در توربین می‌شود.

همچنین برای تمیز کردن پساب و آب‌های زیرزمینی سدیم استفاده می‌شود. فاضلاب در حجم‌های بزرگتر ( بیش از 500 متر مکعب در دسیالر) باید در یک کارخانه تصفیه فاضلاب اول درمان شود و پس از آن پساب پاکیزه تحت سیستم اسمز معکوس قرار می‌گیرد. هزینه درمان به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و عمر غشایی سیستم اسمز معکوس افزایش می‌یابد.

فرآیند اسمز معکوس را می‌توان برای تولید آب دیونیزه استفاده کرد.

فرآیند اسمز معکوس را می‌توان برای تصفیه آب انرژی حرارتی ندارد. سیستم‌های جریان اسمز معکوس را می‌توان با پمپ‌های فشار بالا تنظیم کرد. بازیابی آب خالص بستگی به عوامل مختلف، از جمله اندازه غشاء اندازه ذرات غشاء، دما، فشار عملیاتی و سطح غشاء است.

صنایع غذایی

علاوه بر نمک‌زدایی، اسمز معکوس یک عملیات ارزان‌تر برای تمرکز مایعات غذایی ( مانند آب میوه‌ها) از فرآیندهای معمول حرارتی است. تحقیقات روی غلظت آب پرتقال و آب گوجه فرنگی انجام شده است. مزایای آن عبارتند از: هزینه عملیاتی پایین و توانایی اجتناب از فرآیندهای پردازش گرما، که آن را برای مواد حساس به گرما مانند پروتئین و آنزیم‌های موجود در اکثر محصولات غذایی مناسب می‌سازد.

اسمز معکوس به طور گسترده‌ای در صنعت لبنی برای تولید پودر پروتئین آب پنیر و غلظت شیر برای کاهش هزینه‌های حمل و نقل استفاده می‌شود.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
فرآیند لجن فعال

فرآیند لجن فعال

فرآیند لجن فعال

فرآیند لجن فعال از نوع سیستم رشد معلق و از متداول‌ترین روش‌های تصفیه بیولوژیكی هوازی بوده كه در آن از اكسیداسیون هوازی میکرواروگانیسم‌ها جهت پالایش مواد آلی موجود در فاضلاب استفاده می‌گردد.  بر اساس نحوه پخش فاضلاب ورودی، توزیع و نحوه هوادهی، زمان اقامت در راکتور هوادهی و نسبت مواد آلی به غلظت میکرواروگانیسم‌ها، انواع مختلفی از سیستم‌های لجن فعال (مانند هوادهی گسترده، نهر اکسیداسیون، تثبیت تماسی و اختلاط کامل) وجود دارد. در روش لجن فعال، با مخلوط کردن پساب و توده میکرواروگانیسم‌های فعال در مخزن هوادهی و تامین اكسیژن لازم ، شرایط لازم جهت تصفیه مواد آلی موجود در پساب طبق فعل و انفعالات كلی زیر فراهم می‌گردد. بدین ترتیب مقادیر زیادی از مواد آلی موجود در پساب كه در سوخت و ساز میكروارگانیزم‌ها مصرف گردیده‌اند از پساب جدا شده و بقیه به صورت نامحلول همراه با پساب و لجن خروجی از مخزن ته نشین شده نهایی خارج می‌گردد.

در سیستم لجن فعال با استفاده از لخته‌های میکروبی معلق با سایز ۱/۰ الی ۱ میلی‌متر به اکسایش مواد آلی می‌پردازند.

سپس مخلوطی از فاضلاب و توده‌های میکروبی وارد بخش ته‌نشینی می‌شوند.

پساب حاصل از ته‌نشینی به واحدهای بعدی فرستاده می‌شود.

لجن ته‌نشین شده دوباره به حوض هوادهی لجن فعال برگشت داده می‌شود.

تاریخچه  فرآیند لجن فعال

این روش در اوایل دهه 1880 میلادی توسط دکتر اسمیت ابداع شده و پس ازمدتی و  از حدود 100 سال پیش به طور مؤثر و گسترده‌ای برای تصفیه فاضلاب‌های بهداشتی و شهری بکارگرفته شده است. برخی معتقدند این فرآیند در سال ۱۹۱۴ در انگلستان بوسیله آردن و لاکت ابداع شد.  با اثبات کارایی بسیار خوب این روش مطالعات و بررسی‌ها برای بهبود هرچه بیشتر این روش به انجام رسید به طوری که به تدریج انواع مختلفی از این روش طراحی شده و به اجرا درآمد.

در واقع تمامی این تغییرات برای سازگار کردن این روش با نیازمندی‌های مختلف از سیستم تصفیه بود. به طوری‌که امروزه از این روش حتی برای تصفیه انواع فاضلاب‌های صنعتی که قابلیت تصفیه بیولوژیکی دارند، استفاده می‌شود. تثبیت تماسی، هوادهی گسترده، اکسیژن خالص، تغذیه مرحله ای و نهراکسیداسیون همگی انواع مختلفی از روش لجن فعال هستند.

فرآیندهای لجن فعال که امروزه استفاده می شوند ممکن است علاوه بر حذف مواد آلی، واکنش های حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر و تصفیه پیشرفته را تحت شرایط هوازی، انوکسیک و بی هوازی نیز دربرداشته باشند. امروزه مدل‌های مختلفی از فرآیند لجن فعال مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما همه آنها در اساس شبیه یکدیگرند.

دیاگرام فرآیند لجن فعال

تصفیه بیولوژیکی به روش لجن فعال عموماً بر اساس شکل ۱ انجام می‌شود.

با این وجود، با استفاده از تکنولوژی‌های غشایی، مِدیاها و …، مدل‌های نوینی از فرآیند لجن فعال نیز به کار گرفته شده‌اند.

میکروارگانیسم‌های مهم لجن فعال شامل باکتری‌ها، پروتوزوئرها، روتیفرها و جلبک‌ها می‌باشند. در فرآیند لجن فعال، باکتری‌ها از مهم‌ترین میکروارگانیسم‌های عامل تجزیه مواد آلی فاضلاب ورودی هستند. یک گرم لجن فعال حدود ۱۰۱۲ باکتری دارد و این باکتری ها غالباً گرم منفی، هوازی اختیاری، مزوفیلیک و شیمیوهتروتروف هستند.

سودوموناس، فلاویاباکتریوم، آلکالیژنز، زئوگلنا، آکروموباکتر، نوکاردیا، بدلوویبریو، مایکوباکتریوم، نیتروزوموناس، نیتروباکتریوم در اغلب موارد به ترتیب فراوان‌ترین و شایع‌ترین باکتری‌های لجن فعال می‌باشند.

اسفائروتیلوس، بژیوتوآ، تیوتریکس، لسیکوتریکس، ژئوتریکوم نیز از باکتری‌های رشته ای شایع در فرآیند لجن فعال می‌باشند. هرچند وجود این باکتری‌ها در حد مناسب موجب استحکام لخته‌ها می‌شود، افزایش مجموع طول آنها به بیش از ۱۰۷میکرومتر در هر میلی لیتر از جامدات معلق، موجب ته نشینی ضعیف لجن می‌شود که از آن به عنوان بالکینگ (حجیم شدن لجن) رشته‌ای لجن یاد می‌شود.F/M . پایین و کمبود اکسیژن محلول از عوامل اصلی این پدیده نامطلوب هستند. همان طوری که گفته شد، با اندازه‌گیری SVI می‌توان بروز آن را تشخیص و یا تأیید نمود.

۵ تا ۲۰ درصد باکتری‌های موجود در فرآیندهای لجن فعال، زنده بوده و فقط حدود ۱ تا ۳ درصد باکتری‌ها، فعال هستند. منظور از اندازه فلاک‌ها، قطر ماکروسکوپی آنها در زمان ته نشینی لجن نیست (به قطر تا ۱۰mm)، بلکه این فلاک‌های ماکروسکوپیک از ذرات کوچک‌تری تشکیل شده‌اند که به طور ضعیفی به یکدیگر متصل بوده و قطر هر یک از آنها کوچک‌تر از ۱mm  می‌باشد. منظور از فلاک‌های لجن، این ذرات کوچک هستند که قطر آنها می‌تواند بین ۱ تا ۱۰۰۰ میکرون باشد اما معمولاً بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ میکرون قرار دارد.

انواع فرآیندهای لجن فعال

  1. لجن فعال متداول با جریان پیستونی (Conventional Plug Flow)
  2. لجن فعال با اختلاط کامل (Complete Mixed Activated Sludge)
  3. تثبیت تماسی (Contact Stabilization)
  4. تغذیه مرحله ای (Step Feed)
  5. راکتورهای متوالی با جریان ناپیوسته (Sequencing Batch Reactor)
  6. فرآیند بیولاک (Biolac Process)
  7. فرآیند کراس
  8. گودال اکسایش (Oxidation Ditch)
  9. هوادهی گسترده (Extended Aeration)

بخش‌های اصلی

فرآیند لجن فعال شامل سه بخش اصلی می‌باشد که این بخش‌ها عبارتند از:

  1. مخزن هوادهی که در آن میکرواروگانیسم‌های موثر در تصفیه بصورت معلق در آن نگهداری شده و برای ادامه فعالیت آن‌ها اکسیژن به مخزن تزریق می‌گردد.
  2. مخزن ته‌نشینی که در آن لجن بیولوژیکی از پساب جدا شده و مخلوط فاضلاب در دو فاز جداسازی می‌شود.
  3. یک سیستم برگشت لجن که بخشی ازلجن ته‌نشینی شده در مخزن ته‌نشینی را دوباره به مخزن هوادهی بازمی‌گرداند.

شرح فرآیند لجن فعال

در این فرآیند ابتدا فاضلاب وارد مخزن ته‌نشینی اولیه شده و ذرات خارجی و درشت طی فرآیندی ته‌نشینی در کف مخزن ته‌نشینی شده و از جریان فاضلاب جدا می‌گردد. به‏ طور معمول در این مرحله 30-25 درصد از بارآلودگی که ناشی از مواد آلی معلق و ذرات درشت است حذف می‎شود. سپس پساب وارد مخزن هوادهی شده و با توده میکرواروگانیسم‌های موجود در آن تماس می‌یابد.

میکرواروگانیسم‌ها به کمک اکسیژن تزریقی به مخزن هوادهی موادآلی (آلاینده) موجود در فاضلاب را جذب و در نهایت تجزیه می‎نمایند. از مجموع مواد آلی که جذب میکرواروگانیسم‌ها می‎شود بخشی به‌صورت انرژی، بخشی به‌صورت گاز و بخشی به‌صورت سلول‌های جدید در می‌آیند. بنابراین در مخزن هوادهی همواره مخلوطی از میکرواروگانیسم‌ها، مواد آلی (آلاینده)، مواد معدنی بی‌اثر و آب وجود دارد که به آن مایع مخلوط یا MLSS می‌گویند.

پس از گذشت زمان ماندی در حدود 12-6 ساعت این مایع مخلوط وارد مخزن ته‌نشینی ثانویه می‌شود.

در این مخزن لجن یا همان توده بیولوژیکی به سبب وزن بیشتر در کف مخزن ته‌نشین شده و پساب عاری از مواد آلی (آلاینده) از مخزن خارج می‌شود.

البته تمام لجن ته نشین شده از سیستم دفع نمی‌گردد چراکه این کار باعث کاهش تعداد میکرواروگانیسم‌های مخزن هوادهی شده و باعث می‌شود که بخشی از مواد آلی به سبب جمعیت کم میکرواروگانیسم‌ها جذب آن‌ها نشوند.

بنابراین بخشی از لجن ته‌نشین شده دوباره به مخزن هوادهی بازگردانده می‌شود که به آن لجن فعال (Activated Sludge) می‌گویند.

در واقع علت نام‌گذاری این روش نیز همین برگشت لجن (توده میکروارگانیسم‌ها) از مخزن ته‌نشینی به مخزن هوادهی است.

ویژگی‌های کلی

ویژگی‌های کلی این روش عبارتند از:

راندمان 95-85% در حذف BOD و COD

توان پذیرش فاضلاب‌های با BOD کمتر از حدود 2000 میلی‌گرم در لیتر

نیاز به انجام هوادهی مصنوعی به صورت عمقی یا سطحی

حساسیت کمتر نسبت به تغییرات دما و pH در مقایسه با روش‌های بی هوازی

نیاز به تأسیسات هضم لجن

صرفه اقتصادی این روش برای کاربرد برای تصفیه فاضلاب‌های با دبی بالا

 


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
دستگاه آب شیرین کن

دستگاه تصفیه آب و اشتباهات رایج هنگام خرید

عوامل متعددی سبب گرایش مردم به استفاده از دستگاه تصفیه آب شده است.

افزایش املاح و آلودگی‌های آب تحت تأثیر عواملی مانند افزایش جمعیت انسانی، افزایش آلاینده‌های صنعتی، فرسوده بودن سیستم‌های انتقال شهری و بیماری‌های عفونی از جمله این عوامل است. در این میان گروهی با واردات قطعات و دستگاه‌ تصفیه آب فاقد کیفیت و استاندارد از فرصت به وجود آمده سوء استفاده می‌نمایند.

شرکت رز آب صنعت به عنوان یکی از فعالان آگاه در این عرصه بر خود لازم میداند که جهت حفظ سلامتی مردم به آنها را در خصوص دستگاه‌های استاندارد و دارای کیفیت مطلوب اطلاع‌رسانی نماید. همچنین بر خود لازم می‌داند که مصرف کننده محترم را از لزوم تعویض به موقع فیلترها و کاربرد فیلترهای استاندارد در دستگاه‌های تصفیه آب که ضامن سلامتی ایشان است آگاه نماید.

در مقاله حاضر به هفت اشتباه متداولی که خریداران دستگاه تصفیه آب در ایران مرتکب می‌شوند اشاره شده است.

  1. تلاش و پیجویی برای خرید دستگاه تصفیه آب آمریکایی

از تلاش برای خرید دستگاه تولید شده در کشورهایی مانند آلمان، آمریکا، ژاپن و …… خودداری نمایید.

نکته حائز اهمیت در اینجا آن است که تکنولوژی اسمز معکوس به کار رفته در سیستم‌های تصفیه آب به طور انحصاری در اختیار کشور آمریکا است. با توجه به روابط حسنه کشور تایوان با ایالات متحده امریکا ،این کشور به عنوان یکی از قطب‎های فعال در زمینه تولید قطعات و دستگاه‌های تصفیه آب در جهان مطرح است.

به‌طوري‌كه معتبرترين شركت‌هاي آمريكايي سازنده اين سيستم‌ها امروزه سايت‌هاي توليد خود را در گسترده‌ترين شكل ممكن در تايوان راه‌اندازي كرده‌اند و توليدات با كيفيت بالا و قيمت تمام شده پايين كارخانجات‌شان در اين كشور را به تمامي كشورهاي جهان از جمله كانادا، اسپانيا، نروژ و ساير كشورهاي پيشرفته صادر مي‌كنند.

کسب آگاهی در این زمینه کار دشواری نیست.

تنها لازم است به اینترنت مراجعه نموده در قسمت سرچ شرکت‌های بزرگ تصفیه آب در جهان را جستجو نمائید.

بنابر اين وجود بعضي از برندهاي تصفیه آب با نام و يا پرچم كشورهايي چون آمريكا در ايران صرفاً ترفندي كارامد و كم هزينه ( تنها چاپ يك برچسب كوچك و دلربا و يك بسته بندي )  براي فروش بيشتر دستگاه‌هاي با كيفيت پايين در بازار آشفته اين محصولات در ايران است .

  1. مخزن بزرگ نشانگر توان بالاي دستگاه

تمرکز بر دستگاه با مخارن ذخیره بزرگ يكي از اشتباهات رايج در ميان خريداران دستگاه‌هاي تصفیه آب است.

حجم مخزن تأثیری در توانایی دستگاه ندارد. اندازه مخزن باید با توجه به حجم مصرفی انتخاب شود.

به عنوان مثال: مخزن توصیه شده برای خانواده‌ای کم جمعیت با مصرف روزانه بین 3 تا 5 لیتر مخزن 6 لیتری است که حداقل یکبار در روز مخزن دستگاه تخلیه و آب تازه جایگزین آن گردد. استفاده از مخزن 12 لیتری برای مصارف بیشتر توصیه می‌شود.

  1. خرید دستگاه با قيمت ارزان

نکته حائز اهمیت وجود تفاوت فاحش میان قیمت ارزان و مناسب است.

توصیه ما به شما مصرف کننده گرامی تهیه دستگاه تصفیه آب با قیمت مناسب است نه ارزان.

  1. عدم توجه به استانداردها

یادآوری این نکته در اینجا ضروری است که دستگاه تصفیه آب یکی از وسایل بهداشتی در زندگی شما است.

خروجی این دستگاه آب مصرفی شما و خانواده (عزیزان شما) است. همان‌گونه که در سایر موارد به استاندارهای محصول خریداری شده توجه و دقت می‌کنید در خرید دستگاه تصفیه آب نیز باید دقت لازم را مد نظر قرار دهید. استانداردهاي معتبر در اين محصولات معمولاً از موسسه ملي استاندارد آمريكا، بنياد ملي بهداشت آمريكا و استاندارد اتحاديه اروپا و استاندارد كيفي ايزو است. شماره ثبت و تائيديه اين استانداردهاي معتبر جهاني را مي‌توان از وبسايت اين موسسات استاندارد دريافت كرد. شركت‌هاي واردكننده اين سيستم‌ها در ايران مي‌توانند به راحتي تصوير استانداردهاي اخذ شده توسط شركت توليد كننده را در اختيار نمايندگان‌شان قرار دهند.

  1. عدم توجه به کیفیت و جنس قطعاتی از دستگاه که در تماس با آب است.

یکی از مهم‌ترین قسمت‌های دستگاه تصفیه آب که متأسفانه اهمیت آن ازچشم خریداران پنهان مانده است مواد به کار رفته در فیلترهای کربنی است. مواد اصلی و بهداشتی به کار رفته در فیلترهای کربنی دستگاه تصفیه آب از پوسته نارگیل فراوری شده و در موارد غیر اصلی یا مشابه از سنگ زغال استفاده می‌شود. نمونه دیگر جنس پلاستیک حوضچه‌های فیلتر در سیستم تصفیه آب است.

  1. عدم توجه به گواهينامه رسمي نمايندگي

عدم اطلاع از تفاوت كيفي ميان برندها، نا آگاهي از شيوه صحيح تعويض فيلترها، عدم توانايي در دريافت خدمات پس از فروشي همچون سرويس‌هاي تعويض فيلتر و تعميرات و تأمين لوازم جانبي اين دستگاه‌ها از جمله معدود مشكلات خريد از فروشگاه‌هایی است که توسط افراد غیر متخصص و یا فروشندگانی فاقد گواهی نمایندگی که به صورت جانبی به عنوان شغل دوم اقدام به فروش دستگاه تصفیه آب می‌کنند.

  1. پذیرفتن توضيحات فروشندگان درباره دستگاه تصفیه آب بدون دریافت مدارك مستدل

آنچه هنگام خرید کالا حائز اهمیت می‌باشد صداقت شرکت سازنده کالای مورد نظر است.

هر آنچه که پیرامون دستگاه تصفیه آب عنوان می‌گردد باید با ارائه مدرک معتبر و دلایل جامع اثبات شود. از جمله موارد اثبات مدعای فروشنده پیرامون ویژگی‌های محصول ارائه شده آشنا نمودن شما به عنوان خریدار با شماره ثبت جهاني كالا ، قسمت هك شده نام كالا بر روي محصول و قسمت هك شده نام كشور سازنده محصول است. همچنين وبسايت شركت توليد كننده مي‌تواند گواه خوبي بر توضيحات فروشندگان باشد .

نتيجه گيري

در خريد دستگاه‌هاي تصفیه آب بيش از هر كالايي دقت كنيد.

خريد يك دستگاه تصفيه آب بي كيفيت منجر به ورود مواد مضر به بدن‌تان خواهد شد.

در انتخاب ميان خريد يك دستگاه بدون استاندارد معتبر و شناسنامه از يك نمايندگي غيررسمي و نخريدن اين دستگاهاي ضروري، گزينه پيشنهادي ما گزينه دوم است .

محدودیت‌ها و عملیات نگهداری

اسمز معکوس قادر به حذف تمام مواد آلی شیمیایی از آب نیست.

به طور مثال با روش اسمز معکوس نمی‌توان کلروفرم را حذف نمود.

این دستگاه‌ها مقدار زیادی پساب تولید می‌کنند.

بیشتر دستگاه‌ها تا 50 درصد از کل آب را به پساب تبدیل می‌کنند.

در برخی موارد این مقدار از 50 درصد نیز بیشتر می‌شود.

رسوب گرفتگی می‌تواند مشکلاتی را برای ممبران ایجاد کند.

بنابراین اگر آب مورد نظر مشکل سختی داشته باشد، باید قبل از دستگاه اسمز معکوس، یک عدد سختی‌گیر نصب شود.

در غیر این صورت مواد معدنی می‌توانند به سرعت فیلتر غشایی را مسدود کنند.

در اغلب موارد قبل از دستگاه اسمز معکوس، فیلتر کربن فعال و یا فیلتر مکانیکی نصب می‌کنند تا کدورت آب از بین برود و مزه و بوی آب نیز بهبود پیدا کند. این امر می‌تواند به بهبود کیفیت آب کمک کند و همچنین طول عمر مفید غشاهای اسمز معکوس را افزایش دهد. ضروری است که مطابق با دستورالعمل‌های توصیه شده توسط سازنده دستگاه تصفیه آب، ممبران‌های اسمز معکوس مرتباً عوض شوند. گاهی هم لازم است که دستگاه اسمز معکوس تمیز شود و تحت عملیات شستشوی سریع قرار گیرد.

 


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
دستگاه تقطیر

دستگاه تقطیر Water Distiller

دستگاه تقطیر Water Distiller

دستگاه تقطیر آب دستگاهی الکتریکی است که آب را تقطیر نموده و یا فرایند تقطیر آب را کامل می­‌کنند.

در دستگاه‌های تقطیر، برای ایجاد بخار، آب ‌را می‌جوشانند.

سپس، بخار آب تولید شده تحت عمل میعان قرار می‌گیرد و به این ترتیب آب خالص تولید و جمع‌آوری می‌شود.

بیش‌تر ناخالصی‌ها در محفظه‌ی مربوط به گرم کردن آب، باقی‌ می‌مانند و باید به‌طور مرتب تخلیه شوند.

این دستگاه‌ها در اندازه‌های مختلفی وجود دارند.

اندازه برخی از آن‌ها برای استفاده در آشپزخانه مناسب است.

دستگاه‌های بزرگ‌تر را می‌توان برای مصارف بزرگ‌تر مورد استفاده قرار داد.

تقطیر

تقطیر یا Distillation یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین روش‌های جداسازی است و اساس آن بر توزیع اجزا بین دوفاز بنیان گذاشته است. در واقع تقطیر یکی از متداول‌ترین راه‌های جداسازی مواد از یکدیگر به علت تفاوت نقطه جوش می‌باشد.

برای پی‌بردن به این‌که فرآیند تقطیر چگونه انجام می‎گیرد باید به رفتار محلول‌ها هنگام جوشیدن و متراکم شدن توجه کرد. محلول‌هایی با نسبت‌های متفاوت از دو ماده را می‌گذاریم تا در دمای جوش با بخار خود به تعادل در آیند. سپس ترکیب فاز مایع و فاز بخار را اندازه می‌گیریم و نمودار تغییر درصد مولی هر یک از فاز مایع و بخار را در دماهای مختلف رسم می‌کنیم. مختصات y هر نقطه بر روی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصد آن با مختصات x در این نقطه داده می‌شود.

اجزاء دستگاه تقطیر

در آزمایشگاه برای جداسازی مایعات فرار، اغلب از دستگاه تقطیر جز به جز استفاده می‌شود. یک ستون تقطیر یا جداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دسته‌ای از بشقابک‌ها، یا حلقه‌های فولادی زنگ نزن، گلوله‌های شیشه‌ای ویا تکه‌های سرامیک می‌باشد. که این مواد دارای سطح ویژه گسترده‌ای بوده و تماس خوبی را بین مایع، بخار در طول واحد تقطیر ممکن می‌سازند. در بالای ستون یک مبرد و در پایین آن یک واحد تبخیر کننده به نام بازجوشان قرار دارد. بالای ستون چون از منبع گرمایش دورتر است سردتر از پایین ستون می‌باشد و ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در بالای ستون با ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در پایین ستون می‌باشد.

بنابراین در بالای ستون درصد ماده‌ای که دمای جوش کمتری دارد بیشتر است. در صنعت برای تقطیر در مقیاس تجاری و جداسازی مخلوط چند ماده از برج تقطیر جز به جز استفاده می‌شود. در هر طبقه از برج از بشقابی حبابی مانند به کار رفته است. با اجرای مراحل گوناگون تقطیر نفت خام به فرآورده‌های سودمندی تفکیک می‌شود و بر مبنای دمای جوش خود از ترازهای مختلف برج خارج می‌شود.

شکل دستگاه تقطیر ساده:

مزایا و محدودیت‌های استفاده از دستگاه تقطیر

استفاده از دستگاه‌ تقطیر آب یک روش مقرون به صرفه برای تصفیه آب و ایمن ساختن آب است. تولید کنندگان، طرح­های مختلف دستگاه تقطیر آب را که ممکن است طعم و مزه آب تولید شده از یک دستگاه تقطیر مشخصی را تغییر دهد، بررسی می­‌کنند.

فرآیند تقطیر (برای تولید آب مقطر) قادر است که بیش‌تر ناخالصی‌ها، از قبیل مواد معدنی، هم‌چون نیترات، سدیم و سولفات، و نیز بسیاری از مواد شیمیایی آلی را از آب حذف کند.

حذف مواد معدنی از آب می‌تواند باعث تولید آبی با طعم و مزه‌ی خوشایند شود. از طرفی هزینه‌ی استفاده از این دستگاه‌ها قدری زیاد می‌باشد.

همچنین آلاینده‌هایی که نقطه‌ی جوش پایین‌تری نسبت به آب دارند (مانند برخی از سموم شیمیایی و حلال‌های فرار) در برخی از دستگاه‌های تقطیر به بخار تبدیل می‌شوند و همراه با آب تصفیه شده، به مایع تبدیل می‌شوند، یعنی این‌که در آب تصفیه شده هم‌چنان باقی می‌مانند. بعضی از دستگاه‌های تقطیر به دریچه‌ای برای خروج گازهای فرار مجهز هستند و موادی این‌چنین می‌توانند آزادانه وارد محیط اطراف شوند.

نگهداری

طراحی دستگاه تقطیر دارای اهمیت فراوانی می‌باشد، زیرا مواد معدنی و دیگر آلاینده‌هایی که در محفظه‌ی جوشاننده جمع می‌شوند، می‌توانند در امر بهره‌برداری از دستگاه تقطیر اختلال ایجاد کنند. آب سخت می‌تواند باعث تولید رسوب در دستگاه تقطیر شود. برخی از دستگاه‌ها می‌توانند به راحتی با دست تمیز شوند، در حالی‌که برخی دیگر را باید با استفاده از یک اسید قوی تمیز نمود.

دستگاه‌های‌ تقطیر آب  دستگاهی الکتریکی هستند که آب را تقطیر نموده و یا فرایند تقطیر آب را کامل می­‌کنند. دستگاه تقطیر در مقیاس کوچک برای مصارف مسکونی و خانوادگی، به صورت فشرده و کوچک و برای مصارف صنعتی و تجاری در مدل­های بزرگتر ساخته می­‌شوند.

آب تقطیر شده (آب مقطر) به عنوان خالص­ترین و ایمن­‌ترین آب آشامیدنی (قابل شرب) در نظر گرفته می­‌شود. فرایند تقطیر آب شامل گرم کردن آب شیر تا زمانی که به شکل بخار تبخیر شود و سپس چگالش (متراکم کردن) بخار که در نتیجه آن آبی خالص و بدون ، مواد معدنی، آلود کننده، ذرات و یا باکتری، مجددا بازیابی می­‌شود.

تقطیر از تفاوت در فراریت اجزای محلول استفاده می‌کند، به این معنا که هر ترکیب نقطه‌ی جوش متفاوتی دارد و در درجه حرارت خاص به خود شروع به تبخیر می‌کند (تغییر از حالت مایع به گاز). در هنگام تقطیر محلول گرم می‌شود تا جزء دارای پایین‎ترین نقطه‌ی جوش اول از همه تبخیر شود و اجزای دیگر در محلول باقی بمانند. جزء تبخیر شده که در حالت گازی قرار دارد را می‌توان سپس با کندانسیون در ظرفی دیگر جمع‌آوری کرد. این فرآیند تقطیر نام دارد، بدان معنا که بخار تا اندازه ای سرد می‌شود که گاز مجدداً به مایع تغییر حالت دهد. با این وجود اگر محلولی داشته باشید که حاوی حل شونده‌ی غیر فرار باشد، این جزء در فرآیند تقطیر در محلول باقی می‌ماند.

شیرین‌سازی آب به روش تقطیر ناگهانی

شیرین‌سازی آب به روش تقطیر ناگهانی یا  یک فرآیند چند مرحله‎ای تبخیر آب است که با استفاده از جوشش کار می‌کند. روش کار این شیرین‌سازی بدین صورت است که آب گرم شده را به مخازنی با فشار کم هدایت می‎کنند، وقتی که آب به فضایی رسید که فشار بسیار کمی دارد به این علت که قبلاً از منبع حرارتی مقداری گرما کسب کرده به صورت ناگهانی تبخیر می‌شود.

هر چند مصرف انرژی این دستگاه‌های آب شیرین کن بسیار بالا بوده و دمای کارکرد بالا نیز باعث شده رسوب‌گذاری در این دستگاه‎ها افزایش یابد، اما به دلیل امکان طراحی آن‌ها در ظرفیت‌های بالا هنوز سهم قابل توجهی از تولید آب به روش حرارتی را به خود اختصاص داده است و تبخیر به معنای ایجاد حرارت برای تغییر حالت و تولید ذرات جامد معلق بدون بخار درFeed Water  است.

کندانس کردن بخار، محصولی کاملاً خالص به دست می‌دهد. این تکنیک شیرین‌سازی که به  Distillation Flash معروف است، در سطح جهانی در کنار نیروگاه‎های سیکل ترکیبی جهت تأمین آب شیرین در حجم بالا می‎باشد.

نحوه عملکرد فرآیند چندمرحله‌ای تبخیر ناگهانی

در فرآیند شیرین‌سازی از طریق تقطیر ناگهانی MSF ، بر خلاف MED  که جوشش روی لوله‌های داغ انجام می‌شود، جوشش در توده مایع اتفاق می‌افتد.

وقتی محلول چند جزئی مانند نفت خام را حرارت می‌دهیم، اجزای تشکیل دهنده آن به‌ترتیب که سبک‌تر هستند، زودتر بخار می‌شود. برعکس وقتی بخواهیم این بخارها را سرد و دوباره تبدیل به مایع کنیم، هر کدام که سبک‌تر باشد دیرتر مایع می‌گردد. با توجه به این خاصیت، می‌توانیم نفت خام را به روش دیگری که به آن “تقطیر آنی” گویند، تقطیر نماییم. در این روش ، نفت خام را چنان حرارت می‌دهیم که ناگهان همه اجزای آن تبدیل به بخار گردد و سپس آنها را سرد می‌کنیم تا مایع شود. در اینجا، بخارها به ترتیب سنگینی ، مایع می‌شوند یعنی هرچه سنگین‌تر باشند، زودتر مایع می‌گردند و بدین گونه، اجزای نفت خام را با ترتیب مایع شدن از هم جدا می‌کنیم.

ساختار MSF

این سیستم در مجموع دارای سه بخش است:

  1. بخش دفع حرارت.
  2. بخش بازیافت حرارت.
  3. بخش ورودی حرارت.

بخش‌های دفع و بازیافت حرارت شامل تعداد مشخصی از محفظه‌های تبخیر ناگهانی است .

آب تغذیه وارد بخش دفع حرارت می‌شود. این بخش (پیش گرمکن مرحله اول ) از گرمای آزاد شده در طول مدت فرآیند چگالی برای پیش گرم کردن آب تغذیه استفاده می‌کند. پساب چرخشی که به وسیله اخلاط بخشی از آب جبران و مقدار عظیمی از پساب باقی‌مانده از مرحله قبل به وجود آمده است، به صورت ثقلی به داخل لوله‌های بازیافت حرارت (پیش گرمکن  مرحله دوم) هدایت می‌شود.

در بخار بازیافت حرارت، پساب در حین عبور از مرحله قبل و ورود به مرحله بعد، توسط گرمای آزاد شده از فرایند چگالی پیش گرم می‌شود، به بیان دیگر پس از طی آخرین مرحله آب وارد پیش گرمکن مرحله سه می‌شود و در آنجا درجه حرارتش به وسیله بخار درجه حرارت اشباع مایع بالا رفته و وارد بخار بازیافت حرارت می‌شود.

در این مرحله آب تغذیه خروجی پیش از مرحله سه، از طریق یک اوریفیس به اولین مرحله از بخار بازیافت حرارت وارد می‌شود. در مرحله بازیافت حرارت، آب تغذیه ورودی بخار می‌شود، بخار خالصی بار فشار بسیار کم تولید نمود. سپس بخار در امتداد قطره‌گیر حرکت می‌کند که در آنجا قطرات مایع حاوی نمک باقی‌مانده در بخار، جدا و بخار بر روی لوله‎های خنک، چگالیده و سپس جمع‌آوری می‌شود.

سر انجام قسمتی از پساب باقی‌مانده از مرحله آخر، دوباره بازیافت شده و به همراه آب جبرانی وارد لوله‌های دفع حرارت می‌شود. جریان پساب نهایی در فرآیندهای ام اس اف می‌تواند یک طرفه ( دفع پساب به دریا) و یا چرخشی ( بازیافت بخشی از پساب) باشد. توضیحات ارائه شده برای حالت چرخشی است.

انواع روش‌های تقطیر

  1. تقطیر در فشار محیط:

در این روش، فرایند تقطیر در فشار محیط صورت می‌گیرد.

  1. تقطیر با بخار آب:

وقتی که تقطیر در مجاورت بخار ماده مخلوط نشدنی صورت می‌گیرد.

فشار بخار یکی تحت تأثیر دیگری قرار نگرفته و مخلوط در دمایی که مجموع فشارهای جزئی آنها برابر فشار محیط گردد تقطیر می‌شود.

  1. تقطیر در خلاء:

در این روش فرایند تقطیر در خلاء (در فشار ۴۰ میلی‌متر جیوه) صورت می‌گیرد.

با توجه به اینکه نقطه جوش مواد سنگین نفتی نسبتاً بالاست و نیاز به دما و انرژی بیشتری دارد، و از طرف دیگر ، مقاومت این مواد در مقابل حرارت بالا کمتر می‌باشد و زودتر تجزیه می‌گردند، لذا برای جداکردن آنها از خلا نسبی استفاده می‌شود. در این صورت مواد دمای پایین‌تر از نقطه جوش معمولی خود به جوش می‌آیند. در نتیجه ، تقطیر در خلاء، دو فایده دارد: اول این‌که به انرژی و دمای کمتر نیاز است، دوم این‌که مولکول‌ها تجزیه نمی‌شوند. امروزه در بیشتر موارد در عمل تقطیر ، از خلاء استفاده می‌شود. یعنی این‌که: هم تقطیر جزء به جزء و هم تقطیر آنی را در خلاء انجام می‌دهند.

  1. تقطیر در خلاء و بخار:

این روش با انتقال گرما توسط بخار آب و با استفاده هم‌زمان از پمپ خلاء جهت کاهش فشار کلی صورت می‌گیرد. به‌طور کلی این روش دارای اشکالاتی بوده و از آن زیاد استفاده نمی‌شود.

  1. تقطیر در فشار:

این روش برخلاف تقطیر در خلاء بوده و باعث می‌شود که فرایند تقطیر در دمای بیشتری نسبت به آن در فشار محیط صورت گیرد و دمای بالاتر باعث گسسته شدن مولکول‌های نفت گردیده و ترکیب آنها را تغییر می‌دهد.

روش‌های جدید تقطیر:

این روش‌ها شامل یک یا دو مرحله تقطیر در فشار محیط بوده که توسط تقطیر با بخار همراه می‌شود.

انواع تقطیر از نظر اجزا

الف) تقطیر دو جزئی

ب) تقطیر چند جزئی

الف) تقطیر دو جزئی

  1. تقطیر تعادلی
  2. تقطیر جزئی
  3. تقطیر مداوم

ب) تقطیر چند جزئی

  • روشهای میانبر (Short Cut Method)
  1. روش فنسکی
  2. روش آندروود
  3. روش گیلیلان
  4. روش براون و مارتین
  5. روش ادولج
  6. روش ادمیستر
  7. روش تخمینی سینی به سینی
  8. روش اسمیت
  9. روش لویس- ماتسون
  10. روش ترسیمی هنگستیبک
  11. روش تیلی- گدس
  12. روش وینکل و تاد
  • روش‌های دقیق (Exact Solution)
  1. MESF
  2. روش همگرایی تتا
  3. روش همگرایی تتا برای برج‌های پیچیده
  4. روش همگرایی تتا برای برج‌های تقطیر آزئوتروپی و استخراجی

روش‌های تقطیر در پالایشگاه

الف)تقطیر مداوم

امروزه به‌علت اقتصادی بودن مداوم در تمام عملیات پالایش نفت از این روش استفاده می‌شود.

در تقطیر مداوم برای یک نوع خوراک مشخص و برش‌های تعیین شده شرایط عملیاتی ثابت به‌کار گرفته می‌شود.

به‌علت ثابت بودن شرایط عملیاتی در مقایسه با تقطیر نوبتی به مراقبت و نیروی انسانی کمتری احتیاج است.

با استفاده از تقطیر مداوم در پالایشگاه‌ها مواد زیر تولید می‌شود.

گاز اتان و متان به عنوان سوخت پالایشگاه، گاز پروپان و بوتان به عنوان گاز مایع و خوراک واحدهای پتروشیمی، بنزین موتور و نفت‌های سنگین به عنوان خوراک واحدهای تبدیل کاتالیستی برای تهیه بنزین با درجه آروماتیسیته بالاتر، حلال‌ها، نفت سفید، سوخت جت سبک و سنگین، نفت، گاز، خوراک واحدهای هیدروکراکینگ و واحدهای روغن‌سازی، نفت کوره و انواع آسفالت‌ها.

ب) تقطیر جز به جز

برای تفکیک برش‌های متشکله نفت خام عملیات فیزیکی و شیمیایی چندی بر روی آن به عمل می‌آورند تا فراورده‌های مورد نیاز جامعه امروزی را تولید نمایند. از مهم‌ترین آنها تقطیر جز به جز نفت و استخراج  می‌باشد. تقطیر جز به جز عبارت است از یک ‌سری تبخیر و تبرید که در سینی‌های یک برج استوانه‌ای صورت می‌گیرد. مایعات خالص در فشار محیط در دمایی به جوش می‌آیند که در آن دما فشار بخار آن برابر فشار محیط گردد. مایعات مخلوط در حدود دمایی که حاصل جمع فشارهای جزئی عوامل تشکیل دهنده آنها برابر فشار محیط گردد به جوش می‌آید.

در نقطه جوش فازهای بخار و مایع در حال تعادل می‌باشند. چنانچه فشار کاهش یابد تبخیر صورت می‌گیرد و در حالت معکوس تبرید اتفاق می‌افتد. از فشار بخار برای محاسبه ترکیب گازهای مخلوط درحالت تعادل استفاده می‌شود. وقتی که اجزا تشکیل دهنده یک محلول در برج تقطیر بطور دائم جدا می‌شوند بخارهایی که به سمت بالا حرکت می‌کند ترکیبات فرارتر مایع برگشت کننده به سمت پایین سرازیر است برخورد کرده و غلیظ‌تر می‌شود.

 شکل دستگاه تقطیر جز به جز:

تقطیر، روشی جهت استخراج اسانس از گیاهان دارویی و معطر

فرایند تقطیر نوعی روش استخراج اسانس است که قدمت طولانی داشته و در آن، مایع به ترکیبی که نقطه جوش متفاوت دارند تقسیم می‌شود.

تکنولوژی تقطیر نسبتا ساده بوده و قابل استفاده در مناطق روستایی نیز می باشد.

تقطیر با آب قدیمی‌ترین و ارزان‌ترین روش تقطیر است که طراحی و ساخت آن ساده و کم هزینه است.

این روش به طور عمومی برای استخراج اسانس از مواد خشک یا پودر شده گیاهی ( مانند ادویه‌‌‌‌‌‌‌‌های پودر شده مانند پوست درخت دارچین)، گل‌‌‌‌هایی مانند گل محمدی و اندام‌هایی که بسیار سخت و محکم هستند مانند ریشه‌ها، چوب‌ها و میوه‌های فندقه استفاده می‌شود. به عمل تبخیر و میعان متوالی تقطیر گویند. یعنی در این فرآیند مایعات ابتدا به بخار تبدیل شده و پس از فرآیندی بخار سرد و به مایع تبدیل می‌گردد. طی این فرآیند بخارات حاصل از گرما تحت تاثیر سرما تبدیل به قطرات مایع می‌گردد و با جمع آوری این قطرات که از میعانات پشت سرهم حاصل می‌گردد موادی خالص و مقطر به دست می آید. معمولا با عمل تقطیر می‌توان ترکیب مختلف معطر را بدون تغییر از گیاه خارج کرد. اسانس‌ها معمولاً با عمل تقطیر شامل ترکیبات مختلفی هستند ولی یک یا چند ترکیب عامل اصلی بوی اسانس محسوب می‌شود.

اجزای یک سیستم تقطیر ساده :

به طور کلی یک سیستم تقطیر ساده دارای چهاربخش است :

مشعل ( به عنوان منبع گرمایی)،

مخزن تقطیر، م

برد،

و قسمت جداکننده اسانس.

تقطیر تخریبی یا خشک

تقطیر تخریبی Destructive distillation

یکی از روش‌های قدیمی تقطیر مواد است که عبارت است از تقطیر مواد در حرارت بالا و در غیاب هوا.

تقطیر تخریبی فرایند حرارت دادن ماده جامد برای تجزیه‌ آن است. این فرایند تخریب کامل نمونه اولیه تشکیل مواد جدید را حاصل می‌شود. معمولا، درصدی از ماده‌ای که حرارت داده شده به کربن تبدیل می‌شود، و به دلیلی این فرایند گاهی اوقات کربنیزاسیون نیز خوانده می‌شود.

ماده‌ای در یک لوله‌ای که خالی از هوا است قرار داده می‌شود.

ترکیب سپس گرما داده می‌شود تا زمانیکه به تقریبا کربن خالص تبدیل شود. (نبود هوا از آتش گرفتن آن جلوگیری می‌کند).

مواد دیگر در ماده اولیه به بخار تبدیل می‌شوند و از درون یک لوله عبور می‌کنند که از چگالنده عبور می‌کند و به بازگرداننده ختم می‌شود.
تقطیر تخریبی برای تبدیل چوب به ذغال چوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. بخار جمع‌آوری شده در طول حرارت دادن چوب توسط تقطیر جزء به جزء جداسازی می‌شود و به استیک اسید، استون و الکل چوب تبدیل می‌شود. از فرایندی مشابه برای تبدیل ذغال به ذغال کک استفاده می‌شود. محصولات دیگر بدست آمده از ذغال تقطیر شده گاز ذغال، قطران ذغال و آمونیا هستند.

تقطیر خشک(Dry distillation) :

فرآیندی است که طی آن با حرارت دادن به یک ماده جامد محصول گازی شکلی استخراج می‎شود که می‌توان این محصول را مجدداً سرد کرده و به صورت مایع یا جامد تبدیل کرد.

این فرآیند ممکن است به پیرولیز در ماده جامد منجر شود. دمای عملیاتی برای این نوع تقطیر نسبت به نوع کلاسیک آن بالاتر است. یکی از کاربردهای این روش جداسازی سوخت مایع از زغال سنگ و چوب است.


Warning: Use of undefined constant cmp - assumed 'cmp' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/rozab/public_html/wp-content/plugins/automatic-tag-link/automatic-tag-link.php on line 83
لجن فعال

انواع فرآیندهای لجن فعال

انواع فرآیندهای لجن فعال

  1. لجن فعال متداول با جریان پیستونی (Conventional Plug Flow)
  2. لجن فعال با اختلاط کامل (Complete Mixed Activated Sludge)
  3. تثبیت تماسی (Contact Stabilization)
  4. تغذیه مرحله ای (Step Feed)
  5. راکتورهای متوالی با جریان ناپیوسته (Sequencing Batch Reactor)
  6. فرآیند بیولاک (Biolac Process)
  7. فرآیند کراس
  8. گودال اکسایش (Oxidation Ditch)
  9. هوادهی گسترده (Extended Aeration)

 

۱لجن فعال متداول با جریان پیستونی (Conventional Plug Flow)

در این فرآیند، فاضلاب از ۳ تا ۵ کانال سری در حوضچه هوادهی عبور می کند و متناسب با کاهش BOD5 در طول مسیر، می توان نسبت لجن برگشتی و میزان هوادهی را در نقاط مختلف راکتور تنظیم نمود.

به دلیل بالا بودن نسبت F/M، میزان تحمل شوک، پایین است.

در بخش‌های ابتدایی این سیستم، شرایط برای رشد باکتری‌های رشته‌ای مطلوب نیست.

اما رشد باکتری‌های رشته‌ای، در انتهای حوضچه فراهم می‌شود که زمان ماند کافی برای رشد آنها وجود ندارد.

از این رو، استفاده از این راکتورها یکی از راهکارهای مؤثر در پیشگیری از مشکلات باکتری های رشته است.

۲لجن فعال با اختلاط کامل (Complete Mixed Activated Sludge)

در فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS) فاضلاب ورودی بلافاصله با اکسیژن و باکتری‌های درون حوضچه هوادهی مخلوط می‌شود.

بنابراین بار آلی، غلظت MLSS و اکسیژن در سرتاسر راکتور یکنواخت هستند.

در این سیستم، غالباً فاضلاب ته نشین شده و لجن فعال برگشتی، از چند نقطه وارد حوض هوادهی می شوند.

به دلیل پاسسن بودن F/M، شرایط رشد برای میکروارگانیسم های رشته ای و ایجاد بالکینگ فراهم بوده و باتوجه به رقیق سازی فاضلاب، تحمل بار هیدرولیکی و آلی در این فرآیند بیشتر از فرآیند پیستونی است.

۳تثبیت تماسی (Contact Stabilization)

در این روش مطابق شکل ۴، از دو تانک جداگانه هوادهی برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.

بخشی از لجن فعال پس از تثبیت مواد محلول و ذره ای، با فاضلاب ورودی مخلوط شده و در درون حوضچه تماس، تحت عمل هوادهی قرار می گیرد. زمان ماند در حوضچه تماس، نسبتاً کوتاه بوده (۳۰ تا ۶۰ دقیقه) و غلظت MLSS در آن کمتر از حوضچه تثبیت می باشد. میکروارگانیسم ها در حوضچه تماس، BOD محلول را سریعاً حذف نموده ولی مواد آلی ذره ای و کلوئیدی در فلاک های لجن فعال به دام افتاده و در راکتور تثبیت اکسید می شوند. لخته های بیولوژیکی، در حوضچه ته نشینی ثانویه ته نشین می شوند که قسمتی از آن، زائد بوده و از سیستم خارج می شود و قسمت دیگر به حوض تثبیت باز می گردد.

میکروارگانیسم‌ها در حوض تثبیت حدود ۱ تا ۲ ساعت هوادهی شده و مواد آلی ذره‌ای را که در حوضچه تماس با آنها خوگرفته بودند، هضم و تثبیت می‌کنند.

وقتی باکتری‌ها این مواد را هضم کردند و به غذای اضافی نیازمند شدند، به حوضچه تماس برگشت داده می‌شوند.

چون این باکتری‌ها، غذای ذخیره شده در بدن خود را مصرف کرده‌اند، خیلی سریع مواد آلی موجود در فاضلاب خام را در خود جذب و اکسید می‌کنند.

به این دلیل، زمان ماند به حداقل می‌رسد. و نتیجتاً اندازه حوضچه تماس معمولاً کوچک‌تر از حوضچه هوادهی در سایر روش‌های فرآیند لجن فعال می‌باشد.

4- تغذیه مرحله ای (Step Feed)

فرآیند تغذیه مرحله ای عبارت است از ورود فاضلاب ته نشین شده از ۳ تا ۴ نقطه به درون حوضچه هوادهی با جریان پیستونی به منظور یکنواخت کردن F/M و کاهش حداکثر اکسیژن مورد نیاز (شکل ۷). فرآیند تغذیه مرحله ای بدلیل داشتن غلظت بالای MLSS، در مقایسه با فرآیند متداول پیستونی با حجم مساوی، سن لجن زیادتری را ایجاد می نماید. این فرآیند می تواند در شرایط تثبیت تماسی نیز مورد بهره برداری قرار گیرد که در این صورت، فاضلاب ورودی، به آخرین گذرگاه وارد می گردد.

5- راکتورهای متوالی با جریان ناپیوسته (Sequencing Batch Reactor)

SBR، یک راکتور با اختلاط کامل از نوع پر و خالی شونده است که همه مراحل فرآیند لجن فعال، در آن راکتور اتفاق می افتند. برای تصفیه فاضلاب شهری با جریان مداوم، حداقل ۲ واحد SBR مورد استفاده قرار می گیرند بطوری که یکی از آنها مرحله تغذیه و دیگری مراحل هوادهی، ته نشینی و تخلیه را طی می نماید. هر سیکل از SBR معمولاً شامل ۳ پر شدن، ۲ ساعت هوادهی، ۰/۵ ساعتته نشینی و ۰/۵ ساعت تخلیه می باشد (شکل ۹). در این فرآیند، عملاً حوض ته نشینی ثانویه حذف می شود و دفع لجن مازاد، بطور نرمال در مرحله هوادهی صورت می گیرد. البته در مرحله استراحت (Idle) نیز می توان به دفع لجن مازاد نمود.

6- فرآیند بیولاک (Biolac Process)

سیستم تصفیه فاضلاب به روش بیولاک، یک سیستم اختصاصی فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده است.

از خصوصیات‌اصلی آن می‌توان به زمان ماند جامدات زیاد، بار آلی کم و هوادهی با حداقل انرژی اشاره نمود.

طبق شکل ۱۰، این سیستم دارای زنجیره های هوادهی پاندولی متحرک مستغرق مجهز به دیفیوزرهای تولید کننده حباب های ریز در ساختار لاگون ساده است که سطح آن توسط لایه های ژئوتکستایل و یا پلی‌اتیلن سنگین استربندی می شود و فرآیندهای ته نشینی ثانویه و هوادهی معمولاً در یک حوض توسط بافل هایی از هم می شوند.

دیفیوزرها به زنجیره هوادهی متصل هستند و در محدوده مشخصی از لاگون حرکت می کنند. زنجیره های هوادهی با حرکت ملایم و اختلاط کامل، مصرف انرژی را به حداقل می رسانند. هوادهی طولانی در بیولاک سبب شده تا حجم لجن تولیدی در مقایسه با سایر فرآیندها کمتر باشد. ضمن اینکه لجن دفعی از فرآیند بیولاک نیاز به تثبیت ندارد.

این فرآیند به دلیل سن بالای لجن (۴۰ تا ۷۰ روز) و بکارگیری تایمر الکترونیکی به منظور کنترل هواده هامی تواند برای انجام نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون نیز در نظر گرفته شود. نسبت F/M در این فرآیند، ۰/۰۴ تا ۰/۱ و مقدار MLSS در آن، ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر می باشد.

۷ فرآیند کراس

فرآیند کراس، شکل تغییر یافته « فرآیند هوادهی مرحله ای مورد استفاده برای فاضلاب های با کمبود نیتروژن » است. در این روش، از لجن و مایع رویی هاضم غیرهوازی به ترتیب برای بهبود کیفیت ته نشینی فلاک های بیولوژیکی و تأمین نیتروژن مورد نیاز استفاده می گردد. همان طوری که در شکل ۸ ملاحظه می شود، قسمتی از لجن برگشتی حوضچه ته نشینی ثانویه، در یک راکتور نیتریفیکاسیون با مایع رویی هاضم غیرهوازی مخلوط می شود و نهایتاً به راکتور اصلی هوادهی با جریان پیستونی عودت داده می شود. علاوه بر فراهم شدن نیتروژن مورد نیاز، در صورت وقوع کمبود اکسیژن، نیترات حاصله به عنوان الکترون گیرنده عمل می کند.

8- گودال اکسایش (Oxidation Ditch)

گودال های اکسایش شبیه روش جریان پیستونی هستند.

با این تفاوت که حوضچه هوادهی به جای مستطیل بودن، مدور است و گودال اکسایش یا گودال تثبیت نامیده می‌شود.

همچنین به جای هواده‌های سطحی از هواده‌های برسی چرخان استفاده می‌شود.

هوادهی، موجب جریان مدور فاضلاب با سرعت ۰/۲۵ تا ۰/۳ متر در ثانیه شده بنابراین شرایط لازم برای معلق نگهداشتن لجن‌های فعال تأمین می‌شود.

با این سرعت، مایع مخلوط در مدت ۵ تا ۱۵ دقیقه یک چرخش کامل را در راکتور طی می‌کند و مقدار جریان کانال به اندازه‌ای است که می‌تواند فاضلاب ورودی را ۲۰ الی ۳۰ برابر رقیق نماید.

در نتیجه، سینتیک این‌فرآیند براساس راکتور با اختلاط کامل اما با جریان‌پیستونی در طول کانال در نظر گرفته می‌شود.

هرچه فاضلاب در کانال پیش رود، غلظت DO باقیمانده آن کاهش می‌یابد بنابراین دنیتریفیکاسیون نیز ممکن است اتفاق بیفتد.

9- هوادهی گسترده (Extended Aeration)

روش هوادهی گسترده اکثراً برای تصفیه فاضلاب های صنعتی به کار می رود.

اینگونه فاضلاب‌ها غالباً دارای مواد آلی محلول پیچیده هستند.

باکتری‌ها برای شکستن این مولکول‌های مرکب به زمان ماند طولانی نیاز دارند.

هوادهی گسترده (شکل ۵)، شبیه فرآیند متداول با جریان پیستونی است، اما زمان ماند هیدرولیکی در این روش، طولانی بوده و میکرووب ها در فاز خودخوری قرار دارند.

طراحی تجهیزات هوادهی نه بر اساس اکسیژن لازم بلکه بر مبنای میزان اختلاط لازم انجام می گیرد.

مزیت اول این روش آن است که عملاً به علت زمان ماند طولانی در حوضچه هوادهی، یکنواخت سازی نیز صورت می گیرد و بدین ترتیب سیستم از شوک های بار آلی در امان می ماند. مزیت دوم آن (( تولید لجن کمتر )) بدلیل هضم تعدادی از باکتری ها در حوضچه هوادهی است. غالباً در این روش از حوض ته نشینی اولیه استفاده نمی شود.