نوشته‌ها

,

نیترات در آب آشامیدنی و روش های حذف آن

نیترات در آب آشامیدنی و روش های آن

نیترات در آب آشامیدنی و روش های حذف آن

 نیترات اغلب در آبهای آشامیدنی وجود داشته و دلیل آن فعالیت های بشری مانند استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی مانند نیترات پتاسیم و نیترات آمونیوم ، کامل نبودن سیستم سپتیک و دفع نامناسب زباله های صنعتی ، انسانی و حیوانی است. این موارد منبع اصلی تولید نیتروژن بوده که در خاک به نیترات تبدیل می‌شوند و از آنجا که نیترات در آب به صورت محلول است از طریق باران وارد آب های زیر زمینی و در نهایت آب‌های آشامیدنی می‌شود.

نیترات در آب آشامیدنی و روش های حذف آن

عوارض ناشی از نیترات بر روی بدن انسان

 نیترات موجود در آب تبخیر نشده و به صورت پایدار در آب باقی می‌ماند. نیترات به طور معمول برای سلامتی خطرناک نبوده اما مصرف مداوم و بیش از اندازه آن می‌تواند اثرات زیادی بر سلامتی انسان به خصوص نوزادان داشته باشد. نیترات با هموگلوبین خون ترکیب شده و سبب اختلال در حمل اکسیژن توسط آن شده و توسط دستگاه گوارش به NO2 تبدیل می‌شود و نوزاد از کمبود اکسیژن رنج ‌برده و سبب نارسایی در نوزادان می‌شود.سایر عوارض استفاده از نیترات در مدت زمان طولانی شامل کاهش اسیدیته معده ، کمبود آنزیم ، کاهش هموگلوبین های طبیعی خون ، افسردگی ، تاثیر بر سیستم عصبی و زمانیکه غلظت آن بالای 70% باشد سبب مرگ خواهد شد.

میزان مجاز نیترات در آب آشامیدنی

 به گفته سازمان بهداشت جهانی اکثر افراد بالغ روزانه بین 20 تا 70 میلی گرم نیترات را به همراه مواد غذایی مثل کاهو ، کرفس ، اسفناج و …. مصرف می‌کنند. این نشان می‌دهد که علاوه بر آب آشامیدنی مواد غذایی نیز حاوی نیترات می‌باشد.آنالیز آب در ایالات متحده و کانادا نشان داده است که مقدار نیترات در این آب‌ها 10 میلی گرم در لیتر است. اما طبق بهداشت جهانی (WHO) مقدار استاندارد نیترات در آب‌های آشامیدنی حداکثر باید ppm50 باشد.

روش های حذف نیترات از آب آشامیدنی

:: از آنجا که یون نیترات بسیار پایدار است حذف آن به صورت روش های تصفیه ای معمولی مانند انعقاد ، جذب و …. انجام نمی‌شود. فرآیندهای تخصصی مانند استفاده از کاتالیزور در دما و فشار بالا و نیز استفاده از مواد شیمیایی جهت تصفیه آب آشامیدنی ممکن است استفاده شود. سایر روش ها برای حذف نیترات از آب شامل موارد زیر است :

  • روش تبادل یونی با استفاده از رزین‌های قوی
  • ‌حذف بیولوژیکی نیترات با استفاده از متانول یا اتانول.
  • ‌اسمز معکوس.
  • ‌الکترو‌دیالیز و یا الکترو‌دیالیز معکوس.

تبادل یون

 رزین‌های آنیونی قوی سبب تغییر آرایش آب و نمک زدایی و همچنین حذف نیترات از آب می‌شوند. سولفات نیز به طور انتخابی جهت حذف نیترات می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از سولفات سبب تغییر در PH شده و از طرفی از نمک طعام نیز جهت احیاء رزین های تبادل یون استفاده می‌شود.
نکته : از فرآیند تبادل یون برای حذف نیترات از آب‌های زیر زمینی استفاده می‌شود و در آب‌های سطحی که در آن‌ها مواد آلی و مواد معلق وجود دارند ، نیترات ها با رزین های تبادل یونی از بین نمی-روند.

مزایای روش تبادل یون

 این روش دارای مزایای زیر است :

  • ‌عملیات ساده .
  • ‌این فرآیند مستقل از دما می‌باشد.
  • ‌در برابر تغییر غلظت نیترات کاملا منفعل است.
,

فیلترهای KDF در تصفیه آب

KDF

فیلترهای KDF در تصفیه آب

فیلتر KDF بر اساس فرآیندهای شیمایی اکسایش-کاهش، کلر، سرب، جیوه، آهن، سولفید هیدروژن موجود در آب را حذف می کنند.  KDF بر اساس این واکنش دارای خاصیت ملایم آنتی باکتریال ، ضد قارچ و ضد جلبک بوده و توانایی کاهش میزان آهک را نیز دارد.

فیلتر KDF در مراحل پیش تصفیه و تصفیه اصلی آب، جهت تکمیل و یا جایگزین تکنولوژیهای موجود، به منظور افزایش طول عمر سیستم ها و همچنین کاهش فلزات سنگین آب، کلر و سولفید هیدروژن مورد استفاده قرار می گیرد.جهت دست یافتن به نتایج کلی بهتر معمولاً فیلتر KDF با سایر تکنولوژی های موجود ترکیب می شود. به علت کارآیی بالاتر این فیلترها در دمای بالای آب، معمولاً در سیستم فیلتراسیون سردوشی ها و جهت حذف کلر و سایر ترکیبات استفاده می شود.

فیلتر های KDF دارای استانداردهای EPA و FDA در زمینه میزان مجاز وجود مس و روی در آب آشامیدنی و همچنین دارای گواهینامه NSF جهانی می باشند.

طرز کارکرد:

به طور خلاصه فرآیند اکسایش- کاهش در این فیلترها از طریق تعویض و جابجایی الکترون های آلاینده ها انجام می شود. این نقل و انتقال الکترون باعث تبدیل آلاینده های مضر به ترکیبات بی ضرر می شود. طی این واکنش الکترون بین دو مولکول جابجا شده و ترکیبات جدیدی تولید می شوند و تعدادی از ترکیبات مضر به ترکیبات بی ضرر تبدیل می شوند. به عنوان مثال کلر آزاد در آب به نمک کلر قابل حل در آب تبدیل می شود که کاملاً بی ضرر است.بسیاری از فلزات سنگین مانند مس، سرب، جیوه و … واکنش داده و به سطح میانی KDF متصل می شوند، بنابراین به طور قابل ملاحظه ای از آب حذف می شوند.

 

 

کاربردها:

فیلتر KDF اغلب در ترکیب با یک فیلترهای کربن اکتیو استفاده می شوند. این امر باعث افزایش چشمگیر طول عمر فیلترهای کربن اکتیو بوسیله کاهش میزان کلر موجود در آب می شود. آنها همچنین بوسیله حذف فلزات سنگین و سایر ترکیباتی که فیلترهای با پایه کربنی قادر به حذفشان نیستند، عملکرد فیلترهای کربن اکتیو را کامل می کنند.

این فیلترها همانگونه که گفته شد، به علت عملکرد بالا در دمای بالای آب، معمولاً در فیلترهای سردوشی استفاده می شوند.ترکیباتی که این فیلترها توانایی حذفشان را دارند عبارتند از: کلر، آهن، سولفید هیدروژن، سرب، جیوه، منیزیم و کروم. همچنین این ترکیبات توانایی کاهش باکتری های آب، جلبک ها و قارچ ها را نیز دارند.

بیش از 98% کاتیون های (یون های با بار مثبت) سرب، جیوه، مس، نیکل، کروم و سایر فلزات حل شده در آب را حذف می کند. با وجود آنکه سرعت حذف به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد، اما بیش ار 98% کلر به وسیه فیلتر KDF در سیستم تصفیه آب خانگی حذف می شود. (90% در فیلترهای سردوشی به علت شدت جریان بالا)

KDF

فواید:

• بازده بالا در حذف آلاینده های آب (محدوده وسیعی)

• مقرون به صرفه

• افزایش طول عمر و بازده فیلترهای کربن اکتیو

• کارکرد خوب در دمای بالای آب

توصیه می شود فیلترهای KDF هر 8 ماه الی 1 سال یکبار تعویض شوند. (بسته به میزان کارکردشان). در صورتیکه آب دارای مقادیر بالای رسوبات و کدورت باشد، بهتر است قبل از این فیلترها از پیش فیلتراسیون رسوبگیر استفاده شود.


, ,

چگونگی پاکسازی آب

پاکسازی آب

همانطور که بیان می شود، “آب، آب در همه جا و نه یک قطره برای نوشیدن”. بیانیه ای مناسب تر برای این زمان ممکن است “آب، آب در همه جا باشد، اما آیا می توان آن را نوشید؟” و اگر اینطور نیست، پروسه تصفیه آب قابل اعتماد است؟

متأسفانه، در این روز و سن، مکان هایی که در آن آب بدون رژیم غذائی بی خطر است، وجود ندارد، مهم نیست که چقدر باریک و جذاب باشد.آب در وحشی اغلب حاوی میکروارگانیسم های مضر، باکتری ها و انگل هایی است که می تواند موجب بیماری های مختلفی نظیر ژیاردیا، دیزنتری، هپاتیت و کرم قلابی شود. خوشبختانه، با این حال، ما قصد داریم تا چند روش ساده را برای چگونگی پاکسازی آب برای مصرف آن در نظر بگیریم.
I. نحوه پاکسازی آب – فرایند تصفیه آب: جوشاندن

ساده ترین روش برای پاکسازی آب احتمالا جوش است.شما نیاز دارید که آب را به مدت حداقل پنج دقیقه جوشانده و به مدت طولانی بشوئید . پایین آوردن آب آشامیدنی شما این است که اکسیژن را از بین می برد و آب به مسطح می رسد. شما می توانید کیفیت خود را با ریختن آن به عقب و جلو بین دو ظروف به عقب راندن اکسیژن و یا به سادگی آن را تکان دهید.

 

پاکسازی آب

 

دوم فرایند تصفیه آب: تصفیه کننده

همچنین چند دستگاه تصفیه شیمیایی جهت پاکسازی آب در بازار وجود دارد. ید در فرم مایع (که می تواند کثیف)، و یا قرص فرم می آید.یک تا دو قرص یا قطره یک کتر آب را پاک کنید. بطری آب یا ظرف خود را بشکنید و بیست دقیقه قبل از نوشیدن صبر کنید. آب درمان شده با ید رنگ تیره تر و کمی عطر و بوی ناخوشایند دارد.ممکن است این عطر و طعم را با اضافه کردن یک مخلوط نوشابه پودری ماسک کنید، اما قبل از اضافه کردن، مطمئن شوید که بیست دقیقه منتظر بمانید، زیرا این امر با اثر بخشی ید مواجه خواهد شد.سایر روش های شیمیایی برای تصفیه آب که به طور مشابه با ید کار می کنند عبارتند از قرص کلر، پرمنگنات پتاسیم یا قرص های هالازون. شما باید بتوانید این را در اکثر فروشگاه های فضای باز نسبتا ارزان کنید.

شما حتی می توانید چند قطره سفید کننده را در یک خرج اضافه کنید، اگرچه من بیش از این از این کار توصیه نمی کنم. هنگام استفاده از تصفیه شیمیایی مهم است که مطمئن شوید تمام سطح از بین رفته است.

بعد از انتظار بیست دقیقه، درب بطری آب یا ظرف خود را کمی شل کنید و اطراف نخ ها و درب را بشویید. چیز خوبی در مورد استفاده از قرص ظرف بسیار کوچک و قابل حمل است و می تواند به جیب تسویه شود، به علاوه اگر شما نمی خواهید به حمل اجاق گاز و یا گلدان، و یا زمان را به جوش آب است. درمان شیمیایی می تواند بر روی صاف با حداقل زمان توقف انجام شود.

 

پاکسازی آب

 

فرایند تصفیه آب: فیلتر

یک روش سوم درمان جهت پاکسازی آب، فیلترهای تجاری است. اینها در همه اشکال، اندازه ها و محدوده قیمت آمده است. اکثر کارها با فشار دادن آب از طریق یک فیلتر زغال چوب یا سرامیک و سپس به صورت شیمیایی آن را انجام می دهند. به طور معمول، آنها یک شیلنگ با شناور دارند که از منبع آب به فیلتر و یک شلنگ دوم برای آب تمیز می آید که از فیلتر به بطری آب می رود. هنگام استفاده از این نوع فیلتر، مهم است که شیلنگ ها را آلوده نکنید. شلنگ تمیز را در یک کیسه پلاستیکی جداگانه نگه دارید تا هرگز از شلنگ آلوده نباشد. علاوه بر این به این روش نحوه تمیز کردن آب این است که هیچ عطر و طعم صاف یا بد بو وجود ندارد. فیلترهای تجاری نیز برای زمانی که آب در سمت تاریک یا کثیف هستند، خوب است، زیرا آنها این را نیز حذف می کنند. اشکال این است که رسوب یا تاننهایی که فیلتر میکنید، به سرعت فیلتر را تکان میدهند. بعضی از آنها را می توان تمیز کرد، با دیگران شما نیاز به خرید یک فیلتر جایگزین دارید. مانند همه تجهیزات فنی، هزینه و شکستن چیزهایی است که باید مورد توجه قرار گیرد.

 فرایند تصفیه آب: روش های ابتدایی

فراتر از این روش های رایج، تکنیک های ابتدایی بیشتری برای افراد باقیمانده جدی وجود دارد (یا فرد بیچاره که آماده نشده است).یکی از طریق خاک یا، ترجیحا شن و ماسه جهت پاکسازی آب فیلتر می کند. آب را بطور مکرر شستشو از شن و ماسه تا زمانی که روشن است. تنوع این امر این است که حفره ای را در نزدیکی محل منبع قرار دهید و از آب استفاده کنید که از طریق سوراخ فیلتر می شود. بدانید که اگر چه خاک یک فیلتر خوب برای رسوب و ذرات دیگر است، این تضمین برای چیزهایی مانند باکتری نیست. این حتی برای آب بهاره است که بسیاری از مردم تصور می کنند بدون اینکه درمان شوند بی خطر است.

تقطیر یک روش است که می تواند برای جمع آوری آب یا جمع آوری آب شیرین از آب نمک استفاده شود.برای جمع آوری آب از زمین، یک حفره عمیق بکشید و یک ظرف جمع آوری یا بطری آب را در مرکز قرار دهید.سوراخ را با یک ورق پلاستیکی شفاف کنید. پلاستیک باید در مرکز با یک سنگ یا سنگین جسم به طوری که آن را به داخل ظرف اشاره می کند.

سپس، دو طرف پلاستیکی را محکم در اطراف سوراخ، از جمله با پوشش با خاک محافظت کنید. پلاستیک واضح مانند گلخانه ای عمل می کند.آب آن در خاک با حرارت بالا تبخیر می شود. هنگامی که آن را به پلاستیک می رساند، آن را به نقطه می رساند و به داخل ظرف می افتد. اگر همه چیز شما آب نمک است، می توانید آن را با قرار دادن یک ظرف کوچک در داخل یک ظرف بزرگتر تقسیم کنید. آب نمکی در گلدان بزرگتر می رود اما نه کوچکتر.

درب را روی گلدان ها قرار دهید تا به گلدان کوچکتر برسد، سپس آب را به یک جوش تبدیل کنید. همانطور که آب جوش می زند، آب شیرین تبخیر می شود، به درب ضربه زده و به گلدان کوچکتر بریزد، نمک یا سایر مواد معدنی را پشت سر می گذارد.

یک جایگزین اگر شما گلدان کوچکتری نداشته باشید، قرار دادن یک پارچه روی گلدان، بخار را جذب می کند. هنگام برداشتن آن را با دقت بخوانید تا آن را بیرون بیاورید تا سوزانید.برای یکی دیگر از روش های ابتدایی چگونگی تصفیه آب، مقاله ما در مورد آب جوش با سنگ ها را ببینید.

بالاتر از همه، مراقب باشید و با انتخاب اینکه در آن آب خود را جمع آوری کنید، از حس مشترک استفاده کنید.

آیا گیاهان اطراف آن سالم هستند؟آیا حیوانات مرده در نزدیکی آن ممکن است آن را آلوده کرده باشند؟آب ندهید که به نظر می رسد رکود را جمع آوری نکنید. به طور کلی، آب که در بالای بالادست قرار دارد، پاکتر از آن در پایین است، اما هیچ تضمینی وجود ندارد.

برای آب آشامیدنی ناشتا به طور خودکار بروید زیرا آب سریع رسوب بیشتری دارد. شما می توانید از رسیدن مقدار زیادی رسوب جلوگیری کنید و مطمئن شوید که بطری آب خود را به طور کامل در زیر آب قرار دهید. این باعث می شود تمام خاک و آوارهایی که روی سطح زمین شناور می شوند جلوگیری شود.

با راه های بسیاری برای تصفیه آب، چیزی برای همه وجود دارد و هیچ دلیلی وجود ندارد که آب نوشیدنی را نوش جان کند.در آنجا وجود دارد که خواهان استدلال است که خطر کوچک است و نگران نباشید. اما یک مورد تند و زننده تب بیبر در کشور عقب نه تنها ناراحت کننده است، بلکه تهدید کننده زندگی است.اسهال و استفراغ می تواند باعث بی آب شدن جدی شود و قدرت خود را تا حد امکان به خود جلب کند.

از تاریخچه تصفیه آب آشامیدنی چه می دانید؟

تاریخچه تصفیه آب

تاریخچه تصفیه آب آشامیدنی

 

از تاریخچه تصفیه آب آشامیدنی چه می دانید ؟ در این مقاله سعی شده تا چکیده ایی از تاریخچه تصفیه آب را بدانیم. تمدن‌های اولیه بشر در اطراف منابع آب تشکیل شدند. درزمانی که اهمیت کافی بودن مقدار آب شرب و اهداف آن برای اجداد ما آشکار بود، درکی از کیفیت آب وجود نداشت. بااین‌وجود در اسناد تاریخی به مشکلات ظاهری آب ازجمله شکل، بو و مزه آن اشاره شده است. هزاران سال طول کشید تا انسان‌ها فهمیدند که حواسشان به‌تنهایی نمی‌تواند قضاوت دقیقی از کیفیت آب داشته باشد.

 

انسان‌ها، آب را برای قرن‌ها ذخیره و سپس توزیع می‌کردند. در ابتدا، زمانی که کوچ می‌کردند و با شکار غذای خود را تأمین می‌نمودند، از آب رودخانه برای آشامیدن استفاده می‌کردند. سپس، زمانی که به‌صورت دائم، برای مدت‌زمان طولانی در یکجا ساکن شدند، مکان سکونتشان معمولاً در نزدیکی رودخانه یا دریاچه بود. وقتی‌که هیچ رودخانه و دریاچه‌ای در یک ناحیه وجود نداشت، از آب‌های زیرزمینی برای آشامیدن استفاده می‌کردند و این کار را از طریق پمپاژ آب از داخل چاه‌ها انجام می‌دادند. ساکنین جریکو واقع در سرزمین شامات، در حدود ۷۰۰۰ سال قبل، آب موردنیاز خود را از این طریق تأمین می‌کردند. وقتی‌که جمعیت انسان‌ها شروع به رشد گسترده‌ای کرد، دیگر منابع آب کافی نبودند. لازم بود که آب آشامیدنی از منابع دیگری استخراج گردد.

همچنین انسان‌ها شروع به توسعه سیستم‌های انتقال آب کردند. انتقال از طریق کانال‌های ساده‌ای که در شن و ماسه و سنگ‌ها حفر می‌شد، صورت می‌گرفت. بعدها این کار از طریق لوله‌های توخالی انجام شد. مصری‌ها از درختان نخل توخالی و چینی‌ها و ژاپنی‌ها از ساقه‌های بامبو استفاده می‌کردند. درنهایت، شروع به استفاده از لوله‌های رسی، چوبی و فلزی کرند.

در ایران مردم به جستجوی رودخانه‌ها و دریاچه‌های زیرزمینی می‌پرداختند و با حفر چاه‌های آب در سنگ‌ها و صخره‌ها، آب ره به روی سطح زمین می‌آوردند (قنات).

 

تاریخچه تصفیه آب

 

تصفیه آب در ابتدا، بر روی بهبود ظاهر آب شرب، متمرکز بود. روش‌های بهبود بو و مزه آب شرب به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد. در زبان سانسکریت باستانی و یونانی، روش‌های تصفیه آب از قبیل عبور از صافی زغالی، در معرض آفتاب گذاشتن و جوشاندن توصیه شده بود زیرا بیشتر منابع آب دارای ذراتی بودند که بو و ظاهر آب را از بین می‌برد.

در یونان باستان، خیلی زود استفاده از چشمه‌های آب، آب چاه و آب باران رایج بود. به خاطر رشد سریع جمعیت شهری، یونانی‌ها مجبور به ذخیره آب در چاه‌ها و سپس انتقال آن از طریق شبکه‌های توزیع آب شدند. آبی که مورداستفاده قرارگرفته بود، همراه با آب باران، از طریق مجراهای فاضلاب جمع‌آوری و انتقال داده می‌شد. هنگامی‌که به دره می‌رسیدند، آب تحت‌فشار به آن سمت هدایت می‌شد. یونانی‌ها از اولین کسانی بودند که به آب باکیفیت دسترسی یافتند. آن‌ها از حوضه‌های هواده برای تصفیه آب استفاده می‌کردند.

در حدود ۳۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، شهر موهنجو دارو (در پاکستان) دارای یک منبع بسیار گسترده آب بود. در این شهر امکانات حمام عمومی با تأسیسات جوشاننده آب و اتاق‌های حمام وجود داشت.

 

رومیان بزرگ‌ترین سازندگان و معماران شبکه‌های توزیع آب در طول تاریخ بوده‌اند. آن‌ها از رودخانه‌ها، چشمه‌ها و آب‌های زیرزمینی برای تأمین آب استفاده نموده‌اند. رومی‌ها با ساخت سد بر روی رودخانه‌ها، دریاچه‌ها را تشکیل دادند. ابتدا آب این دریاچه‌ها هوادهی شده و سپس به مصرف می‌رسید. آب کوهستان‌ها، به خاطر کیفیتشان، از محبوب‌ترین آب‌ها بودند.

برای انتقال آب، قنات‌ها ساخته شدند. از طریق این قنات‌ها، آب ده‌ها مایل انتقال داده می‌شد. لوله‌کشی‌های داخل شهرها از جنس بتن، سنگ، برنز، نقره، چوب یا سرب ساخته می‌شدند. محل‌های خروج آب، از آلودگی‌ها محافظت می‌شدند.

طبق گزارش‌های ثبت‌شده، مصری‌ها در ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد از زاج سفید به‌عنوان یک روش شیمیایی برای ته‌نشین کردن ذرات معلق موجود در آب استفاده نمودند.

 

پس از سقوط امپراتوری روم، قنات‌ها دیگر استفاده نشدند. از ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ سال بعد از میلاد مسیح، توسعه کمی در حوزه تصفیه آب صورت پذیرفت. در قرون‌وسطی شهرهای بی‌شماری به وجود آمدند. در این شهرها از لوله‌کشی‌های چوبی استفاده می‌شد. آب از رودخانه‌ها یا چاه‌ها و یا خارج از شهرها استخراج می‌شد. خیلی زود شرایط آب، بسیار غیربهداشتی شد، زیرا آشغال و فاضلاب به آب‌ها راه یافت. مردمی که از این آب می‌نوشیدند بیمار می‌شدند و گاهی می‌مردند. برای حل این مشکل، مردم شروع به آشامیدن آب از منابع خارج از شهرها کردند چراکه رودخانه‌ها آلوده نبودند. این آب باید به شهرها انتقال داده می‌شد.

طی ۱۷۰۰ سال، استفاده از صافی‌ها به‌عنوان یک روش بسیار مؤثر برای زدودن ذرات آب شناخته شد، هرچند مقدار تمیزی آب قابل‌اندازه‌گیری نبود. در اوایل دهه ۱۸۰۰، در اروپا، به‌صورت منظم، شروع به استفاده از فیلترهای شنیِ کند کردند.

 

اولین منبع آب آشامیدنی که آب یک شهر کامل را تأمین می‌نمود، در شهر پیزلی در اسکاتلند، در سال ۱۸۰۴ و توسط جان گیب ساخته شد. پس از سه سال سیستم آب تصفیه‌شده به شهر گلاسکو (در اسکاتلند) منتقل شد.

در سال ۱۸۰۶ در پاریس شروع به بهره‌برداری از یک تصفیه‌خانه آب بزرگ نمودند. در این تصفیه‌خانه، آب قبل از عبور از صافی، به مدت ۱۲ ساعت ساکن می‌ماند تا ته‌نشینی اتفاق افتد. صافی‌ها از شن و ماسه و زغال چوب تشکیل شده بودند که هر ۶ ساعت عوض می‌شدند.

 

تاریخچه تصفیه آب

 

در سال ۱۸۲۷، جیمز سیمپسونِ انگلیسی، یک صافی شنی برای تصفیه آب آشامیدنی ساخت. امروزه ما هنوز از آن با عنوان شماره یک در امر سلامت عمومی یاد می‌کنیم.

از اواسط تا اواخر قرن ۱۹، دانشمندان یافته‌های جدید از منابع آب و اثر آلاینده‌های آب آشامیدنی به دست آوردند، مخصوصاً آن‌ها که با چشم غیرمسلح قابل‌دیدن نبودند. دکتر جان اسنو و دکتر لوئی پاستور ازجمله دانشمندانی بودند که اکتشافاتی درزمینهٔ بیماری‌های ناشی از آب آلوده مانند و با به دست آوردند و ازآن‌پس اهمیت تصفیه آب بیشتر شد.

کلر به‌عنوان یک ماده شیمیایی ارزشمند در تصفیه آب، اولین بار توسط دکتر جان اسنو شناخته شد. او از کلر جهت از بین بردن میکرب و با در آب استفاده نمود. با مشخص شدن قدرت ضدعفونی‌کنندگی کلر، دولت بریتانیا شروع به کلرزنی آب شرب عمومی نمود. این اقدام همچنین باعث کاهش شدید مرگ‌ومیر در اثر بیماری تیفوئید گردید.

امروزه، ذخایر آب آشامیدنیِ امریکا، یکی از امن‌ترین‌ها در دنیاست. ضدعفونی آب، نقش مهمی در بهبود کیفیت آب آشامیدنی در ایالات‌متحده ایفا کرده است. نیوجرسی اولین شهر در امریکا بود که در سال ۱۹۰۸ شروع به تصفیه آب آشامیدنی کرد. در طول دهه‌های بعد، هزاران شهر و روستای دیگر در امریکا به سیستم‌های تصفیه آب تجهیز شدند.

 

در ابتدای قرن بیستم تلاش در جهت تصفیه آب از پیشگیری انتقال بیماری‌های واگیردار، به تهیه آب غیر سخت و با مواد معدنی کمتر معطوف گردید. سختی گیری‌های آب که از یون‌های سدیم جهت جایگزین کردن مواد معدنی سختی زا در آب بهره می‌جستند در سال ۱۹۰۳ به بازار معرفی شدند. تئوری تعویض یونی که در آن یون‌های بی‌ضرر با یون‌های ضرر دار جایگزین می‌شوند، تأثیر فراوانی در صنعت تصفیه آب گذاشته و ازآن‌جهت از بین بردن سرب، جیوه و سایر فلزات سنگین در آب استفاده می‌شود.

شرایط جغرافیایی ایران و در دسترس بودن آب شیرین و سالم شاید یکی از علت‌های عدم استفاده گسترده ایرانیان از روش‌های تصفیه آب بوده است؛ زیرا توجه به آب سالم و آلوده نکردن آن‌که مستلزم شناخت انواع بیماری‌هایی ناشی از آلودگی‌های آب است، از آموزه‌های اشو زرتشت پیامبر باستانی است.
بقایای سیستم فاضلاب متمرکز شهری در زمان هخامنشیان که در کاوش‌های سال‌های اخیر پیدا شده نشانگر تسلط ایرانیان باستان به آب بوده و چه‌بسا در بعضی نقاط نیز از روش‌های قدیمی تصفیه آب استفاده می‌کردند.

 

 

 

 

, , , ,

فیلتراسیون Filteratoin

فیلتراسیون

فیلتراسیون Filteratoin

تعریف فیلتراسیون

فیلتراسیون فرآیندی مکانیکی است که طی آن مواد معلق جامد از سیال جداسازی می‌شوند. اساس این جداسازی اختلاف در اندازه ذرات برای عبور از غشاء نیمه تراوا است. روش‌ها و دستگاه‌های بسیاری در صنایع مختلف و با ویژگی‌های خاص برای مواد کاربرد مختلف وجود دارد. اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس دو نمونه از روش‌های مبتنی بر استفاده از فیلترها هستند.

فیلتراسیون غشایی

فیلتراسیون غشایی جریان متقاطع، روشی برای جداسازی مواد معلق یا محلول، بر مبنای وزن مولکولی و اندازه ذرات، با استفاده از یک غشاء نیمه تراوا است. نانوفیلتراسیون یکی از انواع روش‌های فیلتراسیون غشایی است که می‌تواند ذراتی با ابعاد بیشتر از یک نانومتر را حذف کند. از این رو نانوفیلتراسیون نامیده شده است.

مزیت مهم این روش این است که به دلیل متقاطع بودن جریان نسبت به غشاء، مواد به دام افتاده در پشت غشاء دائماً شسته شده و فیلتر کیک ضخیمی ایجاد نمی‌شود.

نانوفیلتراسیون

نانوفیلترها قادر به حذف مولکول‌های آلی با وزن مولکولی بیشتر از 300 دالتون، فلزات سنگین، 20 تا 80 درصد آنیون‌های یک ظرفیتی، 90 تا 98 درصد آنیون‌های چند ظرفیتی و کلیه ارگانیسم‌ها اعم از باکتری، ویروس و … می‌باشد. بر این اساس یون‌های تک ظرفیتی و با وزن مولکولی پایین همچون متانول به سهولت ا ز منافذ غشاء عبور نموده در حالی که ذرات چند ظرفیتی و با بار مولکولی بالا به طور موثر  توسط غشاء حذف می‌شوند.

با توجه به نرخ بالای حذف کاتیون‌های دو و چند ظرفیتی خصوصاً یون‌های کلسیم و منیزیم توسط غشاهای NF، نانوفیلتراسیون به طور گسترده‌ای در سختی‌گیری آبهای صنعتی و نیز پیش تصفیه سیستم‌های اسمز معکوس به کار برده می‌شوند. در شرایطی که میزان پایین‌تر انرژی از حذف املاح موجود در آب مورد نظر باشد، استفاده از سیستم‌های نانوفیلتراسیون با توجه به مصرف پایین‌تر انرژی، به عنوان جایگزینی مناسب و مقرون به صرفه نسبت به سیستم‌های RO مطرح می‌شوند.

از سوی دیگر خاصیت انتخابی غشاء نانوفیلتراسیون در حذف مواد موجود در آب، سبب می‌گردد تا مواد معدنی مغذی و ضروری موجود در آب حفظ و سایر مواد مضر حذف می‌شوند. این خاصیت گزینشی غشاهای نانوفیلتراسیون، سبب برتری آن نسبت به سیستم RO شده است. تحقیقات صورت گرفته نشان داده است با مصرف آب حاصل از نانوفیلترها در دراز مدت، میزان شیوع بیماری‌های قلبی عروقی و سرطان به میزان 20 و 40 درصد کاهش یافته است.

مزایای استفاده از سیستم نانوفیلتراسیون

مزایای استفاده از سیستم‌های نانوفیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب به شرح زیر است:

نمک‌زدایی و حذف املاح موجود در آب‌های با شوری پایین

سختی‌گیری موثر آب

میزان انرژی پایین سیستم

هزینه بهره‌برداری پایین

میزان پساب پایین‌تر سیستم نسبت به سیستم‌های RO

قابلیت کاهش فلزات سنگین

قابلیت کاهش نیترات و سولفات آب

قابلیت کاهش رنگ و کدورت آب

عدم نیاز به مصرف مواد شیمیایی و نمک

عدم تغییر در PH آب تصفیه خروجی از سیستم

انرژی مصرفی پایین‌تر نسبت به سیستم‌های RO

نگهداری آسان سیستم.

کاربردهای نانوفیلتراسیون

کاربرد سیستم‌های فیلتراسیون در تصفیه آب و فاضلاب به شرح زیر است:

تصفیه آب شرب

تصفیه آب مورد نیاز در فرآیندهای صنعتی

حذف یون‌های چند ظرفیتی عناصری مثل کلسیم، سولفات، آهن و منگنز

حذف یون‌های چند ظرفیتی و سختی‌گیری آب

حذف فلزا سنگین

حذف نیترات

حذف موادشیمیایی به کار رفته در گندزدایی آب

حذف آلاینده‌های میکروبی

رنگ‌زدایی آب شرب و صنعدتی

عدم نیاز به مواد شیمیایی

تصفیه آب در صنایع داروسازی

تصفیه آب در صنایع غذایی.

, , , , ,

ژئو ممبران‌ها

ژئو ممبران‌ها

ژئو ممبران‌ها

ژئو ممبران‌ها غشاهای آب بند و غیر قابل نفوذ پلیمری هستند. این غشاها  بر پایه پلی اتیلن ، پلی پروپیلت و PVC و با ضخامت‌های مختلف تولید و ارائه می‌شوند.

ژئو ممبران‌ها در ضخامت‌های مختلف و با مقاومت‌های مکانیکی و ضریب انعطاف‌پذیری متغیر به صورت صاف و زبر (مضرس ) تولید و ارائه می‌گردند.

کاربرد ژئو ممبران‌ها

از این مواد جهت ایجاد سطوح آب بند و ایزوله از قبیل ساخت لاگون‌های تصفیه خانه فاضلاب، کانال‌های آب‌رسانی، مخازن ذخیره آب آشامیدنی، مواد نفتی و شیمیایی، ساخت سایت‌های دفن بهداشتی زباله LAND-FILL ، دریاچه‌های مصنوعی و استخرهای پرورش آبزیان، استخرهای نگهداری آب کشاورزی ایزولاسیون و عایق‌بندی سازه‌های زیرزمینی استفاده می‌گردد.

علاوه بر آن سیستم ساخته شده با مواد ژئوممبران از نظر انعطاف‌پذیری در مقایسه با سازه‌های صلب بتنی دارای عملکرد به مراتب بهتری هستند.

عملکرد بهتر ژئو ممبران نسبت به سازه‌های صلب بتنی در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله در مناطق زلزله‌خیز و همچنین نشست‌های نامتقارن سازه از امتیازات این سیستم است.

مشخصات ژئو ممبران‌ها

مشخصات فیزیکی ورق‌های ژئو ممبران

97% درصد از جنس پلی اتیلن 5/2% کربن بلک و 5/0 % الی 9 آنتی اکسیدان است.

ابعاد ورق ژئو ممبران

ورق‌ها به‌صورت رول در طول 100 الی 150 متر و به عرض 20/2 الی 9 متر تولید می‌گردند.دس

انواع ورق

ورق‌ها در دو نوع مضرس، صاف، رنگی و در ضخامت‌های 75/0 ، 1 ، 5/1 و 2 میلی‌متر تولید می‌شود.

مزایا و ویژگی‌های ورق ژئو ممبران

از مزایای به کارگیری ژئو ممبران‌ها کاهش هزینه‌های ساخت در قیاس با سایر روش‌ها و افزایش سرعت اجرا است.

علاوه بر آن این روش اقتصادی‌ترین، با دوام‌ترین و سریع‌ترین روش است.

همچنین این روش مقاوم‌ترین روش محسوب می‌شود.

این ورق‌ها در برابر دمای °40- درجه الی °70 درجه سانتی‌گراد مقاوم هستند.

همچنین این ورق‌ها در برابر حمله جوندگان و فشارهای غیر متمرکز مقاوم هستند.

علاوه بر این ورق‌ها دربرابر نشست به دلیل مقاومت کششی بالا مقاوم هستند.

امتیاز دیگر این ورق‌ها آن است که جلبک و خزه به آنها نمی‌چسبد و با هیچ ماده شیمیایی دیگر حتی با پایه هیدروکربنی ترکیب نمی‌شود.

کاربرد ژئوممبرین(ژئوممبران) در نفت، گاز و پتروشیمی

احداث و ایزولاسیون حوضچه‌های تبخیر، مخازن نگهداری آب، پوشش مخازن ثانویه، پوشش محل‌های بارگیری و انتقال مواد نفتی و شیمیایی ژئوتکس‌تایل پارچه‌ای از جنس پلی استر یا پلی پروپیلن است. مهم‌ترین خصوصیت آن مقاومت کششی بالا است. همچنین سازگاری با انواع خاک و دوام 50 ساله در انواع خاک‌ها است. کاربرد گسترده آن در رابطه با مسلح کردن خاک، زهکشی، جداسازی انواع لایه‌های خاک و فیلتراسیون در جاده‌ها، راه آهن، فرودگاه، خطوط مترو و خطوط لوله، مخازن نفتی و انواع دریاچه‌های مصنوعی، موج شکن ساحل دریا و انواع سدها و غیره کاربرد دارد.

, , , , ,

کاربرد و تاریخچه تکنولوژی اسمزمعکوس

تکنولوژی اسمزمعکوس

کاربرد و تاریخچه تکنولوژی اسمزمعکوس

کاربرد تکنولوژی اسمزمعکوس

تکنولوژی اسمزمعکوس برای خالص‌سازی و بازیافت جامدات حل شده در آب ورودی یا آب‌زدایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عمومی‌ترین کاربرد اسمز معکوس تعویض یونی است.

تعویض یونی شامل نرم کردن آب با استفاده از سدیم‌برای‌تلخیص آب‌مصرفی‌مورد نیاز برای‌بویلرهای‌با فشار کم‌تا متوسط است.

کیفیت آب تولیدی از اسمزمعکوس به گونه‌ای است که می‌تواند در چنین فشارهایی به طور مستقیم برای سیستم تعویض یونی دارای دو ستون مبادله کننده یا یک بستر مختلط به سیستم تعویض یونی متصل نمود.

استفاده از سیستم اسمزمعکوس قبل از سیستم تبادل یونی می‌تواند به مقدار قابل ملاحظه‌ای زمان تناوب احیای رزینی را کاهش دهد.

همچنین مقدار اسید، باز و پساب ناشی از عملیات احیا را که‌بایدمورد استفاده‌قرار گیرد و ذخیره‌شود را به‌شدت‌کاهش‌می‌دهد.

در بعضی از شرایط یک واحد اسمز معکوس ثانویه می‌تواندجایگزین‌سیستم‌تبادل یونی شود تا آب‌خالص‌بیشتری‌تولید شود.

گستره‌ی فیلتراسیون جهت مقایسه ظرفیت‌های دفع در روش اسمز معکوس با دیگر فن‌آوری‌های مبتی بر ممبران و با روش‌‌های حاصل از فیلتراسیون متعارف سیال خروجی از تکنولوژی اسمزمعکوس می‌تواند به طور مستقیم مورد استفاده قرار گیرد یا در برخی مواقع سیستم تبادل یونی بستر مختلط نرم شود یا برا ی خالص‌‌سازی بیشتر به طور پیوسته تحت عمل یونیزاسیون الکتریکی قرار گیرد.

تاریخچه

در سال 1963 دو محقق در دانشگاه کالیفرنیا، در لس آنجلس موفق شدند یک ممبران اسمز معکوس مصنوعی از جنس پلیمر استات سلولز تولید کنند. در این آزمایش یک محلول آب غلیظ با فشار از این ممبران مصنوعی مهندسی شده که به صورت یک فیلتر عمل می‌کرد، عبور داده شد. به این ترتیب که فقط مولکول‌های آب اجازه عبور از ممبران را داشتند و یون‌های نمک یا به عبارتی کل مواد جامد محلول در آب که به اختصار TDS نامیده می‌شود، در همان سمت باقی می‌ماندند.

ممبران مصنوعی طراحی شده دوام خوبی داشت و می‌توانست تحت فشار طبیعی آب و یا شرایط فشار تحمیل شده و به خوبی کار کند. در واقع با این روش مولکول‌های آب خالص از ممبران با سرعت جریان خوبی عبور می‌کردند و امکان تولید آب شیرین و قابل شرب از آب دریا فراهم می‌شد. این تکنولوژی جدید به این دلیل که عکس فرآیند طبیعی اسمز عمل می‌کرد که با نام تکنولژی اسمز معکوس معروف شد.  در این فرآیند حرکت آب از سمت محلول غلیظ‌تر به سمت محلول رقیق‌ است.

سرانجام رویای باور نکردنی شیرین‌سازی آب دریا توسط بشر تحقق پیدا کرده بود و اولین ممبران‌های تجاری اسمز معکوس یا RO  به فرم ماژول‌های حلزون مارپیچی به کمک محققین اولیه‌ی طرح و مهندسین سرتاسر جهان در کالیفرنیا تولید و به کار گرفته شدند. این روش برای تولید آب شیرین از آب شور بسیار مقرون به صرفه بود و در مقیاس وسیع می‌توانست انجام شود.

پروژه‌هایی مشابه نیز به سرعت در نقاط دیگر کالیفرنیا برای تست تولید آب از انواع مختلف آب لب شور و آب دریا راه اندازی شد. در نهایت به دنبال این کشف و اختراع و تحقیقات گسترده دیگری که در این راستا انجام شد.

اساس کار تکنولوژی اسمزمعکوس

تکنولوژی اسمزمعکوس به‌عنوان‌یک‌روش‌اقتصادی‌ومقرون به صرفه در بسیاری از صنایع از جمله‌صنعت تصفیه آب وارد شد.

در تکنولوژی اسمزمعکوس ممبران‌ها به طور معمول از استات سلولز یا پلی سولفون پوشیده شده با فیلم نازک پلی‌آمیدی ساخته می‌شوند.

در صورتی‌که یک غشا نیمه تراوا میان دو محلول دارای غلظت‌های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال ( رقیق) از یک طرف پوسته به سمت دیگر حرکت می‌کند. جنس غشا معمولاً استات سلولز و یا پلی‌آمید است. امروزه برای ساخت غشاء از ترکیب استات سلولز و تری استات سلولز استفاده می‌شود. سمت طبیعی حركت حلال به شکلی است که كه محلول  باغلضت بیشتر، نازکتر می‌شود.

کاربردهای تکنولوژی اسمزمعکوس

عمومی‌ترین کاربرد اسمز معکوس تعویض یونی است. از دیگر کاربردهای سیستم اسمزمعکوس می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • بازیافت آب از فاضلاب شهری و صنعتی
  • تولید آب فرآیندی برای صنایع نوشیدنی‌ها و محصولات لبنی
  • تولید آب فوق خالص برای صنایع میکروالکترونیک
  • تولید آب با خلوص بالا داربرای صنایع داروسازی
  • تصفیه پساب برای بازیافت مواد مصرفی در فرآیند، مانند فلزات در صنایع فلزکاری و رنگ‌های استفاده شده در فرآیند پارچه‌بافی
  • نمک‌زدایی از آب دریا و آب لب‌شور برای تولید آب آشامیدنی. این کار در مناطق ساحلی عمومیت بیشتری دارد.

ماژول‌های ممبران در تکنولوژی اسمزمعکوس

  • به طور معمول چهار نوع ماژول اصلی در ممبران در وجود دارد:
  • ممبران‌های صحفه و قاب
  • ممبران‎ها لوله‌ای
  • ممبران‎های حلزون مارپیچی
  • ممبران‌های فیبر تو خالی.

فرم صفحه و قاب ساده‌ترین ماژول ممبران است که از دوصفحه محافظ و ورقه‌های غشایی دارای فواصل تشکیل شده است.

در ماژول لوله‌ای یا توبولار، ممبران اغلب داخل یک لوله قرار دارد و آب به درون آن پمپ می‌شود.

اما معمول‌ترین فرم ممبران، ماژول مارپیچ حلزونی است که از یک صفحه مسطح ممبران تشکیل شده که به دور یک لوله جمع‌آوری کننده آب خروجی پیچیده شده است. به نحوی که آب خوراک از یک سمت ممبران جریان دارد و آب تمیز خروجی در سمت دیگر جمع می‌شود.

ماژول فیبر توخالی برای شیرین‌سازی آب دریا استفاده می‌شود و شامل دسته‌هایی از الیاف تو خالی است که در یک محفظه به نام پرشروسل قرار دارند. این ماژول در فرآیند تصفیه فاضلاب نیز کاربرد دارند که در این صورت همیشه درون پرشروسل قرار نمی‌گیرند؛ به طوری که دسته‌های فیبرها می‌توانند در آب معلق باشند و آب خروجی تمیز از انتهای فیبرها جمع‌آوری می‌شود.

, , , , ,

گرفتگی یا فولینگ ممبران اسمز معکوس

ممبران اسمز معکوس

گرفتگی یا فولینگ ممبران اسمز معکوس

گرفتگی یا فولینگ سطح و منافذ ممبران اسمز معکوس معضل اصلی در مورد استفاده از ممبران است. گرفتگی منافذ میزان آب خروجی از ممبران را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد. گرفتگی یا فولینگ سطح و منافذ در هر دو نوع ممبران سلولزی و پلی آمیدی اتفاق می‌افتد.

گرفتگی ایجاد شده در ممبران اسمز معکوس در نتیجه تجمع مواد ارگانیک، کلوئیدها، رسوب املاح و بیوفیلم ناشی از آلاینده‌های میکروبی است. این مشکل می‌تواند با افزودن مواد ضدعفونی کننده، آنتی اسکالانت و انجام مراحل پیش تصفیه آب کنترل شود. خوشبختانه با ممانعت از گرفتگی ممبران از طریق اقداماتی که گفته شد، می‌توان طول عمر ممبران را افزایش داد. علاوه بر این با ممانعت از گرفتگی ممبران می‌توان میزان انرژی مصرفی آن را نیز کاهش داد.

کاربرد ممبران اسمز معکوس و فیلتراسیون 

امروزه اسمز معکوس و فیلتراسیون ممبران کاربردهای فراوانی در بسیاری از صنایع در سرتاسر جهان دارد. این تکنولوژی در صنعت تصفیه آب نیز همچنان جایگاه خود را حفظ کرده است. این تکنولوژی به دلیل کمبود منابع آب شرب در تمام دنیا با اقبال گسترده‌ای همراه بوده است. در حال حاضر با راه‌اندازی مراکز بزرگ شیرین‌سازی آب دریا با روش اسمز معکوس در بسیاری از شهرها و حتی کشورهای کوچک که با بحران کمبود آب مواجه هستند، امکان تولید آب آشامیدنی مناسب وجود دارد.

ممبران‌های اسمز معکوس علاوه بر کاربرد مهمی که در شیرین‌سازی آب دریا و تصفیه فاضلاب دارند؛ در صنعت تصفیه آب و دستگاههای تصفیه آب خانگی اصلی‌ترین بخش سیستم را تشکیل می‌دهند. ممبران‌های اسمز معکوس قادر به حذف تقریبا تمامی مواد محلول و معلق موجود در آب هستد. تکنولوژی ممبران اسمز معکوس RO یکی از دستاوردهای مهم بشر در طول تاریخ بوده است. فیلترهای ممبران در حال حاضر به عنوان مطمئن‌ترین روش تهیه آب آشامیدنی خالص در سیستم‌های تصفیه آب کاربرد دارند.

انواع ممبران اسمز معکوس

ممبران‌‌ها از چند لحاظ دسته بندی می‌شوند. شامل موارد زیر است:

انواع ممبران از نظر ترکیب شیمیایی

انواع ممبران از نظر اندازه حفره

انواع ممبران از نظر جنس

انواع ممبران از لحاظ مدل

انواع ممبران از نظر ترکیب شیمیایی

دسته اول انواع ممبران از نظر ترکیب شیمیایی و ساختار فیزیکی است. ممبران‌ها به طور کلی به دو دسته ایزوتروپ و غیر ایزوتروپ تقسیم می‌شوند. ممبران‌های ایزوتروپ از لحاظ ترکیب شیمیایی و فیزیکی در طول سطح مقطع خود یکسان هستند. ممبران‌های غیر ایزوتروپ در طول سطح مقطع خود یک نواخت نیستند.  این ممبران ها شامل لایه‌هایی هستند که از نظر ساختار یا ترکیب شیمیایی با هم متفاوت هستند.

انواع ممبران از نظر اندازه حفره

دسته دوم انواع ممبران از نظر اندازه حفره است. اندازه اندک حفره‌ها در این نوع از ممبران منجر به گسترش ممبران‌هایی شده است که در فشارهای کمتری کار می‌کنند. به کارگیری ممبران‌های با فشار کمتر به معنی ذخیره انرژی الکتریکی و کاهش هزینه است.

دسته سوم انواع ممبران از نظر جنس است. از نظر جنس شامل دو دسته ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری است.

دسته چهارم انواع ممبران از لحاظ مدل است. از نظر مدل شامل ممبران‌های لوله‌ای شکل، مارپیچی، الیاف توخالی و ممبران‌های تخت می‌باشد.

حذف آلودگی توسط ممبران اسمز معکوس

توانایی حذف آلودگی‌های آب توسط ممبران اسمز معکوس بسیار وسیع است و شامل موارد زیر است.

حذف مینرال‌ها و فلزات حل شده

حذف یون‌های منفرد حل شده و عوامل مسبب سختی

حذف ویروس‌ها، باکتری‌ها و پیروژن ها تا سقف 99% .

حذف نمک‎ها، مواد قندی، پروتئین‌ها، فلزات سنگین و فلزات رادیو اکتیو

حذف پنبه نسوز، انواع مزه‌ها، رنگ، ترکیبات شیمیایی ایجاد کننده بو، ذرات، جامدات حل شده و گل و لای.

رز آب صنعت

مشاور، طراح، سازنده و مجری سیستم های تصفیه آب و فاضلاب

متخصص در تعمیر و نگهداری از سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب

تامین کننده تجهیزات و مواد شیمیایی مورد نیاز سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب

تلفن‎های تماس: 09122533667 *** 025336667

, , , , ,

کاربرد فناوری نانو در تصفیه آب

تصفیه آب

کاربرد فناوری نانو در تصفیه آب

تاریخچه

انتظار می‌رود استفاده از محصولات مبتنی بر فناوری نانو هزینه تصفیه آب را کاهش دهد. همچنین باعث افزودن عملکردهای جدید به مواد موجود شود. بازار محصولات نانو ساختار مورد استفاده در تصفیه آب در سال 2010 حدود ¼  میلیارد دلار بوده است.

بسیاری از محصولات موجود، محصولات شناخته شده تصفیه آب، غشاهای اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون هستند.

می‌توان این محصولات را به عنوان محصولات مبتنی بر فناوری نانو تقسیم‌بندی کرد.

بخش باقی‌مانده، محصولات در حال ظهور هستند که بسیاری از آن‌ها در مرحله پیش تجاری‌سازی قرار دارند.

از جمله این محصولات می توان به فیلترهای نانو الیافی، نانو لوله‌های کربنی و انواع مختلفی از نانو ذرات اشاره کرد.

انتظار می‌‍رود که با توسعه بیشتر فناوری نانو، کارایی روش‌های مختلف تصفیه و فیلتراسیون آب و فاضلاب، همچون خالص‌سازی، نمک‌زدایی، ضدعفونی کردن و پالایش بهبود یابد. همچنین انتظار بر این است که استفاده از محصولات مبتنی بر فناوری نانو هزینه تصفیه آب را کاهش دهد. به علاوه پیش‌بینی می‌شود که استفاده از این فناوری عملکردهای جدیدی به مواد موجود بیافزاید. با درک بهتر شیمی سطحی نانو ساختارها، امکان کنترل واکنش‌ها با استفاده از نانو مواد به منظور کاهش تولید ضایعات نیز به وجود خواهد آمد.

توسعه فناوری نانو

در حال حاضر کشورهای پیشرفته‌ای همچون آمریکا، آلمان و ژاپن محل اصلی توسعه فناوری نانو به شمار می‌روند.

با این حال پژوهشگران اقتصادهای نوظهور نیز در کنار محققان کشورهای توسعه یافته در زمینه تحقیق و توسعه فناوری نانو فعال هستند. همکاری‌های بین المللی زیادی در این حوزه شکل گرفته و دانشگاه‌ها و بنگاه‌های اقتصادی مختلف با اهداف مشترک را از تمام جهان با یکدیگر متحد نموده است.

کشورهای در حال توسعه می‌توانند با بهره‌گیری از فناوری نانو در زمینه تصفیه آب جهش بزرگی در این زمینه داشته و با حرکت به سمت فناوری‌های پیشرفته، استفاده از فناوری‌های قدیمی نامرغوب، ناکارآمد، گران و آلاینده را کنار بگذارند.

اصلی‌ترین کاری که فناوری نانو می‌تواند در زمینه رفع مشکلات آب انجام دهد، حل مشکلات فنی مربوط به حذف آلاینده‌هایی همچون باکتری‌ها، ویروس‌ها، فلزات سنگین و نمک است. در نمایی بزرگ‌تر، از آنجایی که فراهم نمودن آب تمیز برای سلامت فیزیکی و اقتصادی کشورها ضروری است، توسعه فناوری نانو می‌تواند با امنیت ملی گره بخورد. از همین منظر کمبود این منبع حیاتی می‌تواند به منازعات بین المللی منجر شود.

تجاری‌سازی فناوری نانو

در حال حاضر بسیاری از محصولات هنوز در مقیاس آزمایشگاهی هستند و برای رسیدن به سطح صنعتی باید مقیاس تولید آنها افزایش یابد. بسیاری از محصولات در مرحله پیش تجاری‌سازی هستند؛ از جمله این محصولات می‌توان به فیلترهای نانوالیافی، نانولوله‌های کربنی و انواع مختلفی از نانوذرات اشاره کرد. اصلی‌ترین مشکل برای این محصولات کاهش هزینه تولید است.

به علاوه، مبنای توسعه تمامی فناوری‌های پیشنهاد شده برای استفاده در تصفیه آب و فاضلاب، ابزارها و فرآیندهای موجود هستند.

بنابراین پیشرفت صنعتی در این حوزه تکاملی خواهد بود و نه انقلابی.

علاوه بر نیاز به کاهش هزینه محصولات مبتنی بر فناوری نانو از طریق تولید انبوه، فناوری‌های نانو باید بر چالش پذیرفته شدن توسط مردم و صنعت نیز غلبه کنند. برای نشان دادن اطمینان‌پذیری بسیاری از این محصولات و فرآیندهای نوظهور باید بررسی‌های بیشتری صورت پذیرد. پس از تجاری شدن نیز صنایع برای به روز رسانی تجهیزات خود به سرمایه‌گذاری بیشتر، و برای آموزش نیروی انسانی جهت کار با سامانه‌های جدید، به هزینه عملیاتی نیاز خواهند داشت.

برخی موانع بالقوه نیز در مسیر به کارگیری فناوری نانو در تصفیه آب وجود دارند.

ارزیابی خطر نانوذرات و نانومواد دیگر برای توسعه پیوسته فناوری نانو ضروری است.

ایمنی نانو مواد جدید باید قبل از وارد شدن به بازار و فروش در مقیاس وسیع ثابت شود.

هر چقدر هم محصولات مبتنی بر فناوری نانو نوید بخش باشند، تا زمانی که واحدهای اقتصادی مستقر از پذیرش آن‌ها سر باز زنند، منافع استفاده از آن‌ها به واقعیت نخواهد پیوست.

عوامل بیماری‌زای موجود در آب

عوامل بیماری‌زا میکروب‌هایی هستند که موجب ایجاد بیماری می شوند.

چند نوع باکتری، ویروس، تک یاخته‌ای و یا ارگانیسم‌های دیگر جزء عوامل بیماری‌زا به شمار می روند. برخی از این عوامل در اثر نفوذ فضولات حاصل از تخلیه فاضلاب، نشت تانک توالت و یا جاری شدن آب آلوده از مرکز پرورش دام و طیور در درون آب یافت می‌شوند.

جدول عوامل بیماری زا

ویروس‌ها

تک یاخته‌ای‌ها

Coliforms

Cryptosporidium

Giardia Lambila

 

آرسنیک

ارتباط وجود آرسنیک در آب آشامیدنی با سرطان پوست در انسان از سال 1898 شناخته شده است.

مطالعاتی که در دهه 1960 و 1970 انجام شدند، وابستگی این اثر را به میزان حضور آرسنیک نشان دادند.

حتی یکی از تحقیقات آرسنیک را به عنوان یکی از عناصر غذایی ضروری پیشنهاد داده است.

در دستور العمل آب آشامیدنی اتحادیه اروپا میزان مجاز غلظت آرسنیک کمتر از 10 میکروگرم بر لیتر تعیین شده است.

, , , , ,

دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی

دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی

دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی

دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی دستگاهی با ظرفیت 200 تا 800 گالن تصفیه در شبانه روز هستند. متدوال‌ترین ظرفیت آن دستگاه 400 گالنی است. این دستگاه ها همان‌طور که از اسم‌شان مشخص است به روش اسمز معکوس عمل می‌کنند. این دستگاه‌ها نیازمند فیلترهای ممبران است که ممبران توانایی جذب و تصفیه آب تا حدود 0001/0 را داراست. با این خاصیت می‌تواند بسیاری از آلودگی‌های همچون نیترات، نیتریت، سختی محلول در آب و انواع قارچ‌ها و پلانگتون‌ها و آرسنیکو فلزات سنگین و مواد شیمیایی محلول شده و حتی مواد معلق در آب را بگیرد.

نکته‌ای که باید به آن توجه نمود این است که دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی در ظرفیت‌های مشابه از نظر ساختار و کیفیت دارای انواع متعدد است. تفاوت ذکر شده به دلیل تفاوت در تعداد ممبران‌‌ها، برند ممبران‌ها، تعداد پمپ‌ها، وجود یا عدم وجود سیستم کنترل، سوییچ‌ها، نوع شیربرقی استفاده شده و … است. تمام این موارد باعث ایجاد اختلاف در قیمت دستگاه می‌شود.

مراحل تصفیه آب در دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی

مرحله اول

در سیستم‌های اسمز معکوس نیمه صنعتی به دلیل افزایش عمر ممبران ها و کارآیی آنها در مرحله اول از فیلترهای پلی پروپلین استفاده می‌شود. معمولا ضخامت فیلترهای پلی پروپلین حدود 5 میکرون است. این فیلترها می‌توانند شن و ماسه و رنگ و گل ولای را از آب بگیرند. که هوزینگ مرحله اول نیز معمولا به رنگ شفاف است به طوری که داخل هوزینگ دیده می شود که در صورتی که فیلتر زودتر از موعد کثیف شد قابل رویت باشد.

مرحله دوم

در مرحله دوم تصفیه از فیلتر کربن فعال گرانول استفاده شده است. از خواص کربن فعال گرانولی می‌توان به گرفتن بو، چربی، رنگ، زنگ و همین طور گرفتن و از بین بردن بسیاری از میکروب‌ها و کلر اشاره نمود. این مسئله هم باعث تصفیه بهتر آب می‌شود و هم به بالا رفتن عمر فیلتر ممبران کمک می‌کند.

مرحله سوم

در مرحله سوم از کربن بلاک استفاده می‌شود. به خاطر نوع روش تولید و کربن اکتیو و دیگر مواد افزوده شده در داخل این فیلتر توانایی گرفتن کلر و فلزات سنگین و کودشیمیایی و بو و چربی را دارد. در آخر این مرحله آب تصفیه شده کاملا جهت ورود به فیلتر مرحله 4 (ممبران) آماده می‌شود.

مرحله چهارم

مرحله چهارم فیلتر ممبران است. همان طور که پیشتر گفته شد فیلتر ممبران اصلی‌ترین مرحله تصفیه آب را انجام می‌دهد. گرفتن سختی اضافه آب، بو، چربی، آرسنیک و نیترات و نیتریت به کلی وظیفه ممبران است. فیلترهای قبلی و حتی بعدی کاملا این کار را به صورت ابتدایی انجام می‌دهند و وظیفه اصلی تصفیه آب به عهده فیلتر ممبران است.
مرحله پنجم T33

این فیلتر نیز همانند مرحله 2 تصفیه از گرانول کربن تشکیل شده و مراحل نهایی تصفیه یعنی در صورت وجود بو و چربی آنها را از آب گرفته ومرحله تصفیه آب در اینجا به پایان می‌رسد و آب کاملا پاک و قابل شرب می‌شود.

ویژگی های  دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی

تولید آب تصفیه شده با استاندارد با اعتبار بین المللی.

نصب دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی آسان است. در مکان‌های گوناگون از قبیل  رستوران‌ها، ادارات و سازمان‌های دولتی و تغییر دستیابی سهل و بیشتر به آب تصفیه شده  قابل نصب است.

ممانعت از رسوب در کتری، چای و قهوه‌ساز، اتوی بخار و سماور.

تبدیل آب‌های لب شور به آب شیرین و دلپذیر به وسیله غشاهای اسمز معكوس.

پیوستن مواد معدنی و کانی‌های مورد نیاز بدن به آب آشامیدنی، پس از تصفیه کامل آن.

دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی توانایی تولید بیشترین 50 لیتر آب تصفیه شده در ساعت را دارد.

کمترین دما : 5 درجه سانتیگراد

بیشترین دما : 50 درجه سانتیگراد

کاربرد دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی

ساختار کلی دستگاه نیمه صنعتی مشابه دستگاه تصفیه آب خانگی است.

این دستگاه‌ها قادر به حذف کلیه آلودگی‌های محلول (املاح و نمک‌های مضر و سختی) و آلودگی‌های غیرمحلول (گل و لای و ذرات کلوئیدی معلق در آب) موجود در آب است. آب تولید شده توسط این دستگاه آبی کاملا مناسب جهت آشامیدن است.

مزایای دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی

از مزایای دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

نیاز به فضای بسیار کم،

مصرف برق پایین سادگی نصب و راه‌اندازی و بهره‌برداری،

نیاز به سرویس کم،

سرویس سریع و آسان،

اقتصادی بودن (در مقایسه با خرید آب بسته بندی).

نکته

به طور کلی در دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی جهت اندازه گیری‌مقادیرظرفیت‌تصفیه از واحد گالن استفاده‌می‌شود.

منظوراز یک گالن برابر با 3.7 لیتر است.

حداقل ظرفیتن دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی 200 گالن که معادل 740 لیتر در شبانه روز است.

حداکثر ظرفیت این دستگاه‌ها 800 گالن یعنی معادل 2960 لیتر است.

زمان تعویض فیلتر دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی

توصیه می شود كه فیلترهای سه مرحله نخست دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی  ( الیافی 5 میكرون، الیافی 1 میكرون، كربن فعال ) هر شش ماه یکبار تعویض شود.

در صورتی که آب ورودی بیش از حد بود توصیه می‌شود فیلترهای سه مرحله نخست با تغییر رنگ فیلترهای الیافی و یا افت فشار آب خروجی تعویض شود.

فیلتر اصلی دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی در صورت تعویض به هنگام فیلترهای سه مرحله اول، بعضا تا 2 سال طول  عمر دارند

فیلتر مرحله پنجم ( كربن نهایی ) باید هر سال عوض شود.