نوشته‌ها

, , , , ,

نانو فیلترها در تصفیه آب

نانو فیلترها

نانو فیلترها در تصفیه آب

کاربرد فناوری نانو در تصفیه آب

کاربردهای فناوری نانو در تصفیه آب عبارتند از: نانو فیلترها ، نانو فتو کاتالیست‌ها، مواد نانو حفره‌ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی‌های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی‌های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در گذشته اهداف تصفیه خانه‌های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری‌زا در آب بود که با روش‌های متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده‌اند. اما با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازت، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش‌های متعارف جواب‌گوی نیاز تصفیه خانه‌ها نبود.

نیاز به استفاده از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه‌ها احساس شد.

اخیراً نیز با ورود فناوری‌های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راه‌کارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب‌های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می‌شوند.

فناوری نانو چیست؟

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه‌گیری دارد.

یک نانو یک میلیاردم یک متر است. اخیراً با ورود فناوری‌های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راه‌کارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب‌های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می‌شوند.

مفهوم فناوری نانو به حدی گسترده است که بخش‌های مختلف علوم و فناوری را تحت تأثیر خود قرار داده و در عرصه‌‌های مختلف از جمله محیط زیست کاربردهای وسیعی یافته است.

تاریخچه نانو

تاریخچه نانو فیلتراسیون به دهه هفتاد میلادی زمانی که غشاهای اسمز معکوس با فشارهای نسبتاً پایین همراه با جریان آب تصفیه‌ای قابل قبول، بسط و توسعه پیدا کردند باز می‌گردد. استفاده از فشارهای بسیار بالا در فرآیند اسمز معکوس، اگر چه منجر به تهیه آب با کیفیت بسیار عالی می‌شد، ولی به همان نسبت هزینه بالای انرژی مصرفی عاملی نگران کننده به شمار می‌آمد.

در نتیجه، تهیه آب با استفاده از این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود.

بنابراین استفاده از غشاهایی با میزان درصد حذف پایین‌تر ترکیبات محلول، اما با قدرت نفوذ آب بیشتر و به طبع آن، افزایش حجم آب تصفیه آب تصفیه شده با کیفیتی مطلوب (در حد استانداردهای مورد نظر) در فناوری جداسازی یک پیشرفت قابل ملاحظه، به شمار می‌آمد.

به همین دلیل غشاهای اسمز معکوس بافشار پایین، به عنوان غشاهای نانو فیلتراسیونی شناخته شدند.

نانو فیلتراسیون

نانو فیلتراسیون فرآیند غشایی جدیدی است که خواص آن بین فرآیندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار دارد.

این فناوری در اختلاف فشار پایین 10الی 20 بار قابل استفاده است.

به علت عمل نمودن در فشار پایین و بازیابی بالاتر، هزینه حمل و نقل و دفع آن کمتر است.

به کمک تجهیزات خاص غشاءها به طور خودکار تمیز می‌شوند.

هزینه انرژی در فرآیند نانو فیلتراسیون به مراتب کمتر از اسمز معکوس است.

نکته حائز اهمیت در مورد نانو فیلترها نسبت به سایر غشاها، قدرت انتخاب‌گری در حذف یون‌ها است.

غشای نانو فیلتراسیون

غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً از دو لایه‌ی متراکم و محافظ تشکیل می‌شود.

لایه نازک و متراکم عمل جداسازی و لایه محافظ عمل حفاظت در برابر فشار سیستم را انجام می‌دهد.

غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً در دو نوع باردار و غیرباردار موجود هستند.

مکانیسم اصلی در حذف ملکول‌های بدون بار، خصوصاً ترکیبات آلی بر پایه غربال‌سازی استوار است.

در حالی که حذف ترکیبات یونی به دلیل برعم کنش‌های الکتروستاتیک بین سطح غشا و گونه‌های باردار، حذف می‌شوند.

امروز غشاهای نانویی تجاری، در اشکال متفاوتی استفاده می‌گردند. این اشکال شامل، سیستم‌های مارپیچی، صفحه‌ای، جعبه‌ای، لوله‌ای و فیبری است. شکل هر یک از غشاهای نانویی بر اساس نوع غشا و نانویی بر اساس نوع غشا و به منظور بالا بردن بازده عملکرد آن انتخاب می‌شود.

کاربرد نانو فیلترها

نانو فیلترها برای حذف محدوده وسیعی از ترکیبات به کار گرفته شده است، از جمله:

حذف ترکیبات آلی فرار مانند مشتقات کلردار آلی سبک مانند کلروفرم، تری کلرواتلین و تتراکلرواتیلن؛

حذف محصولات جانبی حاصل از واکنش گندزدا با ترکیبات آلی آب از جمله هالومتان‌ها؛

حذف آفت‌کش‌ها از جمله آترازین‌، سیمازین، دیورن، ایزوپرتورن؛

حذف کروم، اورانیوم، آرسنیک؛

حذف آنیون‌ها؛

حذف پاتوژن‎ها.

فناوری نانو و تصفیه آب

بهره‌گیری از فناوری نانو در فرآیند تصفیه آب، راه حل مناسبی است تا بتوان به سادگی آب آلوده را برای استفاده در کشاورزی و یا حتی برای مصارف خانگی بازیافت نمود. کاربردهای فناوری نانو در تصفیه آب را می‎توان در سه فرآیند غربالی، فرآیند جنبی و فرآیند تجزیه خلاصه نمود.

, , , , ,

روش‌های متداول تصفیه و شیرین‌سازی آب

شیرین‌سازی آب

روش‌های متداول تصفیه و شیرین‌سازی آب

فرآیند تصفیه و شیرین‌سازی آب  

تمام فرآیندهایی که باعث تغییر ترکیب شیمیایی و رفتار طبیعی منبع آبی می‌شود تصفیه و شیرین‌سازی آب نامیده می‌شود. این روش‌ها به سه دسته  فیزیکی، شیمیایی و زیستی تقسیم می‌شوند.

به منظور شناخت و بررسی روش‌های تصفیه آب اولین کار شناخت آلودگی‌های موجود در آب است. به دلیل تنوع موجود در آلودگی‌ها در این مقاله تنها به ذکر مهم‌ترین آلودگی اکتفا می‌شود. آلودگی‌های آب عبارتند از :

مواد بیماری‌زای میکروبی،

آلودگی‌های آلی مصنوعی، آلودگی‌های آلی فرار،

تری هالو متان، رادیو اکتیو،

سولفور، کلریدها، سرب و مس، فلوراید،

نیترات، آرسنیک، پنبه نسوز،

عوامل سختی، گل آلودگی، رنگ.

روش‌های متداول تصفیه آب

هر روش یا فرآیندی که باعث تغییر رفتار طبیعی و ترکیب شیمیایی  منبع آبی شود را تصفیه و شیرین‌سازی آب  می‌نامند. روش‌های تصفیه آب به سه دسته تقسیم می‌شوند:

روش‌های تصفیه فیزیکی،

روش‌های تصفیه شیمیایی،

روش‌های تصفیه زیستی ( بیولوژیکی).

  1. روش‌های تصفیه فیزیکی

روش‌های تصفیه فیزیکی عبارتند از:

غربال کردن، فیلتراسیون ماسه‌ای، فیلتراسیون کارتریجی، فلتراسیون ون توسط آلومینای فعال شده، فیلتراسیون توسط کربن فعال شده و فیلتراسیون توسط ممبران‌ها.

  1. روش‌های تصفیه شیمیایی

انواع روش‌های تصفیه شیمیایی عبارتند از:

انعقاد و فیلتراسیون، تعویض یونی، کاهش سختی یا نرم‌سازی توسط آهک، گندزدایی، تقطیر، دمش هوا، تنظیم ph.

  1. روش‌های تصفیه زیستی

روش‎های مختلف تصفیه زیستی که جهت تصفیه پساب استفاده می‌شوند عبارتند از: تصفیه هوازی و تصفیه بی‌هوازی.

اسمز مستقیم و اسمز معکوس

تکنیک اسمز معکوس در مقابل اسمز مستقیم به کار می‌رود. در اسمز مستقیم، زمانی که دو محلول با غلظت‌های مختلف توسط یک ممبران نیمه تراوا از یکدیگر جدا شوند به گونه‌ای که امکان عبور حلال از ممبران وجود داشته باشد در حالی‌که اجزاء حل شده قادر به عبور از آن نباشند یم انتقال خود به خود حلال رخ خواهد داد. حلال که معمولاً آب است از سمت با غلظت کمتر به سمت با غلظت بیشتر حرکت خواهد کرد.

فرآیند اسمز می‌تواند معکوس شود. اعمال فشار به یک محلول غلیظ‌تر باعث نفوذ حلال از ممبران نیمه تراوا و قرار گیری آن در محلول‌ها باغلظت کمتر خواهد شد. اصطلاح اسمز معکوس به شکل جداسازی یون‌های حل شده و مولکول‌های کوچک که باعث آلوده شدن آب می‌گردند، اختصاص دارد. در اسمز معکوس فشاری بیشتر از فشار اسمزی به محلول ورودی و غلیظ‌تر اعمال می‌شود. نتیجه این فرآیند این است که شاهد جریان حلال از قسمت غلیظ‌تر به سمت رقیق‌تر باشیم. اندازه اندک حفره‌ها در این نوع ممبران‌ها مسدود شدن آنها را نسبت به انواع دیکر محتمل‌تر می‌سازد. اگر چه پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی 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.

حذف آلودگی‌ها توسط ممبران اسمز معکوس

توانایی حذف آلودگی توسط اسمز معکوس بسیار وسیع است و شامل موارد زیر است:

حذف نمک‌ها، مواد قندی، پروتئین ‌ها، فلزات سنگین و فلزات رادیو اکتیو.

حذف یون‌های منفرد حل شده و عوامل مسبب سختی.

حذف ویروس‌ها و باکتری‌ها تا سقف 99%

حذف پنبه نسوز، انواع مزه‌ها، رنگ‌ها، ترکیبات شیمیایی ایجاد کننده بو، ذرات، جامدات محلول و گل‌ولای.

نانوفیلتراسیون

نانوفیلتراسیون یک دیگر از فرآیندهای جداسازی به کمک ممبران است. در این فرآیند از ممبران‌های نازک و متخلخل با اندازه حفره در حدود یک‌هزارم تا پنج هزارم میکرون بهره می‌گیرد. به دلیل بزرگتر شدن اندازه حفره‌ها در ممبران‌های نانوفیلتراسیون، این ممبران‌ها توانایی کار کردن در فشارهای پایین‌تری نسبت به ممبران‌های اسمز معکوس را دارند

اولترافیلتراسیون

ممبران اولترافیلتراسیون به طور قابل ملاحظه‌ای متخلخل‌تر از دو نوع دیگر است. وجود تخلخل‌های با اندازه بزرگتر در این ممبران‌ها، فلاکس بیشتر جریان و در عین حال فشار ورودی کمتر را سبب می‌شود.

در این روش، کلوئیدها، جامدات معلق، میکروارگانیسم‎ها، مولکول‌های آلی با وزن مولکولی بالا و پروتئین‌ها از درون ممبران عبور نخواهند کرد و درون جریان برگشتی باقی خواهند ماند. یکی از کاربردهای مهم این ممبران‌ها حذف کلوئیدها و سایر ذرات موجود در محلول ورودی به منظور جلوگیری از انسداد ممبران معکوس است.

شیرین‌سازی آب  لب شور

یکی از کاربردهای مهم ممبران‌ها در بخش تصفیه آب، شیرین‌سازی آب ‌ لب شور است. به طور میانگین آب دریا تقریباً حاوی 135000mg نمک است. برای مصرف یک آب استاندارد، میزان نمک آن باید کمتر از 1250mg  باشد. برای تهیه یک آب استاندارد از آب حاوی نمک، نیاز به ممبرانی با خاصیت دفع نمک تا 99.3% است تا با یک بار عبور آب، آن را به میزان استاندارد نمک زدایی کند.

مصرف انرژی

یکی از عوامل بسیار مهم در فرآیند شیرین‌سازی آب مصرف انرژی است. مصرف انرژی کمتر منجر به کاهش هزینه محصول می‎شود. تنها انرژی مصرفی در روش اسمز معکوس، انرژی الکتریکی لازم برای راه اندازی پمپ‎ها است. از از دیگر آیتم‌ها در تعین هزینه سیستم هزینه انرژی مصرف شده و هزینه نگهداری و تعمیرات است. در میان سیستم‌های شیرین‌سازی آب هزینه روش اسمز معکوس نسبت به سایر روش‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر است.

هنگامی که بحث دمای آب شور برگشتی و اثرات مخرب آن بر روی اکوسیستم آب مطرح می‌شود فرآیند اسمز معکوس کمترین اثر منفی را بر روی محیط اطراف خواهد گذاشت این حقیقت در کنار حداقل میزان خروجی اتمسفری ناشی از مصرف کمتر انرژی باعث گردیده است که به عنوان یک انتخاب دوست‌دار طبیعت مطرح شود.

 

, , , , ,

فیلتر پست کربن Post Carbo Filter Cartridge

فیلتر پست کربن

فیلتر پست کربن Post Carbo Filter Cartridge

فیلتر پست کربن بر پایه کربن فعال دانه‌ای (گرانول) است.

برای قابل‌استفاده شدن، دانه‌های کربن فعال را در داخل یک پوسته‌ی کپسولی پر می‌کنند.

باعث حذف برخی آلاینده‌های شیمیایی آب مانند کلر و مشتقات آن نظیر تری هالو متان و همچنین باعث شفافیت و از بین رفتن رنگ، بو و طعم نامطبوع آب می‌شود.

کاربرد

کاربرد عمده این فیلتر برای حذف تأثیرات ناشی از ماندگاری آب در داخل مخزن است.

فقط در دستگاه‌هایی با سیستم  RO بعد از مخزن ذخیره مورداستفاده قرار می‌گیرد باعث بهبود طعم آب مصرفی می‌شود.

زمان تعویض

زمان تعویض آن به میزان آلاینده‌های شیمیایی و مصرف آب بستگی دارد.

این کارتریج یک‌بارمصرف بوده و بعد از انسداد منافذ کربن فعال باید تعویض گردد.

زمان تعویض آن بر اساس میزان مصرف آب به واحد گالن روی فیلتر درج گردیده است.

به‌طورمعمول عمر آن را در حالت مصرف عادی دوازده ماه در نظر می‌گیرند.

درواقع زمان تعویض آن بستگی به میزان مواد شیمیایی قابل‌حذف توسط کربن فعال به‌خصوص مزه آب ورودی و مقدار آب عبوری از آن دارد. به‌عنوان تصفیه تکمیلی کاربرد دارد. بهتر است قبل از این فیلتر از فیلترپ. پ استفاده گردد تا ذرات فیزیکی آب حذف شود. در یک‌طرف این کارتریج لاستیک آب‌بند قرار دارد و در هنگام نصب باید به این امر دقت گردد که لاستیک آب‌بندی به‌طرف بالا (به سمت درب پوسته یا هوزینگ) قرار گیرد.

عملکرد فیلتر کارتریج پست کربن در تصفیه آب

فیلتر  پست کربن یک فیلتر خطی است که حاوی کربن اکتیو (فعال) ساخته‌شده از زغال پوسته نارگیل است. برخلاف فیلتر کربن گرانول ، مواد سازنده این فیلتر با اسید خلوص بالاتری شسته و خالص شده که سبب استفاده از آن برای تصفیه نهایی آب می‌شود.

عملکرد فیلتر کارتریج پست کربن در تصفیه آب

فیلتر  پست کربن یک فیلتر خطی است که حاوی کربن اکتیو (فعال) ساخته‌شده از زغال پوسته نارگیل است.

برخلاف فیلتر کربن گرانول ، مواد سازنده این فیلتر با اسید خلوص بالاتری شسته و خالص شده که سبب استفاده از آن برای تصفیه نهایی آب می‌شود. این فیلتر در مسیر آب خروجی از ممبران و همچنین مخزن ذخیره قرار می‌گیرد تا بو، رنگ و مزه احتمالی ایجادشده در مخزن ذخیره و یا مقادیر باقی‌مانده آنها که از فیلتر اسمز معکوس عبور کرده‌اند را از آب حذف کرده و طعم آب را تثبیت کند.

کارتریج‌پست‌کربن‌کاملاً گیاهی است و از زغال پوسته نارگیل ساخته شده است که موجب بهبود کارایی آن شده و برای سلامتی انسان خطرساز نیست.

این فیلتر در مسیر آب خروجی از ممبران و همچنین مخزن ذخیره قرار می‌گیرد تا بو، رنگ و مزه احتمالی ایجادشده در مخزن ذخیره و یا مقادیر باقی‌مانده آنها که از فیلتر اسمز معکوس عبور کرده‌اند را از آب حذف کرده و طعم آب را تثبیت کند.

فیلتر کربن‌خطی‌توانایی‌تصفیه چیزی در حدود ۱۰ مترمکعب آب را دارد که نسبت به فیلترهای پست کربن مشابه، بیشتر است.

, , , , ,

بایدها و نبایدها در مورد دستگاه تصفیه آب

دستگاه تصفیه آب

بایدها و نبایدها در مورد دستگاه تصفیه آب

دستگاه تصفیه آب صنعتی جهت شیرین‌سازی آب دریا و آب‌های شور یکی از تجهیزات توسعه یافته و تجاری تأمین آب شرب است.

همان‌طور که حذف کامل املاح محلول موجود در آب برای سلامتی انسان مضر است.

وجود بیش از حد نمک‌های محلول نیز علاوه بر از بین بردن گوارایی آب، آن را برای نوشیدن نامناسب می‌کند.

ذرات ریز و معلق در آب

مواد معدنی و یا گل‌و‌لای، بخش بزرگی از ذرات معلق در آب را تشکیل می‌دهند.

این ذرات شامل اکسیدهای آهن، سیلیکات‌ها، کلسیت‌ها، اکسیدهای آلومینیوم و غیره می‌باشند.

عموماً سطح آن‌ها باردار است و نوع بار سطحی آن‌ها به PH بستگی دارد ولی در  PH طبیعی آب، معمولاً بار آن‌ها منفی است.

وظیفه دستگاه تصفیه آب

بسیاری از آلاینده‌های خطرناک برای سلامتی انسان یا با ذرات معلق همراه‌اند و یا مانند میکروارگانیسم‌های پاتوژن خود مواد معلق هستند که به صورت نامحلول در آب حضور دارند.

موادی که به صورت رنگ و بو خود را نشان می‌دهند، بیشتر مواد آلی طبیعی هستند.

از این رو برای سالم سازی آب شرب حذف ذرات معلق توسط دستگاه تصفیه آ ب اهمیت بسزایی دارد.

وضوح لزوم دستگاه تصفیه آب و حذف ذرات معلق

بسیاری از آلاینده‌های مضر برای سلامتی انسان، همراه با ذرات معلق هستند و یا مانند میکروارگانیسم‌های پاتوژن خود مواد معلق موجود در آب می‌باشند. بخشی از این ذرات معلق نیزمواد آلی طبیعی بوده که حضور آن‌ها سبب ایجاد رنگ و یا بو درآب می‌شود، بنابراین با تصفیه آب و حذف آب شرب و سلامت عملکرد فرایندهای دستگاه تصفیه آب برای تولید آب آشامیدنی اهمیت بسزایی دارد.

حذف ذرات معلق آب، اولین گام برای دستگاه تصفیه آب و تولید آب آشامیدنی است. به عنوان مثال در فرآیندهای غشایی، شرط لازم جهت عملکرد مناسب فیلترهاست و نیز کنترل محصولات فرعی ناشی از فرآیند ضد عفونی (DBP)  مستلزم حذف کدورت و همچنین حذف مواد آلی با مولکول های درشت است و این تنها بخشی از فرآیند دستگاه تصفیه آب می‌باشد.

ذرات معلق در آب

توصیف دقیق تعداد و غلظت ذرات معلق، اگر کمتر از میلی‌متر و در ابعاد میکرونی و یا کلوئیدی باشند، کار ساده‌ایی نیست چون وزن آن‌ها به درستی گویای نقش آن‌ها نیست.

باید توجه داشت زمانی که اندازه ذرات حدود زیر میکرون است، غلظت وزنی ذرات بر حسب (ppm) تغییری با تغییر چند ده و حتی چند صد ذره نخواهد کرد. بنابراین (ppm)  معیار مناسبی برای توصیف دقیق آب کدر نیست. تنها در ممبران با روزنه‌های زیر یک در هزار میکرونی که زیر مجموعه دستگاه تصفیه آب (RO) می‌باشد این سالم‌سازی آب امکان‌پذیر می‌باشد.

صور مختلف ذرات معلق آب

ذرات معلق آب را می‌توان به صورت‌های مختلف توصیف کرد:

اگر آب از یک فیلتر ریز کمتر از نیم میکرونی عبور داده شود، املاح و نیز ذرات خیلی ریز کلوئیدی از فیلتر عبورمی‌کنند.

غلظت ذرات معلق SS یا TSS از تقسیم وزن ذرات جامدی که روی فیلتر باقی می‌مانند به حجم نمونه فیلتر شده به دست می‌آید (بر حسب میلی‌گرم بر لیتر) که معرف همان مواد جامد باقی‌مانده از نمونه آب یا پساب روی کاغذ فیلتر است. اما اگر این ذرات خیلی ریز باشند، وزن آن‌ها گویای نقش آن‌ها نیست و با عنوان کدورت یا آب کدر توصیف می‌شوند.

ذرات بسیار ریزتر را نیز می‌توان با واحدهای رنگ مشخص کرد.

به عبارت دیگر این ذرات در زلال بودن و گوارا شدن آب اثر گذار می‌باشند.

شیوه‌ای ساده برای تشخیص کدر بودن آب

کافی است‌شما بعد از تصفیه آب آشامیدنی آب تصفیه‌شده را در یک‌ظرف‌شیشه‌ای‌یا لیوان بلور ریخته و نور مستقیم‌به آب بتابانید.

خواهید دید بدون متفرق و یا جذب شدن نور از ظرف شیشه‌ای عبور خواهد کرد.

در صورتی که به نمونه آب تصفیه‌نشده اگر نور تابیده‌شود با کدورت آب شاهد متفرق‌شدن‌نور یا جذب آن خواهید بود.

پس‌حتی در صورت نداشتن دستگاه تست آب سالم، می‌توانید با یک‌لیوان آب و نور متمرکز، خالص‌یا ناخالص‌بودن آب شوید.

در ابتدا شخصی به نام جکسون با استفاده از شمع استاندارد، درجه کدورت یا آب کدر را مشخص کرد.

از این رو یکی از واحدهای کدورت، واحد کدورت جکسون (JTU) است.

منظور ما از آب کدر همان آب تصفیه نشده و آب زلال همان آبی است که بعد از تصفیه اسمز معکوس یعنی تصفیه آبی که دارای پمپ مخزن و ممبران است خارج می‌شود.

تشخیص کیفیت از طریق رنگ آب

رنگ آب شاخصی دیگر برای نشان دادن کیفیت آب است.

گاهی اوایل صبح یا میان روز شاهد رنگ زرد آب‌های لوله کشی شهری هستیم این رنگ از کجاست؟

رنگ سنجی مقایسه‌ای

با روش‌های نوری می‌توان غلظت ذرات معلق در آب را اندازه گیری کرد و فقط در این صورت می‌توان به اهمیت دستگاه تصفیه پی برد.

, , , , ,

فیلتر رزین

فیلتر

فیلتر رزین

فیلتر رزین چیست؟

ذرات موجود در آب بر اساس بافت فیلتر موجود در دستگاه تصفیه آب ( ریز بودن یا درشت بودن بافت فیلتر) در فیلترباقی مانده و به این صورت ذرات موجود در آب از آن جدا شده و در فیلترباقی می‌مانند. در نهایت سختی آب کاهش می‌یابد.

روش جداسازی آب در فیلتر رزین

روش عملکرد فیلتررزین متفاوت است. فیلترهای رزین از روشی متفاوت برای جداسازی املاح و ذرات موجود در آب استفاده می‌کنند. در فیلتررزین نیز ذرات در  فیلتر باقی می‌مانند. باقی ماندن ذرات در فیلتررزین به علت تبادل یون است. به عبارت دیگر دانه‌‌های رزین به صورت هدف‌مند، گروهی از ذرات را می‌گیرد و به جای آنها گروهی دیگر از ذرات را آزاد می‌سازد.

کاربرد فیلتر رزین در صنعت

فیلتررزین دارای کاربردهای متفاوت و فراوان در صنعت است. فیلتررزین در سیستم تصفیه آب صنعتی با جداسازی بعضی از ذرات و املاح آب باکیفیت مناسب برای مصرف در صنایع مختلف فراهم می‎آورد. از جمله صنایع مذکور می‌توان به صنایع دارویی، مواد غذایی و نوشیدنی‌ها، مراکز آزمایشگاهی و …. اشاره نمود.

نکته‌ای که نباید از آن غافل شد این است که فیلتررزین نباید در مسیر آب شرب قرار گیرد. علت آن حذف ذرات  مفید و ضروری برای بدن است.

نحوه عملکرد فیلتر رزین

همان طور که قبلاً اشاره شد فیلتررزین از طریق تبادل یون سختی آب را کاهش می‎دهد. به این صورت که بعضی از یون‌های مضر را از آب گرفته و یون‌های دیگر را به جای آنها آزاد می‌کند.

انواع فیلترهای رزین

فیلترهای رزین به سه دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

  • فیلتررزین کاتیونی
  • فیلتررزین آنیونی
  • فیلتررزین میکس

فیلترهای رزین کاتیونی دارای قدرت مبادله یون با بار مثبت هستند و نوع دیگری که یون‌های منفی را مبادله می‌کند به عنوان رزین آنیون شناخته می‌شوند و رزین میکس یا (ترکیبی) دارای هر دو قابلیت آنیونی و کاتیونی با یکدیگر هستند.

نحوه تصفیه فیلتر رزین در تصفیه آب

رزین‌های کاتیونی قادر به جداسازی آهن،کلسیم، منیزیم و هیدروژن از آب هستند.

رزین‌های آنیونی می‌توانند گوگرد و کلر را از آب جدا کنند.

فیلترهای میکس به طور معمول برای مصرف خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استفاده از فیلترهای میکس در دستگاه تصفیه آب خانگی سبب حذف ذرات مفید و ضرری برای بدن می‌شود.

در نتیجه به هیچ وجه نباید از فیلتر میکس در مسیر آب نوشیدنی استفاده نمود.

شستشوی معکوس رزین برای حذف هر گونه ذرات، مواد زائد و از بستر رزین مهم است.

آب برای مدت زمان حدود 15 تا 30 دقیقه، در سرعت‌جریان برای‌تبدیل رزین به مایع تا 60٪ تزریق می‌شود.

پسماند رزین مصرف شده باید با توجه به قوانین هر کشور باید جمع آوری و مورد بازیافت قرار گیرد.

, , , , ,

فاضلاب های صنعتی

فاضلاب های صنعتی

فاضلاب های صنعتی

تعریف فاضلاب های صنعتی

فاضلاب های صنعتی به آب‌های مصرف شده در واحدهای مختلف یک صنعت یا واحد تولیدی که به نحوی دچار آلودگی شده باشند؛ گفته می‌شود.

تفاوت‌های فاضلاب صنعتی و خانگی

مهم‌ترین تفاوتی که می‌تواند فاضلاب صنعتی با خانگی داشته باشد عبارت است از :

امکان وجود ترکیبات و مواد شیمیایی در فاضلاب صنعتی نسبت به فاضلاب خانگی بیشتر است.

خاصیت خورندگی فاضلاب صنعتی بیشتر است.

فاضلاب صنعتی خاصیت اسیدی و قلیایی بیشتری دارد.

امکان وجود ارگانیسم‌های زنده در فاضلاب صنعتی بیشتر است.

انواع فاضلاب های صنعتی

فاضلاب صنعتی به فاضلاب فرآیند، فاضلاب ناشی از دیگ‌های بخار و … ، فاضلاب ناشی از شستشوی دستگاه‌ها و ماشین آلات، فاضلاب ناشی از استحمام و فاضلاب انسانی، و فاضلاب ناشی از خنک کننده‌ها تقسیم بندی می‌شود.

فاضلاب فرآیند

فاضلابی که در خط تولید ایجاد شده و دارای مواد یا محصولات آن واحد است. به طور مثال در فاضلاب کارخانه نساجی موادی مانند رنگ، روغن و آحار مواد سفید کننده یا دترجنت‌ها موجود است.

فاضلاب ناشی از دیگ‌های بخار

فاضلاب ناشی از دیگ‌های بخار، فاضلاب احیای رزین‌ها و برج خنک کننده حاوی نمک‌های محلول و فلزات هستند که با فاضلاب فرآیند ماهیت کاملاً متفاوتی دارند.

فاضلاب ناشی از شستشوی دستگاه‌ها و ماشین آلات کارخانه

این فاضلاب در مواقع تعمیر یک واحد صنعتی تولید می‌شوددست

فاضلاب ناشی از استحمام و فاضلاب انسانی

فاضلاب ناشی از شستشوی کارگران یا استحمام و فاضلاب انسانی کاملاً شبیه فاضلاب خانگی است.

آلاینده‌های مهم فاضلاب های صنعتی

مواد آلی

ترکیبات آلی طبیعی و مصنوعی که معمولاً با پارامترهای خاصی سنجیده می‌شوند در اکثر کارخانه‌ها وجود دارند. در کارخانه آبکاری مواد آلی وجود ندارد.

املاح مدنی

املاح مدنی مانند نمک‌ها و دیگر ترکیبات معدنی

اسیدیته و قلیائیت

فاضلاب کارخانجات آبکاری اسیدی و چوب و کاغذ قلیایی است.

مواد معلق و کلوئیدی

مواد معلق و کلوئیدی که در فاضلاب‌های صنعتی یافت می‌شوند سیستم تصفیه بیولوژیکی را مختل کرده و ایجاد کدورت می‌کنند.

کدورت

مواد شناور مانند مواد تولید کننده کف، روغن و چربی، گریس و … از نفوذ نور و اکسیژن به داخل آب جلوگیری می‌کند. عمل فتوسنتز دچار اشکال می‌شود.

ترکیبات شیمیایی سمی

آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌ها، سیانور

فلزات سنگین

مانند کروم، کبالت، مس، سرب، جیوه که از صنایعی مانند آبکاری و دباغی و خودروسازی تولید می‌گردند.

رنگ و ترکیبات رنگی

رنگ و ترکیبات رنگی منظره‌های ناهنجاری را روی فاضلاب ایجاد می‌کنند.

ترکیبات مغزی

ازت و فسفر در ایجاد اتریفیکاسیون موثر هستند.

ترکیبات رادیو اکتیو

ترکیبات رادیو اکتیوی که در در برخی از بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها تولید می‌شود.

پاتوژن‌ها

پاتوژن‎ها عموماً در فاضلاب بیمارستان‌ها یافت می‌شود.

فاضلاب ناشی از خنک کننده‌ها

تنها قسمتی که تقریباً در تمام کارخانه‌ها خاصیت تقریباً یکسانی دارد فاضلاب حاصل از قسمت‌های خنک کننده آنهاست. آلودگی این فاضلاب‌ها بسته به تعداد دفعاتی که آب برای خنک کردن در کارخانه به کار برده شده است متفاوت است. معمولاً آلودگی این فاضلاب‌ها کمتر از فاضلاب‌های دیگر است و بیشتر به صورت وجود مواد نفتی و روغنی در آنها ظاهر می‌شود.

 

, , , , ,

روش‌های تصفیه فاضلاب

روش‌های تصفیه فاضلاب

روش‌های تصفیه فاضلاب

روشهاي تصفيه فاضلاب انسانی

به‌طورکلی روش‌های تصفیه فاضلاب را می توان به سه دسته اصلی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم بندی نمود.

در اغلب موارد از ترکیب این روش‌ها استفاده می‌شود.

ندرتاً اتفاق می‌افتد که هرکدام از روش‌های تصفیه فاضلاب به تنهایی بتواند تمامی خواسته‌ها را از سیستم تصفیه برآورده کند.

در نتیجه لازم است در اغلب موارد از ترکیب روش‌های نام برده شده استفاده شود.

واحدهای تصفیه بر مبنای اصول کار یک یا ترکیبی از روش‌های به کار گرفته شده به منظور انجام عملیاتی خاص طراحی می‌گردند.

بر اساس روش‌های استفاده شده، روش‌های تصفیه فاضلاب عموماً به دو دسته واحدهای عملیاتی و واحدهای فرآیندی تقسیم می‌شوند.

روش‌های فیزیکی تصفیه فاضلاب

از جمله روش‌های متداول در تصفیه فیزیکی فاضلاب می‌توان به سیستم‌های زیر اشاره نمود:

فیلتراسیون، چربی‌گیری، شناورسازی، ته‌نشینی، دانه‌گیری و آشغال‌گیری.

روش‌های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب

روش‌های بیولوژیکی به روش‌هایی اطلاق می‌شود که از فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌کنند.

در روش‌های بیولوژیکی میکروارگانیسم‌ها به ویژه باکتری‌ها نقش اصلی را در فرآیند تصفیه به عهده دارند.

دلیل این امر آن است که میکروارگانیسم‌ها با استفاده از مکانیسم‌های درونی خود مواد آلی موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن برای تولید سلول جدید و کسب انرژی استفاده می‎کنند.

با توجه به این که مواد آلی بخش عمده‌ای از آلاینده‌های فاضلاب را تشکیل می‌دهند استفاده از روش‌های بیولوژیکی گسترش قابل توجهی داشته است.

یکی از مزیت‌های روش بیولوژیکی تصفیه فاضلاب تصفیه طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها با هزینه‌ای پایین است.

روش‎های شیمیایی تصفیه فاضلاب

فرآیند جداسازی یا تبدیل مواد آلاینده با استفاده از مواد شیمیایی و در نتیجه واکنش‌های شیمیایی را روش‌های شیمیایی تصفیه فاضلاب گویند.

پیچیدگی در فرآیند شیمیایی به مراتب بیشتر از روش‌های فیزیکی است.

وجود دشواری مطرح شده در این روش باعث دشواری نسبی در بهره‌برداری از روش‌های شیمیایی می‌شود.

به همین علت سعی می‌شود تا حد امکان کمتر از روش‌های شیمیایی در تصفیه فاضلاب استفاده شود.

علاوه بر این در بعضی موارد هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی مورد نیاز مانع بزرگی در کاربرد فرآیندهای شیمیایی است.

روش‌های ترسیب شیمیایی ( انعقاد و لخته‌سازی ) و گندزدایی با کلر و ترکیبات آن جزء مهمترین روش‌های شیمیایی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب محسوب می‌گردند.

تصفیه فاضلاب صنعتی همزمان با گسترش روز افزون صنایع و به تبع آن مصرف آب و تولید پساب، استانداردهای زیست محیطی شرایط خاصی را برای ورود پساب به منبع پذیرنده ( چاه جاذب، فضای سبز، ورود مجدد به چرخه تولیدی) لحاظ می‌کنند.

, , , , ,

مزایای تصفیه بی هوازی

تصفیه بی هوازی

مزایای تصفیه بی هوازی

تصفیه بی هوازی مجموعه‌ای از فرآیندهای میکروبیولوژی در غیاب اکسیژن است. در این روش ترکیبات آلی به متان و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌شود. در این فرآیند CO2 موجود به عنوان پذیرنده الکترون مورد استفاده قرار گرفته نیاز به اکسیژن جهت پذیرش الکترون را مرتفع می‌سازد. تصفیه بی‌هوازی شامل هیدرولیز، تخمیر و متان‌سازی است.

مزایای فرآیند تصفیه بی هوازی

فرآیند تصفیه بی هوازی دارای مزیت‌های زیادی است که در ادامه به چند مورد به طور مختصر اشاره خواهد شد:

  1. نیاز به انرژی کمتر
  2. امکان بدست آوردن انرژی از گاز متان تولید
  3. تولید لجن کمتر در این فرآیند
  4. نیاز کمتر به مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر
  5. نرخ بارگذاری آلی بالاتر در فرآیند بی‌هوازی
  6. نیاز به فضای کمتر در روش بی هوازی
  7. وجود امکان تغییر شکل یا تبدیل برخی از ترکیبات

نیاز به انرژی

در فرآیند هوازی، به ازای حذف COD 1kg  ، به kWh 0.75-0.5 انرژی نیاز است.

امکان حصول انرژی از گاز متان تولیدی

ارزش انرژی متان KJ/L 35.8 در شرایط استاندارد است. به علاوه در بعضی از منابع اشاره شده است که در این فرآیند به ازای حذف یک کلیو گرم دی‌اکسید کربن KWH 1.16 انرژی تولید می‌شود.

تولید لجن کمتر در فرآیند بی هوازی

تولید لجن در این فرآیند در مقایسه با فرآیند هوازی فقط 20% است. همچنین در این روش BODL فاضلاب مورد استفاده برای ساخت سلول‌ها کمتر است. علت این امر میزان پایین انرژی حاصل از انتقال الکترون از BODL به متان است.

نیاز کمتر به مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر

تولید لجن مستلزم وجود مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر است. مواد مغذی مورد نیاز در روش بی‌هوازی 20% از مواد مغذی مورد نیاز برای فرآیند هوازی است. با توجه به تولید بیومس کمتر در سیستم‌های بی هوازی و به دلیل سرعت پایین‌تر سنتز بیومس، فرآیند بی‌هوازی به مواد مغذی کمتری نیاز دارد.

نرخ بارگذاری آلی بالاتر در فرآیند بی‌هوازی

نرخ بارگذاری در روش بی هوازی 5 تا 10 برابر روش هوازی هم امکان‌پذیر است.

نیاز به فضای کمتر در فرآیند بی‌هوازی

در اثر به کار بردن نرخ بارگذاری آلی بالاتر در فرآیند بی‌هوازی به حجم کمتری از راکتور نیاز است.

امکان تغییر شکل یا تبدیل بعضی از ترکیبات خطرناک

در فرآیند بی‌هوازی، امکان تبدیل یا تغییرشکل بعضی از ترکیبات خطرناک نظیر کلرفرم، تری‌کلرواتیلن و تری‌کلرواتان به ترکیبات تجزیه‌پذیر زیستی وجود دارد.

, , , , ,

آب شیرین کن دریایی

آب شیرین کن دریایی

مبنای انتخاب اجزا آب شیرین کن دریایی

آب شیرین کن دریایی به منظور تصفیه آب دریا به جهت مصارف آشامیدنی، کشاورزی، صنعتی و تفریحی به کار می‌رود.

اجزای یک سیستم آب شیرین کن دریایی Seawater Desalination system می‌تواند بر اساس مشخصات زیر طراحی گردد:

  1. طراحی بر اساس راندمان مورد نظر

با توجه به کاهش درصد بازیابی آب تولید در این مکانیسم در محدوده 15-40%  باید نسبت طراحی آب ورودی منطبق با نرم افزار در نظر گرفته شود. برای این منظور باید پمپ‌های ورودی فیلترهای شنی بر اساس راندمان مورد نظر طراحی، محاسبه و مورد استفاده قرار گیرد. فیلترهای شنی و کربنی باید از آلیاژهای ضد خوردگی یا از رنگ‌های اپوکسی با پوشش‌های دریایی پلی‌یورتان کتینگ باشند.

  1. سیستم کلرزنی و تزریق اسید

به منظور تصفیه آب دریا ( اسمز معکوس دریایی ) SWRO با توجه به بالا بودن میزان قلیا در آب  و همچنین آلایندگی آب دریایی قبل از ورود آب در چرخه تصفیه آب به روش اسمز معکوس باید سیستم کلرزنی و تزریق اسید انجام شود.

سپس با استفاده از فیلترهای کربنی و تزریق متابی‌سولفیت‌سدیم از ورود کلر آزاد باقی مانده جلوگیری به عمل آید.

  1. سیستم‌های میکرونی

سیستم‌های میکرونی در آب شیرین کن دریایی جهت جلوگیری از عبور ذرات تاسقف 5 میکرون با جنس پوسته پلی اتیلنی پیشنهاد می‌شود.

  1. پمپ فشار قوی

با توجه به میزان مانده نمک‌های محلول در آب و طراحی براساس نرم افزارها و فشار مورد نیاز  مخصوص تصفیه آب دریا و در نظر گرفتن پارامترهایی چون فلاکس آب تولید بر اساس LMH  و میزان آب خروجی در خواستی پمپ فشار قوی در نظر گرفته می‌شود.

این پمپ می‌تواند از جنس‌های آلیاژهای استیل 316-304-916-2205 در نظر گرفته شود.

این امر بر اساس میزان شوری آب در نظر گرفته می‌شود.

پمپ‌های فشار قوی با کارکرد سانتریوفیوژ  و یا طبقاتی از نوع Duplex 2205 مورد استفاده قرار می‌گیرند.

گندزدایی و تصفیه آب

  1. ممبران

ممبران سیستم اسمز معکوس جهت تصفیه آب دریا از جنس پلی آمید TFC و با قابلیت حذف نمک‌های محلول تا 99.5% بر اساس مدل‌های کم انرژی و انرژی بالا طراحی و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این ممبران‌ها به ممبران Seawater   معروف هستند.

  1. TDS Meter & Ec meter

جهت کنترل فرایند و کنترل میزان کلر باقی مانده و نیز تنظیم TDS  خروجی و ورودی می‌توان به کمک تجهیزات اندازه‌گیری همچون  TDS Meter, EC meter, PH meter, ORP Meterبا قابلیت 0- 20  میلی‌آمپر جهت اتصالات به سیستم PLC  و انجام تنظیمات لازمه استفاده نمود.

  1. فلومتر

جهت کنترل کمیت آب از فلومترهای مغناطیسی یا ونتوری و یا سیستم‌های فلومتر روتاری در تنظیمات دستی یا اتوماتیک فرایند استفاده می‌گردد.

  1. واحد CIP جهت شستشوی ممبران

واحد CIP جهت شستشوی ممبران‌ها به عنوان واحدی مستقل و اساسی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این واحد وظیفه دارد جهت شستشوهای دوره‌ای اسید و باز، ممبران‌ها را بازیابی نماید.

همچنین در برخی موارد آب‎کشی روزانه ممبران‌ها با آب شیرین را انجام می‌دهد.

مشتریان گرامی جهت خرید و سفارش تصفیه آب به روش آب شیرین کن دریایی ، صنعتی و نیمه صنعتی می‌توانند با تلفن‌های ‎زیر تماس حاصل نمایند:

02536656773 – 02536656774 – 09122533667

, , , , ,

زغال فعال چیست؟

زغال فعال

زغال فعال چیست؟

زغال فعال یا کربن اکتیو پودری کاملاً سیاه رنگ، بدون بو و بدون طعم است که از زغال یعنی مواد دارای کربن مانند چوب به دست می‌آید. زمانی که زغال یا همان charcoal در دمای بالا و در محیط خلأ و بدون اکسیژن حرارت داده می‌شود، توسط گرمادهی با گاز اکسید کننده یا مواد شیمیایی دیگر فعال شده و به پودری سیاه رنگ تبدیل می‌شود که همان کربن خالص است. در نتیجه فعال شدن این زغال، قابلیت‌های آن افزایش پیدا می‌کند و می‌تواند مواد گوناگونی را جذب کند.

زغال فعال یا کربن اکتیو با زغال‌هایی که در دسترس عموم قرار دارد و برای آتش منقل‌های کباب‌پزی و مصارف دیگر کاربرد دارد بسیار متفاوت است. عنصر اصلی تشکیل دهنده زغال کربن است. زغال فعال نوعی زغال است که دارای سوراخ و روزنه‌های بسیار ریز است و توانایی عبور دادن مواد مایع مانند آب را از داخل خود دارد.یکی از عمده‌ترین تفاوت‌های میان زغال فعال و زغال معمولی وجود همین روزنه‌ها در داخل آن است.

کاربرد زغال فعال

زغال فعال کاربردهای فراوانی دارد از جمله : دستگاه‌های تصفیه آب، برخی دستگاه‌های تصفیه هوا، برخی از خمیردندان‌ها، برخی از محصولات زیبایی و آرایشی، بازیافت طلا، آبمیوه‌ها و نوشیدنی‌های صنعتی و …

اگر به فیلترهای تصفیه آب دستگاه‌های تصفیه آب خانگی دقت کنید می‌توانید کربن فعال را در آن به راحتی ببینید. به دلیل از بین رفتن خاصیت تصفیه کنندگی زغال بعد از مدتی مشخص شما باید نسبت به تعویض فیلتر اقدام نمایید. چرا که دیگر زغال موجود در فیلتر دستگاه شما قابلیت تصفیه آب را نخواهد داشت. در برخی از ماسک‌های فیلتردار تصفیه هوا نیز کربن فعال وجود دارد.

کاربردهای کربن فعال

  • فیلترهای دستگاه های تصفیه آب
  • فیلتر های برخی از دستگاه های تصفیه هوا
  • تهیه برخی از خمیردندان های سفید کننده دندان
  • کم‌شدنِ گاز معده
  • درمان مسمومیت غذایی
  • کاهش سطح کلسترول خون
  • درمان سوء مصرف مواد مخدر
  • تهیه برخی از محصولات زیبایی و آرایشی
  • بازیافت طلا و ..

فرایندهای فعال‌سازی کربن

سه فرایند اصلی برای فعال‌سازی کربن در نظر گرفته می‌شودکه عبارتند از:

  1. فعال‌سازی با بخار
  2. فعال‌سازی با دی‌اکسید کربن
  3. فعال‌سازی شیمیایی

در میان سه روش بالا فعال‌سازی با بخار بهترین گزینه به لحاظ زیست محیطی و اقتصادی است درحالی‌که فعال‌سازی شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را حاصل می‌کند.