نوشته‌ها

,

کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی

کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی

کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی

عمده ترین کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی عبارتند از :

  • به منظور تهیه و تولید آب شرب از آب های شور ( مصارف شرب)
  • در تامین و تولید آب فرآیندی کارخانه‌های پتروشیمی ، فولاد ، نساجی ، کاغذ سازی ، رنگ‌سازی و
  • به منظور تامین و تولید آب دیگ های بخار ، سیستم های برودتی و مبدل های حرارت


    کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی

کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی در تامین و تولید آب دستگاه های دیالیز بیمارستانها از مزایای آب شیرین کن صنعتی به روش اسمز معکوس ، دارای مصرف انرژی کم نسبت به روش های تقطیری در آب شیرین کن های صنعتی ، اقتصادی بودن سیستم اسمز معکوس نسبت به روش های دیگر ، عدم عبور باکتری وویروس ها و موارد تب زا (pyrogens) از ممبران های آب شیرین کن صنعتی ، امکان بازگرداندن آب غلیظ به محیط زیست ، حذف تمامی آلاینده های آلی و غیر آلی .

نمک زدایی از آب دریا و آب لب شور برای تولید آب آشامیدنی، تولید آب فوق خالص برای صنایع میکروالکترونیک، تولید آب با خلوص بالا جهت صنایع داروسازی تولید آب فرآیندی برای صنایع نوشابه سازی و نوشیدنی ها و فراید محصولات لبنی از دیگر کاربرد دستگاه تصفیه اب صنعتی می باشد .

دستگاه تصفیه آب صنعتی جهت استفاده در کارخانجات کوچک و بزرگ – ادارت و رستوران ها می باشد و تصفیه آب نیمه صنعتی با خروجی آب کمتر بسته به نیاز مصرفی مورد استفاده قرار می گیرند.

 میزان خروجی آب تصفیه شده میتواند از حداقل ۱۵۰۰ لیتر الی ۳۰۰ هزار لیتر در شبانه روز باشد.
جهت استعلام قیمت ابتدا باید میزان خروجی آب مشخص شود.

بعنوان مثال : اگر میخواهید قیمت دستگاه تصفیه آب صنعتی را بدانید ابتدا باید میزان مصرف یا نیاز روزانه شما به آب تصفیه شده مشخص شود. سپس باید مشخص شود که آب فعلی ، آب لوله کشی شهری است یا آب چاه ؟ و در آخر میخواهید چه موادی از آب حذف شود. مشخص بودن سختی آب ورودی به دستگاه الزامی است.

جهت دریافت مشاوره رایگان در مورد قیمت و کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی ، میزان تولید و نحوه عملکرد و کاربرد آن در صنایع مختلف با شماره تلفن 02536656773 تماس حاصل فرمائید.

ساخت دستگاه تصفیه آب RO اسمزمعکوس مناسب برای استفاده در کلیه صنایعی که با آب سخت کار میکنند.
دستگاه تصفیه آبRO(آب شیرین کن) ، آب دریا وچاه ، آب شیرین کن صنعتی دستگاه تصفیه فاضلاب ، سپتیک تانک ، کلرزن گازی و مایع ، سختیگیر ، فیلترشنی و …

مخزن تصفیه آب

مخزن تصفیه آب نام قطعه ایست که همواره در کنار و یا داخل دستگاه‌های تصفیه آب به روش اسمز معکوس وجود دارد. شاید خیلی از مشتریان به ویژه خانم‌ها از وجود این مخزن در کنار دستگاه به دلیل ظاهرش و فضایی که اشغال می‌کند، (در حدود یک کلمن کوچک) ناراضی باشند. و از خود بپرسند این مخزن چه کاربردی دارد و یا حتی دوست داشته باشند به طریقی آن را حذف کنند!.

اما سوال اینجاست :

مخزن تصفیه آب چیست و چه کاربردی دارد؟

پاسخ این سوال در شناخت نحوه عملکرد دستگاه نهفته است. انواع دستگاه‌ تصفیه آب به روش اسمز معکوس از فیلتری به نام ممبران در مرحله چهارم خود استفاده می‌کنند. این فیلتری دارای بافتی است که فقط اجازه عبور به ذرات کوچکتر از ۰٫۰۰۰۱ میکرون را می‌دهد. برای این عبور باید به وسیله موتور پمپ فشاری در حدود ۱۲۵ تا ۱۳۰ PSI ایجاد شود. با تمام این اقدامات در نهایت آب تصفیه شده به صورت جریانی بسیار ضعیف و کم از ممبران خارج می‌گردد. حال تصور کنید این آب را میخواهید مستقیم مصرف کنید و یک کتری یا سماور را با آن پر کنید!. طبیعتاً باید هر سری چند ده دقیقه صبر کنید تا آب مورد نظر به دست آید!.

 

مخزن تصفیه آب

آیا میتوان مخزن تصفیه آب به روش اسمزمعکوس را حذف کرد؟

به طور معمول حذف مخزن تصفیه آب، مشکل برداشت آب را در پی خواهد داشت. اما راه هایی هم برای حذف مخزن تصفیه آب وجود دارد که یکی از رایجترین آنها، افزایش میزان تولید آب تصفیه شده خواهد بود. این کار با ارتقاء برخی قطعات در دستگاه تصفیه آب خانگی مانند ارتقاء ممبران و پمپ و … انجام میشود که امری کاملا تخصصی است. در صورتی که تمایل به این موضوع دارید با کارشناسان رز آب صنعت تماس بگیرید.

مخزن تصفیه آب چگونه کار می کند؟

همانطور که گفته شد، دستگاه تصفیه آب با روش اسمزمعکوس سرعت کمی در تولید آب دارد. برای حل این مشکل در دستگاه ‌های تصفیه آب یک مخزن تحت فشار تعبیه شده است.

این مخزن دو بخش دارد: در یک بخش آب تصفیه شده و آمده مصرف ذخیره می‌گردد و در بخش دیگر هوای فشرده، یک جداره انعطاف پذیر این دو بخش را از یکدیگر می‌کند. هنگامی که شما شیر مصرف آب تصفیه شده را باز میکنید، فشار هوا از طریق دیافراگم به آب داخل مخزن وارد می‌شود و باعث میگردد که آب با فشاری مناسب و مطلوب برای مصرف از شیر خارج گردد. و به جای چند ده دقیقه، فقط در مدت خیلی کوتاهی کتری و سماور شما پر گردد.

هنگامی که مخزن خالی میشود (حتی در حد یک لیوان) حسگرهای دستگاه تصفیه آب، این کم شدن آب و افت فشار داخل مخزن را حس می‌کنند. و با روشن کردن موتور عمل تصفیه را به جریان می‌اندازند. و بدین شکل آب تصفیه شده بعد از ممبران و با فشاری که موتور در مدار ایجاد می‌کند وارد مخزن می‌گردد. زمانی که مخزن کامل پر شود حسگرها موتور را خاموش میکنند. بدین شکل آب برای برداشت بعدی شما آماده می‌گردد.

انواع مخزن تصفیه آب در ایران

در بازار مخازن با حجمها و فشارهای متنوعی موجود است. بسته به میزان مصرف در طول شبانه روز باید مخزن با حجم مناسب انتخاب نمود. همچنین مخازن دارای فشارهای مختلفی مانند ۱۲، ۱۶، ۱۹ و … پاسکال هستند، که بسته به فشاری که برای خروج آب نیاز است این مخازن انتخاب می‌گردند. (در صورتی که طول شلنگ کشی زیاد شود و یا یخچال‌های ساید حساس به فشار باشند بهتر است از مخازن با فشار بالاتر استفاده شود.)

محل قرار گیری مخزن در دستگاه تصفیه آب و علت آن

اگر کمی دقیقتر به ساختار دستگاه‌‍‌های تصفیه آب نگاه بیندازید متوجه خواهید شد که نحوه شلنگ کشی در دستگاه به نحوی است که ابتدا آب از فیلتر ممبران به مخزن وارد می‌گردد و از مخزن به سمت فیلترهای ۵ و ۶ و یا ۷ (فیلتر پست کربن ، فیلتر مینرال و قلیایی)  می‌رود و پس از آن برای مصرف در دسترس قرار می‌گیرد، حتما از خود می‌پرسید چرا؟
یک نکته ی بسیار مهم درباره ی خود آب هست که علت این موضوع است :

“آب هنگامی که در یک جا راکد باقی می‌ماند بو میگیرد”

علت مهم این امر نیز وجود برخی املاح و ذرات در آب است و هنگامی که آب برای مدتی به صورت راکد در یکجا قرار باقی بماند این ذرات و املاح به آب طعم و بویی ناخوشایند می‌دهند.

اما در دستگاه‌های تصفیه آب این بو به چه علت است؟

در دستگاه‌های تصفیه آب در مرحله چهارم (فیلتر اصلی، ممبران) ذرات بزرگتر از ۰٫۰۰۰۱ میکرون تا ۹۹ درصد از آب گرفته می‌شود، پس این سوال پیش میآید که علت بو گرفتن آب در مخزن دستگاه چیست؟

عوامل مهم در امکان بو گرفتن آب در مخزن تصفیه آب :

۱ – ممبران ذرات بزرگتر از ۰٫۰۰۰۱ میکرون را از آب جدا میکند، که شامل بسیاری از املاح و به ویژه نیترات و نیتریت می‌شود، اما در خصوص ذرات کوچکتر از ۰٫۰۰۰۱ میکرون کاربردی ندارد و این ذرات از ممبران عبور می‌کنند.

۲- سازندگان ممبران در مشخصات فنی ممبران مدعی هستند که ممبران می‌تواند تا ۹۹ درصد ذرات را جداسازی کنند. البته باید در این خصوص به این نکته توجه کرد که این عدد به صورت تئوری است. و نمیتوان به صورت کامل از این عدد مطمئن بود چرا که در واقعیت دقت ممبران کمی کمتر از این عدد است و همچنین در طی گذشت زمان مصرف، کمی منافذ ممبران گشاد می‌گردد و این امر باعث می‌گردد کمی درصد جداسازی کمتر شود.

۳- پایداری بسیار زیاد آب و ایجاد محیط مناسب برای رشد باکتری های بی هوازی است. توجه داشته باشیم آب در مخزنتصفیه آب بدون ارتباط با هیچ گونه آلودگی خواهند بود. اما نکته ی بسیار مهم عدم توان در ایجاد یک محیط ایزوله ی آزمایشگاهی برای نگهداری آب بدون چرخش به مدت طولانی ، امری طبیعی است.

بنابراین همین ذرات کوچک (کوچکتر از ۰٫۰۰۰۱) و همچنین آن چند درصد ذرات رد شده از ممبران داخل آب باقی می‌مانند و باعث بو گرفتن آب در مخزن می‌گردند. برای رفع همین مشکل است که تمامی دستگاه‌های تصفیه آب به روش اسمز معکوس در مرحله پنجم و بعد از ممبران مجهز به فیلتر پست کربن (که وظیفه آن حذف بو و مزه است) می‌شوند.

علت قرار گرفتن فیلتر مینرال و قلیایی بعد از مخزن تصفیه آب خانگی

همین نکته علت قرار گیری فیلترهای مینرال و قلیایی را در بعد از مخزن توجیه می‌کند. زیرا این دو فیلتر به آب املاح و ذرات مفید حذف شده را می‌افزایند. در صورتی که قبل از مخزن قرار بگیرند آب غنی شده با املاح مفید را به مخزن میفرستند که این امر باعث بو گرفتن مخزن می‌گردد.

مخزن تصفیه آب

چه کنیم که مخزن دستگاه تصفیه آبمان دیرتر بو بگیرد؟

۱- تعویض به موقع فیلترهای تصفیه آب، علی الخصوص ممبران
۲-تخلیه مخزن تصفیه آب هنگام مسافرت و یا زمانی که بیش از ۲ روز از دستگاه تصفیه آب استفاده نمیکنیم.

زمان تعویض مخزن تصفیه آب

بهترین پیشنهاد ، تعویض مخزن تصفیه آب هر سه سال یکبار است. اما اگر تعویض فیلتر به موقع انجام شده باشد یک مخزن میتواند مدت خیلی بیشتری هم عمر کند. استفاده از فیلترهای گندزدایی بعد از مخزن های با عمر بالا، نیز میتواند پیشنهاد مناسبی باشد.

,

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب خانگی

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب خانگی 

 

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب خانگی :« آب مایه حیات است و یک شرط اساسی برای ادامه بقای بشر تلقی می شود.» با وجود آنکه منابع تامین آب بسیار متنوع است و شامل آب بطری شده، آب لوله کشی شهری، آب جمع آوری شده از باران، آب تولید شده توسط دستگاه تصفیه آب خانگی و یا آب چاه ها و چشمه ها می شود، تمامی این منابع آب سالم جهت شرب به حساب نمی آیند.

عوامل مختلفی بر تعیین سلامت آب تاثیر می گذارد و باید توجه کرد که چه استانداردی برای برای این منظور مصداق عمل قرار می گیرد. برای مثال: در ایالات متحده، وظیفه وضع استانداردهای آب آشامیدن و نحوه آزمایش آن مطابق با قانون آب شرب سالم برعهده آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) می باشد. این آژانس علاوه بر وظایف فوق، اطلاعات مفیدی در زمینه آگاهی بخشی از سطح آلودگی های قابل قبول در آب آشامیدن جهت رفع نگرانی های مصرف کنندگان از سلامت آب شرب منتشر می سازد.

 

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب خانگی

 

در کشور ما نیز در اکثر استان ها استانداردهای جامعی برای تامین آب لوله کشی شهری وجود داشته و رعایت می شود. اگر شما از کیفیت آب خود اطمینان ندارید کافی است از اداره آب و فاضلاب منطقه خود اطلاعات مربوط به کیفیت آب اندازه گیری شده آن منطقه را درخواست کنید تا از آنالیز دقیق آب در مبدا توزیع آن منطقه اطلاع حاصل نمایید. در صورتی که به کیفیت آب دریافتی در خانه خود شک دارید نیز می توانید نمونه آب منزل خود را به یکی از آزمایشگاه های معتبر آب برده تا از تمامی موارد موجود و محلول در آن و سلامت آب آشامیدن خود آگاه شوید .

با وجود رعایت این استانداردها در تامین آب شرب منازل، بسیاری از مردم از مزه آب خود رضایت ندارند یا نیاز به تامین آب با کیفیت بالاتر از حداقل  های در نظر گرفته شده در استانداردهای موجود دارند. برای رفع این موضوع راهکارهای ساده ای وجود دارد. یک راه شاید خرید آب بطری شده باشد، اما این آب نیز به ذائقه خیلی خوش نمی آید و شاید کیفیت تبلیغ شده برای آنها نیز غیر واقعی باشد. برای این منظور استفاده از دستگاه تصفیه آب خانگی شاید راهگشا باشد.

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب خانگی

افرادی که آب خود را خارج از شبکه توزیع آب تامین می کنند (مثلا در مناطق روستایی با استفاده از آب چاه و رودخانه)، جهت رسیدن به کیفیت مطلوب آب باید خود اقدام به تصفیه و آلودگی زدایی از منبع تامین آب تامین نمایند. روش های مختلفی نیز برای تصفیه آب از منابع طبیعی وجود دارد. برای این افراد نیز به کارگیری دستگاه تصفیه آب خانگی توصیه می شود.

چگونه در هنگام وقوع بلایای طبیعی آب لوله کشی خود را سالم سازید؟

اگر شما از آب لوله کشی شهری استفاده می کنید، ممکن است زمانی فرا رسد که مراکز توزیع آب به درستی عمل نکنند و آلودگی هایی به آب شهری نفوذ کند. و یا اینکه در پی وقوع حادثه طبیعی مانند سیل و زلزله آب لوله کشی فاقد استانداردهای لازم برای تضمین سلامت آب باشد. در اینصورت باید با استفاده از روش هایی مانند دستگاه تصفیه آب خانگی اقدام به تصفیه آب حاصل از لوله کشی نمایید.

درباره آب آشامیدن و دستگاه تصفیه آب خانگی

یک روش موقت برای رفع این مشکل می تواند جوشاندن آب باشد. برای این منظور جهت رفع آلودگی ها بایستی آب را قبل از استفاده چند دقیقه بجوشانید تا آلودگی های میکروبی موجود در آن از بین برود. این کار را باید تا زمانی ادامه دهید تا مسئولان مربوطه بتوانند سلامت آب توزیع شده را مجددا به حد مطلوبی برسانند. حتی در صورت محدودیت های موجود لازم است حداقل یک دقیقه آب قبل از استفاده جوشانده شود تا برای آب آشامیدن سالم به حساب آید. برای اطلاعات بیشتر سعی کنید به دستور العمل های صادره در هنگام وقوع این حوادث توجه کنید و با پیگیری اخبار از هنگام وصل مجدد آب قابل شرب مطلع شوید.

برای آنکه برای مواجهه یا بلایای طبیعی آمادگی داشته باشید، بهتر است از پیش اقدام به جمع آوری مایحتاج اضطراری شامل دارو، پتو، چراغ قوه و آب بطری شده نمایید. در این مواقع همچنین می توان از تجهیزات اضطراری تصفیه آب مانند کیسه تصفیه آب جهت پاکسازی آلودگی های آب تامین شده از منابع سطحی استفاده نمود. وجود دستگاه تصفیه آب خانگی در مواقع اضطراری نیز می تواند در تامین آب سالم به کار آید.

 

 

, , , , ,

پمپ تصفیه آب

پمپ تصفیه

پمپ تصفیه آب

موتور پمپ تصفیه آب یکی از ابهامات دستگاه‌های تصفیه آب است.

در این مقاله به لزوم وجود یک موتور پمپ تصفیه آب قوی و مناسب در دستگاه تصفیه آب می‌پردازیم.

علت نیاز دستگاه تصفیه آّب به روش اسمز معکوس به برق

چرا دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس به برق نیاز دارد؟

دستگاه‌ها‌ی تصفیه آب برای جداسازی ذرات حتی در سطح مولکولی نیازمند استفاده از فیلترهای تصفیه هستند.

هرکدام از فیلترهای  مورد نیاز دارای خاصیت‌ها و کاربردهای متفاوت هستند. آب برای عبور از فیلترهای معمول و پیش تصفیه نیازمند فشار اضافه‌ای نیست و با همان پیش تصفیه شاهد آن هستیم و این دستگاه‌ها هیچ نیازی به برق و … ندارند و از طرفی نیز آب را تصفیه نمی‌کنند و فقط کمی ذرات بزرگ و کلر آب را جدا می‌کند.

موتور پمپ تصفیه آب برای تامین فشار ممبران

تمام قدرت تصفیه آب به صورت کامل در فیلتری به نام ممبران است.

این فیلتر حاصل تکنولوژی و دانش روز دنیا است.

این فیلتر قادر است ذرات موجود در آب را تا ۰٫۰۰۰۱ میکرون از آب جدا سازد، به عبارت دیگر در سطح‌مولکولی آب را تصفیه کند.

اما عبور آب از چنین فیلتری به خودی خود و حتی با فشار معمول آب شهری امکان‌پذیر نبوده و نیازمند وسیله‌ای برای تامین این فشار است. این وسیله نیز قطعه‌ای به نام موتور پمپ است که با استفاده از برق می‌تواند فشار آب را در حدی بالا ببرد که آب بتواند از فیلتر ممبران عبور کند

محل قراگیری موتور پمپ تصفیه در دستگاه تصفیه آب

موتور پمپ در مدار سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس توسط یک آدابتور کوچک تغذیه می‌شود. دو عدد سوئیچ Hi & Lo pressure ( سوئیچ قطع کننده در فشار بالا و سوئیچ قطع کننده در فشار پایین ) این موتور را روشن و خاموش می‌کنند. موتور پمپ تصفیه دارای دو بخش است. بخش اول آنها همان تولید کننده نیروی محرک است و با استفاده  از جریان برق ایجاد حرکت دورانی کرده و این حرکت را از طریق محور وسط به بخش دوم یعنی کلگی پمپ منتقل می‌سازد. این بخش نیز از یک سمت آب را به داخل کشیده و از سوی دیگر با فشار مناسب و تعیین شده خارج می‌سازد.

موتورهای دستگاه تصفیه آب خانگی به طور معمول دارای فشارهایی بین ۱۲۰ تا ۱۳۰PSI  هستند.

واحد پند نیرو بر اینچ مربع است و هر واحد آن برابر با ۰٫۰۷ بار است.

دبی آبی که این موتورها در حدود ۱ تا ۱٫۵ لیتر در دقیقه است.

از سوی دیگر دستگاه‌های نیمه صنعتی نیز بسته به نیازشان و اینکه دارای چند ممبران و موتور پمپ هستند؛ نیز دارای فشارهایی از ۱۳۰ تا ۱۵۰ psi و یا بالاتر هستند. در رده صنعتی نیز عدد مشخصی وجود ندارد زیرا دستگاه‌های صنعتی معمولاً بر اساس نیاز و شاخص‌هایی که در سفارش آنها آورده می‌شود طراحی می‌گردند.

خرابی‌ موتور پمپ تصفیه آب

معمولاً در دستگاه‌های تصفیه آب یکی از علل خرابی، نوسان برق است.

در این موارد به دفعات دیده شده است که آدابتور تامین‌کننده‌برق‌موتور در اثر نواسان‌می‌سوزد و یا حتی‌باعث‌سوختن‌موتور پمپ‌می‌گردد.

از سوی دیگر کلگی موتور پمپ دارای بخش مترحک در کنار آب است و به مرور زمان و ساییده شدن احتمال نشتی آب و یا زنگ زدن گیر کردن کلگی وجود دارد حتی در برخی از مناطق املاح آب رسوب می‌کنند و بعد از مدتی حرکت موتور را سخت کرده و باعث فشار آمدن به موتور می‌شود. ولی از اصلی‎ترین علل خرابی موتور پمپ تصفیه تعویض غیر اصولی فیلترهای پیش تصفیه توسط خود مشتری و یا افراد غیر متخصص است. زیرا تعویض اشتباه فیلترها و انجام ندادن سرویس‌های آن باعث کیپ شدن ممبران و وارد آمدن فشار بسیار زیاد به موتور می‌گردد که می‌تواند به راحتی باعث سوختن موتور دستگاه شما گردد.

تذکر

همیشه به یاد داشته باشید برای انجام سرویس‌های دستگاه خود به شرکت‌های معتبر و متخصص خدمابت پس از فروش دستگاه‌های تصفیه آب مراجعه کنید تا بتوانید عمر موتور پمپ و دستگا‌ه‌تان را افزایش دهید.

, , , , ,

تصفیه آب و کاتیون‌های معدنی

کاتیون‌های معدنی

تصفیه آب و کاتیون‌های معدنی

کاتیون‌های معدنی موجود در آب‌های طبیعی که در تصفیه آب کاربرد دارند به ترتیب زیر طبقه بندی می‌شوند:

کلسیم، آهن، منیزیم، منگنز، پتاسیم و سدیم.

در این مقاله برخی از مهم‎ترین خصوصیات کاتیون‌های معدنی که در تصفیه آب کاربرد دارند به اختصار توضیح داده شده است.

کلسیم

کلسیم دومین ترکیب متداول بعد از بی‌کربنات در بیشتر آب‌های سطحی جهان است.

به طور کلی جزء سومین یا چهارمین یون‌های متداول آب‌های زیرزمینی محسوب می‌شود.

فرسایش و واکنش‌های تبادل یونی خاک منابع اصلی کلسیم در آب‌های طبیعی محسوب می‌شوند.

غلظت کلسیم می‌تواند در مناطق خشک یا مناطقی تحت شرایط فعالیت بیش از حالت تعادل یون هیدروژن در زیر اتمسفر، به چند صد میلی‌گرم بر لیتر برسد. به طور کلی آب‌هایی با مقدار کلسیم بین 60 و 100 میلی‌گرم بر لیتر نیمه‌سخت تا  سخت تلقی می‌شوند. کلسیم به عنوان ترکیب اصلی آب سخت محسوب می‌شود.

اگر چه کلسیم به عنوان یک ماده معدنی برای انسان و دیگر حیوانات مورد نیاز است اما مقدار موجود آن در آب آشامیدنی به اندازه کافی زیاد نیست تا به عنوان یک منبع غذایی در نظر گرفته شود. سختی به عنوان شاخصی مرکب از کاتیون‌های چند ظرفیتی تصفیه آب، رابطه معکوسی با میزان بروز بیماری‌های قلبی – عروقی دارد.

کلسیم به عنوان جزء تشکیل دهنده‌‌ای از رسوب در صنعت اهمیت خاصی دارد. ترسیب کربنات کلسیم درون لوله‌های چدن و فولادی به جلوگیری از خوردگی فلز کمک می‌کند. این رسوب در دیگ‌های بخار و مبدل‌های حرارتی اثرات نامطلوبی بر روی انتقال گرما دارد. آب‌هایی با کلسیم بالا در شستشو دهنده‌های خانگی و صنعتی ایجاد مزاحمت می‌کند.

آهن و منگنز

از دیگر کاتیون‌های معدنی موجود در آب آهن و منگنز است.

آهن در سنگ، خاک و آب به اشکال گوناگون و حالات اکسیداسیون یافت می‌شود.

معمول‌ترین منابع مواد معدنی ( رسوب‌ها ) شامل اکسیدها و هیدروکسیدهای فریک است.

هیدروکسیدهای فریک مانند هماتیت و هیدروکسید فریک که از سنگ‌ها و خاک‌های قرمز و زرد رنگ گرفته می‌شود.

به طور کل می‌توان گفت که عناصری مثل آهن و منگنز به تنهایی عامل خطرناک بهداشتی محسوب نمی‌شوند.

ولی وجود آنها در آب لوله‌کشی شهری می‌تواند باعث مشکلاتی شود.

از جمله مشکلات ایجاد شده تغییر رنگ و طعم آب است.

آهن موجود در آب مایل به قرمز است و می‌تواند اثرات قرمز رنگ و یا مایل به قهو‌ه‌ای بر روی لباس‌ها و وسایل شسته شده با آب حاوی این عنصر است.

استفاده از مواد شوینده و سفید کننده‌های کلردار با ترکیب این عناصر می‌توانند حتی اوضاع را بدتر کنند.

منابع آهن و منگنز در آب

این عناصر در آبگرمکن‌ها و مخازن، همچنین در لوله‌های آب به آب آشامیدنی ما اضافه می‌گردند. آب گرم منازل می‌تواند دارای مقادیر بیشتری از این عناصر باشد. آهن و منگنز در آب از طریق تماس با سنگ‌‌ها و مواد معدنی موجود در طبیعت نیز به آب نفوذ می‌کنند. معمولاً آب‌های زیرزمینی حاوی سطوح بالایی از آهن و منگنز می‌باشند.

مهم‌ترین مشکلات موجود آهن و منگنز در آب

از جمله مهم‌ترین مشکلات موجود آهن و منگنز در آب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. در صورت بالا بودن میزان آنها باعث ایجاد کدورت، طعم و رنگ در آب می‌شود.
  2. باعث ایجاد رسوبات در کانال‌های آب رسانی می‌شود.
  3. در صنایع کاغذسازی، چرم‌سازی و یخ‌سازی باعث کاهش راندمان می‌شود.
  4. بر روی ظروف آشپزخانه و نیز البسه لکه‌های قهوه‌ای رنگ به جا می‌گذارد.
  5. در سیستم‌های خنک کن باعث ایجاد رسوب می‌شود.

منیزیم

منیزیم از دیگر کاتیون‌های معدنی است که برای مقاصد بسیاری استفاده می‌شود و در نتیجه ممکن است با روش‌های مختلف زیادی وارد آب شود. در شیمی صنعتی منیزیم را به عنوان یک عامل حفاظت از آتش و یا به عنوان بتونه به پلاستیک و مواد دیگر می‌افزایند. همچنین از طریق کود و خوراک دام به محیط زیست راه پیدا می‌کند. منیزیم نه تنها در آب دریا، بلکه در رودخانه‌ها و آب باران نیز یافت شده و همین موضوع باعث می‌شود که به طور طبیعی در سراسر محیط زیست پخش شود.

مشکلات زیست محیطی که به طور غیرمستقیم از منیزیم موجود در آب ناشی می‌شود را می‌توان با استفاده از نرم کننده‌ها برطرف نمود.

سدیم

از دیگر کاتیون‌های معدنی که به طور طبیعی به آب می‌رسند ترکیبات سدیم است. سدیم از سنگ‌ها معدنی و خاک‌ها تشکیل شده است. نه تنها دریاها، بلکه رودخانه‌ها و دریاچه‌ها حاوی مقادیر قابل توجهی از سدیم است. اما با توجه به شرایط زمین شناسی و آلودگی فاضلاب، غلظت‌های آنها بسیار پایین‌تر است.

ترکیبات سدیم برای اهداف صنعتی مختلفی به‌کار می رود. همچنین ممکن است در صنایع آب استفاده شود.

سدیم در متالورژی به عنوان عامل خنک کننده در راکتورهای هسته‌ای کاربرد دارد.

نیترات سدیم اغلب به عنوان یک کود مصنوعی استفاده می‌شود.

حدود ۶۰ درصد سدیم در صنایع شیمیایی استفاده می‌شود که در آن به گاز کلر، هیدروکسید سدیم یا کربنات سدیم تبدیل می‌شود و حدود %20 از سدیم در صنایع غذایی به عنوان یک ماده نگهدارنده یا یک ماده معطر استفاده می‌شود و باقیمانده آن به عنوان نمک در فصل زمستان کاربرد دارد.

هیدروکسید سدیم ممکن است برای جلوگیری از مسدود شدن لوله‌های فاضلاب استفاده شود و کربنات سدیم در تصفیه آب برای خنثی‌سازی اسید استفاده می‌شود. کربنات سدیم هیدروژن یک ماده پودری است و در صنایع نساجی و چرم و تولید صابون و پاک کننده استفاده می‌شود.

, , , , ,

تصفیه آب و آنیون‌های معدنی

تصفیه آب

تصفیه آب و آنیون‌های معدنی

تصفیه آب

 

 

یکی از مهم‌ترین آیتم‌ها در طراحی سیستم‌های تصفیه آب اعم از تصفیه آب صنعتی، تصفیه آب نیمه صنعتی و تصفیه آب خانگی شناخت مواد اعم از آنیون‌ها و کاتیون‌ها است.

آنیون‌هایی که در این مقاله به تشریح آنها خواهیم پرداخت به شرح زیر است:

 

بی‌کربنات

ترکیبات در بر گیرنده‌ی سیستم‌های کربناته شامل H2CO3 , H+, OH-, HCO3-, CO2 است.

در این زمینه PH و بی‌کربنات واکنش‌ها را کنترل می‌کند.

نقش غالب سیستم کربنات در شیمی اسید و باز آب‌های طبیعی به خوبی به اثبات رسیده است.

اگر چه موارد نادری از آب‌هایی با غلظت‌های بسیار بالای مواد آلی محلول یا آب‌های زیرزمینی با سولفات بالا چنین فرآیندی را تصدیق نمی‌کند.

واکنش‌های توصیف سیستم کربنات

مجموعه‌ای از واکنش‌های زیر را می‌توان برای توصیف سیستم کربنات استفاده کرد:

  1. پرتوان‌زایی CO2 آبی در دمای 25 درجه سانتی‌گراد

CO2(aq) + H2O ⇄ H2CO3 Km = 10-2.8

  1. تولید یون‌های بی‌کربنات در دمای 25 درجه سانتی‌گراد

H2CO3 ⇄HCO3- + H+ K1 = 10-3.5

  1. M10 در 25 درجه سانتی‌گراد و فشار ATM1

مقادیر K که در بالا تعین شده‌اند ثابت‌های تعادل برای واکنش‌های خاص هستند.

چون به دست آوردن K مشکل است تجزیه و تحلیل بین CO2(aq) وH2CO3 متفاوت خواهد بود لذا انواع تیتراسیون اختیاری H2CO3، که از مجموع غلظت های CO2(aq) وH2CO3 تعیین می شود در بیشتر محاسبات به کار می رود و معادل H2CO3* ≅CO2(aq)در نظر گرفته می شود. بنابراین، تولید یون های بی کربنات که در معادله H2CO3 ⇄ HCO3- + H+به کار رفته است معمولا بیشتر به صورت زیر نشان داده می‌شود:

در دمای 25 درجه سانتیگراد H2CO3*⇄ HCO3- + H+ K = 10-6.35

این معادلات می‌توانند جهت توصیف توزیع نسبی انواع ترکیبات کربناته به عنوان تابعی از PH  و یکی از انواع ترکیبات کربناته می‌توان غلظت سایر ترکیبات را تعیین نمود.

غلظت بی‌کربنات

غلظت مشاهده شده بی‌کربنات در آب باران معمولاً کمتر از 10 میلی‌گرم بر لیتر و در جریان‌های سطحی کمتر از 200 میلی‌گرم بر لیتر است. در برخی از آب‌های زیرزمینی که غلظت‌های کلسیم و منیزیم پایین است‌، بی‌کربنات ممکن است در غلظت‌های بالا حتی بالاتر از 1000 میلی‌گرم بر لیتر مشاهده شود.

ترکیبات مهم کربناته‌ی فلزی از ترکیب کلسیم، منیزیم، آهن، مس و روی با کربنات حاصل می‌شوند.

به طور کلی ترکیبات کربنات و بی‌کربنات مسئول خنثی‌سازی ظرفیت اسیدی آب هستند.

قلیائیت به عنوان ظرفیت یک محلول برای خنثی کردن اسید اضافه شده در مقدار PH معین را نشان می‌دهد که برای بیشتر آب‌های طبیعی (کربناته) PH بین 8.5 – 4.5 است. در PH 4.5 اسید کربنیک ( H2CO3  ) مشتمل بر واکنش تشکیل کربنات است.

اگر چه در این فرآیند CO2(aq) صورت فیزیکی بر بقیه ترکیبات غالب است.

کلراید

کلراید در منابع آب معمولاً به صورت یون کلراید وجود دارد. محصولات هیدرولیز کلر ( HOCL,OCL-  ) موقتاً در جایی که کلر به عنوان گندزدا استفاده می‌گردد، دیده می‌شوند. معمولاً در آب‌های سطحی غلظت یون کلراید کمتر از 10 میلی‌گرم بر لیتر است. در مناطقی که در معرض اختلاط آب دریا یا جریان‌های ورودی چشمه آب گرم یا در جایی که تبخیر خیلی بیشتر از ریزش‌های جوی است، غلظت کلراید می‌تواند در حد مقادیر غلظت در آب دریا باشد.

به طور کلی غلظت کلراید در آب‌ها ناشی از ریزش‌های جوی است.

کلراید جزء یون‌های بسیار محلول در آب محسوب شده در نتیجه در آزمایشات زیادی به عنوان ردیاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلراید به مقدار کم دارای قابلیت انحلال و یا واکنش‌های جذب است و دارای اهمیت بیوشیمیایی کمی است. بنابراین آن از طریق فرآیندهای فیزیکی به صورت کامل انجام می‌شود. در آب آشامیدنی، غلظت‌های کلراید بیشتر از 250 میلی‌گرم بر لیتر به علت ایجاد مزه شور ناخوشایند است. کلراید همچنین می‌تواند اهمیت زیادی در خوردگی فولاد و آلومینیوم در مقادیر 50 میلی‌گرم بر لیتر یا حتی کمتر داشته باشد. کلراید برای بسیاری گیاهان در مقادیر مختلف سمی است.

 فلوراید

اگرچه مقدار فلوراید در پوسته لایه‌های مختلف زمین بسیار بیشتر از کلر است. فلوراید بیشتر به صورت ترکیب با مواد معدنی باقی می‌ماند. فلوئوریت ( CaF2 ) یک ترکیب متداول معدنی فلوئور است. در آب‌های طبیعی، فلوراید عمدتا به صورت F- یا ترکیب با آلومینیوم، بریلیوم، یا آهن فریک وجود دارد. در آب‌هایی با TDS < 1000 mg/L معمولاً فلوراید کمتر از ۱ میلی‌گرم بر لیتر است. اگرچه آب‌های زیرزمینی با مقادیر بیشتر از ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر نیز یافت می‌شوند که ممکن است این آب‌ها به وسیله فعالیت‌های آتشفشانی تحت تأثیر قرار گرفته باشند.

غلظت فلوراید در آب رودخانه‌ها به ندرت بیشتر از ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر می‌شود. یون‌های فلوراید از نظر بار و شعاع تقریباً مشابه یون‌های هیدروکسید بوده، بنابراین می‌توانند جایگزین یکدیگر شوند. در حضور بور، زنجیره‌ای از ترکیبات هیدروکسید – فلوراید مخلوط، به وجود می‌آید.

برای مدت بیش از ۵۰ سال فلوراید به تعدادی از منابع آب جهت کاهش پوسیدگی دندان اضافه می‌شد. این ترکیبات معمولاً، فلوراید سدیم، سیلیکو فلوراید سدیم، اسید هیدروفلوئورو سیلیسیک و یا سیلیکو فلوراید آمونیوم به مقدار ۱ میلی گرم بر لیتر است. مقدار زیاد فلوراید ممکن است موجب لکه‌دار شدن دندان‌ها (بیشتر از ۴ میلی‌گرم بر لیتر) و یا فلوئوروزیس استخوانی (۱۵ تا ۲۰ میلی گرم بر لیتر) شود. فلوراید در غلظت‌های ۲۵۰ تا ۴۵۰ میلی‌گرم بر لیتر سمی و در غلظت‌هایی حدود ۴ تا ۵ گرم بر لیتر کشنده است.

نیترات

متداول‌ترین شکل نیتروژن در آب

متداول‌ترین و مهم‌ترین اشکال نیتروژن در آب و حالت‌های اکسیداسیونی متناظرشان در محیط‌های آبیا/خاکی شامل:

گاز آمونیاک NH3,-III،

آمونیوم NH4+,-III،

گاز نیتروژن N2,O،

یون نیتریت NO2-,+III،

و یون نیتراتNO3-,+III

بوده که مقدار بیش از حد آن در آب باعث سرطان می‌گردد.

حذف نیترات تنها از طریق تصفیه آب صنعتی RO امکان‌پذیر است. حالت اکسیداسیون نیتروژن در اکثر ترکیبات آلی به صورت –III دیده می‌شود. حالت‌های اکسیداسیون نیتروژن در گستره‌ی -۳ تا +۵ بوده که به صورت زیر خلاصه شده است:

-III 0 I II III IV V
NH3 – N2 – N2O – NO – N2O3 – NO2 – N2O5

دیگر اشکال نیتروژن

شکل‌های دیگر نیتروژن در آب شامل ترکیبات آلی مانند اوره، اسیدهای آمینه و محصولات حاصل از تجزیه آنها، آمونیاک،یون آمونیوم،هیدروکسی لامین (NH2OH)، گاز نیتروژن و نیتریت می باشند.آمونیاک، یون آمونیوم، و محصولات فرعی پروتئین همه در شرایط احیا ایجاد می شوند، در حالت اکسیداسیون ظرفیت گاز نیتروژن صفر،نیتریت +۳ ، و نیترات +۵ است.تغییر شکل از حالتی به حالت دیگر، رابطه ی نزدیکی با فعالیت بیولوژیکی، ورود فاضلاب خانگی و مصرف کودهای نیتروژنی دارد.

سولفور

سولفور در آب‌های طبیعی به صورت انواع مختلف سولفات‌ها (MgSO4،NaSO4،CaSO4 و غیره) و سولفیدها (Na2S2O3,HS-,H2S و غیره) یافت می‌شود. منابع اصلی سولفات سنگ‌های رسوبی تبخیری هستند، که به وسیله ی تبخیر آب و ته نشینی معدنی تشکیل می شوند.

غلظت سولفات

غلظت سولفات در مواد رسوب کرده حتی در مناطقی که سهم کوچکی از توزیع سوخت‌های فسیلی دارد، بالاتر از ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد، منابع احتمالی این‌چنین غلظت‌هایی از سولفور شامل آتشفشان‌ها، چشمه‌های آب گرم و همچنین فعالیت بیولوژیک در خاک است.غلظت‌های سولفات آب‌های اکسید شده معمولاً در گستره‌ی ۵ تا ۳۰ میلی‌گرم بر لیتر است.

, , , , ,

مزایا و معایب استفاده از ژئو ممبران

ژئو ممبران

مزایا و معایب استفاده از ژئو ممبران

مزایای ژئوممبران نسبت به سایر عایق‌های آب بندی

ژئو ممبران ورقی نفوذناپذیر است که امروزه جایگزین خوبی برای روش‌های قدیمی در ایزولاسیون شده‌ است. شیوه‌ای جدید برای ساخت استخر که در دهه‌های اخیر رواج یافت. ساخت استخر با استفاده از ورق‌های پلی اتیلنی مزایا و معایب خاص خود را دارد. این ورق‌ها جایگزین روش‌های پر هزینه و زمان‌بر اتیلنی و پی‌وی‌سی است.

ساخت استخر با این ورق‌ها موجب حل مشکلاتی چون هزینه‌بر بودن، زمان‌بر بودن ساخت، ترک خوردگی و هدر رفت آب و … گردید.

استفاده از ورق‌های ژئوممبران ضمن داشتن مزایا، معایب خاص خود را نیز دارد.

مزایای استفاده از ژئو ممبران به طور خلاصه به شرح زیر است:

کاهش هزینه

کاهش هزینه‌های اجرای استخر ژئوممبران نسبت به استخرهای بتنی یا سنگی سیمانی و مقاومت بالا در برابر نور آفتاب، یخ زدگی و ….

عمر بسیار بالا

به دلیل عدم تماس بین خاک، سنگ و آب درون مخزن، شسته شدن خاک رخ نمی‌دهد و دستگاه‌های فیلتراسیون در مخازن ژئوممبران طول عمر بسیار بالایی دارند.

ژئوممبران عمر بسیار بالا و بیش از صد سال دارد.

به ویژه ژئوممبران HDPE در مقابل نور آفتاب خواص خود را حفظ می‌کند.

این از ژئوممبران برای تغییرات شدید آب و هوایی و درجه حرارت بسیار مناسب است.

به عنوان مثال ژئوممبران در اثر یخ‌زدن سطح مخزن مانند مصالح سنگی یا بتنی دچار شکست نشده و آب‌بندی خود را از دست نمی‌دهند.

امکان آب بندی بدون نفوذ

ژئو ممبران امکان آب‌بندی صد در صدی و بدون نفوذ را دارد به ویژه ژئوممبران در مقایسه با سایر گزینه‌ها مانند رس که در اثر خشک شدن و رطوبت‌گیری مجدد دچار ترک و نشت آب می‌شوند.

امکان اتصال به لوله‌های پلی اتیلنی

ژئوممبران این امکان را دارد که به لوله‌های‌پلی‌اتیلنی و جوش‌آنها به یکدیگر در محل اتصال لوله‌ها متصل شود.

آزمایش کنترل کیفیت

امکان انجام آزمایشات کنترل کیفی ژئوممبران هم در موردمحصول و هم در مورد نحوه اجرای ژئو ممبران‌ها وجود دارد.

اجرای آسان

امکان اجرای بسیار آسان ژئوممبران در مناطق دور افتاده به ویژه مناطق کوهستانی که امکان تامین ماشین آلات و هزینه‌های حمل از معدن برای سایر مصالح بسیار زیاد است؛ وجود دارد.

زمان اجرای سریع

اجرای ژئوممبران بسیار سریع است. در مناطق با شرایط جوی سخت، حتی با نامناسب بودن شرایط آب و هوایی به مدت چند ساعت در طول یک روز، امکان اجرای ژئوممبران وجود دارد.

عدم رشد گیاهان

به‌دلیل‌جلوگیری‌از نفوذ نور آفتاب‌به زیر لایه ژئو ممبران امکان‌رشدگیاهان در زیر لایه ژئوممبران و آسیب‌دیدن‌عایق ژئوممبران وجود ندارد.

معایب ژئو ممبران

  1. به دلیل نازک بودن لایه ژئو ممبران امکان پاره شدن وجود دارد.
  2. به دلیل لیز بودن سطح لایه امکان غرق شدن افزایش می‌یابد.
  3. عدم اتصال به لوله‌های فلزی یا سایر لوله‌ها به غیر از پلی اتیلن.
, , , , ,

فیلتراسیون Filtration

فیلتراسیون

فیلتراسیون Filtration

تعریف فرآیند فیلتراسیون

فیلتراسیون فرآیندی مکانیکی است که طی آن مواد معلق جامد از سیال جدا می‌شوند. متداول‌ترین فرآیند مورد استفاده در حذف بیشتر مواد کلوئیدی فیلتراسیون است.  اساس جداسازی در روش فیلتراسیون اختلاف در اندازه ذرات جامد و سیال 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.

انواع فیلتر

فیلترها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

الف) فیلترهای عمقی

عمل جداشدن ذرات معلق از مایع در اعماق بستر انجام می‌شود، مثل فیلترهای ثقلی یا فیلترهای فشاری.

ب) فیلترهای سطحی

عمل جدا شدن ذرات معلق از مایع فقط در عمق بسیار کم که همان سطح فیلتر است، انجام می‌شود مثل کاغذ صافی.

از فیلترهای عمقی در تصفیۀ آب استفاده می‌شود. آب حاوی ذرات معلق از بستر یک ماده که می‌تواند شن و یا ذغال آنتراسیت باشد،عبور نماید. در اثر عبورآب از خلل و فرج بین این ذرات، مواد معلق به دام افتاده و آب تقریبا ً عاری از مواد معلق به دست می‌آید. جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج صافی، باعث افزایش افت فشار(اختلاف سطح آب روی سطح صافی و آب خروجی از صافی) می‌گردد. اگر این افت فشار از حد معینی تجاوز نماید، باید صافی را شستشو داد. در شروع کار، فیلترها را باید به آهستگی با آبی که از پایین به بالا جریان می‌یابد، پر شوند تا آنکه ذرات بستر در آب غوطه ور شوند. این کار برای خارج کردن هوای محبوس بین ذرات بستر لازم است تا از انسداد مسیر آب توسط هوا جلوگیری شود.

انواع صافی‌های ماسه‌ای

الف) صافی ماسه‌ای کند Slow Sand Filter(S.S.F)

آب عبوری از بستر حاوی مواد معلق، کلوئیدی، میکروارگانیسم‌های مختلف و نمک‌های محلول است که در طی عبور از عمق 40 تا 60 سانتی‌متری بستر آنها را به جا می‌گذارد و آب پس از این عمق حاوی مقادیر کمی نمک‌های معدنی ساده و نسبتا ً بی ضرر است. فعالیت باکتری‌ها معمولا ً تا عمق 60 سانتی‌متری بستر گسترش می‌یابد. در صافی ماسه‌ای کند نه تنها بیشتر میکروارگانیسم‌های مضر جدا می‌شوند، بلکه مواد مغذی محلول که رشد بعدی باکتری‌ها در لجن را سبب می‌شوند، حذف می‌گردند.

در واقع استفاده از صافی شنی کند، یکی از عملیات اولیۀ تصفیۀ آب در جوامع کوچک است که به عنوان یک استاندارد برای خالص کردن آب پذیرفته شده است.

این نوع صافی‌ها از حوضچه‌های بتونی تشکیل شده است. در کف آنها مجاری با آجر و سیمان یا لوله‌های خروجی آب تعبیه گردیده است. بر روی آنها به ترتیب لایه نگهدارنده به ارتفاع 0/2 تا 0/4  متر و ماسه‌های لایه فعال را به ارتفاع 0/6 تا ½ متر قرار می‌دهند. طرز قرار گرفتن بستر به این ترتیب است که شن‌های درشت‌تر در پایین و ماسه‌های ریزتر در بالاترین قسمت قرار می‌گیرند. آب روی بستر صافی که حدود 1 تا 1/5 متر ارتفاع دارد از عمق بستر صافی به کمک نیروی ثقل عبور و سپس از کف بستر خارج، و جهت گندزدایی هدایت می‌شود.

کاربرد صافی‌های شنی کند

کاربرد صافی‌های شنی کند به شرح زیر است:

الف) برای تصفیۀ آب‌های حاوی جامدات معلق

ب) برای حذف آهن و منگنز قابل رسوب پس از عمل هوادهی روی آب‌های زیرزمینی

ج) تصفیۀ آب‌های سطحی با کدورت متوسط

مکانیسم‌های تصفیه در صافی شنی کند

مکانیسم‌های تصفیه در صافی شنی کند:

مکانیسم‌های انتقال

برخی فرآیندهای اساسی ذرات را در تماس با دانه‌های ماسه قرار می‌دهند. بعضی از این فرآیندها عبارتند از:

غربال شدن، ته نشینی، نیروهای اینرسی و سانتریفوژ، انتشار یا حرکت شناوری، نیروی واندروالس و جذب الکترواستاتیکی

مکانیسم‌های چسبندگی

از این گروه می‌توان به مکانیسم‌های جذب الکترواستاتیک، نیروی واندروالس یا جذب جرمی و چسبندگی یا پیوستگی اشاره نمود.

مکانیسم‌های پالایش

این مکانیسم اساسا ً شامل اکسیداسیون‌های بیولوژیکی و شیمیایی می‌باشد.

ب) صافی ماسه‌ای تند Rapid Sand Filter (R.S.F)

ساختمان این نوع صافی‌ها تقریبا ً مشابه صافی‌های شنی کند است. به طوری که در کف این نوع صافی‌ها پستانک‌هایی نصب می‌شود (حدود 50 تا 70 عدد در هر متر مربع). طرز قرار گرفتن ماسه‌ها (لایۀ نگهدارنده و فعال) مانند صافی‌های شنی کند است. ضخامت لایه نگهدارنده 0/6 – 0/3 متر و ضخامت لایۀ فعال 1/2 -1 متر در نظر گرفته می‌شود. آب روی بستر صافی که حدود 5/1 – 1 متر ارتفاع دارد، از عمق بستر صافی به کمک نیروی ثقل عبور می‌کند و از کف بستر خارج می‌شود. بدیهی است به علت درشت تربودن بودن ماسه‌های لایۀ فعال (0/5 – 0/35 میلی‌متر) و نگهدارنده (25 – 2 میلی‌متر) میزان آب تصفیه شده در هر ساعت بیشتر از صافی‌های شنی کند است. در

کاربرد صافی ماسه‌ای تند

کاربرد صافی ماسه‌ای تند شامل موارد زیر است:

الف) پس از هوادهی به منظور جداسازی اشکال نامحلول آهن و منگنز، در این روش معمولا ً آب را در بالای صافی از ارتفاع مناسبی پخش می‌نمایند.

ب) تصفیۀ آب رودخانه‌های با کدورت بالا پس از واحدهای انعقاد، لخته‌سازی و ته‌نشینی.

ج) تصفیۀ آب رودخانه‌های با کدورت بالا به عنوان پیش تصفیه قبل از صافی ماسه‌ای کند.

د) تصفیۀ آب‌های با دورت پایین مثل دریاچه‌ها و رودخانه‌ها. در این روش گندزدایی بعد از عمل صاف‌سازی ضروری است.

مکانیسم تصفیه در صافی‌های شنی تند

مکانیسم تصفیه در صافی‌های شنی تند موارد زیر را شامل می‌شود:

در این صافی‌ها نیز مکانیسم‌های مختلفی از قبیل غربال شدن، جذب الکترواستاتیک و فرآیندهای بیوشیمیایی در جداسازی ناخالصی‌ها موثر هستند. در مکانیسم اول به دلیل اینکه سرعت عبور آب بسیار زیاد است، چندان در حذف ناخالصی‌ها موثر نیستند و در این صافی‌ها موثرترین مکانیسم جداسازی همان جذب است.

, , , , ,

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.

, , , , ,

انواع ممبران‌ها از نظر جنس ( ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری ) و مدل

ممبران‌های پلیمری

انواع ممبران‌ها از نظر جنس ( ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری ) و مدل

ممبران‌ها از نظر جنس به دو دسته‌ی ممبران‌های پلیمری و غیر پلیمری تقسیم می‌شوند. از نظر مدل به ممبران‌های لوله‌ای شکل، مارپیچی، ممبران‌های الیاف توخالی و ممبران‌های تخت تقسیم می‌شوند.

ممبران‌ها نقشی کلیدی در تکنولوژی شیمیایی ایفا می‌کنند. ویژگی مهم ممبران‌ها، توانایی آنها در کنترل نرخ نفوذ گونه‌های شیمیایی یا اجزاء گازی یا مایع درون مخلوط هنگام عبور از ممبران است.

انواع ممبران

ممبران‌‌ها از چند لحاظ دسته بندی می‌شوند.

در این مقاله به بررسی دو دسته از آنها می‌پردازیم.

دسته اول انواع ممبران از نظر جنس است.

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

دسته دوم انواع ممبران از لحاظ مدل است.

از نظر مدل شامل ممبران‌های لوله‌ای شکل، مارپیچی، الیاف توخالی و ممبران‌های تخت می‌باشد.

انواع ممبران از لحاظ جنس

ممبران‌ها از نظر جنس به ممبران‌های آلی و غیر آلی تقسیم می‌شوند.

ممبران‌های پلیمری ( آلی)

انواع ممبران‌های‌ پلیمری

ممبران‌های پلیمری یا آلی بر مبنای بر اساس ساختار فیزیکی خود به دسته تقسیم می‌شوند. این سه دسته به این شرح است:

الف) هموژن یا متقارن

ب) غیر هموژن یا نامتقارن

ج) کامپوزیتی.

معایب ممبران‌های پلیمری

برخی از معایب اصلی ممبران‌های پلیمری عبارتند از :

محدوده باریک دمای مجاز،

مقاومت مجاز،

حکام مکانیکی کم،

رخداد تجزیه زیستی،

PH اندک در برابر حمله شیمیایی

محدوده باریک عمر مفید.

ممبران‌های غیر آلی

ممبران‌های غیر آلی از موادی مانند سرامیک‌ها، فلزات، گرافیت یا ترکیب آنها ساخته می‌شوند. منظور از ممبران‌های غیر آلی انواع سرامیکی است و تمرکز تنها روی این دسته خواهد بود.

هدف از ساخت ممبران‌های سرامیکی کاهش یا حذف بعضی محدودیت‌های انواع پلیمری ممبران است. این ممبران‌ها در شرایط سخت به طور وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرند. جایی که ممبران‌های آلی عملکرد مطلوبی نداشته باشند و یا قادر به انجام فرآیند نباشند می‌توان از این ممبران استفاده نمود.

متداولترین مواد سرامیکی مصرفی برای ساخت این ممبران‌ها هستند. از پایه‌های معمول می‌توان از آلومینا و کاربید سیلسیوم و … نام برد.

این پایه‌ها نه تنها حداکثر نفوذپذیری ممبران را تامین می‌سازند، بلکه پایداری مکانیکی ممبران را نیز نشان می‌دهند. ممبران‌های سرامیکی استحکام مکانیکی بالا و نیز مقاومت به سایش بالاتری از خود نشان می‌دهند. همچنین در اثر فشرده شدن ساختار تحت فشارهای اعمالی و گذشت زمان تجزیه نخواهند شد. به همین دلیل دوام و ایمنی ممبران‌های سرامیکی، از انواع پلیمری بیشتر است.

این ممبران‌ها از لحاظ حرارتی پایدارتر هستند. علاوه بر این توانایی کار در دمای بالا را دارند؛ به طوری که بسیاری از ممبران‌های سرامیکی در دمای 10000C نیز قابل مصرف هستند. مقاومت ممبران‌های سرامیکی در مقابل عوامل شیمیایی و تشعشع به طور قابل ملاحظه‌از بالاتر از انواع پلیمری است. همچنین این ممبران‌ها در برابر عوامل زیستی خنثی هستند.

معایب فیلتر سرامیکی

از معایب عمده و اساسی این ممبران‌ها  می‌توان به وزن زیاد آنها و هزینه ساخت بالاتر آنها در مقایسه با ممبران‌های پلیمری اشاره نمود.

انواع ممبران از لحاظ مدل

ممبران‌های لوله‌ای

طراحی این ممبران‌ها بسیار ساده است. به گونه‌ای که ممبران مورد نظر یا در درون یک لوله متخلخل قرار می‌گیرد و یا بر روی سطح داخلی لوله پوشش داده می‌شود و محلول به درون لوله پمپ می‌گردد. لوله مصرفی باید فشارهای مورد نیاز درحین کار را تحمل نماید. مایع تغذیه از یک طرفه لوله وارد شده و همزمان با جریان رو به جلوی آن در درون لوله، بخشی از آن به صورت عرضی نفوذ خواهد نمود. قسمت نفوذ کرده که همان محصول مورد نظر است در پوسته بیرونی لوله جمع‌آوری می‌گردد.

از مزایایی اصلی ممبران‌های لوله‌ای شکل امکان حرکت سریع مایع ورودی بر روی سطح ممبران است.

به گونه‌ای که می‌تواند سرعتی بالغ بر 10 متر بر ثانیه داشته باشد.

این سرعت باعث کاهش احتمال انسداد سطح ممیران خواهد شد.

از کاربردهای اسااسی این ممبران‎ها تصفیه محلول‌های با درصد بالای ذرات جامد معلق است.

زیرا این ممبران‌ها برای ذرات جامد معلق از تلورانس بالایی برخوردار هستند.

ممبران‌های مارپیچی

در این ممبران‌ها یک ورقه مسطح که می‌تواند چندین لایه داشته باشد به دور یک هسته مرکزی پیچیده می‌شود.

این ممبران‌ها در درون لوله‌هایی نصب می‌شوند.

به گونه‌ای که محلول ورودی از یک انتها وارد شده، به صورت عرضی در درون ممبران نفوذ کرده و در ادامه به سمت لوله مرکزی هدایت و جمع آوری خواهد شد.

مزایای ممبران‌های مارپیچ

از مزایای این ممبران‌ها، سطح مخصوص بالای ممبران در عین حجم کم آن است.

در این ممبران‌ها مسیرهای باریک جریان موجود در لایه بافته شده نسبت به جریان‌های گل آلود حساس بوده و امکان انسداد آنها وجود دارد به همین دلیل همواره در به کارگیری این ممبران‌ها از فرآیندهای پیش تصفیه به منظور حذف ذرات جامد معلق استفاده می‌شود.

کاربردهایی چون شیرین‌سازی آب دریا و آب شور از مواردی هستند که در آنها از ممیران‌های اسمز معکوس به شکل مارپیچی استفاده می‌گردد.

ممبران‌های الیاف تو خالی

در این ممبران‌ها از الیافی توخالی و خالی و همانند موی سر استفاده می‌گردد به طوری که قطر خارجی آنها کمتر از 200 میکرون است. الیاف مذکور دارای یک پوسته نازک و متراکم بوده که از نفوذ آلودگی‌ها جلوگیری کرده و تنها به محصول اجازه عبور می‌دهند. در زیر این پوسته فعال، یک لایه ضخیم و متراکم به کار می‌رود که نقش آن حمایت 6 لایه فعال است. این الیاف به یکدیگر بسته می‌شوند و به صورت یک دسته U شکل یا مستقیم در می‌آیند. جریان ورودی به درون الیاف وارد می‌شود و به دنبال بخش نفوذ کرده، (محصول) در بیرون الیاف و بخش تغلیظ شده (باطله)، در انتهای دیگر الیاف جمع‌آوری می‌گردد.

ممبران‌های فیبر توخالی دانستیه فشردگی بسیار بالایی دارند و نیاز به فضای اندکی برای کار خواهند داشت.

شیرین‌سازی آب دریا، تهیه آب قابل شرب و همچنین تصفیه فاضلاب‌ها از جمله مواردی هستند که در آن از ممبران‌های به شکل الیاف تو خالی به شکل گسترده استفاده می‌شود.

ممبران‌های تخت

این مدل ساده‌ترین شکل ممبران است. اولین ممبران نیمه نفوذپذیری که تولید شد از لحاظ هندسی تخت بود.

این ممبران‌ها از دو صفحه در انتها، ممبران صفحه‌ای شکل وصاف و صفحات جدا کننده که با ترتیب خاصی قرار گرفته‌اند تشکیل می‌گردند.

لازم به ذکر است که صفحات جداکننده نقش هدایت جریان تغذیه را بر روی سطح ممبران به عهده دارند. ساخت، نصب و عملکرد این ممبران‌ها ساده است.

معایب ممبران تخت

معایب ممبران تخت، نسبت سطح به حجم اندک و در نتیجه نیاز به فضای زیاد هنگام کار، مشکلات مونتاژ کردن ممبران به هنگام تمیز کردن آن است. به همین دلیل فرآیند تمیز کردن آن پر زحمت و زمان بر است.