مخازن FRP
مخازن FRP (مخزن فایبر گلاس، FRP TANK)
مخازن FRP در صنعت تصفیه آب، مخازن پتروشیمی، مخازن مواد شیمیایی و … کاربرهای فراوانی دارند. کلمه FRP مخفف شده‌ی عبارت انگلیسی Fiber Reinforced Polymer/Plastic و به معنای فیبرهای پلیمری تقویت شده میباشد. در ساخت به علت ویژگی‌هایی از قبیل وزن کم، راحتی حمل و نقل، انعطاف پذیری بالا، سرعت عمل بالا ، استحکام بالا و … استفاده میشود. با توجه به نیاز به عنوان فیلتر شنی، سختی‌گیر و فیلتر کربنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
FRP پلاستیک‌های تقویت شده فایبرگلاس، که GRP نیز نامیده میشوند، دارای ساختاری از جنس ماده‌ی کامپوزیتی جدید میباشد.
یکی از نکات حائز اهمیت در انتخاب مخزن فایبرگلاس وزن آنها میباشد.
نکته دیگر در انتخاب این مخزن‌ها وجود لایه درونی پلیاتیلن میباشد.
همچنین مخازن فایبر گلاس در برابر مواد شیمیایی و خورگی مقاوم می‌باشند.
نقد و بررسی مخزن پیش تصفیه از جنس FRP
FRP TANK یا مخزن فایبرگلاس یعنی مخازن پلاستیکی تقویت شده با الیاف فایبرگلاس، جهت نگهداری و عبور مایعات نظیر آب در فشارهای مختلف ساخته می شوند. مخازن FRP جهت فیلتر شنی، فیلتر کربنی و سختی گیر ( فیلتر رزینی) استفاده میشود و تا فشار ماکزیمم ۱۰ بار قابل استفاده میباشد.
خصوصیات مخازن FRP :
– جنس: داخلی پلی اتیلن لایه بیرون فایبر گلاس
– قطر : از ۱۰ اینچ تا ۴۸ اینچ
– ارتفاع : از ۵۴ اینچ تا ۷۲ اینچ
مخازن FRP کاربردهای مختلفی در صنعت تصفیه آب دارند. از مهم‌ترین کاربردهای این مخازن میتوان به فیلتر شنی، فیلترکربنی و سختی‌گیر اشاره کرد.
کاربرد مخازن FRP
فیلتر شنی :
جهت حذف ذرات معلقی از قبیل گل، رنگ، مواد آلی، چربی و و ذرات اضافی که از محیط وارد آب میشود، از فیلتر شنی استفاده میشود. بدین صورت که با عبور آب از سلیس (شن) موجود در مخزن FRP در چندین مرحله باعث حذف ذرات ناخالص آب شده و به همین دلیل استفاده از فیلتر شنی ضروری می باشد. از فیلتر شنی جهت تصفیه آب استخرها، جلوگیری از کدر شدن و زلال‌سازی آب ، تصفیه فاضلاب‌های صنعتی و خانگی و همچنین تصفیه آب رودخانهها و چاه‌ها استفاده میشود.
در استخرها پس از مدتی چربی و ذرات اضافی از بدن انسان (مو، پوست و…) و ذرات اضافی از محیط وارد آب استخر می شوند. فیلتر شنی میتواند با تصفیه کردن این آب به صورت فیزیکی و عبور دادن آب از روی سیلیس در چندین مرحله و حذف ذرات ناخالص بر روی سطح سیلیس آب ورودی به استخرها را تصفیه کند. در سیستم‌های RO به منظور کاهش اثرات منفی ذرات ناخالصی موجود در آب خوراک بر روی ممبرین‌ها، استفاده از فیلترهای شنی امری ضروری میباشد.
کاربردهای مهم فیلتر شنی
الف: پیش تصفیه آب رودخانه ها، چاه ها جهت تهیه آب شرب، بهداشتی و صنعتی
ب: جهت تصفیه آب استخر برای جلوگیری از کدر شدن آب و زلال‌سازی آن
ج: تصفیه‌نهایی فاضلاب‌های صنعتی و انسانی
د: تصفیه آب برج خنک کن از مواد معلق نفوذی از هوا به آب مانند گرد و خاک
فیلتر کربنی :
جهت حذف طعم، بوی بد آب و کلر از فیلتر کربنی استفاده میشود اساس کار در فیلترهای کربنی جذب می باشد. کربن به دلیل سطح فعال بالا بسیار در سیستم های جذبی استفاده می شوند. کربن فعال در مخزن‌های FRP به صورت بستری تهیه میشود و آب با سرعت خطی مناسب (بسته به کیفیت آب عبوری از فیلتر کربنی) از روی این بستر عبور می‌کند. پس از گذشت زمان سطح کربن از ذرات ناخالصی پر میشود که در این مرحله احیای کربن باید صورت گیرد که میتواند با Backwash انجام شود.
سختی گیر :
زمانی‌که در آب فلزاتی از قبیل آلومینیوم، کلسیم، منگنز، آهن و منیزیم در وجود داشته باشد باعث بالا رفتن سختی آب می شود و بالا بودن مقدار این عناصر برای بدن انسان ضررهای زیادی دارد و همچنین باعث خرابی و استهلاک سیستم‌های تاسیساتی و کاهش راندمان انتقال انرژی در دستگاه‌های حرارتی میشود. برای جلوگیری از این صدمه‌های زیان‌بار باید از آب استفاده کرد که یکی از این روش‌ها استفاده از رزین میباشد که استفاده فراوانی دارد.
سختی و یا Hardness به بخشی از مواد و فلزات محلول در آب گویند که ماهیت رسوبی دارند و از ترکیبات آهن، منگنز، استرانسیم، آلومینیوم و به خصوص کلسیم و منیزیم بوجود می‌‌آیند. چهار ماده اول دارای نسبت بسیار کمتری در آب می‌باشند.
مشکلات ناشی از سختی موجود در آب
بطور کلی سختی موجود در آب باعث مشکلاتی درسیستم‌های تاسیساتی و صنعتی میشوند. مهم‌ترین آنها می‌توانند:
- سختی بیش از اندازه در آب برای سلامتی انسان مضر است.
تشکیل انواع سنگ های کلیه، مثانه و سوء هاضمه از آن جمله میباشد.
- ایجاد رسوب در دیگ های بخار فشار بالا، که باعث کاهش راندمان بر اثر انتقال حرارت پایین و در نتیجه بالا بردن دمای کاری دیگ توسط کاربر برای جبران کسری انتقال حرارت و به تبع آن افزایش مصرف سوخت خواهد شد.
- ایجاد رسوب‌در برج‌های‌خنک‌کن، چیلر و سایرسیستم‌های حرارتی و برودتی و کاهش‌راندمان آنها و یا از کار افتادن کل‌سیستم.
- به علت سختی موجود در آب، قدرت شویندگی انواع مواد صابونی کاهش مییابد به‌طوری‌که بازدهی شوینده‌ها در آب سخت نصف بازدهی آنها در آب نرم است.
- در صنایع نساجی و رنگرزی باعث افت کیفیت رنگ میشود.
در روش استفاده از رزین در مخزن FRP زمان تماس آب سخت با رزین کاتیونی، یون‌های سدیم رزین با یون‌های رسوب‌گذار فلزات سنگین از قبیل آهن، منیزیم، کلسیم و … موجود در آب تعویض میشوند و این فرآیند تبادل یونی تا زمانی ادامه مییابد که تمامی یون‌های سدیم رزین‌ها با یون‌های فلزات سنگین مبادله شوند پس از تبادل یونی رزین موجود در مخزن FRP باید احیا شود که آن را به وسیله گذر محلول غلیظ سدیم کلرید از مخزن FRP انجام میشود.
مواد داخل این فیلترها میتواند از نوع رزین یا سیلیس، شن‌های دانه‌بندی شده و حتی کربن باشد که هرکدام برای اجرای پروژه‌های خاص می‌توانند به‌صورت جدا یا باهم استفاده شوند. میتوان از یک یا چند مخزن FRP که به وسیله لوله بهم متصل شده‌اند استفاده نمود و درون هرکدام مواد جداگانه ریخته شود.
مهم‌ترین کاربرد مخازن FRP حاوی شن، سیلیس یا رزین:
الف: پیش تصفیه آب رودخانهها فیلترها و مخازن FRP ، چاه ها جهت تهیه آب شرب، بهداشتی و صنعتی.
ب: برای تصفیه آب استخرها مخازن FRP تصفیه آب و جلوگیری از کدرشدن آب و زلال‌سازی.
ج: تصفیه نهایی مخازن FRP واحدهای فاضلاب‌های صنعتی و انسانی.
د: از مخازن اف. آر. پی تصفیه آب بویلرها و سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی.
و : از مخازن FRP بعنوان پیش تصفیه برای دستگاه‌های تصفیه اب صنعتی یا نیمه صنعتی.
لاینینگ مخازن
لاینینگ یا ایزولاسیون یا عایق‌بندی مخازن عبارت است از پوشش مخازن با اعمال ماتریسی از رزین ترموست (پلی استر، اپوکسی، ونیل استر) و الیاف (شیشه ، کربن ، آرامید ، بازالت) در لایه‌های متعدد.
انتخاب نوع رزین و الیاف و همچنین تعداد لایه‌ها بستگی به عوامل محیطی و شیمیایی محل کار دارد.
موارد استفاده
تانک‌ها و مخازن FRP که مطابق با ۴۹۹۴ BS طراحی میشوند، به‌طور گسترده‌ای در صنایع شیمیایی و نیز در بخش‌های زیر استفاده میشوند: تولیدکنندگان کلر قلیایی، کود شیمیایی، خمیر چوب و کاغذ، استخراج فلز، پالایش، آب‌کاری الکتریکی، آب نمک، سرکه، فرآوری مواد غذایی، و در تجهیزات کنترل آلودگی هوا، به‌ویژه در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری و تأسیسات تصفیه آب.
