آب شیرین کن ( سیستم تصفیه آب )
به دلیل کمبود آب قابل آشامیدن، امروزه از سیستمهای تصفیه آب یا به عبارتی آب شیرین کن به میزان وسیعی استفاده می‌گردد. در پاره ای از موارد نیز دستگاه آب شیرین کن جهت تامین آب مورد نیاز صنایع (با استانداردهای کیفی مشخص) نیز استفاده می‌گردد.
لزوم استفاده از دستگاههای آب شیرین کن یا تصفیه آب عمدتا” بدلیل TDS کل جامدات محلول بالای آب است.
اساس کارکرد دستگاههای آب شیرین کن (تصفیه آب )، عبور آب از غشاء نیمه تراوا است، که نا خالصی‌های آب را از آن جدا می‌نماید.
آب با فشار بالاتر از فشاراسمزی، با عبور از غشاء نیمه تراوا به دو قسمت تبدیل میشود:
الف – آب شیرین: محصول نهایی دستگاه تصفیه آب یا آب شیرین کن میباشد.
ب- آب شور: حاوی املاح موجود در آب است.
تاریخچه
در کشور آمریکا اولین دستگاه آب شیرین کن اختراع شد و با روش اسمز معکوس توانست بخش عمده‌ی املاح آب شور دریا رو بگیرد و تبدیل به آب شیرین کند . دستگاه آب شیرین کن بیشتر برای تصفیه آب دریا و آبهای مشابه آن استفاده میشود. پروژه‌های بسیار زیادی در کشور ما برای استفاده از دستگاههای آب شیرین کن وجود دارد . برای مثال در جنوب کشور ما در جزیره‌های کیش ، قشم ، خارک و … با توجه به عدم وجود منابع آبی به غیر از دریا استفاده از دستگاه آب شیرین کن به صورت یک روش معمول درآمده و بسیار هم مورد پسند واقع شده است. علاوه بر این در شهرهایی که دارای آب شور و یا طعم‌دار هستند دستگاه آب شیرین کن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اجزا دستگاه
دستگاه تصفیه آب یا آب شیرین کن دارای اجزاء ذیل میباشد:
- غشا نیمه تراوا
- مخزن تحت فشار
- میکرو فیلترها
- سیستم کنترلر شامل سنجش PH ، هدایت الکتریکی ، سرعت جریان و دما
- پمپ فشارقوی در دستگاههای آب شیرین کن
برای استفاده بهینه و حداکثری غشاهای مورد استفاده ( که بخش اعظم هزینه دستگاه آب شیرین کن را تشکیل می‌دهند)، لازم است قبل از ورود آب بداخل دستگاه تصفیه آب یا آب شیرین کن، از تجهیزات ذیل عبور داده شود:
الف. فیلتر شنی تحت فشار (جهت حذف ذرات معلق در آب در دستگاههای آب شیرین کن ).
ب. فیلتر کربن فعال ( جهت حذف رنگ، طعم و بوی آب ) در دستگاههای آب شیرین کن.
ج- سختی‌گیر (جهت حذف و یا پایین آوردن سختی ( در صورت لزوم )) در دستگاههای آب شیرین کن.
اهمیت تصفیه آب با دستگاه آب شیرین کن
معمولا آب طبیعی احتیاج به تصفیه دارد(چه برای مصارف آشامیدنی و چه برای مصارف صنعتی).
تصفیه آب برای مصارف آشامیدنی هم آسان‌تر و هم ارزان‌تر از تصفیه آب برای مصارف صنعتی است.
نگرانیهای اساسی در مورد آب
نگرانیهای اساسی در مورد آب آشامیدنی عبارتند از:
- باکتری های بیماریزا ( پاتوژنها ) در آب.
- کمبود و یا وجود زیادی غلظت بعضی از یونها که در سلامتی انسان نقش دارند مانند: یون فلوئور.
- ذرات معلق در آب.
- بو و مزه آب.
دامنه نگرانیهای اساسی در مورد آبهای صنعتی بستگی به محل مصرف آب دارد.
ویژگی‌های انواع آب
آبهای مختلف داری ویژگی‌های متفاوتی هستند که در ذیل به ذکر ویژگی‌های انواع آب می‌پردازیم:
الف. ویژگی آبهای زیرزمینی
- مواد معلق در آن‌ها کم است.
- معمولاً مواد آلی بسیار کم دارند.
- ممکن است دارای ذرات شن باشند.
- این آبها حاوی آهن محلول و گاهی هم منگنز محلول هستند که وقتی آب در معرض اتمسفر قرار می‌گیرد. در اثر اکسید شدن توسط هوا، ذرات زرد- قهوه‌ای درآن‌ها ظاهر میشود.
- دی‌اکسید کربن ممکن است در آب‌هایی که از دستگاههای آب شیرین کن استفاده نمی‌کنند زیاد باشد و PH این آبها معمولا ۹/۷ – ۹/۶ میباشد.
- آب چاه‌های خیلی عمیق معمولاً عاری از میکروب‌ها و دیگر میکروارگانیسمها میباشد ولی آب چاه‌های کم عمق معمولاً آلوده به میکروارگانیسمها هستند.
- به خاطر انحلال جزئی مواد معدنی، معمولاً آبهای بدون سیستم دستگاههای آب شیرین کندارای املاح زیاد می‌باشند حدود ppm 500 که بیشترین جزء آن بی‌کربنات کلسیم است.
- آبهای بدون سیستم دستگاههای آب شیرین کن معمولاً سخت هستند ولی سختی آن‌ها موقتی است( سولفات و نیترات کلسیم و منیزیم).
ب. ویژگی آبهای سطحی:
- زلال نیستند.
- PH این آبها حدود ۸-۷ است.
- مواد عالی موجود در آبهای بدون استفاده از دستگاه در نقاط مختلف متفاوت است. ممکن است حاوی دترجنت‌ها، نفت، روغن و فلزات سنگین باشند.
- معمولا آلوده به میکروارگانیسمها هستند.
- مقدار آمونیاک، فنل و نیترات این آبها ممکن است زیاد باشد.
- اگر آبهای سطحی از آبهای کشاورزی ناشی شوند، معمولاً دارای نیترات و فسفات قابل توجهی هستند، بویژه در مناطقی که از کودهای شیمیایی استفاده میشود.
ج. ویژگی آبهای شور:
- مقدار املاح موجود در آبهای بدون استفاده از سیستم تصفیه آب بسیار زیاد و معمولاً بیشتر از ppm 1000 میباشد.
غلظت یون کلر و سدیم این آبها بسیار زیاد و معمولاً بیش از ppm 500 است. پیش تصفیه آب ورودی به سیستم می‌تواند عمر غشاء را طولانی‌تر ساخته، کیفیت آب تولیدی را بهبود بخشد و هزینه‌های نگهداری و پاکسازی سیستم را کاهش دهد. اهمیت شرایط آب ورودی زمانی آشکار میشود که شما کارکرد غشاء با جریان متقابل را مورد آزمایش قرار دهید. به زبان ساده، سیستمهای فیلتراسیون جریان متقابل، جریان درونریز را به دو جریان برونریز یعنی Permeate &Concentrate تقسیم و جداسازی می کند. Permeate آن قسمت از جریان است که از غشاء نیمه تراوا عبور می کند. جریان Concentrate (تلغیظ شده ) دربرگیرنده آن اجزایی است که توسط غشاء پس زده شده است. اساسی‌ترین مزیت فیلتراسیون جریان متقابل، قابلیت آن برای کارکرد پیوسته و مداوم با سیستم پاکسازی خودبه خود است.
صورت های مختلف آب در صنایع وابسته
آب به صورت‌های متفاوت در صنایع وابسته مطرح میشود:
- به عنوان ماده اولیه برای تهیه محصول نهایی، بدون اینکه تغییر شکل دهد.
- به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنش شیمیایی تهیه محصول نهایی.
- به عنوان حلال موادی که در واکنش‌های شیمیایی شرکت می‌کنند.
- به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دمای زیر صفر( آب نمک ) تا دمای بخار آب.
- به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی.
- به عنوان ماده واسطه جهت خارج کردن مواد ناخواسته ( زائد ).
- به عنوان سپر محافظتی در برابر گرما و تشعشع آب سنگین( D2O ) مورد استفاده در نیروگاه‌ها.
- به عنوان ماده‌ای راحت و ارزان جهت استاندارد ساختن دستگاههای اندازه‌گیری دما، دانسیته و ویسکوزیته.
- به عنوان ماده اصلی جهت مبارزه با آتش به جز در موارد استثنائی مثل مواد نفتی.
- خصوصاً در مهندسی شیمی و پتروشیمی، بسیاری از فرایندها همانند نمک‌زدایی، خشک کردن، تبخیر کردن، کریستالیزاسیون، اختلاط، رزین های تعویض یونی، رطوبت زدایی، جذب سطحی و غیره در ارتباط مستقیم با آب هستند.
مطلوب‌ترین آب برای هر صنعتی آب بدون یون میباشد، اما هزینه تصفیه آب تا رسیدن به مرحله آب بدون یون بسیار زیاد است. برای هر صنعتی مطلوب‌ترین آب آن است که هزینه تصفیه آب کمتر از مخارج درمان عواقب زیانبخش ناخالصی‌ها باشد که برای اکثر صنایع، رسیدن به این امر با تکیه بر استفاده از سیستم اسمز معکوس RO امکان‌پذیر میباشد.
ناخالصیهای آب
تقریباً هر ماده‌ای در آب محلول است و این حلالیت به دما، فشار، PH ، پتانسیل شیمیایی و به غلظت نسبی دیگر مواد در آب بستگی دارد. در طبیعت این عوامل چنان به هم مربوط هستندکه کمتر می‌توان حلالیت ماده‌ای را در آب به طور دقیق پیش‌بینی کرد. در واقع آب یکی از مشهورترین حلال‌ها است. مخصوصا مواد قطبی( مثل نمک ها ) به مقدار زیادی در آب حل می‌شوند. از این رو آب به طور خالص در طبیعت وجود ندارد.
آب همیشه در حال انحلال ، انتقال و یا رسوب‌گذاری است. بخار آب موجود در هوا، در اثر میعان به صورت باران در می‌آید که در موقع باریدن مقداری گردو خاک، اکسیژن، دی اکسید کربن و دیگر گازها را در خود حل میکند. در روی سطح زمین، آب مقداری از مواد معدنی را در خود حل کرده و همراه مواد دیگر به نقاط مختلف منتقل میکند. آب در هنگام نفوذ در لایه‌های مختلف زمین، قسمتی از مواد معلق و میکروب‌ها را در در لایه‌های مختلف زمین از دست می دهد.
اثرات زیانبخش ناخالصیهای آب
برخی اثرات زیانبخش ناخالصیهای آب در صنعت
- تولید رسوب در دستگاه های حرارتی و دیگ بخار.
- تولید بخار با کیفیت پایین.
- خوردگی بویلرها و دیکر سیستم های حرارتی و لوله ها.
- اتلاف مواد شیمیایی مانند صابون.
- باقی گذاردن لکه روی محصولات غذایی و نساجی.
انواع ناخالصیهای آب
ناخالصیهای آب را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:
- مواد معلق
- گازها
- نمکهای محلول
- میکروب ها خصوصا اشریشیا کلیفرم (کلیفرم روده‌ای) ( Ecoli coliform ).
فرآیند اسمز معکوس در آب شیرین کن ( سیستم تصفیه آب )
سیستم های فیلتراسیون غشایی با جریان متقابل از قبیل اسمز معکوس یا دستگاه های آب شیرین کن ، نانوفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون انتخابات مناسبی جهت جایگزینی با فیلتراسیونهای سنتی و تیمارهای شیمیایی می باشند. با این وجود جهت دستیابی به بهترین عملکرد سسیستم های دستگاه های آب شیرین کن (اسمز معکوس ) توجهات دقیقی باید در مورد شرایط آب ورودی به سیستم ها ی دستگاه های آب شیرین کن ( RO ) داشت. بنابراین باید در مورد ویژگی آب ورودی به سیستم از اطلاعات کافی برخوردار باشیم. ویزگیهای انواع آبها جهت استفاده از دستگاههای اسمز معکوس یا آب شیرین کن برای تصفیه آب ابتدا باید خصوصیات آبهای گوناگون و ناخالصی های موجود را شناسایی و مطالعه نمود.
تکنولوژی‌های غشایی
فرآیندهای غشایی از روش‌های نوین جداسازی هستند که بدون استفاده از تغییر فاز، اجزاء مورد نظر را از سیال جدا می‌نمایند. عدم تغییر فاز در طول فرایند جداسازی موجب میشود که جداسازی با صرف انرژی کمتری صورت گیرد.
دو خصوصیت اصلی غشاها یعنی توانایی قابل توجه در انجام انواع جداسازی‌ها و حداقل مصرف انرژی، عوامل گسترش روزافزون فرایندهای غشایی می‌باشند. غشاها کاربردهای فراوانی در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی دارند که از جمله می‌توان به شیرین کردن آب دریا، دیالیز خون، تصفیه آب نظیر آب رودخانه، چشمه و چاه، تصفیه پساب‌های خانگی، تصفیه انواع پساب‌های صنعتی مانند تصفیه پساب صنایع نساجی، کاغذسازی، چرم‌سازی، الکل‌سازی، تغلیظ شیر در کارخانجات پنیرسازی، تغلیظ آب میوه، جداسازی میکروارگانیسمها، استریل کردن مایعات، جداسازی پروتئین‌ها از آب پنیر، جداسازی گازهای ترش از گاز طبیعی، جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا، جداسازی اتیلن از گازهای خروجی واحد تولید پلی‌اتیلن، بهینه‌سازی محیط زیست، صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی اشاره نمود. با توجه به اهمیت روزافزون آشنایی با فرآیندهای غشایی به بررسی و شناخت غشاهای اسمز معکوس می‌پردازیم.
محاسن آب سیستم ROآب شیرین کن ( سیستم تصفیه آب )
- سیستم پیوسته و مداوم Continues 24 ساعت در شبانه روز.
- قابلیت دریافت ورودی با TDS کل مواد جامد محلول.
- میزان بازدهی بالا در کل سیستم.
- نرخ بالای بازیافت آبهای آلوده تا ۹۸% منابع ورودی بر اساس میزان املاح و ناخالصیهای موجود.
- مصرف انرژی پایین.
- نیاز به حداقل شستشو.
- جلوگیری از عبور سلیکا تا ۹۰% .
- سادگی فرآیند. تنها فاکتور پیچیده, کنترل آب ورودی به سیستم تصفیه آب جهت به حداقل رساندن احتیاجات مداوم جهت پاکسازی غشاءها میباشد.
- ظرفیتهای تولید متعدد.
- پایین بودن هزینه نگهداری دستگاههای آب شیرین کن ( اسمز معکوس ).
- عدم بکار گرفتن مواد زیانبخش برای انسان در دستگاههای آب شیرین کن ( اسمز معکوس ).
- مصرف پایین انرژی در دستگاههای آب شیرین کن ( اسمز معکوس ).
- استفاده از حداقل مواد شیمیایی در دستگاههای آب شیرین کن.
- از بین بردن تمامی آلایندهها از قبیل آلایندههای آلی، غیر آلی و میکروبی در دستگاههای آب شیرین کن.
- امکان استفاده از منابع نامتناهی و قابل اطمینان یعنی آب دریاها در دستگاه (اسمز معکوس ).
- عدم تحمیل هر گونه آثار منفی به محیط زیست در دستگاه های آب شیرین کن
- پایین بودن هزینه نصب و راه اندازی سیستم در دستگاههای آب شیرین کن.
- قابلیت جداسازی آلاینده هایی که به آب رنگ، مزه و بوی نامطلوبی می دهند از قبیل طعمهای قلیایی و نمکی که بوسیله کلریدها و سولفاتها ایجاد میگردند.
- قابلیت جداسازی پاتوژن فوقالعاده خطرناکی به نام Cryptosponolium که باعث ایجاد بیماری مهلک و خطرناک میشود.
- تولید خالصتر آب: آب تولیدی توسط این سیستم مورد تایید NASA قرار گرفته و کاملاً با استانداردهای جهانی مطابقت دارد. خاصیت بسیار عالی حلالیت آن، متابولیسم را در بدن بهبود میبخشد و این امر باعث میشود که ایمنی بدن در مقابل عفونتها افزایش یافته و باعث دفع سموم و ویروسها گردد. لازم به ذکر است که نوشیدن آب حاصل از سیستم اسمز معکوس به مدت طولانی به بهبود کارکرد سیستمهای بدن و سلامتی کمک شایانی میکند.
جهت خرید و سفارش آب شیرین کن با شمارههای زیر تماس حاصل فرمایید.
۰۹۱۲۲۵۳۳۶۶۷ – ۰۲۵۳۶۶۵۶۷۷۴
آب شیرین کن ( سیستم تصفیه آب )
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.