آب شیرین کن صنعتی

فشار مناسب دستگاه آب شیرین کن صنعتی

عملیات تصفیه آب در پکیج آب شیرین کن صنعتی اصولاً فشار ویژه‌ای را می‌طلبد تا بتواند آبی شیرین تحویل دهد. این فشار معمولی حدود ۶۰ psi می‌باشد. یعنی با این مقدار فشار، دستگاه به خوبی عملیات را اجرا می‌کند. حتی با یک پمپ بسیار کوچک هم راحت‌تر عمل می‌کند، تا بتواند فشار را به ۸۰ psi برساند.

انواع آب شیرین کن صنعتی

اگر قصد خرید آب شیرین کن صنعتی را دارید، جالب است بدانید که این دستگاه‌ها، خود از چند نوع تشکیل شده‌اند که در اماکن مختلفی به کار می‌رود. تجهیزات موجود در این دستگاه‌ها هم به نوع آن‌ها بستگی دارد. از میان این دستگاه‌ها می‌توان آب شیرین کن کشاورزی، دریایی، گلخانه‌ای، بیمارستانی و مرغداری را نام برد. با توجه به نامی که هر یک از این دستگاه‌ها دارند، به راحتی می‌توان به کاربرد و محل استفاده از آن‌ها پی برد.

انواع دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی در اصفهان

جهت تصفیه آب صنعتی در اصفهان از دستگاه‌های مختلف استفاده می‌گردد که در ادامه مطلب به صورت مختصر به آنها اشاره می‌کنیم.

دستگاه صافی فشاری و میکرو فیلتر

اصولاً از این دستگاه برای حذف گِل و لای و مواد معلقی که در آب موجود هستند، استفاده می گردد و یک آب زلال با کیفیت را ارائه خواهد داد.

دستگاه فیلتر ذغالی

دستگاه‌های فیلتر ذغالی با هدف از بین بردن رنگ، کدورت و کلر باقیمانده در آب به کار برده می‌شوند.

دستگاه سختی گیر

مواد زیادی موجب سختی آب می‌گردند. از جمله آنها کلسیم و منیزیم هستند. سختی گیرها در جهت حذف آنها تلاش می‌کنند.

دستگاه دیونایزر

دستگاه دیونایزر از ستون کاتیونی و آنیونی تشکیل می‌شود که برای تولید آب خالص، کاتیون و آنیون‌ها را از بین می‌برد.

دستگاه اسمز معکوس

نام دیگر اسمز معکوس، آب شیرین کن است، که برای به وجود آوردن یک آب خالص و بدون ید به کار برده می‌شود.

دستگاه نانو فیلتراسیون

این دستگاه وظیفه از بین بردن کلیه مواد آلی و میکروارگانیسم‌ها را به عهده دارد.

اقسام مختلف دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی بر اساس آب ورودی

در تقسیم بندی دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی اصولاً موارد بسیار زیادی مورد توجه قرار می‌گیرد. یکی از آنها هم نوع آب ورودی است، که در این بخش، قصد بررسی آن را داریم.

دستگاه تصفیه آب چاه

این دستگاه که Brakish Well water هم نامیده می‌شود، توانایی تصفیه و شیرین کردن آب خام ورودی را تا TDS 4000 PPM دارد.

دستگاه تصفیه آب شور سطحی

این دستگاه Brakish Surface Water هم نامیده می‌شود قابلیت تصفیه آب خام ورودی تا  TDS 000 PPM  را خواهد داشت.

دستگاه تصفیه آب دریا

به این دستگاه Sea Water  هم گفته می‌شود، که توانایی تصفیه آب خام ورودی تا TDS 000 PPM را دارد.

گنجایش دستگاه آب شیرین کن

ظرفیت و حجم دستگاه‌های آب شیرین کن بر اساس مقدار آب ورودی با هم متفاوت است. به عنوان مثال، ظرفیت دستگاه آب شیرین کن صنعتی بر اساس مقدار آب ورودی ۵ متر مکعب تا ۲۵ متر مکعب در شبانه روز است. دستگاه‌های نیمه صنعتی از ۱۴۰۰ متر تا ۵۰۰۰ لیتر آب شیرین و تصفیه شده در روز را برای شما تامین می‌نماید. اصولا دستگاه‌هایی که بالای ۲۵ متر مکعب گنجایش دارند، از چند ممبران با ظرفیت ۲۵ متر مکعب بهره می‌برند.

اشکال مختلف طراحی دستگاه برای خرید آب شیرین کن صنعتی

دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی اصولاً بر اساس مقدار شوری، میزان آب مورد نیاز تولیدی و دمای آن‌ها به صورت تک پاس یا تک مرحله ای، دو پاس یا دو بار گذر، تک مرحله ای یا دو مرحله طراحی می‌گردند. در بیشتر موارد استفاده از طرح‌های تک پاس در تولید آب مطلوب بسیار مناسب هستند. در ادامه به طور مختصر به توضیح هر کدام از آنها می‌پردازیم.

تک پاس یا تک مرحله‌ای

این نوع طراحی، برای تولید آب نمک زدایی شده در یک مرحله استفاده می‌شود. این طرح با مجموعه‌ای از غشاهای RO انجام می‌پذیرد.  این سیستم در خصوص شیرین سازی آب دریاها  کاربرد بسیار محدودی دارد‌. علت آن هم کیفیت پایین آب تولید شده می‌باشد. حتی استفاده از آن در صورت استفاده از ممبران هایRO  با  بالاترین میزان حذف نمک هم نمی‌تواند، کیفیت آبی با TDS کمتر از ۲۰۰ میلی گرم داشته باشد.

دو مرحله‌ای

اگر تمام الزاماتی که در اسمز معکوس باید مورد توجه قرار گیرد، رعایت شود برای افزایش کیفیت آب شیرین از طراحی دو مرحله ای استفاده می‌گردد.  در این طراحی شورابه خروجی از مرحله اول به مرحله دوم اسمز معکوس وارد می‌گردد. شورابه‌ای که در مرحله اول تولید می‌گردد،  فشار بسیار پایین‌تر از فشار ورودی آب خام مرحله اول دارد. این فشار برای غلبه با فشار اسمزی مرحله دوم کافی می‌باشد.  اما اگر بخواهیم آن را در مرحله دوم اسمز معکوس مورد بازیابی مجدد قرار دهیم، باعث افزایش میزان شوری در شیرابه‌ها می‌گردد. پس استفاده از این طرح، اصولا با هدف استفاده‌ حداکثری از منابع آب خام مورد نیاز است.

دوبار گذر

همانطور که از نام این طراحی مشخص است، آب‌های شیرین خروجی از مرحله‌ی اول اسمز معکوس به مرحله‌ی دوم انتقال پیدا می‌کنند. طراحی دوبار گذر ترکیبی از تک گذر و سیستم BWRO تک یا چند گذر می‌باشد. محصولاتی که در گذر اول هستند، برای اینکه بتوانند آب‌هایی با یون‌های محلول کمتری تولید کنند، به سیستم BWRO  انتقال داده می‌شوند. از این طرح زمانی استفاده می‌گردد که شوری آب دریا خیلی بالا باشد یا اینکه نیاز به رعایت موارد الزامی و سختگیرانه‌‌ای در کیفیت آب شیرین باشد.

به عنوان نمونه اگر آب دریایی شوری بالایی داشته باشد که با طراحی‌های دیگر نتوان به حد مطلوب شیرین کردن رسید از طراحی دوبار گذر استفاده می‌کنند. این طرح از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است و چیدمان و  کارایی بسیار منحصر به فردی دارد.

در حال حاضر دستگاه‌ها یا طراحی‌های دو یا چند گذر برای تولید آب‌های صنعتی با خالصی بسیار بالا مورد استفاده هستند.

نحوه طراحی دستگاه آب شیرین کن صنعتی

از آنجایی که دستگاه‌های آب شیرین کن یک سیستم کامل و جامع به حساب می‌آیند، اما در طراحی آن‌ها حتما باید لوله‌های ورودی آب و لوله‌های تخلیه جداگانه و فشار آب خوراکی و غیره حتما مد نظر قرار بگیرد. یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس برای اینکه به صورت بهینه طراحی شود، باید حداقل حدود ۹۵ تا ۹۹ درصد ناخالصی‌های آب را حذف کند. یکی از عواملی که توانایی پکیج Ro را نشان می‌دهد، همین گزینه حذف نمک یا ناخالصی از آب است.

نرم افزارهای متعددی برای شبیه سازی طراحی آب شیرین کن‌ها با فرایند اسمز معکوس به کار برده می‌شود که یکی از آنها نرم افزار ROSA می‌باشد. این برنامه فقط و تنها شبیه سازی روش اسمز معکوس را در تصفیه آب صنعتی انجام می‌دهد. اما فرآیندهای دیگری مانند پیش تصفیه و غیره را نمی‌تواند پاسخگو باشد. دیگر نرم افزاری که توسعه یافته شرکت DOW است، نرم افزار WAVE می‌باشد. این نرم افزار عیوب  نرم افزار قبلی را برطرف کرده و توانسته طراحی همه بخش‌های تصفیه آب صنعتی از جمله پیش تصفیه، اسمز معکوس، تبادل یون و تصفیه نهایی انواع آب های شهری، چاه و دریا و غیره را محقق کند. در واقع نرم افزار WAVE برای یکپارچه کردن و تکامل نرم افزارهای قبلی به میدان عمل آمده است.

پارامترهایی که برای طراحی پکیج Ro باید در نظر گرفته شود، شامل موارد زیر است:

• دبی جریان ورودی آب
• فشار جریان آب ورودی به دستگاه
• دبی آبی که تصفیه شده به وسیله RO
• دمای محیط و دمای آب ورودی به دستگاه
• فشار جریان پساب خروجی از دستگاه آب شیرین کن صنعتی
• هدایت الکتریکی یا EC که وارد آب می‌شود
• شاخص‌های اساسی در طراحی آب شیرین کن صنعتی

در طراحی فرآیندها یا دستگاه‌ها اصولا تولید کنندگان الزاماتی را در نظر می‌گیرند که وجود آنها از بقیه بسیار مهم‌تر است. در تهیه دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی هم  تولیدکنندگان یک سری دستورالعمل و شاخص‌هایی را برتر از دیگر شاخص‌ها می‌دانند که عبارتند از:

فشار آب خام

مشخص کردن فشار دقیق آب ورودی به ممبران‌ها و انتخاب یک پمپ مناسب نیازمند دقت و تخصص طراحان در این زمینه است. با فشار نامناسب و عدم تناسب پمپ‌ها دسترسی به شرایط عملیاتی سخت و پر هزینه می‌شود.

شار عبوری از ممبران

مقدار و شدت جریان آب شیرین که از  سطح ممبران می‌گذرد، با شاخصی به نام شار یا فلاکس شناخته می‌شود. در طراحی فرایند اسمز معکوس انتخاب یک شار مناسب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. زیرا اگر شار نامناسب باشد، باعث کاهش کیفیت آب، کاهش طول عمر ممبران، افزایش هزینه‌های بهره برداری و تعمیرات می‌گردد. در انتخاب یک فلاکس مناسب باید کیفیت آب خام، نوع ممبران، نوع پیش تصفیه و نوع ممبران حتما بررسی گردد.

انتخاب نوع ممبران

در انتخاب ممبران معیارهای متعددی مد نظر گرفته می‌شود، که باعث شده انتخاب صحیح ممبران را دشوار کند.

درصد بازیافتی آب شیرین

تعداد ممبران‌هایی که در یک پکیج به کار می‌رود، به ملاحظات زیست محیطی دفع شورابه، شرایط عملیاتی و آنالیز آب ورودی وابسته است. با توجه به تعددهای متغیر بهینه‌سازی و میزان بازیافت و با لحاظ کلیه شرایط بهره‌برداری، اهمیت بازیافت سنجیده می‌شود.

فرآیند تصفیه در دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی

دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی با استفاده از تکنولوژی اسمز معکوس به همراه فیلترهای چند رسانه‌ای، برای انتقال آب‌های شور به شیرین و حذف ذرات بزرگتر از ۱۰ میکرون تلاش می‌کنند. این دستگاه فرایندهایی را طی می‌کند تا بتواند به هدف اصلی دست خود دست یابد. در این فرایند بعد از اینکه آب از این دستگاه عبور کرد، یک ماده شیمیایی ضد انعقاد به آن تزریق می‌گردد تا به وسیله‌ی آن سختی آب کنترل شود. از این طریق غشاها هم سالم باقی می‌مانند. در پیش تصفیه سختی، کلر، رنگ، بو و گوگرد از بین می‌روند. در ادامه‌ی انجام این فرایند آب به قسمت‌های اسمز معکوس هدایت می‌گردد.

در این بخش از فرآیند تصفیه، یک پمپ فشار بالا وجود دارد. وظیفه پمپ آن است که فشار بسیار زیادی به محلول وارد کند. به وسیله این فشار نمک‌هایی که باقی مانده‌اند و مواد ناخالصی که توسط پیش فیلتر حذف نمی‌شوند، در این مرحله به راحتی جدا می‌گردند. در انتها آب تمیز قابل خوردن، از غشا خارج می‌شود و در همین حال نمک‌ها، مواد معدنی و مواد ناخالص دیگر از سمت دیگری تخلیه می‌‌گردند. در آخر آب از طریق یک استریلایزر عبور داده می‌شود. این امر موجب از میان رفتن هر نوع باکتری و میکروب باقیمانده در آب می‌گردد.

فرآیندهای پیش تصفیه

فناوری‌ها و فرآیندهای متفاوت و متعددی در بخش پیش تصفیه به کار می‌رود، که انتخاب آنها به آنالیز شیمیایی و فیزیکی و بیولوژیکی میکروبی آب شور بستگی دارد. رایج‌ترین و در واقع متداول‌ترین فرایندهایی که در بخش پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی به کار برده می‌شود، شامل موارد زیر هستند:

فرایند کربنی و بستر شنی

این دو بستر از قدیمی‌ترین فرآیندهای پیش تصفیه می باشند. که در دو طرح ثقلی و تحت فشار طراحی و تولید می‌گردند. انتخاب هر یک از این دو طرح به آنالیز آب و بررسی شرایط فرایندی بستگی دارد. اصولاً برای از بین بردن بو، طعم و رنگ مواد آلی، کلر آزاد موجود در آب از بستر کربنی با ساختاری شبیه به بستر شنی استفاده می‌کنند. در این مرحله آب از مصرف کربن‌های فعال عبور می‌کند و رنگ و بو و مواد آلی جذب سطح کربن می‌گردند‌. در فرآیند بستر شنی سرعت آب به واسطه‌ی افزایش فشار بالا رفته و سرعت فیلتراسیون را افزایش می‌دهد.

فرایند لخته سازی و انعقاد

جدا کردن ذراتی که ریز هستند به صورت معمولی و ته نشینی در زمان‌های بسیار کوتاه انجام نمی‌شود. بلکه از طریق فرایند انعقاد و لخته سازی این ذرات ریز به راحتی گرفته می‌شوند. در این فرآیند در وهله اول ماده منعقد کننده، مانند بار الکتریکی دافعه ذرات معلق را از میان می‌برد. عملیات لخته سازی بعد از انعقاد صورت می‌گیرد. به این صورت که در آن فلوک‌های میکرونی ذرات معلق به یکی دیگر وصل شده و ذرات قابل رویتی را تشکیل می‌دهند.

فرایند فیلتر تمیز شونده

فیلترهای تمیز شونده فیلتر‌هایی هستند که برای رفع گرفتگی خود فیلتر و شستشوی معکوس در آنها به صورت اتوماتیک به کار برده می‌شوند. جنس فیلترهای خود شوینده اغلب از فلز است. این فیلترها مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارند. یکی از مهمترین ویژگی این فیلتر شستشوی اتوماتیک سطح فیلتر در‌ مواقع افزایش افت فشار فیلتر می‌باشد.

فناوری اولترافیلتراسیون

فرایند فیلتراسیون با هدف از بین بردن ذرات معلق نامحلول استفاده می‌شود. به دلیل اینکه این فرایند از کیفیت بسیار بالایی برخوردار است به  مهمترین وجه تمایز این فرایند با بقیه فرایندها  تبدیل شده است. قیمت این فناوری بالا می‌باشد. همین امر باعث شده از این فناوری در پیش تصفیه خیلی کمتر مورد استفاده قرار گیرد. ممبران‌های uf یا همان اولترا فیلتراسیون جریان خروجی آب شیرین را با کیفیتی مطلوب مهیا می‌کنند. این امر باعث می‌شود، ممبران‌های اسمز معکوس هم طول عمر بیشتری داشته باشند. غشاهای uf ذراتی نامحلولی هستند. اما وزن مولکولی بالایی دارند. این غشاها مولکول‌های پلیمری آلی و غیر آلی، ذرات کلوئیدی، جلبک‌ها و ویروس‌ها را از آب ورودی جدا می‌کنند.

مزایای استفاده از دستگاه تصفیه آب 

استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی مزایای فراوانی را در اختیار ما قرار می‌دهد که از آن میان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نسبت به سایر روش‌های نمک‌زدایی آب، مقرون به صرفه‌تر است و افراد معمولا در پرداخت هزینه‌های آن با دردسر مواجه نمی‌شوند.
• این روش، انرژی کمتری را نسبت به سایر شیوه‌ها می‌طلبد.
• در بسیاری از روش‌های نمک‌زدایی، نیاز است که زمان زیادی را به استراحت دستگاه‌ها و افراد اختصاص داد. حال تقریبا تمام انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی می‌توانند بدون وقفه کار کنند.
• کار کردن با این دستگاه نسبتا ساده است. البته در وهله‌ی اول ممکن است این فرایند کمی پیچیده به نظر برسد، اما در صورتی که آن را فرابگیرید، ماموریت‌های بعدی شما پیچیده نخواهد بود.
• از آب غلیظ تولید شده در این دستگاه‌ها که به پساب آب شیرین کن معروف است هم می‌توان به صورت مجدد در محیط زیست بهره برد.

منابع آب ورودی به دستگاه آب شیرین کن صنعتی

نکته دیگری که برای خرید آب شیرین کن صنعتی باید در نظر بگیرید، نوع آب ورودی به دستگاه است. آب‌هایی که وارد این دستگاه‌ها می‌شوند، اصولا از منابع متعددی تامین می‌گردند. در زیر به چند مورد از آنها اشاره می‌کنیم.

• آب دریاها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها چون بسیار شور هستند، یعنی از رنج TDS خیلی بالاتری برخوردار هستند، وارد دستگاه می‌شوند تا به آب مطلوب و شیرین تبدیل گردند.
• آب‌های زیرزمینی همانند آب قنات و چاه‌هایی که مدت‌ها راکد مانده‌اند و دارای آلودگی هستند، حتماً باید مورد تصفیه قرار گیرند‌. آب‌های زیرزمینی که با توجه به موقعیت چاهی که در آن قرار گرفته‌اند، دارای هر رنج TDS هستند. یعنی ممکن است، شیرین یا شور با سختی‌های بسیار بالا یا پایین باشند.
• آب‌های سطحی شیرین یعنی آب‌هایی که شیرین هستند اما نیاز به تصفیه دارند. رنج TDS آنها پایین است اما سختی TH بالایی دارند و باید سختی‌ آن‌ها کنترل شود.
• آب‌های سطحی رودخانه‌ها و چشمه‌ها

کاربرد دستگاه‌های صنعتی تصفیه آب

همان‌طور که پیش‌تر ذکر کردیم، مهم‌ترین استفاده از دستگاه آب شیرین کن این است که از آن آب شرب تحویل بگیریم. با این حال، به‌غیر از استفاده از دستگاه تصفیه آب برای تصفیه آب‌های شور ، دستگاه‌های آب شیرین کن در مقیاس صنعتی، کاربردهای دیگری هم دارند که از میان آن‌ها می‌توان موارد زیر را نام برد:

• تولید آب برای دام و طیور
• بازیافت پساب‌های صنعتی
• تولید آب‌ دیگ‌های بخار
• تولید آب کارخانه‌های داروسازی و آرایشی
• تامین آب لازم برای کشاورزی
• تامین و تولید آب فرایندی کارخانه های پتروشیمی، فولاد، نساجی، کاغذسازی، رنگ سازی و مانند آن