دستگاه تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن چیست؟
تصفیه آب، فرآیندی است که طی آن ترکیبات شیمیایی نامطلوب، مواد آلی و معدنی و آلایندههای بیولوژیکی از آب حذف میشوند. یکی از اهداف اصلی تصفیه آب، تامین آب آشامیدنی تمیز است. دستگاههایی که قادر به تصفیه آب در حجم بالا هستند را دستگاه تصفیه آب صنعتی مینامند. دستگاه تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن صنعتی از مهمترین و پرکاربردترین دستگاههای صنایعی مانند کارخانجات تولیدی، کارگاههای کوچک و بزرگ به حساب میآیند.
یکی از شاخصهای نشان دهنده اهمیت آب در جهان، طبقه بندی صنایع و محصولات با توجه به میزان آب مصرفی در سالهای اخیر است. صنایع مختلف باید برنامه ویژهای برای صرفه جویی در مصرف آب، این منبع گران بها داشته باشند. در واقع صنایع بهینه سازی کیفیت آب، این عمل را با اهدافی چون افزایش بازدهی، کاهش هزینهها، شستشوی دستگاهها، فیلتر کردن آلایندهها، خنک کردن دستگاهها، حذف املاح و مواد نامطلوب، پردازش و رقیق کردن محصول انجام میدهند.
دستگاههای تصفیه آب صنعتی همواره در ابعاد و اندازههای گوناگون طراحی شده و از قابلیتهای مختلفی برخوردارند. در واقع بر این اساس میتوان گفت که دستگاههای تصفیه آب صنعتی دارای انواع مختلفی هستند و هر یک کاربردهای متفاوتی دارند. دستگاه آب شیرین کن صنعتی عمدتاً قادر به تصفیه آب در ظرفیتهای بالاتر از 3 متر مکعب در روز هستند. مبنای کار این گونه دستگاهها بر پایه تکنولوژی غشایی اسمز معکوس است. علاوه بر این، از دیگر فرآیندهایی که در تصفیه آب صنعتی به کار میرود همانند ازن زنی، الکترودیونیزاسیون است. در فرآیند ازن زنی، گاز ازن به آب اضافه شده و از این طریق آب تصفیه میشود.
استفاده و بهره برداری از دستگاه تصفیه آب صنعتی در جهت بهینه سازی فعالیتهای صنعتی که عمده فعالیت آنها بر مبنای آب است، صورت میگیرد. برای مثال تاثیر این فرآیند را میتوان در خنک کردن و شستشوی دستگاهها مشاهده کرد. با استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی میتوان هزینههای مصرفی آب را کاهش داده و حجم بالایی از آب مورد نیاز دستگاههای صنعتی، ماشین آلات، آب مصرفی صنعت کشاورزی و دامداری را تصفیه کرده و راندمان آنها را بالا برد و به این صورت آب مصرفی مورد نیاز خود را تامین نمایید. همچنین این دستگاه میتواند در صرفه جویی مصرف آب نیز بسیار تاثیر گذار باشد.
انواع مختلف دستگاههای تصفیه آب
دستگاههای تصفیه آب بر حسب کارکرد و حجم تصفیه آب به انواع مختلفی تقسیم بندی میشوند که عبارتند از: دستگاه تصفیه آب خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی. هر کدام از این سه نوع دستگاه ویژگیهای مخصوص به خود را دارند و لازم است که خریداران دستگاه تصفیه آب قبل از انتخاب و خرید محصول، درباره تفاوتها و کارکرد آنها اطلاعاتی را کسب نمایند.
دستگاه تصفیه آب خانگی
با توجه به اهمیت بالای آب بهداشتی در سلامت انسان توصیه میشود به منظور حذف آلودگی و آلایندههای احتمالی موجود در آب، از دستگاههای استاندارد تصفیه آب خانگی استفاده کنید. استفاده از دستگاههای تصفیه آب استاندارد، روش مناسبی جهت افزایش و بهبود کیفیت آب آشامیدنی است. بسیاری از مواد جامد، آلایندههای میکروبیولوژی، کلر، ذرات معلق ناشی از پوسیدگی لوله و سختی بالای آب که گاهاً به صورت بصری هم قابل رویت نیستند، در شبکه آبرسانی شهری وجود دارند که با استفاده از دستگاههای تصفیه آب خانگی قابل حذف هستند. به دلیل اهمیت بالای آب مصرفی جهت آشامیدن و پخت و پز در سلامتی، اغلب افراد تمایل به تصفیه آب در این بخش را دارند. از این رو دستگاههای مذکور در محل مصرف (آشپزخانه) نصب و راه اندازی میشوند.
دستگاه تصفیه آب صنعتی
این نوع دستگاه تصفیه آب در صنایعی استفاده و بهر برداری میشود که دارای ظرفیت ۵ متر مکعب به بالا در شبانه روز هستند. در دستگاه تصفیه آب صنعتی از فیلترهای مولتی مدیا که شامل فیلترهای شنی و فیلتر کربنی است، استفاده میشود و املاح موجود تا ۵۰ میکرون توسط فیلتر شنی از آب گرفته میشود.
دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی
دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی حجم کمتری نسبت به سیستمهای صنعتی، تولید میکند. معمولاًً حجم این دستگاهها در طول شبانه روز ۳۰۰۰ لیتر است. دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی در صنایع کوچک و آشپزخانهها با حجم کم آب مصرفی، مورد استفاده قرار میگیرد؛ اما کارکرد آن با دیگر دستگاههای تصفیه آب مشابه است.
مقایسه دستگاه تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی
دستگاه شیرین کن صنعتی و نیمه صنعتی از نظر کارکرد و مکانیزم کلی عملکرد شبیه به دستگاههای تصفیه آب خانگی هستند، با این تفاوت که برای مقیاس بزرگتری از مصرف، طراحی و تولید شدهاند. دستگاههای صنعتی و نیمه صنعتی در مکانهایی مانند صنایع، کارخانجات، بیمارستانها، رستورانها و هرجایی که به حجم بالایی از آب تصفیه نیاز است، مورد استفاده قرار میگیرند. تفاوت اصلی دستگاه تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی به میزان تولید آب تصفیه شده بر میگردد.
دستگاههای صنعتی معمولاًً در روز میتوانند حجم بالایی از آب را تصفیه کنند. اما دستگاههای تصفیه آب نیمه صنعتی حجمی کمتری از آب را تصفیه میکنند. از دستگاههای تصفیه آب نیمه صنعتی در مکانهایی مانند شرکتها، ادارات و مجتمعهای مسکونی استفاده میشود. میزان خروجی دستگاههای صنعتی و نیمه صنعتی از حداقل 1000 لیتر آغاز و برای دستگاههای بزرگتر تا 300 هزار لیتر در روز هم امکان تصفیه آب وجود دارد.
با توجه به مطالب فوق، مهمترین نکته هنگام خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی برآورد میزان آب خالص مورد نیاز روزانه است. نکته دیگری که هنگام انتخاب این محصول باید به آن توجه کزد، انتخاب دستگاه تصفیه آب است که با روش اسمز معکوس آب را تصفیه میکند. مزیت این نوع دستگاهها مصرف انرژی کمتر و قابلیت نصب، کار و استفاده از آن بسیار آسان است. همچنین سرویس دهی منظم سیستمهای اسمز معکوس آسان بوده و تعویض فیلتر آنها ساده و راحت است.
منظور از فرایند اسمز معکوس در تصفیه آب صنعتی چیست؟
فرآیند اسمز معكوس همان گونه كه از نام آن نیز مشخص است، بر عکس فرآیند طبیعی اسمز است، فرایند اسمز معکوس امروزه جزء یكی از جدیدترین و متداولترین روشهای جداسازی به خصوص در تصفیه آبهای شور محسوب میشود. در این فرآیند با قرار دادن فشاری بیشتر از فشار اسمزی در سمت محلول غلیظتر یا آب شور، جهت حركت حلال یا همان آب خالص معکوس شده و به این صورت میتوان آب را از ناخالصیهای درون آن جدا كرد و TDS را کاهش داد.
مراحل تصفیه آب توسط دستگاه آب شیرین کن
مراحل تصفیه آب در دستگاه آب شیرین کن صنعتی به صورتی که در زیر توضیح داده شده است انجام میشود:
- تبادل یونی و انعقاد
اولین مرحله از فرایند تصفیه آب، تبادل یونی است. از آن جا که آبهای شهری اشباع شده از مواد معدنی سنگین هستند، در این مرحله علاوه بر کمک به تصفیه بهتر آب، به جداسازی فلزات سنگین از آب نیز کمک میکند. در مرحله بعد با اضافه کردن مواد شیمیایی به آب، لختههایی تشکیل میشود که ذرات خاک را به خود جذب میکند که منجر به ته نشینی لختهها میشود.
- رسوب گیری و ته نشینی
پس از آن که مرحله اول سپری شد، فرایند رسوب گذاری شروع میشود. بعد از حل شدن آب، لختهها به سمت پایین حرکت کرده و همان جا میمانند. با قرار دادن فیلترهای رسوبی در سیستم، فرایند جداسازی ذرات خاک از آب انجام میشود. این فرایند به آلوده نشدن تجهیزات سیستم تصفیه آب اسمز معکوس کمک میکند. در این قسمت پیشنهاد میکنیم صفحه سختی گیر را نیز مطالعه فرمائید.
- تصفیه و کربن فعال گرانولی
همان طور که از نام این فرایند پیداست، آب از طریق لایههای شن، ماسه و ذغال چوب فیلتر میشود. ذراتی هم که از رسوب باقی ماندهاند، از آن جدا میشود تا فرایند تصفیه کربن انجام شود. استفاده از این فرایند به از بین بردن علفکشها، کلر و دیگر آلایندهها کمک میکند.
- فیلترهای کربنی
با کمک این فیلترها، تمامی آلودگیهایی که باعث ایجاد بو در آب میشود، حذف و آب کاملاً تمیز و بی بو میشود.
- واحد ضد عفونی
آب در این مرحله، داخل یک مخزن در بسته با لامپهای فرابنفش قرار میگیرد تا فرایند ضد عفونی انجام شود. استفاده از لامپهای فرابنفش بیشتر برای آبهای زیر زمینی موثر است تا به از بین بردن میکروارگانیسمها کمک کند. بعد از فرایند ضد عفونی، آب از طریق لولهها به ممبرانهای سیستم اسمز معکوس وارد میشود.
- واحد اعمال فشار اسمزی معکوس
فرایند اسمز معکوس با وارد شدن آب به مخزن صورت میگیرد. برای اطمینان از تصفیه آب، یک غشای نیمه تراوا اضافه میشود تا ناخالصیها و آلایندههای باقی مانده در آب را از بین ببرد. با فرایندهای صورت گرفته، شوری و نمک آب از بین میرود و آب شیرین میشود.
مزایای سیستم تصفیه اسمز معکوس
مهمترین مزایای دستگاه تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن عبارتند از:
- ظرفیت تولید متعدد
- سادگی فرایند برای اپراتور
- میزان بازدهی بالا در کل سیستم
- روش مناسب برای تولید آب مقطر
- پایین بودن هزینههای تعمیرات و نگهداری
- قابلیت دریافت ورودی آب خام با سختی بالا
- عدم به کارگیری مواد مضر برای انسان، گیاهان و دام و طیور
- از بین بردن تمام آلایندهها از قبیل مواد آلی، معدنی و میکروبی
مهمترین اجزای دستگاه آب شیرین کن صنعتی
دستگاههای آب شیرین کن صنعتی از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که آنها را در ادامه توضیح خواهیم داد:
پیش تصفیه
معمولاًً در سیستمهای اسمز معکوس بیش از یک پیش فیلتر مورد استفاده قرار میگیرد، متداولترین نوع پیش تصفیه، فیلترهای شنی و فیلترهای میکرونی است. که جهت جلوگیری از ورود شن، گل و لای، خاک و سایر رسوبات موجود در آب استفاده میشود. علاوه بر این، فیلترهای کربنی نیز جهت حذف کلر، رنگ، طعم و بو مورد استفاده قرار میگیرد. طول کلیه فیلترهای کاتریج میتواند 5 یا 7 واحد 20 اینچی یا 40 اینچی باشد. معمولاًً در سیستمهای اسمز معکوس از فیلترهای کاتریجی با قطر 2.5 اینچ (فیلتر جامبو) استفاده میشود.
فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر کاتریج
آب خالص بی رنگ، بدون طعم و مزه و حتی بدون بو است و حلالی است که میتواند بسیاری از مواد معدنی موجود در مسیر خود را در درون خود حل کند. به همین دلیل است که چیزی به عنوان آب خالص در طبیعت وجود ندارد، بلکه آب همیشه حاوی ناخالصیهای شیمیایی و بیولوژیکی است. برای این منظور از فیلترهای شنی، فیلترهای کربنی و فیلترهای کاتریج استفاده میشود که وظیفه اصلی این نوع فیلترها، کمک به افزایش طول عمر ممبران و کاهش املاح تشکیل دهنده آن است. در این قسمت پیشنهاد مینمائیم صفحه فیلتر شنی سایت مهتاب گستر را نیز مطالعه فرمائید.
مخزن ذخیره آب
هر دستگاه آب شیرین کن صنعتی حداقل به دو مخزن و یا فضا برای ذخیره آب نیاز دارد. این آیتم بیشتر برای کاهش نوسان و دبی در آب ورودی به دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس انجام میشود. از این مخازن یکی برای ذخیره آب خام و دیگری را برای ذخیره آب تولیدی دستگاه استفاده میکنند. جنس این مخازن بستگی به حجم ذخیره سازی و فضا دارد که میتوان از مخازن پلی اتیلن تک لایه، سه لایه و یا پنج لایه استفاده کرد و یا در ابعاد بزرگتر فلزی، استیل و یا استخرهای بتنی استفاده کرد. توجه داشته باشید که آب ورودی به سیستم نباید جلبک داشته باشد و برای همین مخازن ذخیره آب نباید در معرض مستقیم نور آفتاب باشند.
پمپ آب خام ورودی (پمپ تغذیه)
برای تامین فشار اولیه جهت عبور آب از فیلتر شنی و میکرونی و سپس ورود آب مناسب به پمپهای پرشر (فشار بالا) استفاده میشود.
ممبران
ممبران (غشای نیمه تراوا) به جداسازی ناخالصیهای آب خام کمک فراوانی میکند. اینکه کدام نوع از ممبران را درون دستگاه استفاده نمائیم، به نوع ممبران، تعداد ممبران، نوع آب و میزان آب خروجی بستگی دارد.
پمپهای پرشر (High Pressure)
از این مدل پمپها جهت تقویت فشار آب برای عبور از غشاء ممبران استفاده میشود. میزان فشار آب بسته به شوری آب متغیر است. در واقع هر چه میزان شوري آب بیشتر باشد، فشار بیشتری جهت عبور آب از ممبران نیاز است.
ابزار دقیق و کنترل کنندهها
به منظور کنترل و مانیتورینگ فرآیند، بکارگیری ابزار دقیق مناسب و به تعداد کافی ضروری است. ابزار دقیق رایج در دستگاه آب شیرین کن شامل ابزاری برای اندازهگیری pH، دماسنج، پرشر سوئیچ فشار بالا و پائین، مانومتر، فلوترهای نشانگر جریان آب، TDS سنج و همچنین فلوتر برقی است.
جریان سنج، دبی سنج یا فلومتر
جریان سنج، دبی سنج یا فلومتر وسیله ای است که با آن میزان آب در جریان را به واحدهای مختلف میسنجند. در یک دستگاه تصفیه آب صنعتی ثبت میزان تولید و پساب دستگاه و نشان دادن مقدار آن بسیار ضروری است. فلومترها دو نوع دیجیتال و روتامتر دارند که نوع روتامتر آنها پرکاربردتر است. در یک دستگاه آب شیرین کن صنعتی حداقل باید ۲ عدد فلومتر وجود داشته باشد؛ یکی برای ثبت دبی تولیدی دستگاه و دیگری برای ثبت میزان پساب خروجی از دستگاه.
البته بسته به نوع و حساسیت سیستم اسمز معکوس تعداد این فلومترها میتواند بیشتر شود که برای ثبت میزان آب برگشتی یا همان ریسایکل و دیگر موارد است. واحدهای اندازه گیری دبی در فلومترها متغیر است. این عدد نیز بستگی به میزان دبی و ابعاد پروژه دارد گالن بر دقیقه (gpm)، لیتر بر دقیقه (lpm)، لیتر بر ساعت (lph)، مترمکعب بر ساعت (m3/h)، مترمکعب در روز (m3/d) از انواع واحدهای استفاده شده در فلومتر است.
کنترل کننده فشار پایین و کنترل کننده فشار بالا
کنترل کننده فشار پایین (LPS) یا Low Pressure Switch و کنترل کننده فشار بالا (HPS) یا High Pressure Switch یکی از قطعات اصلی و مهم در بخش ابزار دقیق دستگاه تصفیه آب صنعتی است که به جهت کنترل افت فشار در دهانه مکش و حتی جهت کنترل افزایش فشار در خروجی پمپ فشار قوی و یا هر پمپ دیگر مورد استفاده قرار میگیرد.
سیستم تزریق آنتی اسکالانت (Antiscalant)
آنتی اسکالانت ماده ضد رسوبی است که جهت جلوگیری از رسوب مواد (آلی و معدنی) در قسمت پمپهای پرشر و ممبران، به آب ورودی تزریق میشود. میزان تزریق مواد ضد رسوب بسته به نوع آنتی اسکالانت، ابعاد دستگاه و آنالیز آب خام ورودی متغیر است. در واقع از سیستم تزریق آنتی اسکالانت برای تزریق مواد ضد رسوب به منظور کنترل pH استفاده میشود.
سیستم شستشوی شیمیایی
در صورت افزایش مقدار املاح (TDS) در خروجی دستگاه و یا کاهش محصول دهی، احتمالاً ممبران دچار گرفتگی است. بدین منظور باید ممبران را توسط مواد شیمیایی شستشو داد. اگر مشکل بر طرف نشد، باید ممبران را تعویض کنید.
پرشر وسل و فیلتر ممبران
پرشر وسل یا وسل به این منظور در سیستم نصب میشود که ممبران در آن قرار گیرد. در سیستم اسمز معکوس مهمترین و حساسترین قسمت دستگاه آب شیرین کن، فیلتر ممبران است؛ چرا که تمام املاح محلول و نامحلول موجود در آب را به وسیله غشاء نیمه تراوای خود دفع میکند. همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، باید مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد رسوب گذرا (آنتی اسکالانت) واکنش نشان ندهد. پرشر وسلها میتوانند از ۱ تا ۶ ممبران در خود جای دهند و البته در پروژههای خاص و بزرگ از پرشر وسلهای ۷ و ۸ المانه نیز استفاده میشود. هر پرشر وسل دارای چهار ویژگی کلی است:
- نوع ورودی
- فشار کاری
- تعداد المان
- سایز پرشر وسل
پرشر وسلها معمولاً دو سایز کلی دارند، یکی ۴ اینچ و دیگری ۸ اینچ. سایز این پرشر وسل ها بستگی به سایز و نوع ممبرانی که قرار است در آن قرار بگیرد، دارد.
منظور از ۴ اینچ و ۸ اینچ، قطر پرشر وسل است. ۴ اینچ به گونهای است که اگر با چشم و یا ابزار قادر به تشخیص آن نبودید میتوانید از دست خود استفاده کنید. اگر قطر پرشر وسل از سایز یک کف دست کمتر بود، آن ممبران و یا پرشر وسل ۴ اینچ است و اگر سایز آن از کف یک دست بیشتر بود، آن ممبران و یا پرشر وسل ۸ اینچ است. در انتخاب یک پرشر وسل باید به فشار عملیاتی سیستم اسمز معکوس توجه کرد. پرشر وسلها در مدلهای مختلفی از نظر فشار ساخته میشوند که ۳۰۰، ۴۵۰، ۶۰۰، ۸۰۰، ۱۰۰۰ و ۱۲۰۰ پی اس ای (psi) از انواع آنها است. بسته به فشار عملیاتی و کار سیستم از هر یک از پرشر وسلهای فوق میتوان استفاده کرد. معمولاً برای دستگاههای تصفیه آب دریایی از پرشر وسلهای ۱۰۰۰ و ۱۲۰۰ پی اس ای (psi) استفاده میشود.
پرشر گیج تصفیه آب صنعتی
از پرشر گیجها به منظور ثبت عملکرد و فشار عملیاتی اسمز معکوس استفاده میشود و معمولاً جنس آنها استنلس استیل است. یک سری نقاط در یک سیستم تصفیه آب بسیار حیاتی و ثبت فشار آنها کاربردی است. به عنوان مثال فشار قبل و بعد پمپ طبقاتی یا پمپ فشار قوی، قبل و بعد فیلترهای شنی، کربنی، کارتریج و… در هر دستگاه باید حدقل ۴ عدد گیج وجود داشته باشد که ۲ عدد آن ۱۰بار و فشار پایین بوده و ۲ عدد دیگر ۲۵ بار و فشار بالا است. البته تعداد پرشر گیج، بسته به ابعاد و حساسیت پروژه متغیر است. همچنین فشار کاری گیجها و عددی که نشان میدهند، بستگی به فشار عملیاتی دستگاه دارد و ممکن است بالاتر نیز برود. در دستگاههای تصفیه آب دریایی از پرشر گیجهایی با ظرفیت بیشتر استفاده میشود.
تابلو برق دستگاه تصفیه آب صنعتی
یکی از قطعات مهم و حائز اهمیت در دستگاه تصفیه آب صنعتی، تابلو برق است. تابلو برق وظیفه کنترل دستگاه و محافظت از قطعات الکترونیکی آن را بر عهده دارد. در دستگاههای تصفیه آب صنعتی، معمولاً سه نوع تابلو برق وجود دارد. نوع اول آن تابلو برق ساده و غیر اتوماتیک (دستی) است که فقط تعدادی وسایل ساده و اولیه برای روشن شدن سیستم را دارد.
نوع دوم که بسیار مرسوم است مدل اتوماتیک است که کنترل عملکرد دستگاه به وسیله قطعهای به نام Roc کنترل میشود. Roc قطعهای از پیش برنامه ریزی شده است که شما میتوانید کلیه کارهای سیستم، اعم از سیستم فلاشینگ خودکار جهت انجام در بازههای زمانی قابل تنظیم توسط کنترلر، دارای تنظیم باز و بسته شدن شیر موتوری جهت عدم اختلاط آب ورودی و خروجی در زمان خاموشی دستگاه، سیستم شستشو با آب تولیدی خود دستگاه به صورت کاملاًً اتوماتیک در هر بار خاموشی را با آن انجام دهید.
واحد ذخیره سازی آب تصفیه شده
با اتمام فرایندهای تصفیه، آب در یک مخزن بزرگ ذخیره میشود تا در صورت نیاز از آن استفاده شود. مخزن ذخیره سازی از جنس پلی اتیلن، پلی پروپیلن و یا فایبرگلاس است. ظرفیت این مخزن با توجه به ظرفیت تولید آب تعیین میشود. معمولاً این مخزن باید قابلیت ذخیره سازی آب به مدت 12 الی 24 ساعت را داشته باشد.
با استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی چه موادی از آب حذف میشود؟
دستگاه تصفیه آب صنعتی با استفاده از روش اسمز معکوس قادر است بیش از ۹۹ درصد نمکهای محلول (یون ها)، ذرات، کلوئیدها، مواد آلی، باکتریها و پیروژنهای موجود در آب را حذف کند. لازم به ذکر است برای حذف ۱۰۰ درصدی باکتریها و ویروسها نمیتوان به صورت کامل به سیستم اسمز معکوس اعتماد کرد. آلودگیها در ممبران دستگاه آب شیرین کن صنعتی بر اساس سایز و بار مولکولی آنها حذف و یا رد میشوند. هر چه بار یونی آلاینده بیشتر باشد، توانایی عبور از لایه ممبران را ندارد. به عنوان مثال یون سدیم یک بار دارد (تک ظرفیتی) و برای همین سدیم نسبت به کلسیم که دو بار دارد، به راحتی دفع نمیشود. همچنین در یک سیستم اسمز معکوس گازهایی مانند CO2 به خوبی حذف نمیشوند زیرا وزن مولکولی آن بسیار کم است.
مزایای استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی
دستگاههای آب شیرین کن صنعتی دارای مزایای بسیار زیادی هستند که اصلیترین موارد آن عبارت است از:
- قابلیت حذف انواع آلایندههای موجود در آب
- توان عملیاتی و ظرفیت بالا برای تصفیه آب شور
- امکان تصفیه آب شور و تامین آب مورد نیاز برای مصارف مختلف
- امکان بازگشت پساب خروجی از سیستم به محیط زیست یا بازیابی مجدد آن در دستگاه
- امکان طراحی برای مقادیر مختلف ورودی آب و ظرفیتهای تولید متفاوت با توجه به نیاز
- هزینه کم انرژی و مقرون به صرفه بودن روش اسمز معکوس نسبت به سایر روشهای تصفیه آب
کاربردهای دستگاه آب شیرین کن در صنایع مختلف
استفاده از آب صنعتی به منظور ساخت، شستن و رقیق کردن یک محصول صورت میگیرد. از آب صنعتی در صنایع مختلف استفاده میشود که در ادامه به توضیح آنها میپردازیم.
دستگاه تصفیه آب دریایی
دستگاه تصفیه آب دریایی به منظور ذخیره سازی و نمک زدایی برای تهیه و تولید آب آشامیدنی در تاسیسات ساحلی و کشتیها، مورد استفاده قرار میگیرد. روش اسمز معکوس بهترین روش تولید آب شیرین است. به واسطه سادگی عملکرد، قیمت مناسب و همچنین کیفیت آب تولید شده، گزینه فوق العادهای برای اکثر شرکتها خواهد بود. آب تولید شده توسط این سیستم میتواند طیف وسیعی از مایحتاج و ظرفیتهای لازم در کشتیهای باری، مسافربری، تاسیسات ساحلی، مصرف شرب افراد جزیره و صنعتی را برآورده سازد.
دستگاه تصفیه آب صنعتی در صنایع غذایی
دیگهای بخار در صنایع غذایی، از مهمترین عامل اصلی انرژی به حساب میآیند. این دیگها به دلیل داشتن فشار بالا از سیستم اسمز معکوس استفاده میکنند. برای آن که دیگ بخار دچار رسوب و خوردگی نشود، مسائل تصفیه آب را کنترل میکنند.
کارخانههای بسته بندی آب و نوشابه سازی
استفاده از آب تصفیه نشده علاوه بر کاهش کیفیت و میزان تولید در کارخانههای تولیدی، میتواند به سیستم لوله کشی، اتصالات و تجهیزات این کارخانهها نیز صدمات جدی وارد کند. یکی از مواردی که استفاده از آب تصفیه شده در آن دارای اهمیت فوق العاده ای است، کارخانههای نوشابه سازی و یا تولید نوشیدنیهای مختلف است. موضوع مهم در کارخانههای محصولات نوشیدنی و نوشابهها، کاهش میزان املاح آب بمنظور تولید آب با بالاترین کیفیت است.
در واحدهای تاسیساتی این کارخانجات، از سیستم اسمز معکوس برای افزایش بهره برداری و طول عمر دستگاهها استفاده میشود. مزیت استفاده از دستگاههای آب شیرین کن صنعتی در کارخانه نوشابه سازی افزایش بهره وری و تولید محصول، کیفیت و طعم بهتر، کاهش هزینهها، تامین آب شرب مصرفی مجموعه و همچنین تامین آب جبرانی مورد نیاز برای خنک کردن ماشین آلات است.
صنایع پزشکی، داروسازی و آزمایشگاهی
آب مناسب در پزشکی از اهمیت بالایی برخوردار است و دلیل آن بسیار واضح و مشخص است. ورود آب نامناسب به دستگاه و ادوات پزشکی سبب رسوب گذاری در سیستم و خرابیهای جدی میشود. همچنین آب خالص و عاری از املاح در دیالیز بیماران دیالیزی است که آب در آن اهمیت بالایی دارد. طراحی سیستمهای اسمز معکوس در موارد پزشکی و آزمایشگاهی دقت بالا و دانش طراحی بالایی میخواهد.
صنایع خودروسازی
در صنایع خودروسازی قبل از رنگ کردن خودروها، ابتدا آن را در وان چربیگیری، آبکشی داده تا تمامی چربیهای اضافه پاک شود. سپس عملیات اسیدشویی انجام میدهند و مجدداً عملیات شستشو را انجام میدهند. خودروها بعد از آبکشی، با مواد شیمیایی حاوی فسفات جهت جذب بهتر رنگ، شستشو انجام میشود. تمامی مراحل شستشو و آبکشی خودروها باید با آب بدون یون انجام شود که احتیاج به دستگاههای فیلتر شنی تحت فشار، فیلتر کربنی و سیستم اسمز معکوس است.
صنایع پلاستیک
آب بدون یون نقش مهمی در صنعت پلاستیک دارد به شرطی که از دستگاه اکسترودر استفاده شود. دستگاههای تصفیه آب و حذف نمکها در کیفیت تزریق اکسترودر نقش بسیار مهمی دارند.
دستگاه تصفیه آب صنعتی صنایع کشاورزی و گلخانه
با توجه به روشهای نوین کشاورزی، استفاده از دستگاه تصفیه آب در این صنعت پیشرفت بسیار زیادی داشته است. به عنوان مثال، آبیاری قطرهای به خاطر کیفیت محصولات و میزان آب کمتری که استفاده میکند نسبت به روشهای سنتی طرفداران بیشتری دارد. در واقع در صنایع کشاورزی، صاحبان گلخانه برای بهبود کیفیت آب، ابتدا باید آن را با استفاده از سیستم اسمز معکوس تصفیه کنند و سپس مواد غذایی را به آب اضافه نمایند. در واقع میتوان این گونه نتیجه گرفت که تصفیه آب در این قسمت با هدف حذف نمکهای اضافی صورت میگیرد که با کود شیمیایی، ترکیبات اضافی تولید میکنند.
از طرفی کمبود منابع زیر زمینی و کیفیت نامناسب این آبها، استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی را در حوزه کشاورزی گسترش داده؛ مخصوصاً در پرورش گل و گیاه زینتی و میوههای گلخانهای که از حساسیت بیشتری برخوردار است. با توجه به کاهش بارندگی و افزایش تقطیر، میزان TDS به طور چشم گیری افزایش یافته است. بسیاری از گلخانهها نوع خاصی گل را پرورش میدهند که نیاز به TDS پایین دارند. از این رو حتماً باید از دستگاههای تصفیه آب صنعتی استفاده کنند. نکته قابل توجه این است یکی از فاکتورهای مهم در هزینه و طراحی سیستمهای تصفیه آب اسمز معکوس، میزان TDS است.
دستگاه تصفیه آب صنعتی صنایع دام و طیور
در صنایع دام و طیور، استفاده از آب آشامیدنی در حد استاندارد ضروری است تا از ایجاد و انتقال بیماری جلوگیری شود. همچنین به رشد بهتر دام و طیور نیز کمک خواهد کرد. در شمال کشور با توجه به سلامتی بالای آب چشمهها، شرایط برای پرورش دام و طیور مناسبتر است. لیکن بسیاری از شهرها که در این حوزه فعالیت دارند، از آب مناسب برای پرورش دام و طیور برخوردار نیستند یا مجبور به استفاده از آب چاه هستند که دارای کیفیت مناسبی نیست. بنابراین این کار مستلزم استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی برای بالا بردن کیفیت آب است.
شرکتهای آب و فاضلاب شهری و روستایی
با توجه به آن که آب تمامی شهرها و روستاها زیر نظر شرکت آب و فاضلاب هستند، تصفیه آب را برای موارد زیر انجام میدهند:
- حذف میکروارگانیسمها با نصب کلرزن و ازن ژنراتور
- حذف گل و لای و مواد معلق با نصب میکرو فیلترها
- حذف نیترات و آرسنیک با نصب دستگاههای تبادل یونی
- حذف شوری آب بر اساس ظرفیت با دستگاه اسمز معکوس
دستگاه تصفیه آب صنعتی در صنعت برق
یکی از رایجترین روشهای تولید برق، استفاده از دیگ بخار یا بویلر بخار است. استفاده از بویلر بخار در صنعت برق به این صورت است که بخار با فشار بسیار بالا توربین را به حرکت در میآورد و بعد از گذراندن مراحل مکانیکی، برق تولید میشود. برای تولید بخار، استفاده از آب بدون یون ضروری است تا هیچگونه رسوبی در دیگ بخار از نوع واترتیوب نباشد. وجود رسوب روی پرهها، توربین تعادل خود را از دست میدهد. به همین دلیل نصب دستگاه تصفیه آب شامل دستگاه اسمز معکوس و دیونایزر برای تولید آب بدون یون در این سیستم الزامی است.
برج خنک کننده، دیگ بخار و بویلرها
اصلیترین سیالی که در برج خنک کننده، بویلرها و دیگهای بخار استفاده میشود، آب است. کیفیت آب استفاده شده در این دستگاهها در بهره وری و طول عمر آنها تاثیر مستقیم دارد. در دیگ بخار و بویلرها به دلیل حرارت، مقدار زیادی از رسوبات املاح موجود در آب، بر دیواره دیگ بخار و هم چنین لولههای آتشخوار باقی میماند.
اتفاقاتی که به دلیل استفاده از آب تصفیه نشده در بویلرها واقع میشوند شامل:
- داغ شدن بیش از اندازه بدنه بویلرها
- تولید آب و بخار بی کیفیت
- نرسیدن به دمای مد نظر
- افت جریان و راندمان دستگاه است.
در واقع باید گفت سختی و املاح آب، دشمن پنهان دستگاههای مولد بخار است. علت رسوب گذاری در دیگ بخار وجود 3 عنصر کلسیم، منیزیم و سیلیکا در آب و واکنش و ترکیب آن با فلز بدنه بویلر است. این سه عنصر با فلز واکنش داده و لایه سختی از رسوب را داخل کویلها و پکینگهای برجهای خنک کن، دیگ بخار و بویلر تشکیل میدهند که موجب کاهش انتقال حرارت شده و بازدهی بویلر و دیگ بخار را پایین میآورد. بهترین راه حل برای حذف املاح و رسوبات در کولینگ تاور، دیگهای بخار و بویلرها استفاده از دستگاههای تصفیه آب صنعتی است که کلیه املاح و رسوبات را از آب حذف کرده و آبی صد در صد خالص را فراهم میکند. با حذف املاح آب از رسوب و خوردگی در این دستگاهها و لولههای آنها جلوگیری میشود.
دستگاه تصفیه آب صنعتی صنایع آبکاری
به دلیل استفاده از مواد شیمیایی در صنعت آبکاری به منظور جلوگیری از واکنش مواد شیمیایی، از آب تصفیه شده استفاده میکنند. استفاده از آب خام با نمکهای فراوان، موجب تولید محصولات بی کیفیت خواهد شد. به همین دلیل قبل از آبکاری، تصفیه آب صورت میگیرد.
صنایع نساجی و ریسندگی بافندگی
یکی از صنایعی که استفاده از آب با بالاترین خلوص و کیفیت در آن ضروری است، کارخانههای نساجی و ریسندگی بافندگی هستند. آب مورد استفاده در صنایع نساجی نباید دارای مقدار زیادی آهن باشد چون باعث ایجاد لکه بر روی پارچه میشود. الیاف نساجی مانند پشم، ابریشم و پنبه با استفاده از فرایندهای تمیز کاری و مقادیر مشخصی از آب برای تهیه پارچه آماده میشوند. خلوص آب مورد نیاز در این صنعت در عملکردهای تعیین شده بسیار بالا است.
در این صنعت از مواد شویندهای مانند صابون استفاده میشود که در صورت استفاده از آب سخت شامل موادی مانند آهن، آلومینیوم، کلسیم و منیزیم نیاز به استفاده از مقادیر بیشتری صابون است. علاوه بر این، صابون نامحلول بر روی پارچه باقی مانده و سبب ایجاد لکههایی بر روی سطح پارچه میشود. در صنایع نساجی اهمیت آب خالص در فرایند دو مرحلهای خیساندن و شستن پارچه از تاثیر سختی آب در فرایند شستشوی پارچهها با صابون اهمیت بیشتری دارد.
اهمیت تصفیه آب صنعتی در چیست؟
بدون شک آب صنعتی برای استفاده در صنایع از اهمیت بالایی برخوردار است. قبل از استفاده، آب صنعتی باید به طور کامل مورد بررسی قرار گیرد تا از کیفیت آن اطمینان حاصل شود. چرا که در صورتی که کیفیت آن پایین باشد، باعث آسیب رساندن به تجهیزات در صنایع میشود. همچنین از آنجایی که استفاده مجدد از آب در برخی از صنایع هم چون فولاد و صنایع غذایی صورت میگیرد، تصفیه آن برای عملکرد بهتر باید به بهترین نحو صورت پذیرد. بازگشت دوباره آب به چرخه صنعت میتواند تا اندازه زیادی در کاهش مصرف آب نیز تاثیرگذار باشد.
نصب دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس
در نصب دستگاههای آب شیرین کن صنعتی، عوامل و نکات مهمی وجود دارند که در صورت رعایت آنها میتوان به عملکرد بهینه این سیستمها دست یافت. برخی از این عوامل مهم شامل موارد زیر هستند:
- موقعیت و مکان سیستم
دستگاه تصفیه آب صنعتی باید در یک مکان مسطح قرار گیرد و در مقابل باد و باران و آفتاب محافظت شود. دمای سیستمهای آب شیرین کن صنعتی باید به طور مداوم کنترل شود. محدوده دمای مجاز برای محیطی که این دستگاهها در آن قرار میگیرند در بازه 5 تا 35 درجه سانتیگراد است. اگر سیستمهای تصفیه آب صنعتی خارج از محدوده دمایی مجاز کار کنند، اجزای مختلف آنها دچار آسیب خواهد شد. همچنین دستگاه باید در مکانی نصب شود که فضای کافی برای انجام تعمیرات و بازرسیهای دورهای را داشته باشد.
- آب ورودی به واحد اسمز معکوس
سیستم لوله کشی آب ورودی به واحد اسمز معکوس باید از جنس مس یا پلاستیک باشد. زیرا استفاده از لولههای فلزی یا کربن استیل در مسیر آب ورودی سبب افزایش غلظت آهن آب شده و در عملکرد سیستم تصفیه آب تاثیر نامطلوبی دارد. همچنین برای عملکرد بهینه سیستم، دمای آب ورودی به دستگاه تصفیه آب صنعتی نباید از 35 درجه سانتیگراد بیشتر باشد. مسئله مهم دیگر استفاده از گیج فشار در مسیر آب ورودی به ممبران اسمز معکوس برای تخمین زمان نسبی تعویض فیلترهای کارتریجی است.
- تجهیزات الکتریکی سیستم اسمز معکوس
مهمترین مسئله در مورد تجهیزات الکتریکی دستگاههای تصفیه آب صنعتی، استفاده از موتورها و منابع تغذیه متناسب با تجهیزات به کار رفته در سیستم است. این کار سبب میشود از فشار بیش از حد به قطعات مختلف دستگاه جلوگیری شود و به دستگاه و قطعات آن آسیبی وارد نشود.
- لوله کشی و اتصالات دستگاه
یکی از موارد مهم در دستگاههای آب شیرین کن صنعتی جنس و نوع لوله کشی و اتصالات آنها است. پمپهای سیستم اسمز معکوس، فشار بالا و ممبرانها در این دستگاهها نیاز دارند آبی با فشار بالا به صورت پیوسته و آرام برای آنها تامین شود. در سیستم لوله کشی دستگاه تصفیه آب صنعتی از دو نوع لوله کشی با فشار پائین و بالا استفاده میشود. لوله کشی با فشار پائین میتواند با توجه به کاربرد از نوع UPVC یا تمام استیل باشد. در سیستم لوله کشی فشار بالا نیز از جنس استنلس استیل ضد زنگ استفاده میشود.
- اتصالات مسیر آب تصفیه شده
در مسیر آب تصفیه شده خروجی از دستگاه تصفیه آب صنعتی بهتر است از کمترین تعداد شیر استفاده شود و تا جایی که امکان دارد، آب به صورت مستقیم به مخزن ذخیره منتقل شود. استفاده از لولههای پلاستیکی یا استیل برای خط خروجی مناسبتر است. همان طور که توسط شرکتهای سازنده ممبرانها توصیه شده است، بهتر است در حالتی که ممبرانهای اسمز معکوس تعویض شده اند یا سیستم برای اولین بار راه اندازی شده است، آب تصفیه شده خروجی از سیستم را برای مدت زمان یک ساعت به سیستم تخلیه وصل کنید تا سیستم تصفیه آب کاملاً شسته شده و آلودگیهای احتمالی از آن خارج شوند. (بعد از یک ساعت خروجی آب تصفیه شده را به حالت عادی برگردانید.)
- اتصالات مسیر پساب خروجی از سیستم
لوله کشی پساب خروجی از سیستم تصفیه آب صنعتی باید کاملاً باز بوده و بدون هیچ گونه گرفتگی باشد. وجود مانع یا گرفتگی در مسیر پساب خروجی از سیستم سبب ایجاد فشار برگشتی، بالا رفتن فشار کاری سیستم و در نتیجه افزایش احتمال آسیب رسیدن به بخشهای مختلف دستگاه میشود.
قیمت دستگاه آب شیرین کن صنعتی
در تعیین قیمت دستگاههای آب شیرین کن صنعتی پارامترهای بسیاری نقش دارند. برخی از این پارامترها شامل موارد زیر هستند:
- کیفیت آب ورودی
- میزان خلوص آب شیرین
- نوع و جنس شاسی و لوله کشی
- برند قطعات دستگاه
- نوع آلایندههای حذف شونده از آب
- حجم آب شیرین مورد نیاز در یک روز
- اتوماسیون دستگاه (استفاده از PLC یا دیگر سیستمهای کنترلی)
- تعداد ممبرانهای موجود در دستگاه با توجه به نوع کاربرد و ظرفیت دستگاه
- قدرت پمپهای دستگاه (دستگاههای با ظرفیت بالاتر به پمپ با قدرت بیشتری نیاز دارند.)