تصفيه آب: بيشتر منابع آبي از نظر كيفيت شيميايي و بيولوژيكي براي نوشيدن مناسب نيستند و قبل از استفاده نياز به يك سري عمليات تصفيه آب دارند. به مجموعه عملياتي كه براي متناسب سازي آب براي مصرف صورت مي گيرد تصفيه گويند. تصفيه يا پالايش از نظر بهداشت و پزشكي داراي اهميت خاصي هستند. شركت گيلان ليرو در مقاله حاضر روش هاي تصفيه آب را براي كاربران عزيز شرح مي دهد.

سيستم تصفيه آب RO

دسته بندي هاي دستگاه آب شيرين كن

• اسمز معكوس Reverse Osmosis آب شيرين كن
• آب مقطر و خالص سازي بر اساس Double Reverse Osmosis
• آب دمين توسط دستگاه اسمز معكوس به كمك رزين ميكس بد Rezin mix bed

اسمز معكوس:

Reverse osmosis فرايندي است كه در آن از فشار براي معكوس نمودن جريان اسمزي آب از درون يك غشاي نيمه ‌تراوا استفاده مي‌شود. اگر يك غشاي نيمه‌تراوا بين دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گيرد آب به گونهٔ طبيعي و تحت خاصيت اسمزي از غلظت پايين‌تر به غلظت بالاتر جريان مي‌يابد. اين پديده تا هنگامي كه پتانسيل‌هاي شيميايي دو طرف برابر گردند ادامه خواهد يافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بين دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزي است. اگر فشاري برابر با اختلاف فشار اسمزي به محلول غليظ‌تر اعمال گردد جريان آب قطع خواهد شد. در صورتيكه فشار اعمال شده بيشتر از فشار اسمزي باشد، جهت جريان طبيعي آب، معكوس خواهد گرديد.

در اين روش آب با فشار از ميان غشايي گذرانده مي‌شود كه نيترات و ساير مواد معدني را فيلتر مي‌كند. نيم تا دو سوم آب پشت اين غشا باقي مي‌ماند كه به عنوان آب پسمانده دور ريخته مي‌شود. سيستم‌هاي اسمز معكوس با كارايي بالا از فشارهاي در حد يك ميليون پاسكال استفاده مي‌كنند.

همچنين بهترين روش نمك زدائي از آبهاي لب شور استفاده از فرايند اسمز معكوس مي‌باشد، زيرا سيستم پيچيده‌اي نداشته و راهبري آن قابل كنترل­ تر از ديگر روش ­ها مي‌باشد و با توجه به توسعه روش­هاي پيشرفته توليد غشاهاي پليمري، به‌كارگيري اين روش، توجيه بيشتري دارد.

صنايع امروز براي تصفيه آب مورد استفاده در بخشهاي توليد بخار و فرايند خود از سيستم اسمز معكوس استفاده فراواني مي‌برند. اساس كار اين دستگاه‌ها بر عبور ملكولهاي غير يوني مثل آب از يك غشاء با روزنه‌هاي بسيار ريز بنا شده است. اين غشاءها به صورتي ساخته شده‌اند كه ملكولهاي خنثي را براحتي از خود عبور مي‌دهند. به همين دليل آب ورودي به سيستم، كه داراي املاح مختلف است به آب تقريباً خالص تبديل مي‌گردد. در سيستم اسمز معكوس، جريان ورودي يا خوراك (Feed) به دو جريان آب تصفيه شده (Permeate) و پساب غليظ (Concentrated) يا (Brine) تبديل مي‌شود. ظرفيت سيستم هاي دستگاه تصفيه آب ( آب شيرين كن ) در حالت هاي نيمه صنعتي از ظرفبت ۴۰۰ GPD و در مدل هاي صنعتي از ۵ متر مكعب در شبانه روز تا ۵۰۰۰ متر مكعب در شبانه روز قابل طراحي و ساخت مي باشد.

اساس كار اسمز معكوس

فرض كنيد دو ظرف، يكي حاوي آب نمك (۱) وديگري حاوي آب خالص (۲) توسط يك لوله به يكديگر متصل بوده وهر دو داراي ارتفاع مساوي از آب و در يك سطح قرار داشته باشند. جهت برقراري تعادل در غلظت يونهاي سديم و كلرايد از ظرف آب نمك، يونهاي نمك به صورت نفوذ مولكولي به ظرف آب خالص انتقال يافته تا تعادل غلظت بين هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بين اين دو ظرف و در مسير جريان آب يك غشاء قرار گيرد كه فقط اجازه دهد مولكولهاي آب از آن عبور كنند، يون هاي نمك اجازه عبور نخواهند داشت؛ لذا براي برقراري تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) انتقال مي‌يابد و اين عمل تا آنجا ادامه مي‌يابد كه افزايش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمك، فشار مضاعف ايجاد كرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (۲) به ظرف شماره (۱) را ندهد. اين فشار را فشار اسمزي مي‌گويند و طبق قانون Vant Hoff تابعي است از غلظت نمك در هر دو طرف غشاء

انتخاب غشاء

در سيستم اسمز معكوس غشاء مهمترين و حساسترين قسمت دستگاه مي‌باشد. زيرا فشار عملياتي مورد نياز ارتباط مستقيم با ضخامت غشاء و قطر سوراخهاي آن دارد. همچنين غشاء به علت تماس مداوم با مواد شيميايي افزوده شده به آب، بايستي مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد رسوب گذار و زيست كشها (Biocides) واكنش ندهد.

عوامل مؤثر در مقايسه غشاءها عبارتند از:

• قطر سوراخ‌ها
• ضخامت
• مقاومت در مقابل مواد شيميايي
• قيمت
• افت فشار
• شركت سازنده

سعي مي‌شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معكوس، حتماً تصفيه مقدماتي گردد؛ ولي با اين حال لازم است پيش از انتخاب غشاء عمليت پايلوتي صورت پذيرد. به علت كيفيت بسيار عالي آب خروجي از سيستم اسمز معكوس امروزه بيشتر صنايع از اين روش، بجاي بكارگيري سيتمهاي تعويض يوني استفاده مي‌كنند. زيرا مبادله كننده‌هاي يوني به علت مصرف زياد مواد شيميايي و رزين، داراي هزينه راهبري و نگهداري زيادي مي‌باشند.

فرايند طراحي و ساخت سيستم هاي تصفيه آب صنعتي به روش اسمز معكوس بر اساس آناليز آب خام ورودي و ظرفيت درخواستي طبق استانداردهاي معتبر و تاييد شده ارائه مي شود.

طبقه بندي محصولات اسمز معكوس

•  آب هاي لب شور
• آب هاي دريايي

مزاياي اسمز معكوس:

• سيستم پيوسته با توليد شبانه روزي بصورت اتوماتيك و نيمه اتوماتيك
• بالا بودن راندمان در توليد در مقايسه با روش هاي فيلتراسيون
• حذف ۹۹% نمك هاي محلول در آب بر اساس روش كاملا فيزيكي (اين روش شيميايي نيست)
• حذف باكتريها و ويروس و نيترات آب و نيز كنترل SDI و كدورت آب و كلر آزاد در آب
• مصرف انرژي كم و عدم استفاده از مواد شيميايي و نتيجتا كاهش هزينه هاي مصرفي و نگهداري

كاربرد سيستم هاي اسمزمعكوس

• تهيه آب صنعتي جهت مصارف در بويلرها، كولينگ تاورها و كليه سيستم ها حراراتي و برودتي
• تهيه آب DM جهت مصارف دارويي و بيولوژيكي طيق استاندارد هاي معتبر USP و WFI
• شيرين سازي آب هاي شور و سنگين آشاميدن
• تهيه آب مورد مصارف در صنايع نفت، گاز، پتروشيمي و نيروگاه ها
• تامين آب مناسب جهت توليد محصولات متنوع درصنايع غذايي، نوشيدني، آرايشي بهداشتي، الكترونيك
• تصفيه نهايي پساب هاي صنعتي
• تامين و توليد آب مناسب جهت مصارف كشاورزي, گلخانه‌اي
• تامين و توليد آب دستگاه هاي دياليز بيمارستان

آب شيرين كن Water desalination آب شيرين كن صنعتي

به منظور پالايش آب هاي صنعتي لب شور و دريايي سه روش جهت شيرين سازي آب يا همان آب شيرين كن مورد استفاده قرار مي گيرد. نوع تصفيه آب، آب شيرين كن فيزيكي است.

آب مقطر( آب خالص Double R.O / دستگاه آب مقطر)

براي رسيدن به آب مقطر Distilled Water System و هدايت الكتريكي صفر ميكروزيمنس از تكتولوژي و طراحي اسمز معكوس دوبل يا دو مرحله اي جهت خالص سازي آب در دو مرحله استفاده مي گردد در فرايند مذكور آب پس ازتصفيه آب از مرحله اول اسمز معكوس با درصد نمك هاي محلول نسبتاً پايين وارد سيستم اسمز معكوس دوم مي گردد و در نهايت به هدايت الكتريكي در حد صفر ميكروزيمنس خواهيم رسيد.

تصفيه آب دريا | آب شيرين كن دريايي

اهميت شيرين سازي و تصفيه آب دريا و ويژگي هاي استفاده از انرژي دريايي -انتقال آب شيرين شده به مناطق كويري و خشك – كشت دريايي -استفاده از خواص آب دريايي از جمله مواردي مي باشد كه در توليد و راه اندازي سيستم هاي تصفيه اب دريا به روش اسمز معكوس و تكنولوژي هاي پيشرفته مورد توجه قرار گرفته است.

دستگاه تصفيه آب اولترا واتر تصفيه آب صنعتي

در فرآيند دستگاه تصفيه آب ( آب شيرين كن / نمك زدايي آب لب شور ودريايي ) و اصول طراحي دستگاه تصفيه آب بدليل استفاده از غشاي اسمزي و اختلاف شار غلظت نمك هاي محلول آب، مواد جامد و محلول در آب از غلظت بالاتر به سمت غلظت كمتر جريان مي يابد.بديهي است با توجه به مشخصات و آناليز آب ورودي و نيز ظرفيت هاي مورد نظر پارامترهايي از قبيل ميزان فشار ورودي، فشار اسمزي و راندمان توليد و پساب مي بايستي محاسبه شده و استانداردهاي لازم طبق نرم افزار هاي معتبر، كليه پروسه طراحي را كنترل نمايد.

تصفيه آب با سيستم هاي RO چه مزايا و چه معايبي دارد؟

بهتر است املاح مورد نياز بدن انسان از طريق مواد غذايي جذب شوند. اما مصرف طولاني مدت آب فاقد املاح و بدون يون چه تاثيري بر روي حفظ سلامت دارد، بايد بيان نمود:W.H.O ثابت كرده است كه آب تصفيه شده در دستگاه تصفيه آب به روش RO براي سلامتي شما مضر است مگر اينكه دوباره به آن املاح اضافه كنيد.

آزمايش هاي علمي و بهترين انديشمندان “بي طرف” دنيا مكرراً ثابت نموده اند كه مصرف طولاني مدت آب بدون يون حاصل از سيستم RO براي سلامت بدن شما مضر مي باشد.

اگر آب شرب مصرفي شما، آب بدون يون حاصل از سيستم RO است، چه كاري بايد انجام دهيد؟

لازم نيست سيستم RO را قطع كنيد و از آن استفاده نكنيد (مگر اينكه دستگاه عملكرد خوبي نداشته باشد و اين امر فقط در موردي اتفاق مي افتد كه بدرستي از آن نگهداري نشده باشد). سيستم هاي RO كار بزرگي در ارتباط با جدا كردن ناخالصي ها و آلاينده ها از آب انجام مي دهند و اين مطلب كار خوبي محسوب مي شود. مشكلي كه در رابطه با سيستم هاي RO مطرح مي شود اين است كه آنها بين موارد خوب و بد تبعيض قائل نمي شوند و همه آن ها را حذف مي كنند. كاري كه شما بايد انجام دهيد اين است كه وقتي آب از ميان غشاي RO عبور كرد مجدداً به آن برخي از مواد معدني را اضافه كنيد. افزودن منيزيم و كلسيم با غلظت هاي مناسب، اين مشكل را حل مي كند.

در حال حاضر فروشندگان تجهيزات RO در تلاش هستند تا راه حلهاي مناسبي براي سالم سازي آب پيدا كنند. اما برخي از شركت ها كه از فيلترهاي Coro*** و Calcite استفاده مي كنند به راه حل خوبي نرسيده اند چون اين فيلترها با وجود برگرداندن يون به آب، براي كار با آب اسيدي توليد شده توسط سيستم طراحي نشده اند. در نتيجه اين فيلترها مي توانند مواد معدني بيشتري را وارد آب كنند و در نتيجه باعث بروز بيماري سنگ كليه شوند. بنابراين بديهي است كه استفاده از فيلترهاي Coro*** و Calcite راه حل مناسبي براي آب اسيدي توليد شده توسط سيستم هاي RO نمي باشد.

راه حل چيست؟

به نظر مي رسد كه استفاده از فيلترهايي كه بطور طبيعي مواد معدني را به آب اضافه مي كنند، همانند فيلترهاي يوني، روش مناسبي باشد. بهر حال انجام تغييرات كوچكي در بستر فيلترها، يا مقدار مواد استفاده شده در بستر، و يا حتي روش قرارگيري لايه هاي بستر در درون فيلتر، مي تواند باعث بروز تغييرات بزرگي در عملكرد و طول عمر مفيد فيلتر گردد.

اگر شما در حال حاضر از يك سيستم RO استفاده مي كنيد بهتر است كه براي داشتن آبي سالم از فيلتري براي اضافه نمودن مواد معدني در حد و اندازه مناسب نيز استفاده نماييد.

منبع: گيلان ليرو