آب آشاميدني و استانداردهاي آن

آب آشاميدني استاندارد يا آب قابل شرب آبي است كه براي نوشيدن يا استفاده براي تهيه غذا بي خطر است.

مقدار آب آشاميدني مورد نياز براي حفظ سلامتي متفاوت است و به سطح فعاليت بدني، سن، مسائل مربوط به سلامتي و شرايط محيطي بستگي دارد.

براي كساني كه در آب و هواي گرم كار مي كنند، ممكن است تا 16 ليتر (4.2 گال آمريكا) در روز مورد نياز باشد. به طور متوسط، خانواده هاي آمريكايي 300 گالن آب در روز مصرف مي كنند.

كشورهاي توسعه يافته، آب لوله كشي با استانداردهاي كيفيت آب آشاميدني مطابقت دارد.

حتي اگر تنها بخش كوچكي از آن واقعاً مصرف شود يا در تهيه غذا استفاده شود.

همه تامين كنندگان آب عمومي در ايالات متحده بايد استاندارد خاصي از كيفيت آب را رعايت كنند.

در صورت برآورده شدن شرايط، آمريكايي ها مي توانند آب لوله كشي محلي خود را بنوشند.

استانداردهاي كيفيت آب آشاميدني

كيفيت آب آشاميدني پارامترهاي كيفي تعيين شده براي آب آشاميدني را توصيف مي كند.

بسياري از كشورهاي توسعه يافته استانداردهايي را براي اعمال در كشور خود مشخص مي كنند.

در اروپا، اين شامل دستورالعمل اروپايي آب آشاميدني است و در ايالات متحده، آژانس حفاظت از محيط زيست ايالات متحده (EPA) استانداردهايي را مطابق با قانون آب آشاميدني ايمن ايجاد مي كند.

در اروپا، اين شامل الزامي براي كشورهاي عضو براي تصويب قوانين محلي مناسب براي الزام اين دستورالعمل در هر كشور است.

كشورهايي كه مقادير راهنما را به عنوان استانداردهاي خود دارند عبارتند از :

كانادا، كه مقادير دستورالعملي براي مجموعه نسبتاً كوچكي از پارامترها دارد، نيوزيلند، كه در آن مبناي قانوني وجود دارد، اما تامين كنندگان آب بايد "بهترين تلاش" را براي رعايت استانداردها انجام دهند.

جهت سفارش آب آشاميدني استاندارد از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

پتانسيل اكسيداسيون كاهش  (ORP)

پتانسيل اكسيداسيون كاهش (ORP) يا ردوكس اندازه گيري است كه نشان مي دهد يك مايع چقدر اكسيد كننده يا احيا كننده است.

به عنوان مثال، آب ممكن است نسبتاً اكسيد كننده (مانند آب هوادهي)، شديداً اكسيد كننده (مانند آب كلردار يا محلول پراكسيد هيدروژن) يا كاهش دهنده (مانند محيطي كه ميكروب هاي بي هوازي در آن فعال هستند) باشد.

به طور خلاصه، ORP معياري براي تميزي آب و توانايي آن در تجزيه آلاينده ها است.

اين اندازه گيري كاربردهاي مختلفي دارد، مانند بررسي بهداشت سالم آب آشاميدني يا نظارت بر مايعات براي مناسب بودن فرآيندهاي ميكروبي بي هوازي.

پتانسيل اكسيداسيون  و احيا  (ORP) چيست؟

پتانسيل اكسيداسيون و احيا  ORP عبارتست از ميزان واكنش‌هاي اكسيداسيون يا احيا كه در يك محيط مايع صورت مي‌گيرد.

سنجش پتانسيل اكسيداسيون و احيا يك روش سريع و ساده مي‌باشد. پتانسيل اكسيداسيون- احيا (ORP) يك سيستم، به صورت Eh نوشته مي‌شود.

يك ماده اكسيد شده Eh مثبت و يك ماده احيا شده Eh منفي دارد.

ميكرو ارگانيسم‌‌هاي مختلف نسبت به پتانسيل اكسيداسيون و احيا محيط‌هاي كشت مختلف حساسيت‌هاي متفاوتي دارند.

اين فاكتور به صورت توانايي يك ماده در كسب و يا از دست دادن الكترون تعريف مي‌شود.

به طور كلي وقتي يك عنصر يا تركيبات شيميايي الكترون از دست مي‌دهد، اصطلاحاً گفته مي‌شود كه اكسيد شده و بر عكس عنصر يا تركيباتي كه الكترون دريافت كنند، احيا مي‌شوند.

بنابراين ماده‌اي كه به آساني الكترون از دست مي دهد، يك احيا كننده خوب محسوب شده و ماده‌اي كه به راحتي الكترون مي‌گيرد، يك اكسيدكننده خوب خوانده مي‌شود.

زماني كه الكترون از يك جسم به جسم ديگر منتقل مي‌شود، بين آن دو ماده اختلاف پتانسيل ايجاد مي‌شود كه مقدار آن بر حسب ميلي ‌ولت (mV) قابل اندازه‌گيري است.

به طور كلي هر چه تركيبات شيميايي بيشتر اكسيد شوند به همان نسبت پتانسيل الكتريكي بالاتري خواهد داشت و بر عكس احيا شدن يك ماده سبب مي‌گردد كه پتانسيل الكتريكي آن به همان نسبت كاهش يابد.

ايجاد پتانسيل‌هاي مثبت و منفي در مواد غذايي نتيجه وجود تركيبات شيميايي خاص در آن فرآورده‌ها است.

چرا اندازه گيري ORP براي آب مهم است؟

آزمايش ORP آب  نشان مي دهد كه چگونه آب بر اساس خواص اكسيداسيون و كاهش  مورد ضدعفوني يا آلودگي قرار مي گيرد.

آب به منظور ايمن بودن براي مصرف مختلف ، بازيافت يا تماس با پوست، آب با يك عامل ضدعفوني كننده تصفيه مي شود.

با پايش منظم سطوح ORP، مي توان اثربخشي يك عامل ضدعفوني كننده را كنترل كرد و برنامه تصفيه آب خود را بر اساس آن تنظيم كرد.

كلمه "اكسيد كردن" از كجاست؟

گاز اكسيژن در پذيرش الكترون از اتم هاي ديگر بسيار خوب است و اين در واقع رايج ترين نوع فرآيند اكسيداسيون است كه در محيط رخ مي دهد.

از اين رو، همچنين ممكن است فرض كنيم كه محيطي كه حاوي گاز اكسيژن است، يك محيط اكسيد كننده است. در چنين محيطي آهن به زنگ زدگي تبديل مي شود و تنفس هوازي ممكن است رخ دهد.

همچنين مي توان حدس زد كه يك محيط كاهنده محيطي بدون گاز اكسيژن است.

چنين محيطي اغلب شامل گازهاي محلول است كه محصولات فعاليت بي هوازي هستند، مانند متان، سولفيد هيدروژن و هيدروژن.

مواد شيميايي كه الكترون هاي ساير تركيبات را مي پذيرند، عوامل اكسيدي و موادي كه الكترون از خود جدا مي كنند عوامل كاهنده مي ناميم.

درجه اي كه يك سيال در حال اكسيد  يا كاهش به حضور و قدرت عوامل اكسيدي و كاهشي مختلف بستگي دارد.

ORP

ORP همچنين مي تواند نشان دهنده در دسترس بودن الكترون ها در نظر گرفته شود.

از آنجايي كه عوامل كاهنده، الكترون ها را رها مي كنند، محيط كاهنده محيطي است كه الكترون ها نسبتاً در دسترس هستند. در مقابل، محيط اكسيد كننده محيطي است كه الكترون ها نسبتاً در دسترس نيستند.

ORP به عنوان يك پتانسيل الكتريكي (ولتاژ) بيان مي شود.

رايج ترين واحد براي بيان ORP ميلي ولت (mV) است و اكثر مترها مي توانند مقاديري از -1000 mV تا +1000 mV را بخوانند. هر چه مقدار منفي يا مثبت شديدتر باشد، سيال كاهش يا اكسيداسيون بيشتري دارد.

سطوح مختلف ORP درفرآيندهاي مختلف

[caption id="attachment_3631" align="aligncenter" width="540"] سطوح مختلف ORP درفرآيندهاي مختلف[/caption]

كاربردهاي متداول ORP مترها

دلايل زيادي وجود دارد كه چرا كسي علاقه مند به دانستن ORP يك ماده است.

شايد رايج ترين كاربرد، آزمايش كيفيت آب استخرهاي شناي كلردار باشد.

از آنجا كه ORP يك ماده، تحت تأثير همه عوامل موجود در آن ماده قرار مي گيرد، اندازه گيري ORP نسبت به خواندن pH  كه به تنهايي فقط اسيدها (يون هاي هيدروژن) و بازها (يون هاي هيدروكسيد) را تشخيص مي دهد.

استخرهاي بزرگتر اغلب داراي حسگرهاي ORP درون خطي هستند.

در حالي كه استخرهاي حياط خلوت كه فاقد مانيتور داخلي هستند ممكن است نياز به آزمايش با مانيتور ORP قابل حمل داشته باشند.

هنگامي كه كلر را به يك استخر اضافه مي كنيد

هنگامي كه كلر را به يك استخر اضافه مي كنيد، كلر الكترون اضافي خود را براي خنثي كردن يا اكسيد كردن باكتري هاي بالقوه مضر از دست مي دهد.

الكترون هاي فعال كلر سطح ORP آب را افزايش مي دهند و در نتيجه آلاينده ها را خنثي مي كنند.

براي استخرها و اسپاهاي كلردار، يك قرائت ORP ايمن معمولاً بين 650 ميلي ولت (mV) و 750 ميلي ولت (mV) است.

با گذشت زمان و شكسته شدن كلر و از دست دادن پتانسيل اكسيداسيون خود، قرائت كلي ORP براي آب به تدريج كاهش مي يابد.

اگرچه سطوح ORP معمولاً با نسبت ضد عفوني كننده در آب مرتبط است، ORP سطوح ضدعفوني كننده را اندازه گيري نمي كند.

بلكه، خواص خالص اكسيداسيون و كاهش همه عوامل موجود را اندازه گيري مي كند.

علاوه بر استفاده براي نظارت بر كيفيت آب در استخرهاي كلردار،  ORP متر ها به طور گسترده در صنايع فرآوري مواد غذايي و تصفيه آب استفاده مي شود تا اطمينان حاصل شود كه آب عاري از آلاينده ها و براي مصرف ايمن  است.

آب بسته بندي يا آب لوله كشي بدون آلاينده داراي مقدار ORP مثبت خواهد بود.

[caption id="attachment_3632" align="aligncenter" width="688"] ORP LEVEL[/caption]

جهت سفارش پتانسيل اكسيداسيون كاهش (ORP) از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

            تصفيه آب برج خنك كننده                        

برج خنك كننده[/caption]

برج خنك كننده سيستم تصفيه آب برج‌هاي خنك كننده چيست و چگونه كار مي كند؟

تعداد زيادي از كاربران برج‌هاي خنك كننده از سيستمهاي تصفيه آب برج خنك كننده ازجمله فيلتراسيون جهت كنترل سطح ذرات و حفظ پاكيزگي و آب در گردش سيستم استفاده و بهره برداري مي كنند. برجهاي خنك كننده همانند اسكرابرهاي هوا عمل مي كنند و تمام ذرات محيط اطراف را به درون دستگاه مي كشند. اين ذرات مانند گرد و غبار به راحتي در هنگام گردش در داخل سيستم به سطوح داغ مي چسبند و باعث گرفتگي، خرابي، رسوب و كاهش راندمان دستگاه مي شوند. سيستم فيلتراسيون، روشي بسيار كارآمد براي حفظ عملكرد مداوم سيستم‌هاي خنك كاري مي باشد. با استفاده از سيستم هاي تصفيه آب، نه تنها از اين مشكلات جلوگيري خواهيد كرد بلكه با فيلتر كردن آب، مصرف مواد شيميايي براي رسوب زدايي را نيز كاهش خواهيد داد. يك سيستم فيلتراسيون, مكمل عملكرد با كيفيت و با راندمان بالاي برج‌هاي خنك كننده خواهد بود.

مناسب‌ ترين روش براي فيلتر نمودن آب بستگي به پارامتر هاي مختلفي دارد. بعضي از اين پارامترها عبارت است از:

-نوع تجهيزات و جنس قطعات برج خنك كننده

-آناليز دقيق تخليه آب

-آناليز شيميايي آب در گردش يا هر سيال فرآيندي ديگر براي مجموعه‌هاي صنعتي كه از برج‌هاي خنك كننده براي خنك كاري تاسيسات خود استفاده و بهره برداري مي كنند، معمولاً استفاده از نوعي سيستم تصفيه آب براي اطمينان از راندمان بالاي دستگاه و عمر طولاني تجهيزات امري ضروري است.

اگر آب در گردش بصورت مداوم تصفيه نشود باعث ايجاد مشكلات زيادي از جمله؛ رشد باكتري ها، افزايش رسوب، پوسيدگي و خوردگي در برج مي شود. اين مشكلات مي تواند بهره وري مجموعه شما را كاهش دهد و باعث از كار افتادن دستگاه هاي در حال كار و همچنين بالا رفتن نياز به تعويض تجهيزات و قطعات گران قيمت شود.

[caption id="attachment_3816" align="aligncenter" width="613"] برج خنك كننده[/caption]

در صورت عدم استفاده از سيستم تصفيه آب در دستگاه خنك كاري امكان بروز مشكلات زير خواهد بود:

-كاهش راندمان عملياتي

-افزايش هزينه‌هاي تصفيه آب

-كوتاه شدن طول عمر تجهيزات و قطعات برج خنك كننده

-افزايش زمان توقف براي تميز كردن و نيز تعمير دستگاه

آلاينده هايي كه مي توانند بر عملكرد و كارايي يك سيستم برج خنك كننده اثرات منفي و مخربي داشته باشند، عبارت است از؛

سختي، آهن، سيليس، كلريد ها، مواد بيولوژيكي، سولفات ‌ها،TDS  يا TSS.

انتخاب سيستم تصفيه آب براي فيلتراسيون سيال فرايندي به چندين مورد بستگي دارد، از جمله:

-غلظت آب

-كيفيت آب

-نحوه تخليه

-نوع مبدل حرارتي

-نوع برج خنك كن (مدار باز، مدار بست و يا هيبريدي)

-الزامات كيفي موثر  براي تجهيزات برج خنك كن

  ساختمان سيستم تصفيه آب برج‌هاي خنك كن                                           

[caption id="attachment_3814" align="aligncenter" width="492"] برج خنك كننده[/caption]

تصفيه آب برج خنك كننده

همان طور كه در بالا اشاره شد، اجزاي دقيق يك سيستم تصفيه آب، به كيفيت و غلظت آب در گردش، آب جبر

اني و تجهيزات مورد استفاده در ساخت دستگاه خنك كننده بستگي دارد. در واقع بسته به ناخالصي ‌هاي موجود در آب، هر يك از سيستم هاي تصفيه آب ممكن است به بهترين وجه براي تاسيسات شما مناسب باشد، بنابراين مهم است كه با متخصص مشورت كنيد تا مطمئن شويد كه سيستم مناسبي براي شما در نظر گرفته شده است.

اگر سيستم شما ويژگي هاي خاصي دارد، براي نصب و راه اندازي تجهيزات تصفيه ممكن است نياز به فناوري ‌هاي پيشرفته تري داشته باشيد. در واقع مي توان گفت براي داشتن سيستمي با عملكرد مطلوب و موثر، بايد بر اساس مشخصات فني و شرايط عملياتي برج خنك كننده، سيستم تصفيه آب مناسب طراحي و اجرا كنيد. اين طراحي حتما بايد با توجه به توصيه هاي سازنده برج خنك كننده در مورد كيفيت آب مورد نياز باشد تا بتوانيد بهينه سازي طراحي سيستم خنك كاري را به بهترين شكل انجام دهيد.

پارامترهاي قابل كنترل توسط سيستم تصفيه آب برج خنك كن اين تجهيزات با توجه به فناوري هاي پيشرفته شاخصه هاي كمي وكيفي آب را تنظيم و كنترل مي كند،

اين موارد شامل:

-قلياييت آب: پتانسيل مقياس كربنات كلسيم را مشخص مي كند.

-سيليس‌ها: براي ايجاد رسوب در مقياس سخت شناخته شده است.

-سولفات‌ها: مانند كلريدها مي توانند به شدت براي فلزات خورنده و خطرناك باشند. -سختي آب: به رسوب گذاري درون سيستم منجر مي شود.

-كلريدها: مي توانند براي فلزات خطر آفرين باشند و باعث خوردگي آن ها شوند.

-مواد آلي: سبب رشد ميكروارگانيسم ها مي شود.

-آهن موجود در آب: زماني كه آهن با فسفات ها تركيب مي شود، اين امر مي تواند تجهيزات و قطعات برج خنك كننده را خراب كند و كارايي آن ها را پايين آورد.

-كل جامدات محلول:(TDS) باعث خوردگي و فرسايش مي شود.

[caption id="attachment_3818" align="aligncenter" width="600"] برج خنك كننده[/caption]

-كل جامدات معلق:(TSS) آلاينده هاي حل نشده كه مي توانند سبب پوسته پوسته شدن بيوفيلم ها و يا خوردگي در سيستم شوند.

اكثر فرآيندهاي توليدي صنعتي جهت بهره برداري صحيح و افزايش بازده نيازمند دستگاهي بنام برج خنك كننده هستند.

پالايشگاه ها، كارخانجات فولاد، صنايع پتروشيمي، كارخانجات توليدي شيميايي و نيروگاه هاي توليد برق، جهت پيشبرد اهداف خود درمورد توليد، نيازمند  به برج خنك كنند هستند. برج‌هاي خنك كن دما و فشار را براساس انتقال گرما از سيال گرم به آب سرد، كنترل مي نمايد كه در واقع كاهش دما انجام مي گيرد و همزمان باعث افزايش دماي آب سرد ورودي مي گردد. بنابراين پيش از استفاده مجدد از اين آب بايد آنرا خنك نموده يا اينكه با آب جبراني تازه، آنرا را جايگزين نمود.

روش هاي طراحي برج خنك كننده

سه روش اساسي در طراحي برجهاي خنك كننده وجود دارد:

نوع طراحي، تاثير و راندمان برج براي استفاده در يك واحد، بستگي به نوع فرآيند خنك كردن، خواص و مشخصات آب و ملاحظات زيست محيطي دارد.

بسياري از سيستمهاي سرمايشي و گرمايشي، فرآيندهاي صنعتي و توليدي كمكي، بطور موثر و با بازدهي بالا كار نمي كنند مگر آنكه دما و فشار در محدوده خاص تثبيت شود. انتقال حرارت از يك ماده به ماده ديگر اساس فرآيند خنك كردن است. ماده اي كه حرارت را از دست مي دهد، بعنوان  خنك شوند و آني كه گرما را دريافت مي كند بعنوان ماده سرد كن در نظر مي گيريم. مكانيزم عملكرد برج‌هاي خنك كن براساس پس دادن و گرفتن حرارت آب از طريق مقادير زياد آب جهت سرد كردن بنا مي شود.

چند عامل موثر در منحصر بفرد بودن آب به عنوان يك ماده سرد كننده در برج خنك كننده وجود دارد :

-فراواني، سهولت دسترسي و ارزاني سيال فرآيندي

-سهولت در انتقال و جا بجايي

-انتقال بخش زيادي از گرما در واحد حجم

-عدم انبساط و انقباض قابل ملاحظه در محدوده دمايي نرمال

-تجزيه ناپذير بودن

منابع تامين آب تازه براي برجهاي خنك كن آب تازه

آب تازه منشا اوليه آب جبراني به سيستمهاي خنك كاري است. آب تازه مي تواند از آبهاي سطحي (رودخانه ها- چشمه ها و آبگيرها) يا از آبهاي زيرزميني (آب چاهاي كم عمق يا عميق) تامين گردد. عموما، استفاده از آبهاي زير زميني به جهت يكسان بودن از نظر تركيب وكاهش مواد معلق نسبت به آبهاي جاري بيشتر مرسوم بوده كه بطور مستقيم تحت تاثير بارش باران، فرسايش و ساير شرايط زيست محيطي قرار دارد.

آب شور و پساب

با توجه به ملاحظات زيست محيطي، هزينه و سهولت در دسترس بودن آب، تعدادي از كارخانجات در حال حاضر از تصفيه پسابهاي كارخانه و آب شور بعنوان منابع آبي در برج‌هاي خنك كن استفاده مي نمايد. توجه دقيق به نحوه تصفيه آب دربرجهاي خنك كننده با استفاده از اين منابع آبي، براي عملكرد مطمئن و طولاني مدت بسيار حياتي است.

خواص شيميايي مهم آب درون برجهاي خنك كننده عبارتند از:

1-قابليت هدايت الكتريكي: اين پارامتر ميزان قابليت آب در هدايت الكتريسيته را نشان اين ميدهد. آب موجود در برج‌هاي خنك كن حاوي مقادير زيادي از مواد معدني و گازهاي محلول مي باشد. قابليت هدايت الكتريكي با واحد ميكرو موس سنجيده مي شود و مي تواند از يك مقدار جزيي براي آب مقطر تا بيش از 10،000 براي آب شور است.

2- ph نشانه نسبت خاصيت اسيدي و بازي آب است.

مقياس PH از 0 تا 14 بوده كه عدد 0 نشانه خاصيت اسيدي زياد و عدد 14 نشانه خاصيت بازي آب موجود در برج خنك كننده در حد زياد است.

3-قلياييت: در آب در گردش يا هر سيال فرآيندي ديگر، دو نوع قلياييت نقش اساسي را ايفا مي نمايند كه شامل قلياييت كربناتي و قلياييت بي كربناتي است.

4-سختي: بعلت وجود مواد معدني كلسيم و منيزيم در آب است.سختي در آب طبيعي متنوع بوده و از يك مقدار در ميليون (PPM) تا بيش از 800 PPM است.

چرا اين خواص در برج خنك كن مهم هستند؟

تمام خواص شيميايي اصلي آب، مستقيما بر چهار مشكل اساسي سيستم برج خنك كننده موثر هستند كه عبارتند از: خوردگي، تشكيل رسوب، تجمع لجن و آلودگي ميكروبيولوژي.

تاثير قابليت هدايت الكتريكي بر عملكرد برج‌هاي خنك كن

راهكارهاي تصفيه آب درمحدوده دامنه خاصي از قابليت هدايت الكتريكي پيروي مي كند. ميزان اين دامنه به نحوه طراحي سيستمهاي خنك كاري بستگي دارد.

تاثير ميزان

اسيديته آب بر عملكرد برج خنك كننده

كنترل PH در اكثر برنامه هاي برج‌هاي خنك كننده يك امر حياتي است. عموما، هنگاميكه PH زير محدوده دامنه پيشنهادي باشد، زمان جهت پديده خوردگي افزايش مي يابد و هنگاميكه PH بالاتر از دامنه هاي پيشنهادي است، زمان براي تشكيل رسوب افزايش مي يابد. همچنين تاثيرگذاري بسياري از بيوسيدها (biocides) به PH بستگي دارد. لذا در PH هاي بالا و پايين ممكن است كه به رشد و نمو ساختارهاي ميكرو بيولوژيكي كمك كند.

تاثير قليائيت آب جبراني بر عملكرد برجهاي خنك كن

قلياييت و PH مكمل يكديگر هستند، زيرا افزايش PH نشانه افزايش قلياييت بوده و بر عكس. همچنين با PH و قلياييت هاي پايين تر از دامنه پيشنهادي، زمان جهت انجام خوردگي را افزايش مي دهد و قلياييت هاي بالاتر از دامنه پيشنهادي، مدت زمان تشكيل رسوب را افزايش مي دهد. زمانيكه مشكلات خوردگي و رسوب با قي است، تجمع لجن نيز يك مشكل خواهد بود.

تاثير سختي آب بر عملكرد برجهاي خنك كن

مقادير سختي معمولا به ميزان تمايل تشكيل رسوب در آب موجود برج خنك كن بستگي دارد. خط مشي هاي مدون شده استفاده از مواد شيميايي جهت جلو گيري از تشكيل رسوب تنها هنگامي نتيجه بخش خواهد بود كه ميزان سختي آب در محدوده دامنه تعيين شده كنترل شود. بعضي از راهكارهاي كنترل خوردگي نياز به يك ميزان سختي معين دارند تا به عنوان يك ممانعت كننده خوردگي بشكل صحيح عمل نمايد. بنا براين اطمينان از عدم كاهش سختي در اين گونه خط مشي ها بسيار مهم است.

در اين راستا و بمنظور كاهش سختي و آهك درون آب در حال سيركوله برجهاي خنك كن استفاده از يك دستگاه سختي گير كه نحوه محاسبه ظرفيت آن مي بايست توسط كارشناسان مورد بررسي قرار گيرد ضروري بنظر مي رسد. بدليل وجود انواع مدلهاي سختي گير اعم از سختي گير رزيني، مغناطيسي و الكترومغناطيسي حتما از نظر كارشناسان در زمينه انتخاب نوع دستگاه سختي گير متناسب بمنظور تصفيه آب برج هاي خنك كن استفاده نمائيد.

خريد سيستم تصفيه آب برج خنك كننده

هنگام انتخاب و خريد يك سيستم فيلتراسيون يك كاربر بالقوه بايد فاكتور هاي زيادي را در نظر بگيرد. توليدكنندگان مي توانند پرسشنامه كاربردي ارائه دهند كه به شما كمك مي كند نياز هاي فيلترينگ خود را تعريف كنيد و به آن ها در ارائه پيشنهاهايشان كمك كند.

[caption id="attachment_3815" align="aligncenter" width="413"] خنك كننده[/caption]

روش‌هاي مختلف تصفيه آب در برج‌هاي خنك كننده

فرآيندهاي سيستم تصفيه آب بسته به نيازهاي سيستم، كيفيت آب، مواد شيميايي و نوع سيال فرآيندي مي تواند متفاوت باشد، اما يك سيستم تصفيه آب معمولي معمولاً شامل مراحل زير است:

-تصفيه جريان آب جبراني

سيال فرآيندي، دائما در حال گردش است و همين امر موجب مي شود بخشي از آن در اثر تبخير، نشت و … از دست برود. براي جبران كردن اين آب از دست رفته بايد از جريان آب جبراني استفاده كرد. تامين جريان آب جبراني مي ‌تواند از منابع مختلفي باشد. در اين قسمت، آب جبراني قبل از ورود به دستگاه حتما بايد تصفيه شود تا با استانداردهاي مورد نظر مطابقت داشته باشد.

-فيلتراسيون و اولترافيلتراسيون

در اكثر موارد آبي كه براي خنك كاري مورد استفاده قرار مي گيرد شامل تركيباتي مانند كدورت، جامدات معلق و انواع خاصي از مواد آلي ها مي باشد كه براي حذف و بين بردن آن ها مي توان از يك يا چند واحد فيلتراسيون نظير ميكروفيلتر استفاده كرد.

 بسته به نوع فيلتراسيون مورد استفاده، ذرات معلق را مي توان تا زير يك ميكرون حذف كرد.

-تبادل يوني و نرم شدن آب

اگر ميزان سختي آبي كه وارد برجهاي خنك كننده مي شود بسيار بالا باشد، مي توان براي از بين بردن اين سختي از دستگاه سختي گير رزيني استفاده كرد يا از سيستم ‌هاي تصفيه آب غشايي براي نرم كردن آب و حذف سختي بهره برد. 

استفاده از مواد شيميايي

سيال فرآيندي، كه ابتدا وارد دستگاه مي شود مي ‌تواند آب خام، آب شهري، پساب تصفيه‌ شده شهري، بازيافت فاضلاب داخل كارخانه، آب چاه يا هر آب ديگري باشد.

اگر در اين قسمت از فرآيند خنك كاري به سيستم تصفيه آب نياز باشد، معمولاً اين فناوري مي تواند سختي آب و سيليس موجود در آب را حذف كند . يا حتي pH آب را تثبيت و تنظيم كند. پس از آن كه سختي آب كاملا حذف شد، مواد شيميايي مختلفي به آب بمنظور تنظيم PH اضافه مي شود.

مواد شيميايي افزودني به برج خنك كننده

تركيبات شيميايي كه مي توان در اين مرحله به آب اضافه كرد، شامل:

ضد رسوب ‌ها براي جلوگيري از شكل گيري رسوب آلاينده ‌ها روي لوله ها و ساير قطعات برجهاي خنك كن، ضد عفوني كننده‌ ها براي جلوگيري از رشد آلاينده‌ هاي بيولوژيكي و ضد خوردگي براي خنثي كردن اسيديته آب مي باشد.

فيلتراسيون جانبي

اگر قرار است آب برج‌هاي خنك كننده در سراسر سيستم به گردش درآيد و مجدد از آن استفاده شود ، يك سيستم فيلتراسيون جانبي براي از بين بردن هر گونه آلاينده هاي مشكل زا كه بواسطه استفاده از دستگاه وارد آب شده اند، را تصفيه مي كند. با استفاده از سيستم فيلتراسيون جانبي مي توان كيقيت آب را در هر زمان در محدوده استاندارد سيستم قرار داد.

مرحله پاياني تصفيه آب در برجهاي خنك كننده

آخرين بخش در سيستم تصفيه آب برج خنك كننده، تصفيه آب بلودان و استفاده مجدد از آن مي باشد. بسته به اين كه مجموعه شما به چه مقدار آب براي گردش مجدد نياز دارد ، روش هاي مختلفي براي تصفيه نهايي آب وجود دارد.

استفاده از سيستم هاي RO و IX

در مواقعي كه حجم آب مورد استفاده  زياد باشد يا اگر در منطقه اي ساكن هستيد كه كمبود آب دارند،  توانيد از سيستم هاي RO يا IX براي تصفيه آب بلودان و استفاده مجدد آب بهره مند شويد.

 سيستمهاي RO خود داراي دور ريز زيادي مي باشد. براي كاهش  پساب هاي توليدي توسط پكيج RO از ساير سيستم هاي  آب صنعتي براي به حداقل رساندن قيمتهاي دفع پساب بكار ميرود.

برج خنك كننده

جهت سفارش تجهيزات تصفيه آب برج خنك كننده باما تماس بگيريد.

[caption id="" align="alignnone" width="297"] فيلتر ديسكي[/caption]

فيلتر ديسكي آب چيست؟

مانند هر فيلتر ديگري، تجهيزاتي است كه هدف آن جداسازي مواد جامد معلق است. در ابتدا براي فيلتر كردن آب آبياري ساخته شد و كم كم در همه صنايع تصفيه آب كاربرد پيدا كرد. عموماً اولين مرحله در اغلب مراحل تصفيه‌ آب و يكي از اجزاي سيستم كنترل مركزي، فيلتر ديسكي مي باشد. اين فيلتر داراي شيار هاي فوق العاده باريك روي ديسك هاي پلاستيكي بوده كه ذرات و مواد بسيار ريز معلق در آب را گرفته و تا زمان انجام فرآيند شستشوي معكوس اين ذرات را در خود نگه مي دارند. در حين عمليات شستشوي معكوس، ذرات از بين شيار هاي ديسك ها تميز مي شوند. مي توان گفت كه اين جريان از فيلترهاي توري شروع شد كه در آنها محيط فيلتر يك توري فلزي است. در فرآيند نوآوري، اين رسانه منجر به ديسك هاي پلاستيكي مستقلي شد كه يكي روي ديگري اعمال مي شوند.  

 دلايل برتري فيلتر ديسكي آبياري نسبت به فيلتر توري

-ظرفيت فيلتر ديسكي آب كشاورزي نسبت به فيلتر توري آبياري بالاتر است.

-عمر مفيد فيلتر ديسكي آبياري بيشتر از فيلتر توري است.

-مقاوم تر از فيلتر توري است.

-حفظ و نگهداري فيلتر ديسكي آب كشاورزي آسان تر از فيلتر توري است.

فيلتر ديسكي چگونه كار مي كند؟

ديسك ها حلقه اي شكل هستند. وقتي روي هم چيده مي شوند، يك شكاف يا كانال مركزي باقي مي گذارند. هر ديسك داراي شيارهايي است كه در محيط بيروني بازتر و در محيط داخلي باريك تر است. كارايي در فرآيند فيلتراسيون تنها در باز شدن اين شيارها نيست، بلكه در هندسه، زاويه، تقاطع، طول و كميت آنهاست.

آب از بيرون به كانال مركزي جريان دارد.

جامدات در كانال ها باقي مي مانند: بزرگترين آنها در خارج باقي مي مانند و كوچكترين آنها به دروني ترين قسمت مي رسد.

اين امر, تعداد دفعات نياز به تميز كردن ديسك ها را به حداقل مي رساند.

از موارد فوق، نتيجه مي شود كه اين يك "فيلتر عميق" است.

ديسك هاي تشكيل دهنده عنصر فيلتر اين تجهيزات چگونه طبقه بندي مي شوند؟

اين ديسك ها در رنگ هاي مختلف توليد مي شوند و هر رنگ مربوط به دهانه يا درجه فيلتراسيون متفاوتي است . اينها با ديافراگم هاي اسمي بين 5 تا 400 ميكرون توليد مي شوند. پركاربردترين دهانه اسمي 130 ميكرون بوده است كه معمولاً براي آبياري يا فيلتراسيون آب سطحي كافي است.

[caption id="" align="alignnone" width="768"] فيلتر ديسكي[/caption]

انواع فيلتر ديسكي

به طور كلي فيلترهاي ديسكي به دو نوع مدولار و هيلكس تقسيم بندي ميشوند. فيلتر ديسكي هليكس راندمان بالا و استهلاك كمتري نسبت به مدولار داشته، همچنين نياز كمتري به تعمير و نگهداري دارد. به علت وجود پروانه داخل محفظه فيلتر هاي هليكس كه منجر به ايجاد جريان گردابي در داخل اين فيلتر ها مي شود، ذرات درشت تر دور از ديسك ها نگه داشته مي شود كه اين مهم باعث مي شود كه فيلتر هليكس ديرتر از فيلتر مدولار گرفته شده و دير به دير عمليات بكواش انجام مي شود. از فيلتر ديسكي هليكس براي تصفيه پساب ها همچنين آب هاي كشاورزي استفاده مي شود. سايزهاي رايج در فيلتر هاي ديسكي هليكس 2، 3، 4 و 6 اينچ است.

يك فيلتر ديسكي چه قطر اتصالي دارد؟

فيلترهاي ديسك، بسته به اندازه آنها، بين 3/4 "و 2" اتصال دارند. با اين حال، گروه‌هايي از فيلترها به يك منيفولد متصل مي‌شوند كه قطر آن مي‌تواند بين 6 تا 12 اينچ باشد .  

فيلترهاي ديسك چگونه تميز مي شوند؟

-دستي

-خودكار

تميز كردن دستيي

تميز كردن دستي به يك نفر براي جدا كردن و انجام كار نياز دارد. براي سيستم‌هاي كوچكي مناسب است كه در آن‌ها غلظت مواد جامد نگهداري شده كم است و فراموشي اين فعاليت مشكل جدي ايجاد نمي كند.

تميز كردن خودكار

شامل يك شستشوي معكوس است كه در يك دوره زماني انجام مي شود يا زماني كه افت فشار در سيستم فيلتراسيون به حد معيني مي رسد. در فرآيند شستشوي معكوس، جريان در جهت مخالف فيلتراسيون هدايت مي شود و ديسك ها از حالت فشرده خارج مي شوند. به اين ترتيب درجه تميزي خوبي حاصل مي شود.   در موارد خاص، ممكن است براي دستيابي به شستشوي معكوس مطلوب به پمپي نياز باشد كه جريان كافي ايجاد كند. همچنين امكان شستشوي معكوس با كمك هوا وجود دارد، زماني كه به حداقل رساندن مصرف آب مهم است.   فيلترهاي ديسكي مي توانند انواع مختلفي از رسوبات را در خود نگه دارند. كمترين تغيير شكل‌پذيري و آن‌هايي كه به هم نمي چسبند ، مانند نمونه‌هاي شني، ساده‌ترين موارد را تشكيل مي‌دهند. در حالي كه مواد جامد قابل نگهداري بيشتر تغيير شكل مي دهند، فيلتر سريعتر مسدود مي شود و تميز كردن بيشتري مورد نياز است.

مزاياي استفاده از فيلترهاي ديسكي آب چيست؟

مزيت اين فناوري اين است كه نسبت به فيلترهاي مرسوم بستر عميق، آب كمتري مصرف مي كنند، به طوري كه در ميان مدت يا بلند مدت، راحتي اقتصادي در صرفه جويي در مصرف آب و زمان مورد نياز براي شستشوي معكوس بيشتر است. اين مورد و مصرف انرژي كمتر از فوايد اصلي اين تيم ها است.  

رايج ترين كاربردهاي فيلتراسيون آب با فيلترهاي ديسكي:

-فيلتراسيون پساب هاي آبياري قطره اي -تصفيه آب آبياري سطحي. -سيستم هاي هيدروپونيك -فيلتراسيون صنعتي -فيلتراسيون در تصفيه خانه هاي آب -پيش تصفيه سيستم هاي نرم كننده آب يا اسمز معكوس. -گردش آب -برج هاي خنك كننده (بخشي از سيستم فيلترينگ). -جايگزيني فيلترهاي شني، آنتراسيت يا زئوليت در تصفيه آب.

براي سفارش سيستم هاي فيلتراسيون آب باما تماس بگيريد.

تصفيه آب سيكل بسته (محدود) سرمايشي و گرمايشي

اهميت تصفيه آب  سيكل هاي محدود اين است كه آب موجود در سيستم سرمايش يا گرمايش شما به طور چشمگيري بر عملكرد شما تأثير مي گذارد. اگر به طور مرتب آب را در مكانيسم خنك كننده كنترل و تصفيه كنيد، مشكلات ناشي از رسوبات  و خوردگي خطوز آب را كاهش مي دهد. با اين حال، نظارت بر كيفيت آب سيستم سرمايش يا گرمايش ممكن است كاري نباشد كه شما تجربه يا تجهيزاتي براي انجام آن داشته باشيد. نگران نباشيد شما مي توانيد خدمات تخصصي آب را در سيستم خنك كننده سيكل محدود خود دريافت كنيد. اما قبل از درخواست قيمت، بايد سيستم خود و اينكه چرا تصفيه آب براي حفظ آن حياتي است را درك كنيد.  

مروري بر سيستم هاي سيكل محدود سرمايشي گرمايشي

سيستم هاي خنك كنن يا گرمايشي كه از آب استفاد مي كنند مي توانند گرمايي كه به دست مي ايد  توسط مايع را با يكي از دو روش - سيكل محدود يا سيكل باز پخش كنند.  سيستم هاي باز مي توانند مشكلات متعددي با ورود آلاينده ها به آب برج خنك كن داشته باشند. با توجه  به دما، آب نيز مي تواند در برج خنك كن باز تبخير يا منجمد گردد.   يك سيستم مدار محدود آب را كاملاً در داخل لوله ها محصور نگه مي دارد و حجم و كيفيت آب را حفظ مي كند. با توجه به نيازهاي تعمير و نگهداري كمتر يك سيستم محدود، اين نوع سيستم ممكن است در طول زمان هزينه تعمير و نگهداري كمتري نسبت به سيستم مدار باز  داشته باشد.  

[caption id="attachment_3892" align="alignnone" width="400"] تصفيه آب سيكل بسته[/caption]

نگهداري از سيستم تصفيه آب سيكل محدود سرمايشي گرمايشي

سيستم هاي سيكل محدود احتمال آلودگي كمتري دارند، اما بي نياز به تعمير و نگهداري نيستند. بي توجهي به نگهداري يك سيستم محدود باعث رشد لجن و رسوبات مي شود. رايج ترين مشكل اين سيستم ها رسوبات گل و لاي اكسيد آهن مغناطيسي سياه است. با گذشت زمان، ذرات اكسيد آهن مغناطيسي به يكديگر متصل مي شوند و در قسمت هاي باريك سيستم جمع مي شوند. رايج ترين مكان هاي اين لجن عبارتند از:   -لوله هاي باريك. -سطوح انتقال حرارت -كويل هاي سرمايشي يا گرمايشي. -فن كويل.

كاهش سطح PH

مشكلات ديگر ممكن است با كاهش سطح pH آب ايجاد شود. كاهش pH مي تواند نشان دهنده رشد باكتري يا نشت در سيستم باشد كه بر سطح آب و مواد شيميايي تأثير مي گذارد. همچنين ، باكتري ها يا رسوبات معدني مي توانند توانايي سيستم در انتقال گرما را با پوشش دادن سطوح قطعات كاهش دهند. مراقبت منظم از اجزا از طريق آزمايش آب و نگهداري شيميايي از خوردگي اجزاي داخلي سيستم جلوگيري مي كند. در حالي كه سيستم هاي باز نياز به نظارت بر سطح آب و مشاهد ذرات معلق از محيط دارند، سيستم هاي مدار محدود به كنترل شيميايي آب نياز دارند. تصفيه آب و جلوگيري از خوردگي و يخ زدگي بخشي از نگهداري اين سيستم ها است.

سيستم تصفيه آب سيكل محدود

تصفيه آب سيكل محدود مناسب بايد قبل از راه اندازي سيستم جديد براي اولين بار آغاز شود. هنگامي كه سيستم سيكل محدود شروع به كار كرد، تا زماني كه سيستم علائم خرابي را نشان ندهد، نتايج خوردگي را مشاهد نخواهيد كرد. به همين دليل است كه هدف اكثر خدمات تصفيه آب جلوگيري از خوردگي، رسوب و  رشد ميكروبيولوژيكي است.  

در تئوري، يك سيستم سيكل محدود هرگز نبايد نشت كند. با اين حال، خوردگي تحت تاثير ميكروبيولوژيكي (MIC) مي تواند به سرعت منجر به نشت سيكل محدود در سيستم هاي غير تصفيه  شود. قبل از افزودن سيستم تصفيه آب، پرسنل در محل بايد سيكل محدود را بشويند تا از تجمع باكتري ها روي سطوح آهني جلوگيري شود. اين فرآيند كامل تميز كردن و شستشو يك دفاع بسيار موثر در برابر MIC است.

[caption id="attachment_3893" align="alignnone" width="600"] تصفيه آب سيكل بسته[/caption]

وقتي رشد ميكروبيولوژيكي كنترل نشود چه اتفاقي مي‌افتد؟

رشد فراوان باكتري ها، جلبك ها و قارچ ها روي سطوح مي تواند منجر به رسوب ميكروبيولوژيكي در سيستم هاي آب خنك كننده شود. اين مشكلات ميكروبيولوژيكي معمولاً سريعتر ايجاد مي شوند و در سيستم هاي سيكل باز گسترده تر هستند. با اين حال، سيستم‌هاي چرخشي محدود پتانسيل يكساني براي حمايت از رشد ميكروبي، خوردگي و رسوب‌هاي رسوب دارند.   هنگامي كه رشد ميكروبيولوژيكي كنترل نشود، مي تواند به سرعت يك بيوفيلم روي سطوح خيس تشكيل دهد.

اين تشكيل بيوفيلم‌هاي ميكروبي به باكتري‌هاي هوازي و بي‌هوازي اجازه رشد مي‌دهد و بر عملكرد تجهيزات تأثير منفي مي‌گذارد، خرابي  را تسريع مي‌كند و باعث خوردگي فلز مي‌شود. كنترل عوامل بيولوژيكي مانند باكتري ها و جلبك ها براي هر تصفيه آب خنك كننده موثر حياتي است.

زيست‌كش‌هاي كنترل چنين عواملي را با دو دسته از بيوسيدها ممكن مي‌سازند:

-بيوسيدهاي اكسيد كننده:

تركيبات مبتني بر كلر، برم و ازن، بيوسيدهاي اكسيد كننده اوليه هستند كه كنترل گسترده اي از عوامل بيولوژيكي را فراهم مي كنند. pH آب ممكن است بر اثربخشي بيشتر بيوسيدهاي اكسيد كننده تأثير بگذارد.  

-بيوسيدهاي غير اكسيد كننده:

اين گروه از مواد شيميايي در سيستم هاي محدود براي بستن، گرسنگي دادن يا از بين بردن توليد مثل باكتري ها استفاد مي شود. اين بيوسيدهاي غير اكسيد كن نيمه عمر بسيار كوتاهي در pH عملكرد استاندارد سيستم هاي محدود دارند و نياز به نظارت دقيق دارند.   كنترل سطح باكتري ها در سيستم هاي آب محدود از همان ابتداي پر كردن اول بسيار مهم است. شستشو و پيش تصفيه شيميايي براي جلوگيري از تكثير باكتري ها، جلبك ها و قارچ ها بر روي سطوح لوله ضروري است.  

صنايعي كه از فناوري سيكل محدود استفاده مي كنند

بخش هاي مختلفي از سيستم هاي خنك كن از مدار محدود كارآمدتر استفاد مي كنند. اين صنايع بايد در سيستمي سرمايه گذاري كنند كه در اوج كار خود عمل كند و در طول سال به سطوح نگهداري پايين تري نياز داشته باشد. توليدكنندگان، بيمارستان ها، تأسيسات صنعتي و بسياري از مشاغل و صنايع ديگر از  صرفه جويي بلندمدت ناشي از فناوري سيكل محدود استقبال مي كنند. تصفيه آب موثر تضمين مي‌كند كه فناوري سيكل  محدود شما سريع و مؤثر باقي مي‌ماند، به‌ويژه براي صنايعي كه نمي‌توانند آسيب‌هاي زياد يا خرابي طولاني‌مدت را به خطر بيندازند.  

تصفيه آب سيكل محدود سرمايشي و گرمايشي براي سيستم هاي اضطراري صنعتي

صنايع اغلب در صورت قطع برق به برنامه هاي پشتيبان نياز دارند. برخي از تأسيسات به ژنراتورها نياز دارند تا چراغ ها را روشن نگه دارند، در حالي كه برخي ديگر به يك سيستم خنك كننده اضطراري براي ادامه فرآيند و خنك كننده اجزا در صورت خرابي مكانيزم اوليه نياز دارند. تصفيه آب سيكل محدود براي بسياري از سيستم هاي اضطراري صنعتي كه به آب خنك كن متكي هستند ضروري است.  

ذكر چند نمونه:

به عنوان مثال، ژنراتورهاي برق پشتيبان مورد استفاده براي سازه هاي تجاري مانند بيمارستان ها يا صنايع معمولا داراي سيستم هاي سيكل محدود هستند. موتورهاي اين ژنراتورها نيازي به استفاده منظم ندارند، اما در هنگام كار به سيستم خنك كننده نياز دارند. افزايش راندمان يك سيستم مدار محدود از تصفيه مناسب آب باعث مي شود ژنراتور آب خنك كن كافي داشته باشد و هميشه آماد باشد.   تاسيسات هسته اي و ساير نيروگاه ها از خنك كن آب حلقه محدود براي قطعات ايمني و غيرايمن استفاده مي كنند. به لطف مسيرهاي خنك‌كن متعدد، قسمت‌هاي يك سيستم در دماي عملياتي ايمن باقي مي‌مانند.

در تأسيسات هسته‌اي، مكانيسم‌هاي خنك‌كننده اضافي براي ايمني نيروگاه حياتي هستند. اگر كارخانه سرمايش اوليه خود را از دست بدهد، سيستم سيكلبسته امكان حذف مداوم گرما را فراهم مي كند. مانند ژنراتورهاي پشتيبان در بيمارستان‌ها، سيستم‌هاي حلقه محدود نيروگاه‌هاي هسته‌اي بايد هميشه آماد تعامل كامل در مواقع اضطراري باشند.  

كاربردهاي صنعتي سيستم هاي سيكل محدود

سيستم هاي سيكلمحدود بيشتر از موارد اضطراري كاربرد دارند. بسياري از صنايع از اين براي خنك سازي فرآيند استفاد مي كنند. به عنوان مثال، اكثر كارخانه‌هاي فرآوري مواد غذايي و نوشيدني از برج‌هاي خنك‌كن باز براي سرمايش فرآيند استفاد مي‌كنند. با اين حال، برخي از گياهان سيستم هاي سيكل محدود انرژي و آب كارآمد تري را براي سرمايش انتخاب كرده اند. اين تاسيسات ممكن است از سيستم هاي آدياباتيك استفاده كنند كه تغييرات فشار را براي تغيير دما اعمال مي كنند.

ساير سيستم‌هاي سيكل محدود مشابه در نزديكي چيلرهاي نوشيدني براي خنك‌سازي كارآمدتر و با كنترل دقيق‌تر براي هر فرآيند جداگانه استفاده مي‌شوند.  همچنين، سيستم هاي خنك كن مدار محدود نيز براي خنك كردن اجزاي يك نيروگاه استفاده مي كنند. سيستم‌هاي آب به خنك كردن ياتاقان‌ها كمك مي‌كنند، در حالي كه خنك‌كننده‌هاي ديگر، روغن، كمپرسورهاي هوا و روغن را خنك مي‌كنند. در يك نيروگاه، قطعات متحرك مي توانند مقادير زيادي گرما توليد كنند. استفاده از تصفيه آب خنك كن مي تواند سايش حرارتي اين اجزا را كاهش دهد و يك سيستم حلقه محدود خنك مي شود در حالي كه نياز به نگهداري كمتري دارد.  

مزاياي سيستم سيكل محدود سرمايشي گرمايشي

سيستم هاي سيكل محدود در مقايسه با سيستم هاي باز مزاياي متعددي دارند. در حالي كه گرمايش يا سرمايش حلقه محدود در ابتدا هزينه بيشتري دارد، با گذشت زمان، اين هزينه با صرفه جويي ناشي از راندمان بهتر در همه شرايط جبران مي شود. اگر قبلاً يك سيستم حلقه محدود داريد، احساس مي كنيد سرمايه گذاري با كيفيتي انجام داده ايد. اگر نياز به تعويض سيستم خود داريد، در نظر بگيريد كه چگونه يك سيستم محدود مي تواند در هزينه شما صرفه جويي كند - مشروط بر اينكه سيستم را در طول سال هايي كه از آن استفاده مي كنيد نظارت داشته باشيد و به اندازه كافي آب ان را تصفيه كنيد.

1. كارايي را افزايش مي دهد

سيستم هاي حلقه محدود كارآمدتر از سيستم هاي باز هستند. از آنجايي كه طراحي آنها آب را در داخل سيستم محصور نگه مي دارد، سيستم هاي محدود به طور دوره اي به آب اضافي براي جايگزيني آب از دست رفته در اثر تبخير نياز ندارند. راندمان همچنين در زمستان افزايش مي‌يابد كه سيستم‌هاي حلقه محدود مي‌توانند خشك كار كنند و از يخ زدگي در ماه‌هاي سردتر جلوگيري مي‌كنند.   كاهش نياز آنها به تعمير و نگهداري به اين معني است كه شما از هزينه هاي نگهداري كمتر و عملكرد طولاني تر سيستم بهره مند خواهيد شد.

از آنجايي كه سيستم هاي حلقه محدود به مبدل حرارتي جداگانه نياز ندارند، همانطور كه سيستم هاي باز نياز دارند، فضاي كمتري را در تاسيسات شما اشغال مي كنند. در حالي كه شما نبايد تمام مراقبت از سيستم خود را متوقف كنيد، طراحي مدار محدود به بررسي هاي كمتري در طول سال نياز دارد.   براي صرفه جويي بيشتر در انرژي، سيستم هاي خنك كنمدار محدود امكان تغيير سرعت پمپ را فراهم مي كنند. كاهش سرعت پمپ مي تواند باعث صرفه جويي در انرژي در هنگام كاهش نيازهاي خنك كن شود. انعطاف پذيري براي تطبيق با نيازهاي خنك كن و انرژي، سيستم هاي حلقه محدود را در مصرف انرژي كارآمدتر مي كند. با اين حال، اين تنها راهي نيست كه سيستم هاي بسته مي توانند با تغييرات سازگار شوند.

1. توانايي انطباق با عملكرد بهينه

سيستم هاي خنك كننده مدار بسته عملكرد و كارايي را تا 50 درصد در مقايسه با سيستم هاي باز بهبود مي بخشد. مدار بسته چهار راه براي انطباق با نيازهاي خنك كننده و تغييرات دماي بيرون دارد:  

-عملكرد خشك:

سيستم بدون آب خنك كننده كار مي كند كه سيستم را از يخ زدگي محافظت مي كند و نياز به آزمايش آب و تصفيه شيميايي را از بين مي برد. اين گزينه در آب و هواي معتدل با جفت كردن فن هاي اگزوز با مبدل حرارتي بهترين عملكرد را دارد. براي اين گزينه نيازي به آب خنك كننده نداريد.

عملكرد آزاد:

عمليات آزاد زماني اتفاق مي افتد كه چيلر را خاموش مي كنيد. اين گزينه به جاي چيلر از دماي محيط براي خنك كردن آب فرآيند استفاده مي كند.

خنك كننده آدياباتيك:

تأسيساتي كه در شرايط گرم كار مي كنند ممكن است به تغييرات فشار خنك كننده آدياباتيك نياز داشته باشند. يك سيستم تحت فشار مي تواند به خنك كردن آب تا دماي پايين تر از روش هاي سنتي كمك كند.

سرعت هاي متغير:

سيستم هاي محدود از سرعت هاي متغير براي به حداكثر رساندن  انرژي بدون كاهش قدرت خنك كن استفاد مي كنند. اين ويژگي اجازه مي دهد تا كنترل بيشتري بر فرآيند خنك سازي داشته باشيد. در مقايسه با فن هايي كه فقط داراي كنترل روشن و خاموش هستند، فن هاي متغير مصرف انرژي را تا 25 درصد كاهش مي دهند.   سازگاري سيستم هاي محدود را گزينه بهتري براي آب و هواي متغير مي كند، اما در نهايت نگهداري سيستم هزينه آن را در طول زمان تعيين مي كند.
خوشبختانه، سيستم هاي سيكل محدود داراي طراحي هستند كه نياز به تميز كردن و نگهداري منظم و دقيق را كاهش مي دهد. پيش تصفيه موثر در برابر اكثر نگراني هاي سيستم سيكل محدود دفاع مي كند.  

3. قرار گرفتن در معرض آلاينده ها را به حداقل مي رساند

سيستم هاي سيكل محدود داراي منفذي به هوا نيستند، اما اين بدان معنا نيست كه سيستم از مواد خارجي موجود در آب محافظت كامل دارد. كاهش آلايندها و آلودگي هاي موجود در سيستم با طولاني‌تر كردن مدت زمان قبل از نياز به تعويض قطعات، عمر كل سيستم را افزايش مي‌دهد.   به لطف طراحي محدود، اين سيستم مي‌تواند هفته‌ها بين عمليات شيميايي با آب تصفيه‌ و نظارتي فاصله داشته باشد. در يك سيستم بدون نشتي، تا زماني كه نظارت و تصفيه آب به طور منظم صورت گيرد، اين برنامه ريزي بايد براي به حداقل رساندن آلايند ها كافي باشد.

اگر بيش از حد طولاني از سيستم غفلت كنيد، ممكن است نشتي ايجاد شود كه نگهداري آن را دشوارتر مي كند.

  براي جلوگيري از خوردگي در اجزاي فولاد كربني، آب بايد pH بالا يا قليايي داشته باشد. براي حفظ تعادل شيميايي صحيح، متخصصان تصفيه آب چندين گزينه در اختيار دارند:  

درمان هاي پليمري:

زماني كه به طور انحصاري براي برج هاي خنك كن باز استفاد مي شد، درمان هاي پليمري اكنون به حفظ سيستم هاي محدود كمك مي كند. اين درمان ها اجزايي را در آب مي پراكنند كه ممكن است به خوردگي يا رسوب كمك كند. با يك سيستم كاملا محدود، درمان هاي پليمري بر محيط زيست تأثير نمي گذارد.

نيتريت سديم:

نيتريت سديم عملكردي غيرمعمول دارد. اين ماده شيميايي به طور عمدي كل سيستم را به طور يكنواخت خورد مي كند به طوري كه خوردگي يكنواخت هيچ نقطه ناهمواري براي سايش اضافي باقي نمي گذارد. نقطه ضعف استفاده از نيتريت سديم در يك سيستم محدود ناشي از باكتري هاي موجود در سيستم است. برخي از باكتري ها نيتريت سديم را مصرف مي كنند كه باعث افزايش جمعيت آنها مي شود. سطوح بالاي باكتري مي تواند لايه هايي ايجاد كند كه به خوردگي كمك مي كند.

موليبدات سديم:

موليبدات سديم اكسيداسيون را مهار مي كند. متأسفانه قيمت اين تركيب به دليل ناآرامي هاي سياسي در مناطق مرتبط با موليبديت بسيار متفاوت است. اين مواد تنها گزينه‌ها براي حفظ يك سيستم سيكل محدود نيستند، بلكه نمونه‌اي از محصولاتي هستند كه متخصصان تعمير و نگهداري مي‌توانند از آن استفاده كنند.  

با ما تماس بگيريد

براي جلوگيري از آسيب جدي ناشي از آب تصفيه نشده، به تصفيه مكرر سيستم و محتويات آن نياز داريد. سيستم سيكل محدود به يك متخصص براي تعويض فيلترها، انجام بررسي تعادل pH و انجام بررسي هاي تعمير و نگهداري نياز دارد. ما متخصصان تصفيه آب داريم كه راه درست متعادل كردن تركيب شيميايي آب در سيستم شما را مي دانند. براي اطلاعات بيشتر در مورد تصفيه آب و تعمير و نگهداري سيستم، همين امروز با ما تماس بگيريد.

ما مي خواهيم به شما كمك كنيم كه يك سيستم تميز و ماندگار داشته باشيد.

براي تصفيه آب  با ما تماس بگيريد

[caption id="attachment_3910" align="aligncenter" width="480"] بيوراكتور غشايي MBR[/caption]

بيوراكتور غشايي MBR

با توجه به رشد جمعيت انساني در سطح جهان، صنايع مختلف نيز رشد كرده اند. نياز به تامين آب و ايجاد فناوري هاي تصفيه مناسب و با كيفيت يك نياز است. اين دو نياز حياتي را مي توان با كمك بيوراكتور غشايي (MBR) كه در حذف مواد آلي و معدني به عنوان يك واحد بيولوژيكي براي تصفيه فاضلاب مؤثر است، به دست آورد.

MBR به طور گسترده براي تصفيه فاضلاب شهري و صنعتي استفاده مي شود.

يكي از روش هايي كه بر اساس لجن فعال و براي رفع مشكلات اين روش به ويژه كاهش مراحل فرايند تصفيه (حذف ته نشيني و گند زدايي) و نيز به دست آوردن راندمان بسيار بالا در كاهش مواد آلاينده آلي ابداع و توسعه پيدا كرد ، روش بيوراكتور غشايي است.

اين فرايند شامل يك راكتور  بيولوژيكي شبيه فرايند لجن فعال است، با اين تفاوت كه عمليات جداسازي لجن از آب توسط يك سيستم ميكروفيلتراسيون (غشا) انجام مي شود.

اين سيستم شامل ورق هاي مسطح با فيلتراسيون صفحه اي است و در معرض فشار بالا با مقدار 5/3 بار در ورودي عمل مي كرد و داراي نرخ پايين جريان و بازده متوسط نفوذپذيري بود.

محققان پيشرفت فني در زمينه تصفيه فاضلاب شهري را كه شامل حذف بارهاي آلودگي فرساينده بوده را در چند سال گذشته به طور قابل توجهي گسترش دادند و جريان فرآيند تصفيه خانه هاي فاضلاب را بهبود بخشيدند .

پساب تصفيه خانه فاضلاب فيلتراسيون ميكرو و فوق العاده، همراه با فرآيند لجن فعال را در سال هاي اخير روشي مناسب براي به حداقل رساندن ميكروبها مي دانند.

بنابراين مي توان استانداردهاي تخليه را براي پساب هاي تصفيه فاضلاب بدون نياز به مخازن معمولي هوادهي و شفاف سازي ثانويه يا كارخانه هاي تصفيه و ضد عفوني تشديد كرد

فوايد جايگريني فن آوري بيوراكتور غشايي  با تصفيه مرسوم فاضلاب شهري (فناوري 2004 هوبر):

• اكثر الزامات نظارتي فعلي توسط مرحله جداسازي غشاء برآورده خواهد شد

• فناوري بيوراكتور غشايي يك تكنيك صرفه جويي در فضا است. طراحي مبتني بر ماژول آن اجازه مي دهد تا ظرفيت به راحتي در صورت نياز افزايش يابد.

• كاهش قيمت ممبران در سال هاي آينده ادامه خواهد داشت.

• تصفيه بيولوژيكي را با مرحله جداسازي غشايي تركيب مي كند.

اين تركيب، مزاياي متعددي نسبت به تصفيه معمولي لجن فعال و به دنبال آن مخزن ته نشيني دارد:

• مخزن ته نشيني به دليل جدا شدن غشاء غير ضروري است.

بيوراكتورهاي غشايي غوطه ور مي توانند تا 5 برابر كوچكتر از يك گياه لجن فعال معمولي باشند

• بيورآكتورهاي غشايي را مي توان در جامدات معلق مشروب تا 20000 ميلي گرم در ليتر مخلوط كرد.

• غلظت زيست توده مي تواند بيشتر از سيستم هاي معمولي باشد كه حجم راكتور را كاهش مي دهد.

• غشاء مي تواند مواد محلول با وزن مولكولي بالا را حفظ كند،

و منجر به بهبود تجزيه زيستي آن در بيوراكتورشود.

• كيفيت پساب خوب.

• قابليت ضد عفوني خوب، با كاهش قابل توجه باكتري ها و ويروس ها با استفاده از غشاهاي UF و MF قابل دستيابي است.

[caption id="attachment_3911" align="aligncenter" width="423"] MBR[/caption]

آشنايي با فرآيند MBR در تصفيه فاضلاب

[caption id="attachment_3919" align="aligncenter" width="500"] MBR[/caption]

1-مقدمه

فرآيند MBR يك سيستم تصفيه فاضلاب يكپارچه است كه از تركيب فرآيند تصفيه بيولوژيكي (لجن فعال) با يك سيسـتم ممبراني مستغرق تشكيل شده است. اين فرآيند با ادغام واحدهاي ته نشـيني (زلال سـازي)، هـوادهي و فيلتراسـيون در يـك راكتور، جايگزين فرآيند هاي تصفيه متعارف (لجن فعال متعارف) شده و يك سيستم ساده و موثر را تشكيل مي دهد كه هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه و هزينه هاي بهره برداري سيستم را كاهش مي دهد.

در اين فرآيند با جايگزيني واحـد تـه نشـيني ثقلي با سيستم جداكننده ممبراني، منافع زيادي از قبيل افزايش پايداري در بهره برداري، كاهش توليد لجـن مـازاد و كيفيـت بسيار بالاتر پساب خروجي بدست مي آيد.

بنابراين اين سيستم، فرآيند مناسبي است كه مي توانـد در محـدوده وسـيعي بـراي سيستمهاي استفاده مجدد از پساب تصفيه شده در تصفيه فاضلابهاي شهري و صنعتي بكار گرفته شود.

۲ -فرآيند لجن فعال بدون استفاده از مخزن ته نشيني (با استفاده از ممبران به روش MBR )

فرآيند MBR يك فرآيند لجن فعال رشد معلق است كه با يك سيستم ممبرانـي (معمـولا از نـوع ممبـران هـاي رشـته اي توخالي (fiber Hollow (يا نوع لوله اي (Tubular ( (ادغام شده است. در اين فرآيند ، سيستم ممبراني نقش واحـد تـه نشيني (زلال سازي) در جداسازي جامدات معلق در سيستم لجن فعال متعارف را بر عهده دارد.

اين موضـوع در شـكل شـماره يك به خوبي نشان داده شده است.

[caption id="attachment_3920" align="aligncenter" width="517"] فرآيند لجن فعال[/caption]

در فرآيند MBR معمولا ممبران ها بصورت مستغرق در واحد هوادهي قرار داشـته و بصـورت مسـتقيم بـا فاضـلاب و مـايع مخلوط (liquor Mixed (در تماس مي باشند. در اين فرآيند با استفاده از پمپ مكش، با صرف انرژي كمـي، خـلا بوجـود مي آيد كه استخراج پساب تصفيه شده از درون ممبران ها به بيرون را به دنبال دارد.

علاوه بر اين در اين فرايند، مقداري هوا نيز از كف واحد هوادهي به اين واحد وارد مي شود تا سطح خارجي رشته هاي ممبراني را تميز نموده و جامدات پذيرش نشـدهتوسط ممبران ها را از سطح ممبران ها كنار زده و جابجا نمايد. لجن مازاد در اين فرآيند نيز معمولا بصورت مسـتقيم از واحـد هوادهي به خارج پمپ مي شود.

۳ -آشنايي با ممبران/مدول (Module/Membrane )
۳-۱ -رشته خالي تقويت شده (محكم شده)

يك رشته (ميكرو تيوب) شكل داده شده ممبراني (مانند شكل شماره ۲) (كه بصورت مستغرق در فاضلاب قرار مي گيـرد)، بـا
امكان فيلتراسيون ذرات ميكرو و ويروس ها و باكتريها، ساختار متخلخلي را بوجود مي آورده كه امكان بدست آوردن پساب بـا
كيفيت بسيار بالاتر را فراهم نموده و مي تواند براي تصفيه فاضلاب سيستم بسيار مناسبي باشد.

[caption id="attachment_3921" align="aligncenter" width="627"] شكل 2[/caption]

۳-۲ -مقاومت مكانيكي بسيار بالاي ممبران ها

هرچند امكان تخريب سطح ممبران ها در اثر تاثيرات فيزيكي و اصطكاك بين رشته هاي ممبران هـا در اثـر هـوادهي وجـود دارد، اما تقويت ممبران ها و محكم نمودن از شكست آنها تحت شرايط هوادهي زياد جلوگيري مي كنـد. لازم بـه ذكـر اسـت تقويت ممبران ها با محكم نمودن ممبران هاي رشته اي از دو طرف و ساخت مدول هاي ممبراني حاصل مي شود.

۳-۳ -تراوائي (قابليت نفوذ) بسيار خوب ممبران ها

٤ ساختار اسفنجي با تخلخل زياد لايه هاي رشته اي ممبران ها، با قدرت انتخابگري بالا در عبـور ذرات بسـيار ريـز، تراوائـي و قابليت نفوذ بسيار خوبي براي ممبران ها فراهم مي كند كه منافع زيادي را به دنبال دارد.

۳-۴ -خصوصيات مدول هاي ممبراني

هر مدول از ممبران شامل ساختاري از چند رشته توخالي ممبران است كه جهت فيلتراسيون در آنها از خارج بـه داخـل اسـت.
علاوه بر اين هر مدول از اين ممبران ها شامل گروهي از رشته هاي توخالي است كه درون يك فريم (قـاب) مسـتطيلي قـرار گرفته است (مانند شكل شماره ۳ .

(دو انتهاي هر يك ار فيبرهاي رشته اي ممبرانـي بـه بـالا و پـايين هـدرها (Headers) متصل است. هر هدر شامل يك لايه رزين متخلخل است كه رشته ها بمنظور اينكه محتوياتشان بـه كانـال هـاي جمـع آوري آبهاي نفوذي اتصال پيدا كند، در آنجا به هم مي رسند.

[caption id="attachment_3922" align="aligncenter" width="566"] مدول هاي ممبراني[/caption]

هر مدول ممبراني شامل صدها رشته ممبران يك اندازه كه بطور عمودي بين دو هدر و تيرحائل قرار مي گيرد. چنـد مدول ممبران اسمبل  با هدر مشترك در فريم هاي مختلف درون واحد هوادهي در فرآيند MBR نصب است.

[caption id="attachment_3927" align="aligncenter" width="443"] جدول 1[/caption]

۴ -فوائد بكارگيري فرآيند لجن فعال ممبراني يا MBR

الف – اشغال فضاي كم در اين فرآيند معمولا ممبران ها بصورت مستقيم و مستغرق در يك مخزن هـوادهي قـرار گرفتـه و در نتيجـه مقـادير بـالاي غلظت مايع مخلوط يا MLSS به ميزان متوسط ۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ ميليگرم در ليتر در حين بكارگيري و بهره بـرداري از ايـن سيستم در مخزن هوادهي حاصل مي شود. به اين ترتيب و با توجه به حذف واحدهاي ته نشيني، ضـدعفوني و فيلتراسـيون از
سيستم متعارف تصفيه، فضاي مورد نياز جهت اشغال توسط فرآيند لجن فعال ممبراني يا MBR به مراتب كوچكتر (حـدود ۴ برابر كمتر از فرآيند لجن فعال متعارف) از فضاي اشغال شده سيستم هاي لجن فعال متعارف مي باشد.
ب – امكان تغيير آسان فرآيندهاي لجن فعال متعارف به لجن فعال ممبراني
واحدهاي تصفيه موجود به راحتي با استغراق ممبران ها در واحدهاي هوادهي مي توانند بـه سيسـتم لجـن فعـال ممبرانـي بـا راندمان بسيار بالاتر تغيير پيدا نمايند.
ج- مدولار و به آساني قابل توسعه سيستم مدولار ممبراني با افزودن مدول هاي ديگري از ممبران ها به آساني براي رسيدن به ظرفيت هاي بالاتر قابل توسـعه است.
د- كاهش توليد لجن مازاد در اين فرآيند بدليل زمان ماندگاري بالاي لجن، توليد لجن مازاد تا ۷۰ درصد كاهش پيدا مي كند.
ه- كنترل كارآمد گرفتگي ها هواي تميز كننده كه از كف مدول هاي ممبراني به واحد هوادهي وارد مي شود و شستشوي معكوس و اتوماتيك ممبـران هـا، سيستم كارآمدي را بوجود آورده و از گرفتگي آنها جلوگيري مي كند.

۵ -كاربردهاي فرآيند ممبران بيورآكتور يا MBR

فرآيند ممبران بيوراكتور يا MBR براي كاربري هاي زير مناسب است:

• براي ارتقاء ظرفيت تصفيه خانه هاي فاضلاب در حال بهره برداري
•  تصفيه فاضلابهاي با غلظت بالا نظير فاضلاب صنايع غذايي و داروسازي
  
• اين تصفيه فاضلابهاي با غلظت بالاي آمونيوم نظير شيرابه ها
  
• و تصفيه فاضلابهاي بهداشتي بخصوص در مناطقي كه بلحاظ فضاي تصفيه خانه محدوديت وجود دارد.
  
• استفاده مجدد و بازگردش پساب تصفيه شده تصفيه خانه هاي فاضلاب
  

شكل شماره ۴ دو كاربرد از كاربردهاي فرآيند MBR را نشان مي دهد.

[caption id="attachment_3924" align="aligncenter" width="500"] شكل شماره 4[/caption][caption id="attachment_3925" align="aligncenter" width="612"] جدول 2[/caption]

برخي پارامترهاي بهره برداري و راندمان حذف و كيفيت پساب خروجي از فرآيند MBR در جداول شـماره ۳ و ۴ ارائـه شـده
است.

[caption id="attachment_3926" align="aligncenter" width="614"] جدول 3[/caption]

بيوراكتور غشايي

تفاوت اصلي بين بيوراكتور غشايي و كارخانه هاي تصفيه سنتي فاضلاب كه از لجن فعال براي گام نهايي تصفيه استفاده مي كردند، استفاده از غشا براي جداسازي جامدات و تصفيه فاضلاب مي باشد. بيوراكتورهاي غشايي مي توانند در هر دو نوع رشد متصل و معلق توسعه پيدا كنند.

بيوراكتورهاي غشايي از دو بخش عمده بيولوژيكي و مدول غشايي تشكيل مي شود. در واحد بيولوژيكي تشكيل شده در بيوراكتور، ميكروارگانيزم هاي قرار داده شده تجزيه ي بيولوژيكي تركيبات را به عهده دارند و در مدول غشايي عمل جداسازي فيزيكي تركيبات از آب انجام مي شود.

سيستم هاي بيوراكتور هاي غشايي جايگزين مناسبي براي لجن فعال متعارف مي باشد و از اين طريق باعث بهبودي جداسازي لجن و پساب خروجي مي شوند. غشا موجود در MBR  از خروج جامدات بيولوژيكي و جامدات محلول با وزن ملكولي بالا، از بيوراكتور جلوگيري مي كند و تقريبا تمام مواد آلي در داخل MBR  به آب و دي اكسيد كربن تبديل مي شود.

در سيستم هاي MBR  هيچ گونه وسيله ي متحركي وجود ندارد و هوادهي سيستم با استفاده از هوادهي ديفيوزري انجام مي شود.

 

[caption id="attachment_3913" align="alignnone" width="500"] MBR[/caption]

غشا (Membrane)

در طول تصفيه فاضلاب به روش MBR، جداسازي جامد و مايع توسط غشاهاي ميكروفيلتراسيون (MF) يا اولترافيلتراسيون (UF) حاصل مي شود.

غشا يا ممبران به سادگي يك ماده دو بعدي است كه براي جداسازي اجزاي مايعات معمولاً بر اساس اندازه نسبي يا بار الكتريكي استفاده مي شود. قابليت غشايي كه اجازه انتقال فقط تركيبات خاص را بدهد، نيمه نفوذپذير (semi-permeability) نام دارد.

اين يك روند فيزيكي است، جايي كه اجزاي جدا شده از نظر شيميايي بدون تغيير باقي مي مانند.

انواع غشاهاي مورد استفاده در MBR

• مارپيچي
• صفحه و قاب
• فيبر توخالي
• لوله‌اي
• ديسك دوار

[caption id="" align="alignnone" width="700"] انواع غشاهاي مورد استفاده در بيوراكتور[/caption]

بهره برداري و نگهداري

[caption id="" align="alignnone" width="1024"] گرفتگي يا فولينگ (Fouling)[/caption]

مزاياي استفاده از سيستم MBR موارد ذيل مي باشد:

1. تامين اكسيژن محلول به منظور تجزيه كامل مواد آلي،

2. ايجاد نيروي حركتي به منظور حركت مارپيچي فاضلاب در نتيجه افزايش زمان تماس و افزايش تجزيه ميكروبي،

3. حذف جامدات موجود در سيستم بدون شستشوي معكوس و حذف لجن،

4. عدم توليد بوهاي نامطلوب با جايگزيني جداسازي جامدات به وسيله ته نشيني ثقلي در حوضچه ته نشيني ثانويه با جداسازي غشايي

تماس با ما:

[caption id="attachment_3910" align="aligncenter" width="480"] بيوراكتور غشايي MBR[/caption]

بيوراكتور غشايي MBR

با توجه به رشد جمعيت انساني در سطح جهان، صنايع مختلف نيز رشد كرده اند. نياز به تامين آب و ايجاد فناوري هاي تصفيه مناسب و با كيفيت يك نياز است. اين دو نياز حياتي را مي توان با كمك بيوراكتور غشايي (MBR) كه در حذف مواد آلي و معدني به عنوان يك واحد بيولوژيكي براي تصفيه فاضلاب مؤثر است، به دست آورد.

MBR به طور گسترده براي تصفيه فاضلاب شهري و صنعتي استفاده مي شود.

يكي از روش هايي كه بر اساس لجن فعال و براي رفع مشكلات اين روش به ويژه كاهش مراحل فرايند تصفيه (حذف ته نشيني و گند زدايي) و نيز به دست آوردن راندمان بسيار بالا در كاهش مواد آلاينده آلي ابداع و توسعه پيدا كرد ، روش بيوراكتور غشايي است.

اين فرايند شامل يك راكتور  بيولوژيكي شبيه فرايند لجن فعال است، با اين تفاوت كه عمليات جداسازي لجن از آب توسط يك سيستم ميكروفيلتراسيون (غشا) انجام مي شود.

اين سيستم شامل ورق هاي مسطح با فيلتراسيون صفحه اي است و در معرض فشار بالا با مقدار 5/3 بار در ورودي عمل مي كرد و داراي نرخ پايين جريان و بازده متوسط نفوذپذيري بود.

محققان پيشرفت فني در زمينه تصفيه فاضلاب شهري را كه شامل حذف بارهاي آلودگي فرساينده بوده را در چند سال گذشته به طور قابل توجهي گسترش دادند و جريان فرآيند تصفيه خانه هاي فاضلاب را بهبود بخشيدند .

پساب تصفيه خانه فاضلاب فيلتراسيون ميكرو و فوق العاده، همراه با فرآيند لجن فعال را در سال هاي اخير روشي مناسب براي به حداقل رساندن ميكروبها مي دانند.

بنابراين مي توان استانداردهاي تخليه را براي پساب هاي تصفيه فاضلاب بدون نياز به مخازن معمولي هوادهي و شفاف سازي ثانويه يا كارخانه هاي تصفيه و ضد عفوني تشديد كرد

فوايد جايگريني فن آوري بيوراكتور غشايي  با تصفيه مرسوم فاضلاب شهري (فناوري 2004 هوبر):

• اكثر الزامات نظارتي فعلي توسط مرحله جداسازي غشاء برآورده خواهد شد

• فناوري بيوراكتور غشايي يك تكنيك صرفه جويي در فضا است. طراحي مبتني بر ماژول آن اجازه مي دهد تا ظرفيت به راحتي در صورت نياز افزايش يابد.

• كاهش قيمت ممبران در سال هاي آينده ادامه خواهد داشت.

• تصفيه بيولوژيكي را با مرحله جداسازي غشايي تركيب مي كند.

اين تركيب، مزاياي متعددي نسبت به تصفيه معمولي لجن فعال و به دنبال آن مخزن ته نشيني دارد:

• مخزن ته نشيني به دليل جدا شدن غشاء غير ضروري است.

بيوراكتورهاي غشايي غوطه ور مي توانند تا 5 برابر كوچكتر از يك گياه لجن فعال معمولي باشند

• بيورآكتورهاي غشايي را مي توان در جامدات معلق مشروب تا 20000 ميلي گرم در ليتر مخلوط كرد.

• غلظت زيست توده مي تواند بيشتر از سيستم هاي معمولي باشد كه حجم راكتور را كاهش مي دهد.

• غشاء مي تواند مواد محلول با وزن مولكولي بالا را حفظ كند،

و منجر به بهبود تجزيه زيستي آن در بيوراكتورشود.

• كيفيت پساب خوب.

• قابليت ضد عفوني خوب، با كاهش قابل توجه باكتري ها و ويروس ها با استفاده از غشاهاي UF و MF قابل دستيابي است.

[caption id="attachment_3911" align="aligncenter" width="423"] MBR[/caption]

آشنايي با فرآيند MBR در تصفيه فاضلاب

[caption id="attachment_3919" align="aligncenter" width="500"] MBR[/caption]

1-مقدمه

فرآيند MBR يك سيستم تصفيه فاضلاب يكپارچه است كه از تركيب فرآيند تصفيه بيولوژيكي (لجن فعال) با يك سيسـتم ممبراني مستغرق تشكيل شده است. اين فرآيند با ادغام واحدهاي ته نشـيني (زلال سـازي)، هـوادهي و فيلتراسـيون در يـك راكتور، جايگزين فرآيند هاي تصفيه متعارف (لجن فعال متعارف) شده و يك سيستم ساده و موثر را تشكيل مي دهد كه هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه و هزينه هاي بهره برداري سيستم را كاهش مي دهد.

در اين فرآيند با جايگزيني واحـد تـه نشـيني ثقلي با سيستم جداكننده ممبراني، منافع زيادي از قبيل افزايش پايداري در بهره برداري، كاهش توليد لجـن مـازاد و كيفيـت بسيار بالاتر پساب خروجي بدست مي آيد.

بنابراين اين سيستم، فرآيند مناسبي است كه مي توانـد در محـدوده وسـيعي بـراي سيستمهاي استفاده مجدد از پساب تصفيه شده در تصفيه فاضلابهاي شهري و صنعتي بكار گرفته شود.

۲ -فرآيند لجن فعال بدون استفاده از مخزن ته نشيني (با استفاده از ممبران به روش MBR )

فرآيند MBR يك فرآيند لجن فعال رشد معلق است كه با يك سيستم ممبرانـي (معمـولا از نـوع ممبـران هـاي رشـته اي توخالي (fiber Hollow (يا نوع لوله اي (Tubular ( (ادغام شده است. در اين فرآيند ، سيستم ممبراني نقش واحـد تـه نشيني (زلال سازي) در جداسازي جامدات معلق در سيستم لجن فعال متعارف را بر عهده دارد.

اين موضـوع در شـكل شـماره يك به خوبي نشان داده شده است.

[caption id="attachment_3920" align="aligncenter" width="517"] فرآيند لجن فعال[/caption]

در فرآيند MBR معمولا ممبران ها بصورت مستغرق در واحد هوادهي قرار داشـته و بصـورت مسـتقيم بـا فاضـلاب و مـايع مخلوط (liquor Mixed (در تماس مي باشند. در اين فرآيند با استفاده از پمپ مكش، با صرف انرژي كمـي، خـلا بوجـود مي آيد كه استخراج پساب تصفيه شده از درون ممبران ها به بيرون را به دنبال دارد.

علاوه بر اين در اين فرايند، مقداري هوا نيز از كف واحد هوادهي به اين واحد وارد مي شود تا سطح خارجي رشته هاي ممبراني را تميز نموده و جامدات پذيرش نشـدهتوسط ممبران ها را از سطح ممبران ها كنار زده و جابجا نمايد. لجن مازاد در اين فرآيند نيز معمولا بصورت مسـتقيم از واحـد هوادهي به خارج پمپ مي شود.

۳ -آشنايي با ممبران/مدول (Module/Membrane )
۳-۱ -رشته خالي تقويت شده (محكم شده)

يك رشته (ميكرو تيوب) شكل داده شده ممبراني (مانند شكل شماره ۲) (كه بصورت مستغرق در فاضلاب قرار مي گيـرد)، بـا
امكان فيلتراسيون ذرات ميكرو و ويروس ها و باكتريها، ساختار متخلخلي را بوجود مي آورده كه امكان بدست آوردن پساب بـا
كيفيت بسيار بالاتر را فراهم نموده و مي تواند براي تصفيه فاضلاب سيستم بسيار مناسبي باشد.

[caption id="attachment_3921" align="aligncenter" width="627"] شكل 2[/caption]

۳-۲ -مقاومت مكانيكي بسيار بالاي ممبران ها

هرچند امكان تخريب سطح ممبران ها در اثر تاثيرات فيزيكي و اصطكاك بين رشته هاي ممبران هـا در اثـر هـوادهي وجـود دارد، اما تقويت ممبران ها و محكم نمودن از شكست آنها تحت شرايط هوادهي زياد جلوگيري مي كنـد. لازم بـه ذكـر اسـت تقويت ممبران ها با محكم نمودن ممبران هاي رشته اي از دو طرف و ساخت مدول هاي ممبراني حاصل مي شود.

۳-۳ -تراوائي (قابليت نفوذ) بسيار خوب ممبران ها

٤ ساختار اسفنجي با تخلخل زياد لايه هاي رشته اي ممبران ها، با قدرت انتخابگري بالا در عبـور ذرات بسـيار ريـز، تراوائـي و قابليت نفوذ بسيار خوبي براي ممبران ها فراهم مي كند كه منافع زيادي را به دنبال دارد.

۳-۴ -خصوصيات مدول هاي ممبراني

هر مدول از ممبران شامل ساختاري از چند رشته توخالي ممبران است كه جهت فيلتراسيون در آنها از خارج بـه داخـل اسـت.
علاوه بر اين هر مدول از اين ممبران ها شامل گروهي از رشته هاي توخالي است كه درون يك فريم (قـاب) مسـتطيلي قـرار گرفته است (مانند شكل شماره ۳ .

(دو انتهاي هر يك ار فيبرهاي رشته اي ممبرانـي بـه بـالا و پـايين هـدرها (Headers) متصل است. هر هدر شامل يك لايه رزين متخلخل است كه رشته ها بمنظور اينكه محتوياتشان بـه كانـال هـاي جمـع آوري آبهاي نفوذي اتصال پيدا كند، در آنجا به هم مي رسند.

[caption id="attachment_3922" align="aligncenter" width="566"] مدول هاي ممبراني[/caption]

هر مدول ممبراني شامل صدها رشته ممبران يك اندازه كه بطور عمودي بين دو هدر و تيرحائل قرار مي گيرد. چنـد مدول ممبران اسمبل  با هدر مشترك در فريم هاي مختلف درون واحد هوادهي در فرآيند MBR نصب است.

[caption id="attachment_3927" align="aligncenter" width="443"] جدول 1[/caption]

۴ -فوائد بكارگيري فرآيند لجن فعال ممبراني يا MBR

الف – اشغال فضاي كم در اين فرآيند معمولا ممبران ها بصورت مستقيم و مستغرق در يك مخزن هـوادهي قـرار گرفتـه و در نتيجـه مقـادير بـالاي غلظت مايع مخلوط يا MLSS به ميزان متوسط ۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ ميليگرم در ليتر در حين بكارگيري و بهره بـرداري از ايـن سيستم در مخزن هوادهي حاصل مي شود. به اين ترتيب و با توجه به حذف واحدهاي ته نشيني، ضـدعفوني و فيلتراسـيون از
سيستم متعارف تصفيه، فضاي مورد نياز جهت اشغال توسط فرآيند لجن فعال ممبراني يا MBR به مراتب كوچكتر (حـدود ۴ برابر كمتر از فرآيند لجن فعال متعارف) از فضاي اشغال شده سيستم هاي لجن فعال متعارف مي باشد.
ب – امكان تغيير آسان فرآيندهاي لجن فعال متعارف به لجن فعال ممبراني
واحدهاي تصفيه موجود به راحتي با استغراق ممبران ها در واحدهاي هوادهي مي توانند بـه سيسـتم لجـن فعـال ممبرانـي بـا راندمان بسيار بالاتر تغيير پيدا نمايند.
ج- مدولار و به آساني قابل توسعه سيستم مدولار ممبراني با افزودن مدول هاي ديگري از ممبران ها به آساني براي رسيدن به ظرفيت هاي بالاتر قابل توسـعه است.
د- كاهش توليد لجن مازاد در اين فرآيند بدليل زمان ماندگاري بالاي لجن، توليد لجن مازاد تا ۷۰ درصد كاهش پيدا مي كند.
ه- كنترل كارآمد گرفتگي ها هواي تميز كننده كه از كف مدول هاي ممبراني به واحد هوادهي وارد مي شود و شستشوي معكوس و اتوماتيك ممبـران هـا، سيستم كارآمدي را بوجود آورده و از گرفتگي آنها جلوگيري مي كند.

۵ -كاربردهاي فرآيند ممبران بيورآكتور يا MBR

فرآيند ممبران بيوراكتور يا MBR براي كاربري هاي زير مناسب است:

• براي ارتقاء ظرفيت تصفيه خانه هاي فاضلاب در حال بهره برداري
•  تصفيه فاضلابهاي با غلظت بالا نظير فاضلاب صنايع غذايي و داروسازي
  
• اين تصفيه فاضلابهاي با غلظت بالاي آمونيوم نظير شيرابه ها
  
• و تصفيه فاضلابهاي بهداشتي بخصوص در مناطقي كه بلحاظ فضاي تصفيه خانه محدوديت وجود دارد.
  
• استفاده مجدد و بازگردش پساب تصفيه شده تصفيه خانه هاي فاضلاب
  

شكل شماره ۴ دو كاربرد از كاربردهاي فرآيند MBR را نشان مي دهد.

[caption id="attachment_3924" align="aligncenter" width="500"] شكل شماره 4[/caption][caption id="attachment_3925" align="aligncenter" width="612"] جدول 2[/caption]

برخي پارامترهاي بهره برداري و راندمان حذف و كيفيت پساب خروجي از فرآيند MBR در جداول شـماره ۳ و ۴ ارائـه شـده
است.

[caption id="attachment_3926" align="aligncenter" width="614"] جدول 3[/caption]

بيوراكتور غشايي

تفاوت اصلي بين بيوراكتور غشايي و كارخانه هاي تصفيه سنتي فاضلاب كه از لجن فعال براي گام نهايي تصفيه استفاده مي كردند، استفاده از غشا براي جداسازي جامدات و تصفيه فاضلاب مي باشد. بيوراكتورهاي غشايي مي توانند در هر دو نوع رشد متصل و معلق توسعه پيدا كنند.

بيوراكتورهاي غشايي از دو بخش عمده بيولوژيكي و مدول غشايي تشكيل مي شود. در واحد بيولوژيكي تشكيل شده در بيوراكتور، ميكروارگانيزم هاي قرار داده شده تجزيه ي بيولوژيكي تركيبات را به عهده دارند و در مدول غشايي عمل جداسازي فيزيكي تركيبات از آب انجام مي شود.

سيستم هاي بيوراكتور هاي غشايي جايگزين مناسبي براي لجن فعال متعارف مي باشد و از اين طريق باعث بهبودي جداسازي لجن و پساب خروجي مي شوند. غشا موجود در MBR  از خروج جامدات بيولوژيكي و جامدات محلول با وزن ملكولي بالا، از بيوراكتور جلوگيري مي كند و تقريبا تمام مواد آلي در داخل MBR  به آب و دي اكسيد كربن تبديل مي شود.

در سيستم هاي MBR  هيچ گونه وسيله ي متحركي وجود ندارد و هوادهي سيستم با استفاده از هوادهي ديفيوزري انجام مي شود.

 

[caption id="attachment_3913" align="alignnone" width="500"] MBR[/caption]

غشا (Membrane)

در طول تصفيه فاضلاب به روش MBR، جداسازي جامد و مايع توسط غشاهاي ميكروفيلتراسيون (MF) يا اولترافيلتراسيون (UF) حاصل مي شود.

غشا يا ممبران به سادگي يك ماده دو بعدي است كه براي جداسازي اجزاي مايعات معمولاً بر اساس اندازه نسبي يا بار الكتريكي استفاده مي شود. قابليت غشايي كه اجازه انتقال فقط تركيبات خاص را بدهد، نيمه نفوذپذير (semi-permeability) نام دارد.

اين يك روند فيزيكي است، جايي كه اجزاي جدا شده از نظر شيميايي بدون تغيير باقي مي مانند.

انواع غشاهاي مورد استفاده در MBR

• مارپيچي
• صفحه و قاب
• فيبر توخالي
• لوله‌اي
• ديسك دوار

[caption id="" align="alignnone" width="700"] انواع غشاهاي مورد استفاده در بيوراكتور[/caption]

بهره برداري و نگهداري

[caption id="" align="alignnone" width="1024"] گرفتگي يا فولينگ (Fouling)[/caption]

مزاياي استفاده از سيستم MBR موارد ذيل مي باشد:

1. تامين اكسيژن محلول به منظور تجزيه كامل مواد آلي،

2. ايجاد نيروي حركتي به منظور حركت مارپيچي فاضلاب در نتيجه افزايش زمان تماس و افزايش تجزيه ميكروبي،

3. حذف جامدات موجود در سيستم بدون شستشوي معكوس و حذف لجن،

4. عدم توليد بوهاي نامطلوب با جايگزيني جداسازي جامدات به وسيله ته نشيني ثقلي در حوضچه ته نشيني ثانويه با جداسازي غشايي

تماس با ما:

                        زئوليت

[caption id="attachment_3947" align="aligncenter" width="768"] زئوليت[/caption]

كاربرد زئوليت در تصفيه آب و فاضلاب

زئوليت (Zeolite) يكي از قوي ترين فيلترهاي طبيعي مي باشد كه در تصفيه آب و فاضلاب، كشاورزي و غيره كاربرد داشته و به دليل عدم ثبات يوني و قدرت بالا در جذب آب مي توانند در حذف آلاينده ها كمك موثري داشته باشند.

اين ماده معدني كه داراي ساختاري متخلل مي باشد، مي تواند جايگزين مناسبي براي دانه هاي شن  در فيلتر شني به شمار رود. گروه صنعتي هفت؛ توليدكننده تجهيزات آب و فاضلاب، در ادامه به معرفي كامل اين ماده معدني پرداخته و كاربرد كاتاليزوري، جذب و تبادل يوني آن را بررسي نموده و به كاربرد آن در تصفيه فاضلاب صنعتي و بهداشتي و آب آشاميدني مي پردازد.

زئوليت چيست؟

زئوليت يكي از مواد معدني خانواده آلومينوسيليكات هيدارته مي باشد كه داراي ساختاري چهارضلعي بوده و توسط اكسل فردريك كرونستد؛ كاني شناس سوئدي در سال 1756 ميلادي نام گذاري شد. اين گروه از مواد معدني قدرت كاتاليزوري بالايي داشته و مي توانند با تبادل يوني و قدرت جذب بالا، فلزات سنگين و مواد آلي و آلاينده هاي موجود در آب و فاضلاب را حذف كنند.

اين مواد معدني داراي سطحي سرشار از بار مي باشند و به همين دليل به عنوان مبدل هاي كاتيوني در برخي از صنايع از جمله تصفيه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار ميگيرند. بار روي سطح Zeolite در اثر جايگزيني ايزومورفيك سيليكون با آلومينيوم در ساختار اين ماده معدني بدست آمده است.

اساس كار زئوليت

كاربرد گسترده زئوليت در صنايع مختلف، وجود خواص كاتاليزوري، تبادل يوني و جاذب اين مواد مي باشد كه مي توانند تاثير بسيار زيادي در حذف فلزات سنگيني مانند آهن، منگنز، روي و مس داشته باشند. اساس كار اين مواد به شرح زير مي باشد:

1. خاصيت كاتاليزوري

از مهم ترين خواص زئوليت ها مي توان به قدرت بالاي آنها در تسريع واكنش هاي شيميايي بر پايه اسيد و داراي مواد آلي اشاره نمود. به همين دليل است كه اين مواد در پالايشگاه هاي نفت و پتروشيمي كاربرد گسترده اي داشته و در تسريع واكنش هاي آنها به صورت موثري عمل مي كند.

1. قدرت جذب بالا

از ديگر ويژگي هاي بسيار مهم زئوليت مي توان به قدرت جذب بالاي آنها اشاره نمود. متخلل بودن سطح رويي Zeolite يك نقطه مثبت براي غربال گري مولكول هايي با اندازه هاي مختلف به شمار مي رود. علاوه براين، اين مواد قدرت بالايي در جذب آب و برخي از مواد آلي فرار در هوا دارند.

1. تبادل يوني

يكي از بزرگترين مشكلات در تصفيه آب، سختي گيري و حذف فلزات باردار معلق مي باشد كه به روش هاي مختلفي از قبيل تبادل يوني مي توان اين مشكل را برطرف نمود. ساختار متخلل زئوليت داراي كاتيون هاي هيدراته مي باشند كه مي توانند نقش موثري در تبادل يوني ايفا نمايند.  لازم به ذكر است كه Zeolite قدرت بالايي در حذف آلومينيوم و يون ساير فلزات سنگين با تبادل يوني داشته و به همين دليل است كه در تصفيه آب آشاميدني كاربرد زيادي دارد.

كاربرد زئوليت در تصفيه آب

يكي از بزرگترين مشكلات موجود در صنعت تصفيه آب آشاميدني، وجود يون هاي فلزات سنگين از قبيل كلسيم، منيزيم، روي و آلومينيوم در آب مي باشد كه اصطلاحا باعث افزايش درجه سختي اب ميشود.

اين مواد منجر به آسيب وارد شدن به دستگاه گوارشي شده و همچنين بدن را در توليد سنگ مثانه و كليه مستعد مي كند. به همين دليل با روش هاي مختلف لازم است درجه سختي آب كاهش پيدا كند كه يكي از روش هاي كاربردي در اين زمينه، استفاده از زئوليت در تصفيه آب آشاميدني مي باشد.

قدرت بالاي زئوليت ها در تبادل يوني و حذف يون هاي فلزات سنگين مي تواند تاثير بسيار مطلوبي در افزايش كيفيت آب و حذف رنگ و بو و كدورت آن ايجاد كند. البته لازم به ذكر است كه قدرت اين مواد در حذف آلاينده هاي موجود در آب به نوع آلاينده ها و مقدار آنها و همچنين phو مقدار آمونياك و همچنين دماي آب بستگي دارد.

كاربرد زئوليت در تصفيه فاضلاب

[caption id="attachment_3945" align="alignnone" width="1024"] زئوليت[/caption]

از ديگر كاربردهاي بسيار مهم زئوليت ها مي توان  به تصفيه فاضلاب بهداشتي و صنعتي اشاره نمود. وجود مواد آلاينده بسيار مضر از قبيل نيتروژن و فسفر و ساير مواد آلي در فاضلاب بهداشتي يا انساني يكي از نگراني هاي بزرگ مي باشد كه با روش هاي مختلف بايد از ورود آنها به طبيعت جلوگيري نمود.

با استفاده از زئوليت و انجام تبادل يوني مي توان اين مواد را حذف نمود. البته لازم به ذكر است كه به منظور افزايش قدرت آن براي تصفيه فاضلاب با روش هاي مختلف از قبيل اسيدشوي سورفكتانت اين مواد اصلاح ميشوند.

زئوليت اصلاح شده همچنين قدرت بالايي در حذف مواد سمي و آرسنيك و ذرات راديواكتيو موجود در فاضلاب هاي صنعتي دارند. همان طور كه اشاره شد، Zeolite داراي قدرت جذب بالايي نيز مي باشد كه مي توان از آن براي جذب گازهايي از قبيل فرمالدئيد و مونواكسيد كربن موجود در فاضلاب هاي صنعتي استفاده نمود. همچنين لازم به ذكر است كه زئوليت قادر به حذف كلينوپتيلوليت و شابازيت ها از فاضلاب هاي صنعتي مي باشد.

عليرغم قدرت بسيار بالاي Zeolite در تصفيه فاضلاب و حذف مواد آلاينده موجود در آنها، از ساير روش هاي شيميايي و تصفيه بيولوزيكي در فرايند تصفيه استفاده ميشود تا كيفيت پساب هاي خروجي تا حد زيادي افزايش پيدا كنند.

ساير كاربردهاي زئوليت

سه ويژگي مهم موجود در زئوليت ها از قبيل كاتاليزور، تبادل يون و جذب باعث شده است تا از اين مواد با اهداف مختلفي استفاده شود. علاوه بر كابرد زئوليت در تصفيه فاضلاب و آب، از آنها در مصارف زير نيز استفاده ميشود:

• مكمل مواد غذايي دام و طيور
• توليد اكسيژن در استخرهاي نگهداري و پرورش ماهي
• تصفيه آب استخر شنا
• بهبود خاك كشاورزي و باغباني
• حذف آمونياك و آمونيوم در فاضلاب

مزاياي زئوليت در تصفيه آب و فاضلاب

مهم ترين نقاط مثبت و مزاياي استفاده از زئوليت در تصفيه فاضلاب و آب عبارتند از:

• قدرت جذب بالا و حذف گازهاي سمي در تصفيه فاضلاب صنعتي
• قدرت بالا در كاهش سختي آب و حذف فلزات سنگين از قبيل روي، مس، آهن، منيزيم و آهن موجود در آب
• حذف كدورت، رنگ و بو آب
• حذف آمونياك در لجن و آب هاي موجود در استخر كه به شدت براي رشد ماهي ها مضر مي باشند
• قدرت آبگيري بالا
• قيمت ارزان نسبت به رزين

طراحي و توليد انواع فيلترهاي تصفيه آب

گروه صنعتي هفت يكي از بزرگترين و قديمي ترين تيم ها در زمينه طراحي و توليد تجهيزات تصفيه آب و فاضلاب مي باشد كه از جمله محصولات آنها مي توان به فيلتر شني فيلتر كربني اشاره نمود. تمام محصولات اين تيم زير نظر مهندسين حرفه اي و پس از تحقيق و بررسي شرايط تصفيه خانه و نوع مواد آلاينده طراحي و توليد ميشوند.

براي برقراري ارتباط با اين تيم و دريافت مشاوره رايگان قبل از خريد يا سفارش ساخت هر يك از محصولات گروه صنعتي هفت مي توانيد از راه هاي ارتباطي ذكر شده در پايين صفحه استفاده نماييد.

بررسي فرآيند تصفيه آب با زئوليت

صنعت تصفيه آب همواره در حال تحقيق، آزمايش و توسعه روش‌هاي جديد و بهبود يافته براي تصفيه فاضلاب و آب آشاميدني است كه هم كارآمد و هم دوستدار محيط زيست باشد. يك راه حل پايدار و طبيعي ، « تصفيه آب با زئوليت » است.

فرآيند تصفيه آب با زئوليت و ساير كاني ها

زئوليت داراي خواص فيزيكي و شيميايي منحصر به فرد و برجسته اي مي باشد. به همين دليل در كاربردهاي مختلف از جمله كشاورزي، اكولوژي، فرآيندهاي صنعتي، پزشكي – آرايشي و بيوشيميايي موثر واقع مي گردد. اخيراً، يك كاربرد خاص تر از ماده طبيعي زئوليت ؛ « كلينوپتيلوليت » به طور گسترده در تصفيه آب و پزشكي انساني مورد مطالعه قرار گرفته است.

[caption id="attachment_3941" align="alignnone" width="400"] زئوليت[/caption]

زئوليت چيست؟

هنگامي كه سنگ يا خاكستر آتشفشاني با آب هاي قليايي واكنش مي دهد، ماده طبيعي « زئوليت » ايجاد مي گردد. در تصفيه آب، رايج ترين آلومينوسيليكات هاي خانواده كلينوپتيلوليت هستند كه از غلظت هاي مختلف آلومينيوم سيليس، اكسيژن و ساير عناصر مانند كلسيم (Ca)، پتاسيم (K) و سديم (Na) ساخته شده اند.

ساختار و تركيب آن ها مي تواند اين مواد را ريز متخلخل و بسيار متمايل به قابليت تبادل كاتيوني كند. زئوليت ها را مي توان به راحتي با محلول گرم شده آلومينا، سيليس و هيدروكسيد سديم به صورت مصنوعي توليد كرد.

مزيت منحصر به فرد كلينوپتيلوليت ؛ خواص فيزيكي، شيميايي، جذب، يونيزاسيون، احيا و كاتاليزوري آن است. كلينوپتيلوليت مي تواند آمونياك، نيترات، نيتروژن، سولفيد هيدروژن، فلزات سنگين، كربن-اكسيژن، مشتقات نفت و غيره را جذب كند. همچنين مي تواند موارد زير را با اثر كاتاليزوري از آب جذب و يا جدا نمايد:

پتاسيم (K)، آهن (Fe)، منگنز (Mn)، استرانسيم (Sr)، سرب (Pb)، مس (مس)، نقره (Ag)، جيوه (Hg) و … .

تصفيه آب با زئوليت

مزيت اصلي فناوري زئوليت ، جذب فيزيكي/شيميايي، تبادل يوني و خواص كاتاليزوري آن است كه مي تواند به صورت زير باشد:

• ساختار يكنواخت و حجم منافذ زياد
• قطر منافذ 0.1-1.0 نانومتر (nm)
• فيلتر ذرات بزرگتر از يك ميكرون
• محدوده جذب زياد
• كاهش فلزات سنگين، آمونيوم و تركيبات هيدروژن از طريق قابليت جذب منحصر به فرد خود
• جذب مواد شيميايي و نفتي

چه چيزي محيط تصفيه آب با زئوليت را به يك فيلتر خوب تبديل مي كند؟

وقتي صحبت از فيلترها مي شود، هرچه منافذ داخل محيط آن بيشتر باشد، عملكرد فيلتراسيون كارآمدتر است. زئوليت‌ها و به‌ويژه محيط‌هاي كلينوپتيلوليت داراي منافذ زيادي هستند، بنابراين نه تنها ذرات را بين دانه‌هاي خود جذب مي‌كنند، بلكه مي‌توانند آن ها را روي سطح محيط نيز بكشانند.

اين فرآيند يك اثر فعال است كه در آن ذرات به جاي گيركردن غيرفعال بين دانه‌ها به سطح محيط مي‌چسبند.

اين تا حدي توسط ظرفيت كاني‌هاي زئوليت براي تبادل كاتيوني انجام مي‌شود، به اين ترتيب كه يون‌هاي مثبت آب (يعني فلزات محلول، سديم، آمونياك) را مي‌گيرد و آن‌ها را با چيز ديگري جايگزين مي‌كند كه قبلاً به دستگاه تبادل يوني متصل شده بود.

زئوليت به دليل چگالي بالاي منافذ خود ، سطح بسيار موثري دارد به اين معني كه مي تواند غلظت بالايي از آلاينده هاي فيزيكي را قبل از نياز به شستشوي معكوس جذب كند.

كاربردهاي عمومي زئوليت در تصفيه آب و فاضلاب

• حذف ذرات كدورت سه تا پنج ميكرون
• جايگزين مستقيم براي دستگاه فيلتر شني با ظرفيت بارگيري رسوب 2.8 برابر
• حذف كاتيون هاي فلزات سنگين
• جداسازي هيدروكربن هاي خاص و ساير آلاينده ها
• تصفيه آب
• كاربردهاي خاص
• نرم كننده آب

مواد معدني سختي مانند كلسيم و منيزيم اگر در غلظت‌هاي كافي وجود داشته باشند، مي‌توانند باعث ايجاد مشكلاتي در سيستم‌هاي لوله‌كشي توزيع شوند. با اين حال در يك نقطه خاص، غلظت آن ها در منبع آب به سطح اشباع بيش از حد مي رسد و شروع به رسوب خارج از محلول مي كند كه باعث محدود شدن جريان به لوله ها و شيرها شود.

زئوليت قادر به تبادل يون هاي كلسيم و منيزيم در آب است، به اين معني كه اگر با محلول آب نمك سديم/پتاسيم بازسازي شود، مي تواند به عنوان يك نرم كننده آب عمل كند. (بازدهي دو برابر)

حذف آهن در تصفيه آب با زئوليت

اگر پس از باز كردن شير آب با رنگ قهوه اي آب در جريان مواجه شده ايد ، به احتمال زياد آهن موجود در آن بيش از حد نرمال است. آهن بيش از حد مي تواند براي سلامتي انسان خطرزا باشد. بنابراين كاهش سطح آهن در آب آشاميدني نيز ضروري است. زئوليت سديم به واسطه خواص جذب و تبادل يوني خود قادر به كاهش سطح آهن تا حد زيادي مي باشد.

زئوليت، يك ماده معدني بسيار مهم و پر كاربرد است كه جاذب رطوبت بوده و حرارت توليد مي كند. اين ماده از آلومينوسيليكات تشكيل شده و به نوبه خود انواع مختلفي دارد. هر نوع ويژگي ها و مصارف خاص خود را داشته و به دسته هاي گوناگوني قابل تقسيم است. كلينوپتيلوليت يكي از ارقام پركاربرد اين كاني معدني مي باشد.

اين ماده در بسياري از بايگاني هاي فروش مواد معدني عرضه مي شود. قيمت زئوليت كلينوپتيلوليت بر اساس عوامل گوناگوني تعيين مي گردد.

زئوليت، نوعي كاني معدني با ويژگي هاي جالب توجه است؛ كه نخستين بار در سال 1756 توسط يك كاني شناس سوئدي كشف و نامگذاري گرديد. اين واژه، حاصل تركيب دو كلمه يوناني به معناي جوش و سنگ مي باشد. بخش عمده مصارف تجاري آن به جاذب سطحي بودن آن مربوط مي شود.

از ميان نمونه هاي طبيعي آن، نه گونه كلي آن در طبيعت يافت مي شوند؛ كه كلينوپتيلوليت يكي از آنهاست. كلينوپتيلوليت از جمله كاني هايي است؛ كه شكستگي هاي ناصاف دارد. به طور كلي كلينوپتيلوليت از نظر كاني شناسي، شبيه ساير زئوليت ها مي باشد.

در ادامه به ذكر مهم ترين ويژگي هاي اين ماده معدني خواهيم پرداخت:

• بلورهاي پهن و كوتاه
• طيف رنگي آن بين سفيد و قرمز است.
• شفاف يا نيمه شفاف است.
• در گروه سيليكات ها قرار مي گيرد.

انواع زئوليت مصنوعي

[caption id="attachment_3946" align="alignnone" width="250"] زئوليت[/caption]

به طور كلي بيش از چهل نوع زئوليت در طبيعت شناخته شده است. اما در يك دسته بندي بسيار كلي همه آنها را به نه گروه اصلي تقسيم مي كنند. در ادامه مهم ترين نوع طبيعي انها را نام مي بريم:

1. clinoptilolite
2. analcime
3. chabazite
4. erionite
5. faujasite
6. ferrierite
7. laumontite
8. mordenite
9. pillipsite

كاربرد انواع زئوليت در ايران را بايد بر اساس نوع و مشخصات آن بيان كرد. مثلاً به طور معمول خريد نانوزئوليت جهت استفاده در مصارف زير انجام مي شود:

بخش هاي مختلف صنعت كشاورزي

• حذف يون هاي فلزات سنگين موجود در محلول هاي مختلف
• جهت فيلترهاي نانويي
• به عنوان كاتاليزور اف سي سي
• تبديل متانول به بنزين

اما مهم ترين و اساسي ترين كاربردهاي انواع مختلف زئوليت را مي توان به دسته هاي كلي زير تقسيم نمود:

• مصارف كشاورزي
• محصولات صنعتي
• محصولات خانگي
• محيط زيست
• تصفيه انواع آب
• راديواكتيو و رآكتور

بيشترين مصرف زئوليت در ايران به بخش كشاورزي و همچنين تصفيه آب و فاضلاب مربوط مي شود. در اينجا مهم ترين كاربردهاي كشاورزي آن را بيان مي كنيم:

• كنترل بو
• ماده جذب كننده رطوبت در زراعت
• حاصل خيزي را افزايش مي دهد.
• به عنوان ماده افزدوني در خوراك دام و طيور
• پرورش انواع گل و گياه
• در گلخانه ها
• پرورش درخت
• اصلاح خاك (به خصوص براي خاك چمن)
• احداث جنگل ها و مراتع
• محوطه سازي
• در سيستم هاي آبكشت كاربرد دارد.
• جداسازي آمونياك از استخرها يا حوضچه هاي پرورش آبزيان

تماس با ما:

حضور در نمايشگاه ايران فارما 2022

 (*** PHARMA EXPO 2022)

[caption id="attachment_3970" align="alignnone" width="1066"] نمايشگاه ايران فارما 2022[/caption]

ارائه آخرين دستاوردها ، تجهيزات و دستگاههاي شركت آرين كيميا پويا(كلينيك تصفيه آب ايران) با حضور  در نمايشگاه ايران فارما 2022

شامل :

1- دستگاه توليد آب خالص PWG

2- سيستم هاي ذخيره سازي و توزيع آب خالص PWD

3- دستگاه توليد بخار خالص PSG

4- دستگاههاي شستشو و ضدعفوني و استريليزاسيون اتوماتيك SIP/CIP

5- اجراي جوشكاري استيل به روش اربيتال Orbital Welding

6- سيستم هاي تصفيه فاضلاب ممبران بيوراكتور MBR

7- احراز كيفيت Validation

[caption id="attachment_3971" align="alignnone" width="826"] نمايشگاه ايران فارما 2022[/caption][caption id="attachment_3972" align="alignnone" width="911"] نمايشگاه ايران فارما 2022[/caption][caption id="attachment_3973" align="alignnone" width="743"] نمايشگاه ايران فارما 2022[/caption]

نمك زدايي آب دريا[/caption]

.

نمك زدايي آب دريا

بيش از 97 درصد آب روي زمين به دليل شوري براي مصرف انسان نامناسب است. اكثريت قريب به اتفاق (حدود 99٪) از اين آب دريا است، و بيشتر مابقي آن را آب هاي زيرزميني شور تشكيل مي دهد .نمك زدايي آب شور نويد منابع آبي تقريباً نامحدود را براي تمدن هاي بشري در مناطق ساحلي دارد.

با اين حال، تصفيه آب دريا گران و انرژي بر است و اغلب اثرات نامطلوب زيادي بر اكوسيستم دارد.

با وجود اين اشكالات، نمك زدايي مي تواند يك انتخاب تكنولوژيكي مناسب در تنظيمات خاص باشد.

پيشرفت هاي تكنولوژيكي همچنان باعث كاهش هزينه هاي اقتصادي و زيست محيطي نمك زدايي مي شود (WHO، 2007).

تكامل تكنولوژيكي: قابل اجرا بودن مستقيم (ده ها كارخانه نمك زدايي در حال حاضر در ژاپن در حال فعاليت هستند)

نيازهاي موجود: نياز به كاهش اثرات خشكسالي در مناطقي كه ممكن است به دليل تغييرات آب و هوايي دچار خشكسالي شوند. اين نيازها به ويژه در جزاير كوچك و جاهايي كه منابع آب شيرين محدودي دارند زياد است.

اثرات سازگاري: تأمين منابع آب براي مقابله با خشكسالي ناشي از تغييرات آب و هوايي

نماي كلي و ويژگي ها

سه روش براي نمك زدايي وجود دارد:

1. تبخير: روشي براي به دست آوردن آب شيرين با تراكم بخار حاصل از تبخير آب دريا.
2. اسمز معكوس: روشي براي به دست آوردن آب شيرين با فيلتر كردن آب دريا تحت فشار با استفاده از يك غشاي نيمه تراوا كه آب دريا نمي تواند از آن عبور كند.
3. الكترودياليز: روشي براي به دست آوردن آب شيرين با استفاده از غشاء مخصوصي كه مي تواند آب دريا را به ماده رقيق و غليظ جدا كرده و سپس آب شيرين را از ماده رقيق استخراج كند. اين در مرحله تحقيقات تجربي است

كارخانه هاي نمك زدايي در خاورميانه و منطقه مديترانه در حال معرفي هستند و به ويژه روش اسمز معكوس به سرعت در حال گسترش است.

[caption id="attachment_3987" align="alignnone" width="458"] نمك زدايي آب دريا[/caption][caption id="attachment_3999" align="alignnone" width="750"] نمك زدايي با روش اسمز معكوس[/caption]

توضيح نمك زدايي آب دريا

نمك زدايي آب دريا فرآيندي است كه در آن نمك و ساير اجزاي تشكيل دهنده براي توليد آب خالص حذف مي شود. تقريباً 75 ميليون نفر در سراسر جهان به نمك‌زدايي متكي هستند.

انتظار مي‌رود كه اين تعداد افزايش يابد زيرا منابع آب شيرين توسط رشد جمعيت تحت فشار قرار مي‌گيرند . در نتيجه ميليون‌ها نفر ديگر به شهرهاي ساحلي با منابع آب شيرين ناكافي نقل مكان مي‌كنند .

نمك زدايي بيشترين كاربرد را در مناطق خشك دارد. بيش از نيمي از ظرفيت (حجم) نمك زدايي جهان در خاورميانه و شمال آفريقا قرار دارد.

آب دريا بيش از 50 درصد از منابع آب شيرين كن در سراسر جهان را تشكيل مي دهد. با اين حال، تا سال 2005 در ايالات متحده، تنها 7 درصد از كارخانه هاي نمك زدايي از آب دريا استفاده مي كردند.

آب هاي شور اكثريت آب هاي منبع براي نمك زدايي را تشكيل مي دهند . بيشتر مابقي آن را آب رودخانه ها و فاضلاب تشكيل مي دهند .

دو جريان آب از نمك زدايي حاصل مي شود:

(1)  آب محصول خالص

(2)جريان زباله يا آب نمك با غلظت بالا

روش‌هاي اصلي نمك‌زدايي به دو دسته تقسيم مي‌شوند: فرآيندهاي حرارتي (شكل 1) و فرآيندهاي غشايي (شكل 2).

عمليات حرارتي از گرما براي تبخير آب استفاده مي‌كند . نمك‌هاي محلول يا جريان زباله را پشت سر مي‌گذارد و آن را از آب خالص جدا مي‌كند.

فرآيندهاي غشايي از اسمز معكوس و فشار بالا استفاده مي كنند تا آب شور را از فيلترهاي بسيار ظريف و متخلخل عبور دهند. نمك ها را حفظ مي كنند و آب خالص را در يك طرف غشاء و جريان زباله را در طرف ديگر باقي مي گذارند.

 بخش عمده اي از آب زمين در درياها و اقيانوس ها يافت مي شود. نمك زدايي فرصتي را براي جوامع ساحلي ايجاد مي كند تا به منابع آب شيرين تقريبا نامحدود دسترسي داشته باشند.

علاوه بر اين، مي توان از تكنيك هاي نمك زدايي براي تصفيه آب شور در مناطقي كه آب دريا نفوذ مي كند، استفاده كرد. با توجه به سازگاري با تغييرات اقليمي، اين يك منبع حياتي براي مناطقي است كه منابع آب شيرين موجود ديگر نمي‌تواند از جمعيت محلي پشتيباني كند .

[caption id="attachment_3988" align="alignnone" width="512"] شكل1[/caption]

شكل 1

[caption id="attachment_3989" align="alignnone" width="468"] شكل2[/caption]

شكل2

نمك زدايي حرارتي

فرآيندهاي نمك‌زدايي حرارتي معمولاً از گرما براي تبخير آب استفاده مي‌كنند و اجزاي محلول را پشت سر مي‌گذارند.  طي فرايندي بخار آب متراكم شده و  آب  بدست مي ايد. تقطير ساده ترين  فرآيندهاي حرارتي است و بهره وري انرژي اين فرآيند ساده رو به بهبود مي باشد .

تقطير

رايج ترين فرآيند نمك زدايي حرارتي امروزه تقطير چند مرحله اي فلاش (MSF) است. در سال 2005، MSF 36 درصد از نمك‌زدايي در سراسر جهان را تشكيل مي‌دهد (شكل 3). MSF كارايي انرژي تقطير ساده را با استفاده از يك سري محفظه‌هاي كم فشار، بازيافت گرماي اتلاف، بهبود مي‌بخشد و در برخي موارد، مي‌تواند با استفاده از گرماي اتلاف يك نيروگاه مجاور با راندمان بالاتري كار كند.

تبخير

تبخير با اثر چندگانه (MEE) (همچنين به عنوان تقطير با اثر چندگانه شناخته مي شود) فرآيند حرارتي ديگري است كه از محفظه هاي كم فشار استفاده مي كند. دستيابي به كارايي بسيار بيشتر در MEE نسبت به MSF امكان پذير است. با اين حال، MEE آنقدر محبوب نيست (شكل 3 را ببينيد) زيرا طرح هاي اوليه با پوسته پوسته شدن مواد معدني مواجه بودند.

طرح هاي جديدتر پوسته پوسته شدن مواد معدني را كاهش داده اند و MEE در حال افزايش محبوبيت است . براي عمليات هاي كوچكتر با نياز به حجم حدود 3000 متر مكعب در روز، تقطير فشرده سازي بخار (VCD) مي تواند يك گزينه تقطير حرارتي مناسب باشد.

VCD از نظر فني يك فرآيند ساده، قابل اعتماد و كارآمد است كه براي استراحتگاه ها، صنايع و مكان هاي كاري كه در آن آب شيرين كافي در دسترس نيست، محبوب است .

نمك زدايي غشايي

فرآيندهاي نمك‌زدايي غشايي از فشار بالا استفاده مي‌كنند تا مولكول‌هاي آب را از طريق منافذ بسيار كوچك (سوراخ‌ها) وارد كنند در حالي كه نمك‌ها و ساير مولكول‌هاي بزرگ‌تر را حفظ مي‌كنند. اسمز معكوس (RO) پركاربردترين فناوري نمك‌زدايي غشايي است و در سال 2005 46 درصد از ظرفيت نمك‌زدايي جهاني را به خود اختصاص داده است (شكل 3).

نام اين فرآيند از اين واقعيت ناشي مي شود كه از فشار براي هدايت مولكول هاي آب در سراسر غشاء در جهتي بر خلاف جهت حركت طبيعي آنها به دليل فشار اسمزي استفاده مي شود. از آنجايي كه بايد بر فشار اسمزي غلبه كرد، انرژي مورد نياز براي هدايت مولكول‌هاي آب در سراسر غشا مستقيماً با غلظت نمك مرتبط است.

RO

بنابراين، RO اغلب براي آب هاي شور استفاده مي شود كه غلظت نمك كمتري دارند و در سال 1999، تنها 10 درصد از نمك زدايي آب دريا در سراسر جهان را به خود اختصاص داده است .

با اين حال، بهره وري انرژي و اقتصاد RO با توسعه غشاهاي پليمري بادوام تر، بهبود مراحل پيش تصفيه و اجراي دستگاه هاي بازيابي انرژي به طور قابل توجهي بهبود يافته است. در بسياري از موارد، RO در حال حاضر مقرون به صرفه تر از روش هاي حرارتي براي تصفيه آب دريا است.

نمك زدايي توسط چهار فرآيند حرارتي و غشايي كه در بالا مورد بحث قرار گرفت نشان داده مي شود 90 درصد از حجم جهاني را دربرمي گيرد.

ساير فرآيندهاي نمك زدايي عبارتند از: الكترودياليز، انجماد، تقطير خورشيدي، هيبريدي (حرارتي/غشايي/نيروي)، و ساير فناوري هاي نوظهور (شكل 3).

[caption id="attachment_3990" align="alignnone" width="331"] شكل3[/caption]

شكل3

الكترودياليز

الكترودياليز (ED) از جريان براي حذف يون‌ها از آب استفاده مي‌كند. برخلاف فرآيندهاي غشايي و حرارتي كه در بالا توضيح داده شد، ED نمي تواند براي حذف مولكول هاي بدون بار از آب منبع استفاده شود (Miller, 2003). نمك زدايي آب با انجماد در دماي كمي كمتر از 0 درجه سانتي گراد نيز امكان پذير است، اما اين كار شامل مراحل پيچيده اي براي جداسازي فاز جامد و مايع است و معمولاً انجام نمي شود.

با اين حال، در آب و هواي سرد، چرخه هاي طبيعي انجماد-ذوب براي تصفيه آب با هزينه هاي رقابتي با RO مهار شده است . علاقه به برداشت انرژي خورشيدي منجر به پيشرفت قابل توجهي در فرآيندهاي تقطير خورشيدي شده است.

نمك زدايي هيبريدي

نمك‌زدايي هيبريدي كه فرآيندهاي حرارتي و غشايي را تركيب مي‌كند و معمولاً به موازات يك تأسيسات توليد برق عمل مي‌كند، يك فناوري نوظهور اميدواركننده است كه با موفقيت اجرا شده است .

غشاهاي نانوفيلتراسيون (NF) نمي‌توانند شوري آب دريا را تا حد قابل شرب كاهش دهند، اما براي تصفيه آب‌هاي شور استفاده شده‌اند. غشاهاي NF در صورت همراه شدن با RO يك مرحله پيش تصفيه محبوب هستند.

پيشرفت در فناوري نمك‌زدايي افزايشي بوده است كه منجر به بهبود مداوم در بهره‌وري انرژي، دوام و كاهش بهره‌برداري و نگهداري در بسياري از فناوري‌ها شده است.

با اين حال، فناوري هاي جديد در تحقيق و توسعه به طور بالقوه مي تواند منجر به پيشرفت هاي بزرگ شود. اين فناوري هاي نوظهور شامل نانو لوله ها ، غشاهاي پيشرفته الكترودياليز و غشاهاي بيوميمتيك هستند.

نمك‌زدايي آب دريا چه زماني مؤثر است؟

نمك‌زدايي آب دريا زماني مؤثر است كه در بخش‌هاي آبي با سياست‌هاي قوي آب، منابع آبي مشخص و تقاضا، و تخصص فني قوي اجرا شود. با توجه به بودجه و تقاضاي محلي براي منابع آب شيرين، گزينه‌هاي متعددي براي نيروگاه‌هاي نمك‌زدايي، روش‌هاي تصفيه آب و منابع انرژي بالقوه براي نمك‌زدايي (مانند انرژي جايگزين مانند باد) وجود دارد.

ويژگي هاي آب شور مانند شوري، دما، سطح عمومي آلودگي و غيره در انتخاب تكنولوژي تاثير زيادي دارد. به عنوان مثال، فرآيندهاي غشايي براي آب شور، كه معمولاً غلظت نمك كمتري دارد، مناسب‌تر هستند.

ممكن است قبل از شروع فرآيندهاي نمك‌زدايي، پيش تصفيه (مثلاً ميكروفيلتر كردن جلبك‌ها از آب دريا) مانند فرآيندهاي رسوب‌گذاري پيشرفته براي جريان زباله (از جمله خنك‌سازي در صورت لزوم) مورد نياز باشد.

مزاياي نمك زدايي آب دريا

1. نمك زدايي مي تواند تا حد زيادي به سازگاري با تغييرات آب و هوايي كمك كند، در درجه اول از طريق تنوع بخشيدن به منابع آب و انعطاف پذيري در برابر تخريب كيفيت آب مي تواند كمك كننده باشد.زماني كه منابع آب فعلي از نظر كمي يا كيفيت ناكافي باشند، تنوع بخشيدن به تامين آب مي تواند منابع جايگزين يا مكمل آب را فراهم كند.
2. فن‌آوري‌هاي نمك‌زدايي همچنين انعطاف‌پذيري را در برابر تخريب كيفيت آب فراهم مي‌كنند، زيرا معمولاً مي‌توانند آب محصول بسيار خالص را حتي از آب‌هاي منبع بسيار آلوده توليد كنند.
3. افزايش تاب آوري در برابر كاهش سرانه آب شيرين يكي از چالش هاي كليدي سازگاري با تغييرات آب و هوايي است. هم خشكسالي كوتاه مدت و هم روندهاي اقليمي بلندمدت كاهش بارندگي مي تواند منجر به كاهش سرانه آب در دسترس شود. اين روندهاي اقليمي به موازات رشد جمعيت، تغيير كاربري اراضي و كاهش آب هاي زيرزميني رخ مي دهند. بنابراين، كاهش سريع در دسترس بودن سرانه آب شيرين محتمل است.
4. دسترسي به منبع كافي آب شيرين براي مصارف شرب، خانگي، تجاري و صنعتي براي سلامت، رفاه و توسعه اقتصادي ضروري است (WHO، 2007)، و نمك زدايي مي تواند دسترسي به آب را براي مناطق بالقوه تحت تنش آبي يا خشك فراهم كند. در بسياري از تنظيمات، فرآيندهاي نمك‌زدايي مي‌توانند دسترسي به آب‌هاي شور فراواني را كه قبلاً غيرقابل استفاده بوده‌اند، فراهم كنند.
5. به دليل كيفيت بالاي آب خروجي، آب آشاميدني سالم را تامين مي كند. همچنين مي تواند براي ساير بخش ها مانند صنايعي كه به منابع آب بسيار خالص مانند داروسازي نياز دارند، آب تامين كند.

معايب نمك زدايي آب دريا

اشكالات عمده فرآيندهاي نمك زدايي فعلي شامل هزينه ها، انرژي مورد نياز و اثرات زيست محيطي است.

اثرات زيست محيطي شامل دفع جريان زباله متمركز و اثرات آبگيري و خروجي بر روي اكوسيستم هاي محلي است.

با وجود اين اشكالات، انتظار مي رود كه استفاده از نمك زدايي در قرن بيست و يكم به طور گسترده افزايش يابد، در درجه اول به دو دليل. تحقيق و توسعه ادامه خواهد داد تا نمك‌زدايي انرژي كمتري داشته باشد، از نظر مالي رقابتي‌تر و از نظر زيست‌محيطي بي‌خطرتر شود.

افزايش تقاضا: رشد جمعيت، توسعه اقتصادي و شهرنشيني منجر به افزايش سريع تقاضا براي تامين آب در مناطق ساحلي و ساير مناطق با دسترسي به آب هاي شور مي شود.

نيازهاي انرژي زياد فرآيندهاي نمك‌زدايي فعلي به انتشار گازهاي گلخانه‌اي كمك مي‌كند و مي‌تواند تلاش‌هاي كاهش تغييرات آب و هوايي را متوقف كند.

موانع نمك زدايي آب دريا

1. اثرات جريان ضايعات متمركز بر اكوسيستم ها و تأثير ورودي آب دريا بر زندگي آبزيان.
2. نمك زدايي اگرچه با پيشرفت هاي تكنولوژيكي اخير در حال بهبود است. اما به دليل غلظت بالاي نمك هاي ضايعاتي و آثار شيميايي مي تواند اثرات منفي بر محيط زيست داشته باشد .
3. روش‌هاي نمك‌زدايي نسبتاً گران هستند و به انرژي زيادي نياز دارند. اگرچه امكانات فزاينده‌اي براي استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير مانند كوپلينگ نمك‌زدايي خورشيدي يا بادي وجود دارد.
4. كشورهاي در حال توسعه كه اغلب بيشترين نياز به آب شيرين را دارند، ممكن است نتوانند از نمك‌زدايي استفاده كنند.زيرا بهترين فرصت‌ها براي اجراي آن در بخش‌هاي آب با مديريت خوب با سياست‌هاي آب شفاف است.
5. استفاده بهينه مستلزم آموزش، تعمير و نگهداري منظم و دسترسي به قطعات يدكي است كه مي تواند يك عامل محدود كننده در جوامع دور و كوچكتر باشد.
6. تأثيرات زيست‌محيطي نمك‌زدايي بايد با تأثيرات ناشي از گسترش استفاده از منابع آب شيرين (مانند كاهش آب‌هاي زيرزميني، منحرف كردن جريان‌هاي آب سطحي) سنجيده شود .

اگرچه آب محصول RO تقريباً كاملاً خالص است، اين امكان وجود دارد كه برخي از تركيبات احتمالي وارد آب محصول شوند. فرآيندهاي قبل يا پس از درمان را مي توان براي رسيدگي به چند تركيبي كه به خوبي توسط RO حذف نمي شوند (مثلاً بور) استفاده كرد.

مسائل كليدي براي گسترش اين فناوري ها شامل :

1. كاهش هزينه هاي توليد آب شيرين،
2. تثبيت عملكرد كارخانه
3. و ايجاد روش هاي آسان براي بهره برداري، نگهداري و مديريت كارخانه است.

كاربرد تصفيه آب دريا در كشاورزي

مصرف آب در كشاورزي بسيار زياد است. استفاده از آب هاي شيرين و آشاميدني براي انجام اين كار به شدت به منابع آب زير زميني آسيب وارد مي كند.

در مناطقي كه فاصله كمي با دريا دارند مي توان با تصفيه آب هاي شور از آنها در كشاورزي و باغباني استفاده نمود.

با استفاده از روش هاي متعددي كه در طول متن به آنها اشاره شد، مي توان آب دريا را به استانداردهاي مورد نياز براي مصرف در كشاورزي رساند و از اين طريق از ورود سديم به خاك جلوگيري خواهد شد. علاوه براين، آبياري با آب بدون نمك و املاح منجر به توليد محصولات بهتر با كيفيت بيشتر خواهد شد.

كاربرد تصفيه آب شور در صنعت

از ديگر بخش هايي كه  مصرف آب بالايي داشته و همچنين منجر به ورود آلاينده ها به پساب ها مي شوند، كارخانجات مي باشند. به همين دليل استفاده از منابع آب هاي زير زميني در صنعت مي تواند يك تهديد بزرگ براي كاهش آب هاي قابل شرب محسوب شود.

علاوه براين، استفاده از آب هاي شور منجر به ايجاد رسوب بسيار زياد بر روي تجهيزات مختلف خواهد شد. اين امرخطرات متعددي را به همراه دارند. با نمك زدايي مقدار مصرف آب هاي شيرين و آشاميدني در محيط هاي صنعتي را مي توان كاهش داد. همچنين از آسيب وارد شدن به تجهيزات آنها نيز جلوگيري به عمل مي آيد.

كاربرد تصفيه آب دريا در آب آشاميدني

تنها يك تا دو درصد از كل آب موجود در كره زمين قابليت استفاده به عنوان آب آشاميدني و شرب را دارا مي باشند. علاوه براين، استفاده از آب با املاح و نمك زياد به شدت به سلامتي بدن آسيب وارد مي كند.

براي غلبه بر اين محدوديت در تصفيه خانه هاي بزرگ از روش هاي شيرين سازي آب هاي شور مي توان استفاده نمود.

تماس با ما: