استفاده مجدد از آب با استفاده از جریان الکتریکی

مصرف زیاد آب در صنعت خودروسازی بسیار رایج است، زیرا برای تولید یک خودرو به 39000 لیتر آب نیاز است. بخش زیادی از این مصرف آب به خطوط رنگ نسبت داده می شود، جایی که تجهیزات پردازش باید به طور مرتب تمیز شوند و پس از فرآیند پوشش دهی باید از آب خالص برای شستشوی وسایل نقلیه استفاده شود. این منجر به مصرف هزاران گالن آب در هفته می شود. آب با کیفیت بالا به ویژه در خطوط رنگ خودرو برای حفظ استاندارد کیفیت و شهرت یک برند اهمیت زیادی دارد. زیرا به وضوح توسط مشتریان قابل مشاهده است. 

در فرآیند خط رنگ خودرو، به آب زیادی نیاز می باشد و پیرامون آن مسائل زیادی به وجود می آید. برای کسب و کارهای تجاری و صنعتی، مسئولیت های زیست محیطی بیشتر از گذشته اهمیت پیدا کرده است و برندهای پیشرو در این زمینه می توانند الگوهای خوبی باشند و تفاوت زیادی ایجاد کنند. یک کارخانه خودروسازی در اوهایو با مشکلی در این زمینه روبرو شد. به این صورت که مونتاژ هفت مدل خودروی مختلف موجب ایجاد میلیون ها گالن پساب می شد. 

مشکل اصلی سرعت کم بازیابی آب کارخانه بود، این مشکل از نظر زیست محیطی نگرانی هایی را ایجاد می کرد، همچنین صدها هزار دلار پول اضافی در سال برای تصفیه آب و نیروی کار صرف می شد. علاوه بر این، بر اساس مقررات تخلیه پساب که در سراسر ایالات متحده وضع شده بود، نیاز به کاهش تخلیه پساب از کارخانه بود. این کارخانه تصمیم به جایگزینی یک سیستم تصفیه آب پیشرفته با استفاده از جریان های الکتریکی با گزینه های سنتی و قدیمی فناوری تصفیه آب گرفت. 

بازیابی کم ولی هزینه های بالا 

تولید خودرو به آب بسیار خالص نیاز دارد و نیاز است که آب شهری ورودی کارخانه اوهایو به شدت تصفیه شود. این مرکز فناوری‌های استاندارد تصفیه آب مانند اسمز معکوس (RO) را در نظر گرفت، اما هیچ‌کدام از آنها راه‌حلی پایدار و بلندمدت برای صرفه‌جویی در انرژی، هزینه و همچنین کاهش فاضلاب ارائه نکردند. با روش‌های سنتی تصفیه مبتنی بر مواد شیمیایی، کارخانه با هزینه‌های عملیاتی بالا و کار فشرده مواجه می شود. تصفیه آب باید بر اساس کیفیت آب ورودی نظارت و تنظیم شود.

فاضلاب خط رنگ خودروسازی به طور سنتی به عنوان زباله خطرناک دفع می شود، یا به دلیل مواد شیمیایی که برای تصفیه آب استفاده می شود، قبل از دفع باید تحت پیش تصفیه گسترده قرار گیرد. هر دو حالت منجر به هزینه های بالایی می شود. تولید کننده خودروها باید راهی کم هزینه و راحت تر برای کاهش تولید فاضلاب ها و حجم آب مورد نیاز شهری پیدا کند. تصفیه آب شستشوی خط رنگ و استفاده مجدد از آن ها یکی از گزینه های کاهش نیاز به آب شهری و هزینه های عملیاتی می باشد. با اجرای روش جدید تصفیه آب، بار کاری کارخانه و هزینه های کلی کاهش پیدا کرده و نرخ بازیافت آب افزایش پیدا می کند. 

روش جدید برای تصفیه آب 

ممبران دیونیزاسیون خازنی (CapDI) یک فناوری تصفیه آب قابل تنظیم، بدون نمک و بدون مواد شیمیایی می باشد و می تواند تمام فاضلاب ها را با حذف یون های نمک و کل مواد جامد محلول از طریق جریان الکتریکی تصفیه کرده و هدایت الکتریکی (EC) را کاهش دهد. سیستم نصب شده، موجب کاهش نیاز آب شهری و فاضلاب تولیدی کارخانه شد. این فناوری هدایت الکتریکی را اندازه آب شهری و یا حتی بیشتر از آن کرد و به آن امکان بازیافت به وسیله فرآیند پیش تصفیه را داد. به این صورت نزدیک به دو میلیون لیتر آب در کارخانه صرفه جویی شد. 

آب ورودی به سیستم CapDI از مرحله 5 خطوط رنگ کارخانه گرفته شده است و در یک مخزن ذخیره می شود. سپس قبل از ورود به سیستم تصفیه از یک فیلتر کیسه ای سه میکرون عبور می کند. آب ورودی به سیستم دارای هدایت الکتریکی تقریباً 1200 μS بر سانتی متر بود، در حالی که هدایت الکتریکی هدف برای آب تصفیه شده 300 μS بر سانتی متر می باشد. رسانایی هدف به گونه ای انتخاب شده است، که آب تصفیه شده مشابه آب شهری باشد و بتواند جایگزین آن شود. 

سیستم برای یک نرخ حذف یون ثابت تنظیم شده است، تا بتواند نیاز به آب را برطرف کند. جدول زیر نمونه ای از مشخصات آب تغذیه ارسال شده به سیستم و آب تصفیه شده حاصل را که پس از تصفیه، تحویل داده شده است، نشان می دهد. نکته حائز اهمیت این است که سطح یون های روی، آهن و مس در آب تصفیه شده به ترتیب 91، 97 و 93 درصد و غلظت نیتریت ها و نیترات ها 89 درصد کاهش یافته است. سختی و رسانایی به ترتیب 87% و 86% کاهش یافت. این فرآیند تصفیه با هزینه انرژی کمتر از 0.9 کیلووات ساعت در متر مکعب (3.5 کیلووات ساعت در هر کیلوگرم) آب تصفیه شده به دست آمد، که امکان استفاده مجدد و مقرون به صرفه از آب را فراهم می کند. 

بیش از 80 درصد از آب ارسال شده به سیستم CapDI برای استفاده مجدد برگردانده شد و در نتیجه میزان آب مصرفی شهری کاهش یافت. بازیافت آب منجر به حجم کمتری از زباله می شود. زباله های تولید شده نیز قبل از تخلیه نیاز به تصفیه دارند، بنابراین با بازیافت هزینه های عملیاتی کاهش می یابد. سیستم بازیابی آب با استفاده از اسید سیتریک که قیمت مناسبی دارد و خطرناک نمی باشد و همچنین هوای فشرده به صورت کاملا خودکار در هفته دو بار تمیز می شود. نمودار زیر EC هدف تعیین شده توسط کارخانه خودروسازی، سطح EC آب تغذیه و نتایج خروجی CapDI EC را در یک دوره 10 روزه به صورت نمونه نشان می دهد. 

فناوری CapDI با روش های سنتی تصفیه آب فرق دارد، زیرا بدون توجه به کیفیت آب ورودی، می توان کیفیت مورد نیاز را تنظیم کرد. هیچ نیازی به اپراتورها برای تنظیم دستی فناوری برای دستیابی به کیفیت عالی آب وجود ندارد. آن ها به سادگی کیفیت خروجی مورد نظر را تنظیم می کنند و فناوری سطح کیفیت را با نظارت مستقیم حفظ می کند. 

در مناطق شمالی ایالات متحده که نوسانات آب و هوایی و شرایط یخبندان زیادی وجود دارد، شهرداری ها و دیگر سازمان های آب، به دلیل رواناب از جاده های یخی تصفیه شده با نمک، ناهماهنگی کیفیت آب سنگین را تجربه می کنند. در زمان‌های گرم‌تر در زمستان، یخ و برف ذوب می‌شوند و با ترکیب سنگ نمک، سطح شوری بالاتر می رود، بنابراین آب ورودی به سیستم CapDI شورتر می شود. سیستم نظارتی هوشمند CapDI به طور خودکار تنظیم می شود تا با توجه به این تغییرات به کار خود ادامه دهد. 

بعد از اجرای فناوری CapDI کارخانه نتایج چشمگیری را در زمان کمی مشاهده کرد، توانست آب شستشوی خط رنگ را دوباره استفاده کند و به این صورت میزان نیاز آن ها به آب شهری کاهش پیدا کرد، همچنین حجم زباله و هزینه های دفع آن ها نیز کاهش یافت. این کارخانه سالانه 100000 دلار صرفه جویی در نیروی کار داشت و هر سال 1.875 میلیون لیتر آب را بازیافت کرد. مدیر خودروسازی مربوطه گفت: «روش‌های سنتی تصفیه آب نه تنها گران بودند، بلکه بسیار ناکارآمد بودند.» وجود سیستم CapDI بسیار مفید بوده است. ما توانستیم به طور قابل توجهی عملکرد خود را افزایش دهیم و در عین حال هزینه های عملیاتی کاهش یافتند. بهترین بخش ماجرا این است که این فناوری به ما کمک کرده که تنها در عرض سه ماه به همه این ها برسیم." تغییر به یک فناوری جدید به سازنده خودرو اجازه می دهد تا آب با کیفیت را برای فرآیند خط رنگ خود تولید و بازیافت کند.

وبسایت تصفیه آب آبین اولین بازار تخصصی تصفیه آب ایران است، شما می توانید برای دریافت مشاوران و راهنمایی در مورد دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی با مشاوران و متخصصان تیم ما در ارتباط باشید.