دستگاه تصفیه آب صنعتی
دستگاه تصفیه آب صنعتی در صنایع مختلف در سراسر جهان برای تصفیه آب صنعتی، بهبود کیفیت و نمک زدایی از آب مورد استفاده قرار می گیرد. بنابر این تصفیه آب صنعتی در سراسر جهان به عنوان یکی از مولفه‌های مهم در صنعت تولید و یکی از مهم‌ترین عناصر در تولید صنعتی در نظر گرفته می شود.
دستگاه تصفیه آب صنعتی علاوه بر تامین آب تصفیه شده صنایع مختلف، برای تامین آب شرب نیز در ظرفیت های بیش از مقیاس نیمه صنعتی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل کمبود منابع آب قابل استفاده افراد و صنایع مختلف، نیاز به استفاده از روش‌هایی است که با آنها بتوان آب مورد نیاز کاربردهای مختلف را از منابع آب زیر زمینی و سطحی تامین کرد.
اهداف اصلی از استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی شامل موارد زیر می‌باشد:
1.کنترل خوردگی و از بین رفتن مواد در اثر اکسید شدن 2. کنترل رسوبگذاری به دلیل وجود نمک‌ها و املاح مختلف موجود در آب 3.کنترل رشد مواد بیولوژیک و هم‌چنین باکتری‌های هوازی و غیر هوازی
افزایش نیاز به تصفیه آب صنعتی
با کاهش منابع آب جهانی و افزایش نیاز روز افزون به منابع قابل استفاده در بخش‌های کشاورزی، گلخانه‌ها، کارخانجات، صنایع مختلف و.... نیاز به استفاده از تصفیه آب صنعتی بیش از پیش شده است.
با توجه به چالش‌های اقتصادی و هزینه‌های تصفیه آب صنعتی، صنایع و کاربردهای مختلف نیاز به استفاده از دانش تخصصی افراد با تجربه و خبره برای طراحی سیستم‌های تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین‌کن های صنعتی دارند. با انجام این کار علاوه بر بهره‌مندی از آبی سالم و صد در صد خالص، در هزینه‌های تصفیه آب نیز به صورت قابل ملاحظه‌ای صرفه‌جویی می‌شود.
تصفیه آب صنعتی در گذشته و امروز با استفاده از روش‌های مختلفی انجام می‌شود. متداول‌ترین و موثرترین روشی که امروزه برای تصفیه آب صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اسمز معکوس (RO) است کهقادر به حذف کلیه آلاینده‌ها، فلزات سنگین، سرب، جیوه، املاح، رسوبات، نمک‌ها و سایر ناخالصی‌های موجود در آب می‌باشد.
در مقایسه با سایر روش‌های تصفیه آب صنعتی، اسمز معکوس (RO) برای حذف نمک‌ها، آلاینده‌های شیمیایی و فلزات سنگین بسیار موثرتر و قوی‌تر عمل می‌کند. علاوه این تصفیه آب صنعتی RO نسبت به سایر روش‌ها هزینه کمتری دارد و باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی نیز می‌شود. استفاده از آب شیرین‌کن‌های صنعتی در کاربردهای مختلف موثرترین و مقرون به صرفه‌ترین روش برای فیلتراسیون و بهبود کیفیت آب می‌باشد.
انواع روش های تصفیه آب صنعتی
تصفیه آب صنعتی با استفاد از روش های مختلفی انجام می گیرد که شامل : سیستم تبادل یونی، روش های فیلتراسیون (میکرو فیلتراسیون، اولترا فیلتراسیون و نانوفیلتراسیون)، روش EDI، روش EDR و روش اسمز معکوس (RO) می‌باشد.
روش سیستم تبادل یونی: تبادل یونی واحد فرایندی است که در آن یون‌های مشخصی در مواد تبادلی غیر محلول با یون‌های مختلف موجود در محلول جایگزین می‌شوند. از این روش برای سختی‌گیری آب و تولید آب خالص با درجه بالای خلوص استفاده می‌شود.
از متداول‌ترین کاربردهای سیستم تبادل یونی رزینی نرم‌سازی آب شهری است به صورتی که یون‌های سدیمی رزین تبادل کاتیونی جایگزین کلسیم و منیزیم موجود در آب می‌شوند و سختی آن را کاهش می‌دهند. کاربرد سیستم‌های تبادل یونی در صنایع غذایی و نوشیدنی، فلزکاری، نیمه رساناها، تصفیه فاضلاب، بخشی از سیستم تصفیه و تولید آب شرب و گروه‌های دیگر صنایع می‌باشد. عیب این روش در مصرف زیاد مواد شمیایی و هم‌چنین اشغال فضای زیاد است.
روش‌های فیلتراسیون: تصفیه آب به روش فیلتراسیون شامل میکرو فیلتراسیون (MF)، نانو فیلتراسیون (NF) و اولترا فیلتراسیون (UF) می‌باشد. از این روش‌ها برای جداسازی مواد آلی، املاح محلول در آب و تولید آب خالص استفاده می‌شود.
روش الکترودیونیزاسیون (EDI): این روش ترکیبی از روش تبادل یونی و فیلتراسیون غشایی می‌باشد که خروجی آن آبی بدون املاح و دارای هدایت الکتریکی (EC) پایین است. در سیستم EDI املاح موجود در آب از طریق تبادل یونی جدا می‌شوند. هر واحد EDI از تعدادی سلول تشکیل شده است که بین دو الکترود قرار گرفته‌اند. تفاوت روش EDI با روش تبادل یونی این است که ممبران‌ها به صورت پیوسته با جریان برق احیا می‌شوند و دیگر نیازی به استفاده از مواد شیمیایی برای احیای ممبران نمی‌باشد.
روش الکترودیالیز معکوس(EDR): در این روش حذف املاح معدنی با استفاده از جریان برق DC و غشاهای آنیونی و کاتیونی انجام می‌شود. بیش‌ترین کاربرد روش EDR در تهیه آب آشامیدنی و یا تصفیه آب صنعتی از آب‌هایی با TDS کمتر از 5000 می‌باشد.
روش اسمز معکوس (RO): اسمز معکوس (RO) تکنولوژی موثری است که می‌توان گفت در هر صنعتی که نیاز به استفاده از آب خالص و حذف مواد حل شده در آن باشد یک ضرورت به حساب می‌آید. در فناوری RO از فیلترهایی به نام ممبران (غشا نیمه تراوا) که معمولا از جنس پلی آمید می‌باشند و دارای منافذی بسیار ریز با قطری کمتر از قطر موی انسان می‌باشند، برای حذف کلیه جامدات محلول (TDS) آب استفاده می‌شود.
فیلتر ممبران مورد استفاده در روش تصفیه آب RO قابلیت حذف آلاینده‌های شیمیایی، نیترات و نیتریت، سرب، جیوه، شوری، املاح و سایر ناخالصی‌های موجود در آب را دارد. در روش فیلتراسیون RO آب خام توسط فشار تامین شده از طریق پمپ به داخل محفظه‌ای (پرشروسل) که ممبران در آن قرار دارد پمپاژ می‌شود. آب خام از لایه‌های ممبران RO عبور کرده تا به قسمت مرکزی ممبران برسد و کلیه آلاینده‌های آن حذف شوند. سپس آب تصفیه شده توسط لوله‌ای که در مرکز ممبران قرار دارد از سمت دیگر ممبران و پساب (آب با غلظت بالای ناخالصی ها) نیز از قسمت مربوطه در پرشروسل خارج می‌گردد.
امروزه متداول‌ترین و موثر ترین روش برای تصفیه آب صنعتی استفاده از روش RO می‌باشد. علت این موضوع این است که از روش اسمز معکوس برای تصفیه انواع آب خام با درجه مختلف سختی و آلاینده‌های مختلف می‌توان استفاده کرد و مهم‌تر از همه این که این روش فیلتراسیون، اقتصادی‌ترین روش برای تصفیه و نمک زدایی از آب می باشد. برای تصفیه آبهای صنعتی با استفاده از روش اسمز معکوس (RO) از دستگاه های تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن‌های صنعتی استفاده می‌شود. عنصر اصلی در این دستگاه‌های تصفیه آب فیلتر ممبران می‌باشد که با توجه به میزان شوری و املاح و آلاینده‌های موجود در آب از انواع آن استفاده می‌شود. ممبران‌های صنعتی موجود در بازار با قطرهای سایز 4 و 8 اینچ می‌باشند که از انواع آنها برای تصفیه آبهای مختلف استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از آب شیرین‌کن RO صنعتی
دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی دارای مزایای بسیار زیادی می‌باشند که اصلی ترین موارد آن در زیر لیست شده است:
• توان عملیاتی و ظرفیت بالا برای تصفیه آب لب شور
• امکان طراحی برای مقادیر مختلف ورودی آب و ظرفیت‌های تولید متفاوت با توجه به نیاز
• قابلیت حذف انواع آلاینده‌های موجود در آب
• هزینه کم انرژی و مقرون به صرفه بودن روش اسمز معکوس نسبت به سایر روش‌های تصفیه آب
• امکان تصفیه آب لب شور و تامین آب مورد نیاز برای مصارف مختلف
• امکان بازگشت پساب خروجی از سیستم به محیط زیست یا بازیابی مجدد آن در دستگاه .
کاربردهای آب شیرین‌کن صنعتی RO
به دلیل استفاده از فناوری اسمز معکوس در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی و دفع انواع املاح و نمک‌ها به دستگاه های تصفیه آب صنعتی، آب شیرین کن نیز گفته می شود. در واقع تنها فناوری مورد استفاده در دستگاه های تصفیه آب خانگی، صنعتی و دریایی که موجب شیرین شدن آب می‌شود اسمز معکوس (RO) می‌باشد.
دستگاه های آب شیرین کن صنعتی حوزه وسیعی از کاربردهای تصفیه آب صنعتی را پوشش می‌دهند که در زیر مهم‌ترین و متداول‌ترین موارد استفاده از این دستگاه‌ها را بیان خواهیم کرد.
آب شیرین‌کن کشاورزی
آبی که در مراحل مختلف رشد، برداشت، فراوری و بسته‌بندی محصولات کشاورزی و گلخانه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، اهمیت زیادی در رشد محصولات دارد. منابع آبی که در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند شامل: آب چاه یا آبهای زیر زمینی و آبهای سطحی می‌باشند. استفاده از هر یک از این منابع آب می‌تواند تاثیرات متفاوتی بر روی محصولات مزارع و گلخانه‌ها، خاک و... داشته باشد.
استفاده از آبهای سطحی در بخش کشاورزی و گلخانه‌ها از پر مخاطره‌ترین نوع آب می‌باشد و در کابردهای حساس مانند استفاده در کودها و یا شستشوی محصول نباید مورد استفاده قرار گیرد، مگر این که عملیات تصفیه بر روی آنها انجام شده باشد. عوامل زیادی بر روی کیفیت آبهای سطحی تاثیر گذار می‌باشند که مهم‌ترین عامل جاری یا راکد بودن آن است. استفاده از آب چاه در کشاورزی رایج‌تر می‌باشد که در صورت حفر اصولی، استفاده از آن نسبت به آبهای سطحی مناسب‌تر می باشد. کیفیت آب چاه به عواملی مانند مکان آن، تخلخل خاک و هم‌چنین نزدیکی به سیستم فاضلاب بستگی دارد.
در یک دسته‌بندی کلی از آب تصفیه شده در بخش کشاورزی برای نگهداری از محصولات و کشت محصول استفاده می‌شود.
1- استفاده از آب تصفیه شده برای کشت محصول: استفاده از آب تصفیه شده در بخش کشاورزی بر روی عوامل مختلفی تاثیر گذار است که در نهایت موجب تولید محصولات با بازده بالا و کیفیت بهتر می‌شود. از مزایای استفاده از آب تصفیه شده برای کشت محصولات در مزارع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• افزایش تولید و بهره‌وری محصول (استفاده از دستگاه‌های تصفیه آب کشاورزی باعث می‌شود بهره‌وری و تولید محصول یک مزرعه یا گلخانه تا 40% افزایش یابد)
• جلوگیری از تحلیل و از بین رفتن خاک
• کاهش نیاز به مصرف کودها
• رشد یکنواخت محصولات در مزرعه
• مقرون به صرفه بودن نسبت به سایر روش‌های شیرین‌سازی آب
• امکان کاشت محصولات مختلف در زمین یک مزرعه و گلخانه
• افزایش طول عمر محصول با جلوگیری از تشکیل رسوبات در ریشه گیاه
2- استفاده از آب تصفیه شده در نگهداری از محصولات: پس از برداشت محصول، میوه‌ها و سبزیجات و ... باید طبق شرایط مشخصی نکهداری شوند تا از بین نروند. مهم‌ترین شرایط برای نگهداری از محصولات کشاورزی شامل رطوبت و دما می‌باشد. تمامی محصولات کشاورزی باید در فضایی تاریک و در مجاورت جریان هوا قرار داشته باشند تا خراب نشوند. هم‌چنین بسیاری از سبزیجات باید در محیط مرطوب نگهداری شوند تا سالم بمانند.
هر محصول تازه برداشت شده‌ای حتی اگر یک محصول ارگانیک باشد، مقادیری از آفت کش‌ها، کودها، میکرو ارگانیزم‌های خطرناک و خاک را روی سطح خود دارد. شستن میوه‌ها و سبزیجات با آب سرد قبل از مصرف می‌تواند تا حد زیادی از میزان این آلودگی‌ها بکاهد. بهترین و موثرترین راه برای حذف آلودگی‌ها و میکرو ارگانیزم‌ها استفاده از آب تصفیه شده در تمامی مراحل رشد محصول است.
در نتیجه استفاده از آب تصفیه شده برای نگهداری از محصولات کشاورزی دارای مزایای زیر می‌باشد:
• کاهش تعداد دفعات تمیز کردن و شستشوی محصول
• کاهش استفاده از مواد شیمیایی
• کاهش هزینه‌های عملیاتی برای نگهداری از محصول
آب شیرین کن گلخانه‌ای
کاربرد آب خالص برای مراحل مختلف رشد محصول در گلخانه‌ها دارای کاربرد و اهمیت بیش‌تری نسبت به استفاده از آن در بخش کشاورزی می‌باشد. اهیمت کیفیت و خالص بودن آب مورد استفاده در گلخانه‌ها دلائل زیادی دارد که شامل موارد زیر می‌باشند:
• جلوگیری از مسدود شدن نازل‌های آبیاری (در آبیاری قطرهای)
• تغییر رنگ شاخ و برگ گیاهان
• افزایش بیش از حد سطح نمک و از بین رفتن خاک و محصول
• PH نامناسب خاک
آب مورد استفاده در گلخانه‌ها نباید حاوی عناصری مانند آهن و بی‌کربنات باشد و قبل از استفاده حتما باید آب تصفیه شود و این عناصر از آن حذف شوند. هم‌چنین برای جلوگیری از رسوب و گرفتگی سیستم‌های آبیاری باید از آب تصفیه شده و عاری از هر نوع املاح و نمک‌ها استفاده کرد.
بیش‌ترین حجم آب مورد استفاده در گلخانه‌ها برای رشد محصولات و هم‌چنین تهویه گلخانه مورد استفاده قرار می‌گیرد. طبق آمار تقریبی، حدود 30 متر مکعب آب در روز برای هر هکتار از زمین برای تولید محصولات گلخانه‌ای در ماه‌های گرم سال مورد نیاز است.
در سال‌های اخیر به دلیل کمبود منابع آب مناسب برای استفاده در گلخانه‌ها، بسیاری از گلخانه‌ها اقدام به بازیابی آب استفاده شده کرده‌اند تا بتوانند حجم آب مورد نیاز برای رشد محصولات را تامین کنند. به دلیل این که آب بازیابی شده می‌تواند منشا رشد قارچ‌های پاتوژنی، میکرو ارگانیزم‌ها و دیگر بیماری‌های گیاهی باشد، بنابر این در بسیاری از گلخانه‌ها علاوه بر آب شیرین کن گلخانه ای، از یک سیستم گندزدا نیز برای از بین بردن جلبک‌ها و سایر میکرو ارگانیزم‌ها استفاده می‌شود. سیستم گندزدا باعث جلوگیری از آسیب به محصولات و تاسیسات آبیاری مورد استفاده می‌گردد.
آب شیرین کن صنعتی
استفاده از آب شیرین کن‌های صنعتی در بخش‌های مختلف صنعت، کارخانه‌ها، آزمایشگاه‌ها، صنایع لبنی، مواد غذایی، داروسازی و ... کاربرد دارد. می‌توان گفت در هر کاربرد و صنعتی که استفاده از آب سالم، خالص و عاری از هر نوع آلودگی دارای اهمیت باشد، استفاده از دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی یک ضرورت محسوب می‌شود.
مناسب‌ترین آب برای استفاده در صنعت آب خالص و بدون یون می باشد، اما موضوع مهم، هزینه زیاد رسیدن به آب تصفیه شده بدون یون است. در هر صنعتی بهترین راه حل تصفیه و شیرین‌سازی آب استفاده از روشی است که هزینه تصفیه آب با آن از هزینه رفع عواقب ایجاد شده توسط ناخالصی‌های آب کمتر باشد. رسیدن به آبی خالص و عاری از هر نوع آلودگی با هزینه کم با استفاده از دستگاه های تصفیه آب RO امکان پذیر می‌باشد.
در ادامه پر کاربرد ترین موارد که در آنها از دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی برای خالص‌سازی و شیرین کردن آب استفاده می‌شود را بررسی خواهیم کرد.
تصفیه آب کارخانه‌های آب بسته‌بندی و نوشابه‌سازی
دستگاه تصفیه آب صنعتی RO نقش مهمی در افزایش کیفیت تولید و کاهش هزینه صنایعی که با آب سر و کار دارند ایفا می‌کند.
استفاده از آب تصفیه نشده علاوه بر کاهش کیفیت و میزان تولید در کارخانه‌های تولیدی می تواند به سیستم لوله‌کشی، اتصالات و تجهیزات این کارخانه‌ها نیز صدمات جدی وارد کند. یکی از مواردی که استفاده از آب تصفیه شده در آن دارای اهمیت فوق العاده‌ای است، کارخانه‌های نوشابه‌سازی و یا تولید نوشیدنی‌های مختلف می‌باشد.
موضوع مهم در کارخانه‌های محصولات نوشیدنی و نوشابه‌ها، کاهش میزان املاح آب برای تولید آب با بالاترین کیفیت است. در واحدهای تاسیساتی این کارخانه‌جات از سیستم اسمز معکوس (RO) برای افزایش بهره‌برداری و طول عمر دستگاه‌ها استفاده می شود.
مزیت استفاده از دستگاه‌های تصفیه آب RO صنعتی در کارخانه نوشابه‌سازی افزایش بهره‌وری و تولید محصول، کیفیت و طعم بهتر، کاهش هزینه‌ها، تامین آب شرب مصرفی مجموعه و هم‌چنین تامین آب مورد نیاز برای خنک کردن ماشین‌آلات است.
تصفیه آب دیگ بخار و بویلرها
اصلی ترین سیالی که در بویلرها و دیگ‌های بخار استفاده می‌شود آب است. کیفیت آب استفاده شده در این دستگاه‌ها در بهره‌وری و طول عمر آنها تاثیر مستقیم دارد. در دیگ بخار و بویلرها به دلیل حرارت، مقداری زیاد از رسوبات املاح موجود در آب بر دیواره دیگ بخار و هم چنین لوله‌ها تشکیل می‌شود. علائمی که به دلیل استفاده از آب تصفیه نشده در بویلرها اتفاق می‌افتند شامل: داغ شدن بیش از اندازه بدنه بویلرها، تولید آب و بخار بی کیفیت، نرسیدن به دمای مد نظر، افت جریان و راندمان دستگاه می‌باشد. در واقع باید گفت آب دشمن پنهان دستگاه های مولد بخار است. علت رسوبگذاری در دیگ بخار وجود 3 عنصر کلسیم، منیزیم و سیلیکا در آب و واکنش و ترکیب آن با فلز داخل بویلر است. این سه عنصر با فلز واکنش داده و لایه سختی از رسوب را داخل دیگ بخار و بویلر تشکیل می‌دهند که موجب کاهش انتقال حرارت شده و بازدهی بویلر و دیگ بخار را پایین می‌آورد.
بهترین راه حل برای حذف املاح و رسوبات در دیگ‌های بخار و بویلرها استفاده از دستگاه های تصفیه آب صنعتی RO است که کلیه املاح و رسوبات را از آب حذف کرده و آبی صد در صد خالص را فراهم می‌کند. با حذف املاح آب از رسوب و خوردگی در این دستگاه‌ها و لوله‌های آنها جلوگیری می‌شود.
اهداف تصفیه آب بویلرها
جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی سطح داخلی بویلر که باعث خوردگی فلز و اتلاف حرارت می‌شود.جلوگیری از خوردگی توسط اکسیژن
جلوگیری از کاهش PH آب بویلر به زیر عدد 9 که باعث ایجاد خوردگی می‌شود.
جلوگیری از آلوده شدن بخار
مشخصات کیفیت آب بویلرها
مشخصات دقیق پارامترهای مرتبط با کیفیت آب بویلر، به عوامل مختلفی مانند فشار کاری و نوع استفاده از بویلر بستگی دارد. اما به صورت کلی در بویلرهای فشار پائین برای جلوگیری از خوردگی و رسوبگذاری، مقادیر مجاز برای پارامترهای مختلف آب ورودی شامل موارد زیر می‌باشد:• سختی کل (TH): حداکثر 1 ppm
• میزان قلیائی بودن: حداکثر 600 ppm
• سیلیس: حداکثر 150 ppm
• آهن: حداکثر: 0.1 ppm
• PH: بین 8.5 تا 10.5
• TDS: حداکثر 2000 تا 2500 ppm
تصفیه آب در فرایند تولید مواد غذایی
آبی که در کارخانه‌های تهیه و تولید مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید قابل شرب بوده و کیفیت بالایی داشته باشد تا موجب کاهش کیفیت مواد غذایی نشود. آب مورد استفاده در صنایع غذایی چه برای پخت و پز و چه برای اضافه شدن مستقیم به محصول، باید فاقد هر نوع ماده معدنی بوده تا بر روی مزه مواد غذایی تاثیری نداشته باشد.
آب سخت و تصفیه نشده، دارای نمک‌ها و مواد معدنی‌ای است که روی بافت مواد خام تاثیر می‌گذارد، برای مثال آهن، منگنز و یا سولفات بر روی مزه سبزی‌ها و سایر محصولات اثرات نامطلوبی دارد.
علاوه بر این، استفاده از آب تصفیه نشده و دارای املاح باعث تشکیل رسوبات و ایجاد خوردگی در تاسیسات و دستگاه‌های کارخانه‌های مواد غذایی می‌شود که به مرور زمان بازدهی آنها را کاهش داده و باعث ایجاد مشکلات و هزینه‌های اضافی می‌گردد. هم‌چنین به دلیل اهمیت نقش آب در سلامتی انسان موضوع تصفیه آب در صنایع غذایی اهمیت بیش‌تری نیز پیدا می‌کند.
بنابر این در صنایع غذایی نیاز به استفاده از بهترین روش برای تولید آب با کیفیت و صد در صد خالص است. تنها روشی که می‌تواند آبی با خلوص بالا و عاری از هر نوع آلودگی را فراهم کند دستگاه‌های تصفیه آب RO صنعتی هستند، استفاده از این دستگاه ها برای تصفیه آب مزیت‌های زیر را دارد:
• تامین آب تجدید پذیر که باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.
• تامین آب آشامیدنی با کیفیت که باعث بهبود کیفیت محصولات غذایی می‌شود.
• کاهش هزینه‌های تولید محصول با مدیریت صحیح آب و پساب
تصفیه آب صنایع داروسازی و آزمایشگاه‌ها
استفاده از آب تصفیه شده در صنایع داروسازی اهمیت زیادی دارد. از محصولات تولیدی در بخش داروسازی تولید آبهای مختلف برای تزریق و یا انجام تحقیقات است، نمونه آنها شامل آب WFI (برای تزریق)، آب PW (آب خالص) و آب HPW (فوق خالص) می‌باشد که همه آنها باید دارای استانداردهای بالای تصفیه آب باشند.
هم‌چنین در صنایع داروسازی، مواد آلی، تخمیری، گیاهی و شیمیایی متفاوتی وجود دارند که هر کدام به آبی با درجه‌های مختلف تصفیه نیاز دارند.
واحد دارویی آمریکا (USP) تمام پارامترهایی که لازم است برای آب مورد استفاده در صنایع دارویی ارزیابی و کنترل شود را مشخص کرده است. مهم‌ترین پارامترهای تعیین شده شامل: PH، میزان سموم، باکتری‌ها، دما و هدایت الکتریکی (EC) آب ورودی می‌باشد.
روشی که برای تصفیه آب صنایع داروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد اسمز معکوس (RO) صنعتی است، اما به دلیل اهمیت و حساسیت بالای آب مورد نیاز در بخش داروسازی بعد از تصفیه RO از تصفیه رزینی نیز استفاده می‌شود تا کلیه املاح و یون‌های باقی مانده به صورت کامل از آب حذف شوند.
هم‌چنین در بیش تر موارد لازم است قبل از ورود آب به سیستم تصفیه اسمز معکوس، ابتدا آب با استفاده از رزین سختی‌گیر تصفیه شده و سپس وارد سیستم اسمز معکوس شود.
تصفیه آب صنایع نساجی
یکی از صنایعی که استفاده از آب با بالاترین خلوص و کیفیت در آن ضروری است، کارخانه‌های نساجی و ریسندگی بافندگی می‌باشند. آب مورد استفاده در صنایع نساجی نباید دارای مقدار زیادی آهن باشد چون باعث ایجاد لکه بر روی پارچه می‌شود. الیاف نساجی مانند پشم، ابریشم و پنبه با استفاده از فرایندهای تمیز کاری و مقادیر مشخصی از آب برای تهیه پارچه آماده می‌شوند. خلوص آب مورد نیاز در این صنعت در عملکردهای تعیین شده بسیار بالاست.
در این صنعت از مواد شوینده‌ای مانند صابون استفاده می‌شود که در صورت استفاده از آب سخت شامل موادی مانند آهن، آلومینیوم، کلسیم و منیزیم نیاز به استفاده از مقادیر بیشتر صابون می‌باشد. علاوه بر این، صابون نامحلول بر روی پارچه باقی مانده و باعث ایجاد لکه‌هایی بر روی سطح پارچه می‌شود.
در صنایع نساجی اهمیت آب خالص در فرایند دو مرحله‌ای خیساندن و شستن پارچه از تاثیر سختی آب در فرایند شستشو با صابون اهمیت بیش‌تری دارد.
تصفیه آب مرغداری
استفاده از آب تصفیه شده در توسعه و بهینه‌سازی صنعت مرغداری نقش بسیار مهمی دارد. با توجه به این که بیش از 80% وزن بدن جوجه‌های یک روزه و بیش از 70% وزن مرغ‌های گوشتی را آب تشکیل می‌دهد، بنابر این مانند هر موجود زنده دیگر، کمبود آب و یا استفاده از آب ناسالم در بدن مرغ‌ها و جوجه‌ها می تواند باعث بروز بیماری‌های مختلف و حتی در مواردی منجر به تلف شدن آنها شود.
پایین بودن کیفیت آب مصرفی جوجه و مرغ، می‌تواند در هضم غذای آنها تداخل ایجاد کرده و رشد آنها را تحت تاثیر قرار دهد. استفاده از آب تصفیه نشده و دارای مقدار زیادی از جامدات محلول (TDS) نه تنها بر متابولیسم جوجه‌ها تاثیر می گذارد بلکه باعث ایجاد رسوب در تجهیزات آبرسانی مرغداری و خرابی آنها می‌شود. علاوه بر این موارد، سختی آب باعث کاهش تاثیر و راندمان مواد ضد عفونی کننده، داروها و ... نیز می‌شود.
طبق تحقیقات انجام شده توسط محققان تاثیرات آب بر روی مرغداری‌ها شامل موارد زیر می‌باشد:
-1 میزان بالای املاح و ناخالصی‌های موجود در آب بیش‌ترین تاثیر را بر روی میزان تلفات جوجه‌ها داشته است. طبق آمار علت 2.56% تلفات جوجه‌های 7 تا 21 روزه به دلیل استفاده از آب آشامیدنی با TDS بالا بوده است. -2 وجود بیش از حد املاح موجود در آب مورد استفاده جوجه و مرغ باعث ایجاد: اختلالات استخوانی، کاهش درصد تراکم استخوان ران و افزایش شکنندگی آن شده است.
-3 وجود املاح زیاد به خصوص سدیم و پتاسیم، باعث دفع بیشتر آب بدن جوجه‌ها و مرطوب شدن محیط پرورش آنها می‌شود، در نتیجه باعث رشد میکروب‌ها و کاهش رشد جوجه‌ها و افزایش تلفات آنها می‌شود.
-4 میزان مرگ و میر در مرغداری‌هایی که از آب تصفیه شده استفاده می‌کنند، 10 تا 20 درصد کمتر از مرغداری‌هایی است که از آب با املاح بالا استفاده کرده‌اند.
همان‌طور که از نتایج تحقیقات انجام شده مشخص است، کیفیت آب آشامیدنی تاثیر زیادی در رشد جوجه‌ها و کاهش تلفات آنها دارد. استفاده از دستگاه‌های تصفیه آب RO صنعتی هم باعث کاهش تلفات جوجه‌ها و هم کاهش خسارات ناشی از رسوب در تجهیزات آبرسانی می‌شود. دستگاه‌های تصفیه RO قادر به حذف کلیه ناخالصی‌های محلول در آب، نیترات و نیتریت، فلزات سنگین، سرب، جیوه و ... با دقت فیلتراسیون 98% می‌باشند. مزایای روش RO در تصفیه آب مرغداری‌ها شامل: هزینه پایین، کاربری ساده، فضای کم و عملکرد تمام اتوماتیک آنها می‌باشد.
تصفیه آب مراکز پرورش ماهی
شاخص‌های متفاوت آب مانند PH، دما، غلظت اکسیژن، دما، شوری، سختی و ... برای بقا، رشد و تولید مثل گونه‌های مختلف ماهی‌ها متفاوت می‌باشد. بنابر این در مراکز پرورش ماهی، همیشه باید شرایط حوضچه‌های پرورش ماهی برای هر پارامتر به مقدار بهینه نزدیک باشد.
آب حوضچه‌های پرورش ماهی می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
1- ذرات معلق مانند ذرات بی جان، گیاهان، آبزیان کوچک و پلانکتون‌ها
2- ذرات محلول شامل گازها، مواد معدنی و مواد آلی
هم‌چنین شرایط و خواص آب موجود در حوضچه‌های پرورش ماهی به علت تغییرات محیطی و فصلی می‌تواند تغییر کند. بنابر این سیستم تصفیه آب مراکز پرورش ماهی همواره باید بتواند بهترین کیفیت لازم برای آب مورد استفاده را تامین کند.
وجود مواد سمی مانند آمونیاک در آب حوضچه‌ها باعث از بین رفتن ماهی‌ها می‌شود. مقدار مجاز این ماده سمی در آب مراکز پرورش ماهی کمتر از 0.5 میلی‌گرم در هر لیتر آب می‌باشد.
برای از بین بردن کدورت، مواد سمی و تصفیه آب حوضچه‌ها در مراکز پرورش ماهی، موثرترین و مقرون به صرفه‌ترین روش استفاده از دستگاه‌های تصفیه آب RO می‌باشد که با حذف کلیه آلاینده‌ها و جامدات محلول در آب از مرگ ماهی‌ها و سایر آبزیان جلوگیری خواهد کرد.
فروشگاه‌های آب تصفیه شده
در بسیاری از مناطق کشورمان به دلیل کمبود و یا نبودن منابع آب قابل شرب و یا شور و نامناسب بودن منابع آب موجود، فروشگاه‌هایی تاسیس شده‌اند که اقدام به تصفیه آب با استفاده از دستگاه‌های تصفیه RO کرده و آب سالم و خالص را به فروش می‌رسانند.
استفاده از این دستگاه‌ها در شهرهایی مانند قم، شیراز، بندر انزلی، بندر گناوه، اهواز و ... در سال‌های اخیر رو به رشد بوده است. عملکرد این دستگاه‌ها به این صورت است که: فروش خودکار آب از یک طرف به یک دستگاه تصفیه آب صنعتی در داخل فروشگاه متصل است، که پس از شیرین‌سازی و ضد عفونی کردن آب، آبی سالم و بهداشتی را در هر ساعت از شبانه روز در اختیار مردم قرار می‌دهد.
مزیت‌های استفاده از تصفیه آب صنعتی RO برای تصفیه آب این‌گونه مناطق شامل: تامین آب سالم و بهداشتی به صورت 24 ساعته، جلوگیری از هدر رفتن زمان برای تامین آب سالم از مناطق دورتر و کاهش آلودگی محیط اطراف با بطری‌های پلاستیکی می‌باشد.
دستگاه‌های خود پرداز آب تصفیه شده آشامیدنی دو نوع هستند: یک نوع از آنها با کارت‌های عابر بانک و دیگری از طریق کارت‌های قابل شارژ کار می‌کند.
استفاده از دستگاه‌های تصفیه آب RO صنعتی در فروشگاه‌های آب تصفیه علاوه بر تامین سریع و کم هزینه آب آشامیدنی و سالم، از آلودگی‌های محیط زیست نیز جلوگیری می‌کند.
بهترین روش برای تصفیه آب صنعتی
بهترین و موثرترین روش برای تصفیه آب صنعتی استفاده از دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی با فناوری‌های مختلف می‌باشد که می‌تواند آبی خالص و عاری از هر نوع آلودگی و مناسب را برای کاربردهای مختلف فراهم کند. این دستگاه‌ها با توجه به نوع کاربرد می‌توانند دارای فناوری‌های مختلفی شامل موارد زیر باشند:
فناوری اولترافیلتراسیون (UF): اولترافیلتراسیون یک فرایند غشایی است که تمام میکروب‌ها، مواد کلوئیدی، مواد آلی و ذرات معلق آب را به صورت فیزیکی از بین می‌برد. از فناوری UF در پیش تصفیه دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی برای کاربردهایی استفاده می‌شود که کیفیت و سالم بودن آب در آنها بسیار حساس و دارای اهمیت زیادی می‌باشد.
دستگاه‌های تصفیه آب RO در صورتی به فناوری UF تجهیز می‌شوند که آب ورودی به سیستم جامدات معلق (TSS) زیادی داشته باشد، به طوری که پیش تصفیه دستگاه قادر به حذف آنها نباشد. هم‌چنین از فیلترهای UF برای حذف باکتری‌ها و میکروب‌های موجود در آب استفاده می‌شود.
علاوه بر این به دلیل کیفیت بالای آب خروجی اولترافیلتراسیون، نرخ فولینگ (کثیف شدگی) ممبران RO نیز به شدت کاهش می‌یابد. بنابر این اگر استفاده از UF در آب شیرین‌کن RO صنعتی توجیه اقتصادی داشته باشد، باعث افزایش طول عمر ممبران RO و در نتیجه کارکرد مداوم سیستم و کاهش هزینه‌های دستگاه می‌شود.
فناوری نانوفیلتراسیون (NF): فناوری نانوفیلتراسیون یکی از روش‌های فیلتراسیون غشایی می باشد که قابلیت حذف ذراتی با ابعاد بیشتر از 1 نانومتر را دارد. این فیلتر مواد کلوئیدی، پلیمرها، مواد معلق و پروتئینی را از آب حذف می‌کند. فناوری نانوفیلتراسیون قادر به حذف بخشی از یون‌های چند ظرفیتی موجود در آب ورودی است. بیش‌ترین کاربردNF در تصفیه آب صنایع لبنی، آب میوه و داروسازی می‌باشد.
فناوری اسمز معکوس (RO): تکنولوژی اسمز معکوس (RO) فناوری نمک‌زدایی با استفاده ار غشای نیمه تراوا (ممبران) می‌باشد. فرایند RO با استفاده از فیلتری به نام ممبران و با استفاده از لایه‌های غشای نیمه تراوا آن انجام می‌شود. لایه های غشای نیمه تراوا به صورت مارپیچ به دور لوله پلاستیکی استوانه‌ای شکل پیچانده شده‌اند و دارای منافذی می‌باشند که کوچک‌ترین اجزا محلول و به عبارتی کل جامدات محلول (TDS) آب را حذف می‌کنند.
آب ناخالص با فشار تامین شده توسط پمپ دستگاه تصفیه آب از ممبران RO عبور کرده و کلیه ناخالصی‌های آن شامل: نیترات و نیتریت، جیوه، سرب و فلزات سنگین، نمک‌ها، املاح و رسوبات، و سایر ناخالصی‌های موجود در آب از آن حذف شده و آبی خالص و عاری از هر نوع آلودگی تولید می‌شود. لایه‌های ممبران RO به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هر چه به مرکز ممبران نزدیک می‌شوند قطر منافذ آنها کاهش یافته و قادر به حذف کوچک‌ترین یون‌های محلول در آب می‌باشند. جریان آب ورودی به ممبران RO به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrate) تقسیم می‌شود؛ آب تصفیه شده از لوله آب تصفیه در مرکز ممبران عبور کرده و از سمت دیگر ممبران خارج می‌شود. پساب نیز از محفظه خروجی مربوطه در محفظه ممبران خارج شده که یا دور ریخته می‌شود و یا در دستگاه‌های RO چند مرحله‌ای برای تصفیه در مراحل بعد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عوامل موثر در عملکرد سیستم تصفیه آب RO
یک دستگاه تصفیه آب صنعتی دارای اجزای مختلفی می باشد که عملکرد هر کدام در فرایند تصفیه، بهینه سازی و افزایش کارایی سیستم نقش مهمی دارد. عوامل زیادی در عملکرد و کارکرد دستگاه های تصفیه آب صنعتی تاثیر می گذارند که در زیر به بررسی مهم ترین عوامل می پردازیم.
1- پیش تصفیه آب شیرین‌کن صنعتی RO
مهم‌ترین و رایج‌ترین عامل از کار افتادن و کاهش عملکرد یک سیستم تصفیه آب RO صنعتی، آب ورودی و استفاده از فیلترهای پیش تصفیه نامناسب می‌باشد. استفاده از روش‌های پیش تصفیه غلط و هم‌چنین کیفیت پایین فیلترهای پیش تصفیه باعث ایجاد مشکلات جدی در عملکرد سیستم تصفیه آب صنعتی می‌شود. مهم‌ترین عوامل در بخش پیش تصفیه و روش‌های مقابله با آن شامل موارد زیر می‌باشد.
جریان بک واش (Backwash) و شستشو (Rinse) در فیلترهای پیش تصفیه
در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی از سیستم Backwash برای شستشوی فیلترها و بعد از آن نیز از عملیات Rinse برای تخلیه آب کثیف درون فیلتر بعد از انجام عملیات بک واش استفاده می‌شود. یکی از اشتباهات رایج در این مرحله استفاده از حجم جریان یکسان برای بک واش و عملیات شستشوی فیلترهای پیش تصفیه است.
برای عملیات بک واش فیلترهای پیش تصفیه، استفاده از جریان 45 لیتر در دقیقه به ازای هر فوت مربع سطح مقطع فیلتر و در دمای 12 درجه سانتی گراد مقدار مناسبی است، این در حالی است که استفاده از همین حجم جریان برای شستشوی فیلترهای پیش تصفیه باعث ایجاد مشکلاتی می‌شود. اگر از این حجم جریان آب در عملیات شستشوی فیلترهای پیش تصفیه استفاده شود، باعث متراکم شدن و افت فشار به میزان بیش از 10 psi در این فیلترها خواهد شد. در واقع استفاده از این حجم جریان در عملیات شستشو باعث می‌شود ذرات معلقی که در طی عملیات بک‌واش از فیلترهای پیش تصفیه خارج شده‌اند، دوباره با فشار به داخل لایه‌های فیلتر نفوذ کنند.
برای جلوگیری از بروز این مشکل باید حجم جریان آب برای شستشوی (Rinse) فیلترهای پیش تصفیه معادل دبی آب ورودی به سیستم باشد
تشخیص تعادل جریان در فیلترها
از اشتباهات رایج در هنگام نصب دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی، قرار دادن تنها یک فلومتر برای حالتی است که چند فیلتر به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته‌اند. اگر برای هر فیلتر یک فلومتر جداگانه نصب نشود، راهی برای تشخیص تعادل جریان در فیلترهای موازی وجود ندارد.
در این صورت اگر در یکی از فیلترها گرفتگی و مشکلی به وجود آید تشحیص داده نمی شود، جریان آب در سایر فیلترها افزایش یافته و در نتیجه تعادل جریان در کل سیستم به هم می‌خورد.
هم چنین اگر فیلترهای موازی هدر مشترک ورودی و خروجی دارند و تنها یک گیج فشار در مسیر ورودی و یک گیج فشار در مسیر خروجی آنها نصب شده باشد، نمی توان تشخیص داد که میزان گرفتگی و افزایش فشار احتمالی در کدام بخش اتفاق افتاده است.
کنترل و پایش شاخص SDI
مطابق با توصیه شرکت‌های سازنده ممبران‌های صنعتی Spiral Wound، شاخص SDI آب ورودی به ممبران‌های RO نباید از عدد 5 بیشتر باشد. میزان SDI به نوع آب ورودی بستگی دارد؛ اگر آب ورودی به آب شیرین‌کن صنعتی از چاه عمیق باشد که معمولا SDI آن زیر 3 می‌باشد، استفاده از تجهیزات پیش تصفیه اهمیت کمتری خواهد داشت. اما در صورتی که از آبهای سطحی استفاده می‌شود، که معمولا دارای SDI بالای 6 می‌باشند، پیش تصفیه دارای اهمیت زیادی است. در آب شیرین‌کن‌های دریایی نیز باید از یک سیستم پیش تصفیه بسیار قوی استفاده کرد، زیرا SDI آب دریا هم بسیار بالا و هم متغیر می‌باشد.
از اشتباهات رایجی که برای کاهش میزان SDI آب ورودی به سیستم انجام می‌شود، استفاده از مواد شیمایی پلیمری می‌باشد. تزریق این مواد شیمیایی ظاهرا باعث کاهش SDI آب ورودی به سیستم می‌شود. اما در واقع این مواد به دلیل بار الکتریکی که دارند باعث ایجاد رسوبات با پیوندهای قوی بر روی لایه‌های غشای ممبران RO می‌شوند.
بعد از تشکیل این نوع رسوب، ذرات جامد معلق موقع عبور از سطح ممبران به این رسوبات می‌چسبند، در نتیجه سرعت تشکیل رسوب روی ممبران افزایش یافته که حتی با شستشو نیز به حالت اول بر نمی‌گردد. در صورت ادامه این حالت، ممبران عملکرد و کارایی خود را از دست داده و باید تعویض شود.
بهبود عملکرد فیلترهای پیش تصفیه
یکی از باورهای غلط در مورد فیلترهای پیش تصفیه تحت فشار مانند فیلتر شنی این است که افزایش سرعت آب ورودی به این فیلترها باعث افزایش عملکرد آنها می‌شود. اما در واقع کاهش سرعت آب تا حد مجاز به طوری که منجر به ایجاد پدیده channeling در این فیلترها نشود، باعث افزایش کارایی و عملکرد آنها خواهد شد.
در پدیده channeling، به دلیل سرعت پایین آب ورودی به فیلتر، آب به صورت یکنواخت از فیلتر عبور نکرده و امکان تصفیه مناسب آن وجود نخواهد داشت.
در صورتی که عملکرد فیلترهای پیش تصفیه به گونه‌ای نباشد که بتواند آب با کیفیت مورد نظر را قبل از ورود به ممبران‌ها تامین کند، می‌توان از روش‌هایی برای افزایش عملکرد آنها استفاده کرد.
یکی از این روش‌ها، تزریق مواد منعقد کننده به آب ورودی برای انعقاد کلوئیدها قبل از ورود به فیلترهای پیش تصفیه می‌باشد. مواد منعقد کننده مانند سولفات آلومینیوم و کلرید آهن حتی اگر از فیلترهای پیش تصفیه عبور کرده و باعث ایجاد رسوب بر روی ممبران شوند، با شستشو از بین می‌روند.
این مواد منعقد کننده داخل یک مخزن متناسب با ظرفیت دستگاه نگهداری می‌شوند و با آب ورودی مخلوط شده و سپس وارد فیلترهای پیش تصفیه می‌شوند تا از تشکیل رسوب بر روی لایه‌های ممبران جلوگیری کنند.
2- حذف کلر
مهم‌ترین عامل اکساینده لایه‌های غشای ممبران‌های نازک پلی آمید، کلر موجود در آب ورودی می‌باشد. وجود کلر در آب ورودی حتی به مقدار کم هم برای ممبران بسیار مضر بوده و باعث از بین رفتن لایه‌های غشای آن می‌شود. برای حل این مشکل و حذف کلر از بی سولفیت سدیم استفاده می‌شود.
استفاده از بی سولفیت سدیم
یکی از روش‌هایی که برای کاهش میزان کلر آب ورودی به دستگاه آب شیرین کن صنعتی استفاده می‌شود، تزریق بی سولفیت سدیم به آب ورودی قبل از ورود آن به ممبران‌ها می‌باشد. نکته مهم این است که بی سولفیت سدیم با اکسیژن آب واکنش شیمیایی می‌دهد.
بنابر این اگر دوز تزریق بی سولفیت سدیم بیش از حد باشد، حجم اکسیژن موجود در آب را کاهش داده و احتمال رشد میکرو ارگانیسم‌های غیر هوازی را افزایش می‌دهد. این موجودات نیز باعث تشکیل سریع رسوب بر روس سطح لایه‌های ممبران می‌شوند. مهم‌ترین نشانه تشکیل این نوع رسوب، دی اکسید گوگرد می‌باشد که بوی تخم مرغ گندیده ایجاد می‌کند و بعد از باز کردن لوله‌های تحت فشار ممبران این بو استشمام می‌شود.
در نتیجه کنترل دوز تزریق بی سولفیت سدیم برای حذف کلر از آب ورودی کار بسیار مشکلی است. یکی از دلایل این مسئله این است که غلظت محلول بی سولفیت سدیم موجود در مخزن تزریق به خاطر واکنش با اکسیژن کاهش پیدا می‌کند.
3- پمپ
استفاده از آب تصفیه شده در توسعه و بهینه‌سازی صنعت مرغداری نقش بسیار مهمی دارد. با توجه به این که بیش از 80% وزن بددر سیستم‌های اسمز معکوس صنعتی، با استفاده از الکتروموتورهای با فرکانس متغیر (Variable frequency Drive) برای پمپ‌های فشار بالا می‌توان خروجی پمپ را تنظیم کرد. این کار باعث بهینه شدن میزان آب تصفیه شده و هم چنین صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.
در استفاده از پمپ‌های فشار بالا باید به این نکته توجه کرد که اگر سایز پمپ انتخاب شده بیش از اندازه مورد نیاز باشد، احتمال دارد که برای رسیدن به فشار خروجی تعیین شده، لازم باشد فرکانس موتور به صورت قابل توجهی کاهش پیدا کند. این جمله به این معنی است که دبی خروجی پمپ افزایش پیدا کرده و احتمال وارد آمدن آسیب به پمپ و سیستم وجود خواهد داشت.
4- تجهیزات کنترل و ابزار دقیق
Alarm ها
اگر دستگاه تصفیه آب صنعتی دارای اپراتورهای با تجربه نباشد، باید مجهز به سیستم‌ها و تجهیزات کنترلی باشد تا در مواقع ضروری از وارد آمدن آسیب به دستگاه جلوگیری شود. هماهنگی بین شرایط هشدار و خاموش شدن سیستم تصفیه آب از طریق دستگاه‌هایی انجام می‌شود که برنامه‌ریزی آنها توسط اپراتور صورت می‌گیرد.در استفاده از این تجهیزات باید توجه داشت که: 1- برنامه‌ریزی و استفاده از آنها توسط اپراتورها به سادگی امکان‌پذیر باشد و 2- در مواقع ضروری و عدم حضور اپراتور، بدون استفاده از این تجهیزات بتوان به صورت دستی سیستم را خاموش کرد.
محل نصب صحیح فشارسنج و فلومتر
عامل بسیار مهم در عملکرد مناسب دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی دقت تجهیزات اندازه گیری فشار و دبی جریان آب در نقاط مختلف دستگاه می‌باشد. تجهیزات اندازه گیری مانند فشارسنج‌ها و فلومترها باید تا اتصال بعدی خود حداقل فاصله را از لوله مستقیم داشته باشند. در غیر این صورت در دبی‌های پایین آب، دقت این تجهیزات کاهش می‌یابد.کالیبره بودن فلومترها
مهم‌ترین عامل برای دقیق بودن اندازه‌گیری دبی جریان در آب شیرین‌کن صنعتی، کالیبره بودن فلومترها می‌باشد. کالیبره کردن دقیق تجهیزات در سیستم‌های تصفیه آب بزرگ کار مشکلی است. استفاده از چند فلومتر اضافی در سیستم به اپراتور این امکان را می‌دهد تا متوجه کالیبره نبودن سایر فلومترها شود.محل نصب صحیح گیج فشار
گیج‌های فشار نباید بلافاصله بعد از شیر نصب شوند زیرا اغتشاش به وجود آمده در جریان آب با سرعت بالا توسط شیر باعث ایجاد خلا و در نتیجه کاهش فشار نسبی بعد از شیر می‌شود. بنابر این عدد نشان داده شده توسط فشارسنج کمتر از میزان واقعی آن خواهد بود.
5- نصب دستگاه
پساب خروجی از دستگاه تصفیه آب RO صنعتی معمولا به انشعاب فاضلاب که زیر بالاترین نقطه لوله‌های تحت فشار سیستم قرار دارد متصل می‌شود. اگر روی خط خروجی پساب، شیر اتوماتیک یا فشارشکن قرار داده نشده باشد، باعث می‌شود پس از خاموش شدن دستگاه، آب در لوله‌های خروجی به حرکت خود ادامه ادامه داده و باعث ایجاد خلا در سیستم RO شود.
خلا ایجاد شده باعث تخلیه آب داخل لوله‌های تحت فشار ممبران می‌شود. اگر از اتصالات ویکتالیک در نصب دستگاه استفاده شده باشد، به هوا اجازه عبور داده و هوا جایگزین آب در لوله‌های تحت فشار ممبران می‌شود.
زمانی که دستگاه تصفیه آب صنعتی تخلیه شد، هوای وارد شده به آن، باعث ورود باکتری‌ها و سایر آلودگی‌ها به سیستم می‌شود که با گذشت زمان باعث ایجاد رسوب بر روی ممبران ها خواهد شد. در این شرایط با روشن شدن مجدد دستگاه، احتمال وارد شدن آسیب به پوشش فایبرگلاس و قسمت آنتی تلسکوپی انتهای ممبران می‌شود.
برای رفع این مشکل از یک شیر یک طرفه استفاده می‌شود؛ این شیر به صورتی تنظیم می‌شود که در فشار بین 1 تا 2 psi باز شود. این شیر روی خط خروجی پساب نصب شده و اجازه ورود هوا به سیستم را در زمان خلا می دهد.
نکات نصب دستگاه آب شیرین‌کن صنعتی
در نصب دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی RO، عوامل و نکاتی مهم وجود دارند که در صورت رعایت آنها می‌توان به عملکرد بهینه این سیستم‌ها دست یافت. برخی از این عوامل مهم شامل موارد زیر می‌باشند.
موقعیت و مکان سیستم: دستگاه تصفیه آب RO صنعتی باید در یک مکان مسطح قرار گیرد و در مقابل باد و باران و آفتاب محافظت شود. دمای سیستم‌های RO صنعتی باید به طور مداوم کنترل شود؛ محدوده دمای مجاز برای محیطی که این دستگاه‌ها در آن قرار می‌گیرند در بازه 5 تا 35 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. اگر سیستم‌های RO صنعتی خارج از محدوده دمایی مجاز کار کنند، اجزای مختلف آنها دچار آسیب خواهد شد. هم‌چنین دستگاه تصفیه آب صنعتی باید در مکانی نصب شود که فضای کافی برای انجام تعمیرات و بازرسی‌های دوره‌ای از دستگاه فراهم باشد.
لوله‌کشی و اتصالات دستگاه: یکی از موارد مهم در دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی جنس و نوع لوله‌کشی و اتصالات آنها می‌باشد. پمپ‌های RO فشار بالا و ممبران‌ها در این دستگاه‌ها نیاز دارند آبی با فشار بالا به صورت پیوسته و آرام برای آنها تامین شود. در سیستم لوله‌کشی دستگاه تصفیه آب صنعتی از دو نوع لوله‌کشی با فشار پائین و بالا استفاده می‌شود. لوله‌کشی با فشار پائین می‌تواند با توجه به کاربرد از نوع UPVC یا تمام استیل باشد. در سیستم لوله‌کشی فشار بالا نیز از جنس استنلس استیل ضد زنگ استفاده می‌شود.
آب ورودی به واحد RO: سیستم لوله‌کشی آب ورودی به واحد RO باید از جنس مس یا پلاستیک باشد زیرا استفاده از لوله‌های فلزی یا کربن استیل در مسیر آب ورودی باعث افزایش غلظت آهن آب شده و در عملکرد سیستم تصفیه آب تاثیر نامطلوبی دارد. هم‌چنین برای عملکرد بهینه سیستم دمای آب ورودی به دستگاه تصفیه آب صنعتی نباید از 35 درجه سانتی‌گراد بیشتر باشد. مسئله مهم دیگر استفاده از گیج فشار در مسیر آب ورودی به ممبران RO برای تخمین زمان نسبی تصویض فیلترهای کارتریجی می‌باشد.
اتصالات مسیر آب تصفیه شده: در مسیر آب تصفیه شده خروجی از دستگاه تصفیه آب صنعتی بهتر است از کمترین تعداد شیر استفاده شود و تا جایی که امکان دارد، آب به صورت مستقیم به مخزن ذخیره منتقل شود. استفاده از لوله‌های پلاستیکی یا استیل برای خط خروجی مناسب‌تر است. همان‌طور که توسط شرکت‌های سازنده ممبران‌ها توصیه شده است، بهتر است در حالتی که ممبران‌های RO تعویض شده‌اند یا سیستم برای اولین بار راه‌اندازی شده است، آب تصفیه شده خروجی از سیستم را برای مدت زمان یک ساعت به سیستم تخلیه وصل کنید تا سیستم تصفیه آب کاملا شسته شده و آلودگی‌های احتمالی از آن خارج شوند. (بعد از یک ساعت خروجی آب تصفیه شده را به حالت عادی برگردانید).
اتصالات مسیر پساب خروجی از سیستم: لوله‌کشی پساب خروجی از سیستم تصفیه آب صنعتی باید کاملا باز بوده و بدون هیچ‌گونه گرفتگی باشد. وجود مانع یا گرفتگی در مسیر پساب خروجی از سیستم باعث ایجاد فشار برگشتی، بالا رفتن فشار کاری سیستم و در نتیجه افزایش احتمال آسیب رسیدن به بخش‌های مختلف دستگاه می‌شود.
تجهیزات الکتریکی سیستم RO: مهم‌ترین مسئله در مورد تجهیزات الکتریکی دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی RO، استفاده از موتورها و منابع تغذیه متناسب با تجهیزات به کار رفته در سیستم است. این کار باعث می‌شود از فشار بیش از حد به قطعات مختلف دستگاه جلوگیری شود و به دستگاه و قطعات آن آسیبی وارد نشود.
نکات قبل از راه اندازی دستگاه
بعد از نصب و قبل از راه‌اندازی سیستم حتما موارد زیر را بررسی کنید:
• اطمینان از عدم وجود گرفتگی در خطوط لوله‌کشی به خصوص خطوط آب ورودی و پساب
• اطمینان از اتصال و عملکرد صحیح کنترل کننده‌های سطح (برای خاموش یا روشن کردن سیستم RO با توجه به سطح آب موجود در مخزن ذخیره دستگاه)
• اطمینان از چرخش پمپ در جهت صحیح (جهت چرخش پمپ باید در جهت فلش رسم شده روی بدنه پمپ باشد)
• اطمینان از نصب و عمکلرد درست بخش‌های مختلف سیستم پیش تصفیه دستگاه
• اطمینان از محکم بودن تمامی اتصالات و لوله کشی‌ها.
راه اندازی آب شیرین‌کن صنعتی
مراحل راه‌اندازی و شروع به کار یک سیستم تصفیه آب صنعتی RO به صورت زیر می‌باشد (برخی از مراحل در سیستم‌های متفاوت با توجه به نوع کاربرد ممکن است وجود نداشته باشند):
• ابتدا شیر تنظیم فشار موجود روی پنل دستگاه را باز کنید.
• لوله‌کشی آب تصفیه شده خروجی از دستگاه را جدا کرده و برای مدت زمان یک ساعت از شروع به کار دستگاه آن را به قسمت تخلیه متصل کنید.
• هوای داخل هوزینگ‌های پیش تصفیه را با استفاده از کلید یا اهرم مربوطه خارج نمائید.
• کلید روشن/ خاموش دستگاه را در حالت روشن قرار دهید.
• دقت کنید که شیر سلنوئیدی بعد از پمپ باز باشد و آب شروع به وارد شدن به سیستم کرده باشد.
• بعد از فعال شدن پمپ RO که با کمی تاخیر روشن می‌شود، شروع به بستن (3/2 شیر باز باشد) شیر تنظیم فشار کنید تا سیستم در حالت تعادل قرار گیرد.
• منتظر بمانید تا فشارسنج نصب شده در مسیر پساب عدد 100 را نشان دهد.
• در صورتی که سیستم دارای خطوط برگشت جریان است، بعد از راه‌اندازی اولیه دستگاه شروع به باز کردن شیر جریان برگشتی کنید تا زمانی که فلومتر نصف جریان مد نظر برای خروجی سیستم را نشان دهد.
• اجازه دهید جریان خروجی آب تصفیه شده به مدت یک ساعت به قسمت تخلیه متصل بماند.
• پس از یک ساعت، سیستم را خاموش کرده و جریان خروجی را مجددا به مخزن ذخیره وصل کنید و دستگاه را مجددا روشن کنید.
• اجازه دهید مخزن ذخیره دستگاه کاملا پر شود.
• هدایت الکتریکی آب خروجی تصفیه شده از دستگاه را بررسی نمائید تا از کاهش 97 درصدی TDS اطمینان حاصل کنید.
• مطمئن شوید که سیستم توسط کنترل کننده‌های سطح به صورت خودکار روشن و خاموش می‌شود.
بهره‌برداری و نگهداری از سیستم RO صنعتی
پس از نصب دستگاه تصفیه آب صنعتی و انجام اقدامات لازم برای راه اندازی و شروع به کار دستگاه، سیستم به صورت خودکار به کار خود ادامه می‌دهد. با توجه به شرایط تعیین شده در زمان طراحی و نصب دستگاه، هنگامی که سطح آب تصفیه شده در مخزن ذخیره دستگاه به سطح تعیین شده رسید، تجهیزات کنترلی موجود دستگاه را خاموش کرده و پس از مصرف آب ذخیره شده مجددا دستگاه به صورت خودکار شروع به کار می‌کند.
فراموش نکنید در صورتی که آب شیرین‌کن صنعتی RO قرار است به هر دلیلی برای مدت زمان 72 ساعت یا بیشتر خاموش شده و مورد استفاده قرار نگیرد، حتما ممبران‌های RO را داخل محلول 2% هیدروژن پراکسید نگهداری کنید.
حتما سیستم تصفیه آب RO را به صورت روزانه برررسی کنید و پارامترهای مهمی مانند فشار و دبی آب را در جایی یادداشت و ثبت کنید تا در صورت ایجاد برخی از تغییرات در حجم جریان و یا فشار از عملکرد سیستم آگاه شوید. در صورت تغییرات قابل توجه در هر یک از پارامترها، حتما از راهنمایی کارشناسان مجرب برای رفع ایرادات و مشکلات احتمالی دستگاه استفاده کنید تا از آسیب به قطعات و هزینه‌های تعمیر دستگاه جلوگیری کنید.
شرایط نگهداری از آب شیرین کن صنعتی
در نگهداری از دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی عوامل و شرایط مختلفی تاثیرگذار است. مهم‌ترین این عوامل شامل موارد زیر می‌باشند:
دمای مناسب: نرخ آب عبوری از ممبران RO در دستگاه تصفیه آب به شدت تابع دما می‌باشد. آب گرم نسبت به آب سرد با سرعت بیش‌تری از ممبران عبور می‌کند. به همین دلیل در آب شیرین‌کن‌های صنعتی مقیاس بزرگ از موتورهای فرکانس متغیر (VFD) استفاده می‌شود تا بتوان سرعت عبور آب از ممبران‌ها در دماهای مختلف را تقریبا ثابت نگه داشت. حتی در صورت استفاده از موتور فرکانس متغیر باز هم لازم است در رابطه با طراحی دستگاه با توجه به تغییرات احتمالی دمای آب دقت لازم انجام شود. بیشتر دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی با فرض دمای 25 درجه سانتی‌گراد طراحی و تولید می‌شوند. بنابر این لازم است تا دمای سردترین آب ورودی به سیستم تخمین زده شده و دستگاه بر اساس آن طراحی شود. در غیر این صورت در فصول سرد با کاهش دمای آب ورودی به سیستم، آب تولیدی توسط دستگاه آب شیرین‌کن از مقدار در نظر گرفته شده در طراحی کمتر خواهد بود.
شستشوی دوره ای ممبران ها (CIP): وجود عواملی مانند فلزات، رسوبات معدنی، مواد آلی و عوامل بیولوژیکی در آب ورودی به ممبران‌ها باعث تشکیل رسوب و گرفتگی منافذ لایه‌های غشای ممبران می‌شود. بنابر این برای جلوگیری از گرفتگی ممبران از شستشوی دوره‌ای استفاده می‌شود که بیشتر رسوبات و گرفتگی سطح لایه‌های ممبران را برطرف می‌کند. برای افزایش طول عمر ممبران‌های RO باید CIP آنها در بازههای زمانی منظم انجام شود. به طور متوسط شستشوی ممبران‌های RO در سیستم‌های اسمز معکوس صنعتی هر 6 ماه تا یک سال یک بار می‌باشد.
نکته مهم: اگر گرفتگی ممبران‌ها در فواصل زمانی کوتاه اتفاق می‌افتد و نیاز به CIP مکرر دارند باید فیلترهای پیش تصفیه در دستگاه‌های تصفیه آب را تعویض نمائید.
هم‌چنین گرفتگی ممبران‌ها اکثرا به صورت لایه‌های مختلف اتفاق می‌افتد، که هر لایه با توجه به نوع ماده تشکیل رسوب به یک نوع محلول برای شستشو نیاز دارد. بنابر این ابتدا باید محلول شیمیایی برای از بین بردن لایه رسوب بالایی استفاده شود.
جلوگیری از ورود گل و لای: وجود ذرات معلق بیش از اندازه و یا گل و لای در آب ورودی باعث می‌شود ممبران‌ها نیاز به شستشو مکرر پیدا کنند و یا حتی خراب شوند. اگر میزان گل و لای در آب ورودی به سیستم RO صنعتی زیاد باشد، امکان نیاز به استفاده از مواد منعقد کننده در بخش پیش تصفیه آب شیرین‌کن صنعتی وجود خواهد داشت.
نکته مهم: در انتخاب نوع و میزان تزریق مواد منعقد کننده باید دقت زیادی شود، زیرا در صورت تزریق بیش از حد این مواد، امکان گرفتگی ممبران‌ها وجود دارد. در صورت گستردگی ابعاد ذرات معلق نیاز به استفاده از اولترافیلتراسیون (UF) در پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی می‌باشد.
عدم ورود کلر: وجود کلر در آب ورودی باعث آسیب رساندن و اکسید شدن لایه‌های ممبران RO صنعتی می‌شود. برای حذف کلر از آب ورودی قبل از واحد RO از تزریق سدیم متا بی سولفیت (SMBS) با دوز مناسب می‌توان استفاده کرد.
عدم وجود سیلیس بیش از حد مجاز در آب ورودی: وجود سیلیس بیش از حد در آب ورودی باعث رسوبگذاری و گرفتگی لایه‌های ممبران RO می‌شود.
استفاده از اپراتور مجرب: مهم‌ترین عامل بعد از نصب و موقع استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی، آموزش نکات لازم برای بهره‌برداری از دستگاه به اپراتور آن می‌باشد.
عدم برگشت بیش از اندازه آب دور ریز به سیستم برای تصفیه مجدد: در صورت برگشت بیش از اندازه پساب برای تصفیه مجدد توسط واحد RO، غلظت آلاینده‌ها و TDS آب زیاد شده و باعث می‌شود به ممبران‌ها برای تصفیه آن فشار بیش‌تری وارد شود که در نهایت باعث گرفتگی منافذ لایه‌های غشای ممبران می‌شود.
تعویض منظم و به موقع فیلترهای پیش تصفیه: کیفیت و تعویض به موقع فیلترهای پیش تصفیه دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی تاثیر بسیار زیادی در طول عمر ممبران RO و کیفیت و بازدهی سیستم دارد. زمان تعویض فیلترهای پیش تصفیه با توجه به کیفیت آب ورودی متفاوت می باشد.
بک واش دوره‌ای و منظم پیش تصفیه (فیلترهای شنی و کربنی): فیلترهای پیش تصفیه در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی بعد از مدتی کار کردن با جذب ذرات و مواد آلوده در سطح سیلیس و کربن موجود در بستر فیلتر، با مواد و ذرات معلق اشباع شده و قابلیت فیلتراسیون خود را به مرور از دست می‌دهند. در این مواقع از بک واش (Backwash) برای تمیز کردن بستر فیلتر استفاده می‌شود.
بهترین معیار برای تشخیص زمان بک واش فیلتر شنی و کربنی، افت فشار می‌باشد. در صورت افزایش فشار نسبت به حالت معمول کارکرد دستگاه نیاز به انجام عملیات بک واش می‌باشد. در عملیات بک واش با عبور معکوس جریان آب از فیلتر، آلودگی‌ها و ذرات به دام افتاده در بستر فیلتر شسته شده و به فاضلاب هدایت می‌شوند.
خطاهای عمده دستگاه های تصفیه آب RO صنعتی
در طول مدت زمان عملکرد دستگاه تصفیه آب صنعتی ممکن است به دلایل مختلف خطاها و ایرادات در روند کار و یا قطعات دستگاه به وجود آید. برخی از متداول‌ترین این خطاهای احتمالی شامل موارد زیر می‌باشند (برای هر مشکل در جدول ذیل آن علت ایجاد مشکل و روش رفع آن نیز آمده است):
عدم تولید آب کافی توسط واحد RO
| دلایل احتمالی | اقدام لازم برای رفع |
|---|---|
| پایین بودن بیش از حد دمای آب | کنترل دما |
| پایین بودن فشار آب ورودی | بررسی فیلترهای پیش تصفیه و تعویض آنها |
| گرفتگی ممبران‌های RO | شستشوی ممبران‌ها و در صورت نیاز تعویض آنها |
| افزایش فشار خروجی | بررسی لوله‌ها و شیرهای دستگاه |
| بالا بودن TDS آب ورودی | بررسی خطوط آب ورودی و منابع تغذیه سیستم |
مشاهده بیشتر
مشاهده کمتر
لطفا ابتدا شهر و استان محل تحویل را مشخص بفرمایید!