استفاده از دستگاههای تصفیه آب دریایی، به ویژه در مناطقی که دسترسی به منابع آب شیرین محدود است، از اهمیت بسیاری برخوردار است. دستگاه تصفیه آب دریایی با ظرفیت تصفیه 150,000 لیتر در شبانهروز، که به عنوان آب شیرینکن دریایی نیز شناخته میشود، به منظور تبدیل آب شور دریا به آب شیرین طراحی شده است. این دستگاهها با استفاده از فرایند غشایی اسمز معکوس (RO) قادرند نمکها، جامدات محلول و آلایندههای مختلف موجود در آب دریا را حذف کنند و آب قابل شرب و مصرف را تولید نمایند.
با توجه به غلظت بالای آلایندهها و شوری زیاد آب دریا، قطعات مورد استفاده در دستگاه آب شیرینکن دریایی باید با دقت ویژهای انتخاب شوند تا در مقابل خوردگی مقاومت کنند. از جمله این قطعات میتوان به پمپها، شاسی، لولهکشی و ممبرانهای صنعتی اشاره کرد که به گونهای طراحی شدهاند تا با شرایط سخت آب دریا سازگاری داشته باشند. این دستگاهها میتوانند آب دریا با TDS کل جامدات محلول بالا، معمولاً بین 10,000 تا 45,000 میلیگرم بر لیتر را تصفیه کنند.
تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس (RO) یکی از مناسبترین و مقرون به صرفهترین روشها برای تولید آب شیرین از آب شور است. در این روش، فیلتر ممبران دریایی (SW30) به عنوان هسته اصلی فرایند تصفیه عمل میکند و با بهرهگیری از فیلترها و مواد شیمیایی مختلف در بخشهای پیشتصفیه و پستصفیه، کارایی دستگاه به حداکثر میرسد. به همین دلیل، استفاده از دستگاههای تصفیه آب دریایی RO به عنوان راهحلی موثر و پایدار برای تأمین آب شیرین در مناطق ساحلی و کمآب مطرح میشود.
استفاده از دستگاههای آب شیرینکن دریایی به منظور تأمین آب آشامیدنی تمیز و شیرین، امروزه به یکی از راهحلهای موثر برای مقابله با بحران کمبود آب در مناطق خشک و ساحلی تبدیل شده است. این دستگاهها با بهرهگیری از فناوری اسمز معکوس (RO)، نمکها و سایر مواد معدنی محلول در آب دریا را حذف کرده و آب قابل شرب و ایمن تولید میکنند. این فرآیند که از دههها پیش آزمایش شده و کارایی خود را اثبات کرده است، علاوه بر تامین آب شرب، آب مورد نیاز کشاورزی را نیز فراهم میسازد، که این امر در مناطق دچار خشکسالی از اهمیت ویژهای برخوردار است.
یکی از مزایای مهم دستگاههای آب شیرینکن دریایی این است که منابع نامحدود آب اقیانوس را به یک منبع پایدار و مطمئن برای تولید آب شیرین تبدیل میکنند. برخلاف دیگر روشهای تامین آب که به عوامل غیرقابل کنترل مانند بارش باران متکی هستند، سیستمهای نمکزدایی به طور مستقل عمل کرده و دسترسی پایدار به آب شیرین را حتی در زمانهای خشکسالی تضمین میکنند.
طبق نتایج تجزیه و تحلیل، سه عامل اصلی در بهرهوری انرژی و کاهش هزینههای دستگاه آب شیرینکن دریایی RO با ظرفیت 150 متر مکعب موثر هستند. اول، انتخاب دقیق پمپ فشار قوی مناسب که باعث کاهش پساب و افزایش تولید آب تصفیه شده میشود. دوم، استفاده از قطعاتی متناسب با املاح و سختی آب دریا، شامل پرشروسلهای با فشار 1200 psi، لولهکشی استیل 316L و ممبرانهای اسمز معکوس دریایی که همگی با آب دریا سازگار هستند. سوم، سیستم شستشوی در محل (CIP) مجزا و اتوماتیک که با شستشوی غشای ممبرانها، از رسوبات جلوگیری میکند و در صورت لزوم از شویندههای اسیدی و قلیایی استفاده میشود.
کمبود منابع آب قابل شرب، به ویژه در مناطق خشکی که با بحران شدید کم آبی مواجه هستند، نیاز به استفاده از منابع آب شور مانند آب دریاها را افزایش داده است. توسعه شهرها، تغییرات آب و هوا و سایر عوامل نیز باعث کاهش منابع آب شیرین و قابل شرب شدهاند. به همین دلیل، استفاده از دستگاههای تصفیه آب دریایی برای تبدیل آب شور دریا به آب شیرین، در کاربردها و صنایع مختلف رشد قابل توجهی داشته است. این دستگاهها با بهرهگیری از فناوری اسمز معکوس (RO) قادرند آب دریا را به آب شیرین و قابل استفاده برای مصارف گوناگون تبدیل کنند.
دستگاه تصفیه آب دریا RO با ظرفیت 150 متر مکعب در شبانه روز، برای تصفیه آب شور در کاربردهای مختلف که استفاده از این دستگاهها توجیه اقتصادی دارد، قابل استفاده است. بیشترین کاربرد آب شیرینکنهای دریایی اسمز معکوس در صنایعی است که در حاشیه دریا تأسیس شدهاند و بهرهوری اقتصادی بالایی دارند. این دستگاهها برای تأمین آب مناسب برای مصارف کشاورزی و گلخانهای، تأمین آب تصفیه شده در کارخانههای داروسازی و لوازم بهداشتی، تصفیه آب در کارخانههای پتروشیمی، نساجی، کاغذسازی و رنگسازی، تولید آب مصرفی نیروگاههای بخار و سیکل ترکیبی، و نیز برای مصارف آشامیدنی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین، این دستگاهها در کشتیها، شناورها، ناوگان دریایی، کمپهای موقت، دکلهای نفتی، و هتلها در مناطق ساحلی کاربرد دارند و بهرهوری اقتصادی مناسبی را ارائه میدهند.
دستگاههای تصفیه آب دریا با استفاده از فناوری اسمز معکوس (RO) عملکرد خود را انجام میدهند، که این روش امروزه به دلیل مصرف انرژی کمتر و کارایی بالاتر نسبت به روشهای قدیمیتر مورد استفاده قرار میگیرد. در این فرآیند، آب شور با استفاده از پمپ طبقاتی فشار قوی از لایههای غشای ممبرانهای دریایی اسمز معکوس عبور میکند. این ممبرانها به عنوان فیلتر اصلی عمل کرده و با دقت 99.5% نمکها و کلیه املاح محلول در آب را به دام میاندازند، در حالی که تنها مولکولهای آب اجازه عبور از منافذ ریز آنها را دارند. برای نمکزدایی مؤثر، فشار پمپ باید متناسب با میزان شوری آب دریا تنظیم شود؛ هر چه شوری بالاتر باشد، فشار و به تبع آن مصرف انرژی بیشتری نیاز است.
در دستگاه تصفیه آب دریا RO با ظرفیت 150 متر مکعب، آب شور ابتدا توسط بوستر پمپ به بخش پیش تصفیه دستگاه منتقل میشود. در این مرحله، ذرات جامد معلق، ذرات کلوئیدی، کلر، جامدات محلول و میکروارگانیسمها از آب حذف میشوند تا از گرفتگی منافذ ممبرانها جلوگیری شده و هزینههای نگهداری کاهش یابد. پس از پیش تصفیه، پمپ فشار قوی آب شور را به داخل ممبران دریایی RO میفرستد، جایی که فقط مولکولهای آب میتوانند از میان منافذ عبور کنند و ذرات بزرگتر از آب جدا میشوند. آب تصفیه شده به نام پرمیت (permeate) از یک سمت و آب شور غلیظ شده به نام کنسانتره (concentrate) از سمت دیگر خارج میشود. هزینه تصفیه به کیفیت آب ورودی بستگی دارد و آب با TDS بالاتر نیاز به انرژی و هزینه بیشتری برای تصفیه دارد.
عوامل مختلفی میتوانند بر قیمت دستگاه آب شیرینکن دریا تاثیر بگذارند که در ادامه به بررسی این موارد میپردازیم:
دستگاههای آب شیرینکن دریایی به عنوان بخشی از سیستمهای تصفیه آب صنعتی شناخته میشوند. این دستگاهها به طور خاص برای تصفیه آب شور دریا طراحی شدهاند و از قطعاتی استفاده میکنند که توانایی مقاومت در برابر شوری و غلظت بالای آلایندههای موجود در آب دریا را دارند. در دستگاههای تصفیه آب دریایی با ظرفیت 150 متر مکعب در شبانهروز، از ممبرانهای BW برای تصفیه استفاده میشود. اما به دلیل اینکه آب دریا دارای غلظت و شوری بالاتری نسبت به آبهای لب شور است، قطعات مورد استفاده در این دستگاهها باید ویژگیهای خاصی داشته باشند تا با شرایط آب ورودی سازگار باشند.
قطعاتی که در دستگاههای آب شیرینکن دریایی استفاده میشوند، باید دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و رسوبگذاری باشند. اجزای اصلی مورد استفاده در دستگاه آب شیرینکن RO با ظرفیت 150 متر مکعب شامل موارد زیر میشوند:
اولین و اصلیترین بخش، سیستم پیش تصفیه است که شامل فیلترهای شنی و کربنی میشود. این فیلترها باید از آلیاژهای ضد خوردگی یا از رنگهای اپوکسی با پوشش دریایی پلی اورتان باشند که با آب دریا سازگاری دارند. البته توجه داشته باشید که در برخی از دستگاههای آب شیرینکن دریایی RO، به دلیل بالا بودن درصد مواد ناخالصی، از سیستمهای اولترافیلتراسیون (uf) از جنس FRP-PE و فیلترهای دیسکی از جنس پلی اتیلن (PE) در بخش پیش تصفیه برای کاهش کدورت آب استفاده میشود.
به دلیل خاصیت قلیائی بالا و آلایندههای زیادی که آب دریا دارد، قبل از ورود آب به واحد اسمز معکوس و ممبران دریایی، در برخی از کاربردها باید از سیستمهای کلرزنی و تزریق اسید استفاده میشود. به دلیل اثرات مخربی که کلر و اسید برای ممبرانها ایجاد میکنند، بعد از آن باید از فیلترهای کربنی و تزریق متا بی سولفیت سدیم استفاده شود تا این مواداز آب حذف شوند.
پمپ فشار قوی، پمپ تغذیه و دوزینگ پمپ نیز باید از نظر جنس با آب دریا سازگاری داشته و توانایی تامین فشار بالا برای تصفیه آب شور دریا را نیز داشته باشند. جنس پمپهای مورد استفاده در دستگاههای تصفیه آب دریا، براساس میزان شوری آب انتخاب شده و میتوانند از موادی مثل استیل 316، 304، 916 و 2205 ساخته شوند، اما استفاده از استیل 316L رایجتر است.
ممبران اسمز معکوس دریایی (Sea Water) از جنس پلی آمید بوده که قابلیت حذف نمک و املاح تا 99.5% را دارد. با توجه به کاربرد سیستم آب شیرینکن، میتوان از مدلهای کم انرژی (LE) یا معمولی استفاده کرد. همچنین با توجه به ظرفیت تصفیه آب مورد نظر بر اساس لیتر یا متر مکعب در شبانه روز از ممبرانهای دریایی 4 یا 8 اینچ استفاده میشود. معمولا تعداد ممبرانها نیز باتوجه به ظرفیت دستگاه و با نظر طراحان تعیین میشوند.
درصد بازیابی آب در آب شیرینکنهای دریایی به دلیل شوری و غلظت بالای آلایندهها در محدوده 15 تا 40% است. بنابراین پمپهای ورودی فیلترهای شنی باید بر اساس این راندمان و درصد بازیابی در زمان طراحی مورد استفاده قرار گیرند.
برای محافظت از ممبرانهای آب شیرینکن دریایی از سیستم تزریق آنتیاسکالانت استفاده میشود که شامل دوزینگ پمپ و مخزن میشود.
تابلو برق و تجهیزات کنترلی و اندازه گیری مانند TDS متر، PH متر، EC متر، orp متر برای اتصال به سیستم PLC جهت انجام تنظیمات لازم و ضروری است.
استفاده از فلومترهای مغناطیسی یا ونتوری و یا سیستمهای فلومتر روتاری برای کنترل دبی آب در بخشهای مختلف دستگاه اهمیت زیادی دارد.
واحد CIP برای شستشوی ممبرانها مورد استفاده قرار میگیرد. این سیستم از آب تصفیه شده برای شستشو استفاده کرده و درصورت لزوم، از مواد شیمیایی قلیایی و اسیدی نیز برای رسوبزدایی کمک میگیرد.
سیستم لولهکشی برای سازگاری با آب دریا از نوع استیل انتخاب میشود و برای جلوگیری از نشتی و خوردگی اجرا سیستم، از جوشکاری آرگون استفاده میکنند. علاوه بر جوشکاری میتوان برای اتصال لولههای استیل از اتصال پیچی با آببندی تفلون مایع نیز استفاده کرد.
معمولا به دلیل رطوبت بالا در محیطهایی که سیستم تصفیه آب دریایی دارند، از شاسی با جنس بدنه استیل استفاده میشود.
مخازن که شامل مخزن آب ورودی و تزریق مواد شیمیایی میشوند باید از جنس پلی اتیلن، FRP، GRP یا استیل باشد.
اسمز معکوس (RO) به دلیل بهره وری انرژی، مقیاس پذیری، حداقل اثرات زیست محیطی، مقرون به صرفه بودن و کیفیت بالای آب، نسبت به سایر روشهای نمکزدایی آب دریا کاربرد بیشتری دارد. دستگاه تصفیه آب دریایی RO با ظرفیت 150 متر مکعب به ورودیهای انرژی کمتری نیاز دارد زیرا در دماها و فشارهای پایینتر عمل میکند و برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب است.
علیرغم سرمایه گذاریهای اولیه بالقوه بالا، به لطف پیشرفتها در فناوری غشاء و کاهش نیازهای تعمیر و نگهداری، دستگاه تصفیه آب دریایی RO هزینههای عملیاتی کمتری را نسبت به سایر روشها مثل تقطیر چند مرحلهای ارائه میکند.
تعمیر و نگهداری دستگاه تصفیه آب دریایی 150 متر مکعب مستلزم تمیز کردن منظم اجزاء برای جلوگیری از تجمع نمک، زباله، یا رسوب بیولوژیکی و همچنین تعویض مواد مصرفی مانند فیلترها و غشاها بر اساس توصیههای سازنده است.
نظارت بر پارامترهای عملکرد مانند سرعت جریان، فشار و سطوح شوری، همراه با کالیبراسیون دوره ای حسگرها برای خوانش دقیق، ضروری است. همچنین بازرسی بصری همه اجزا از نظر علائم سایش، خوردگی یا نشتی، روغن کاری قطعات متحرک، آزمایش ویژگیهای ایمنی، و ثبت دقیق فعالیتهای تعمیر و نگهداری نیز برای اطمینان از عملکرد کارآمد و مستمر تصفیه کننده ضروری است.
تصفیه آب دریایی 150 متر مکعب نمونهای از دستگاههای تصفیه آب صنعتی RO جهت تصفیه آبهای شور مانند آب دریا است که ظرفیت 150،000 لیتر آب تصفیه شده در شبانه روز را دارد. شیرینسازی و تصفیه آب دریا با استفاده از روشهای مختلفی قابل انجام است که مناسبترین و مقرون به صرفهترین آنها در بیشتر کاربردها، استفاده از آب شیرینکن دریایی RO هستند.
با توجه به هدف تصفیه آب صنعتی میتوان در این دستگاه از فیلترها و مواد شیمیایی مختلف در بخش پیش تصفیه و پس تصفیه دستگاه آب شیرینکن دریایی استفاده کرد. در طراحی و پیادهسازی دستگاه تصفیه آب دریایی 150 متر مکعب از قطعاتی با برترین برندهای موجود در بازار ایران متناسب با نیاز خریدار و هدف تصفیه آب استفاده میشود.
در صورتی که قصد خرید دستگاه آب شیرینکن دریایی RO را دارید، حتما قبل از انتخاب و خرید از افراد کارشناس و طراحان دستگاههای آب شیرینکن دریایی RO در شرکتهای معتبر مشاوره بگیرید. کارشناسان سایت آبین در زمینه طراحی، پیادهسازی، خرید و نگهداری از انواع دستگاههای تصفیه آب صنعتی RO و دیگر حوزههای مرتبط با تصفیه آب از طریق ارتباط رایگان تلفنی، پاسخگوی سوالات شما هستند.
