آب شیرین کن صنعتی

آب شیرین کن صنعتی چیست؟

آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه تصفیه آب صنعتی سیستمی است که با استفاده از پدیده اسمز معکوس و با استفاده از ممبران های غشایی، ناخالصی ها و شوری آب را حذف میکند و آبی خالص و فاقد املاح تولید می کند. آنچه که در مورد انتخاب یک سیستم تصفیه آب صنعتی مناسب جهت استفاده در مصارف کشاورزی، دام و طیور، پزشکی و… اولویت دارد، کنترل آلودگیهای احتمالی و همچنین افزایش کیفیت آب با کاهش میزان TDS موجود در آب می باشد. استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی به دلیل قیمت زیاد سایر روشهای شیرین کردن آب، همچون تقطیر با سرعت در حال افزایش است. استفاده از دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی به دلیل تولید آبی مطلوب، بهداشتی و استاندارد مورد تایید بسیاری از متخصصین دام و طیور، پزشکان، کشاورزان و سایر بهره برداران و استفاده کنندگان از دستگاه تصفیه آب در این حوزه قرار گرفته است.

لازم به ذکر است بهترین گزینه ای که برای بهره گیری در این صنعت حساس توصیه شده است، استفاده از فرآیند تصفیه آب اسمز معکوس می باشد. با استفاده از این روش می توان مزه تلخی، شوری و در کل مجموع جامدات محلول در آب را کاهش داد و همچنین نسبت به نوع مصرف، میزان املاح را به حد استاندارد و مطلوبی تنظیم نمود. بدین شکل در مصارف مختلف صنعتی مانند مرغداریها، گاوداریها و دامداریها، پرورش شتر مرغ و دامداری، پزشکی، کشاورزی و… با خیالی آسوده میتوان از آن بهره برد.

انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی از نظر کاربرد و کارایی کاملا تفکیک شده هستند. کارشناسان و طراحان شرکت مهاب با علم و تجربه بسیار بالا در این زمینه، با در نظر گرفتن تمامی جوانب احتیاطی و با استفاده از تجهیزات باکیفیت برای مصارف مختلف، مسیر بهره گیری از این تکنولوژی را بسیار آسان نموده اند. تمامی این دستگاه‌ها طوری طراحی شده اند که می توان چندین نوع آب را از نظر کیفیت برای انواع مصارف بدون هیچگونه تغییری استفاده نمود. شرکت مهاب مفتخر است در زمینه طراحی و ساخت انواع آب شیرین کن صنعتی برای تامین آب مورد نیاز، بالاترین دقت را از نظر انتخاب تجهیزات و نوع متریال به عمل آورده، و در این زمینه نیاز مصرف کنندگان زیادی را در سراسر کشور تامین نموده است.

کاربردهای دستگاه تصفیه آب صنعتی

آب شیرین تصفیه شده یکی از ملزوماتی است که بسیاری از صنایع به آن نیاز دارند. بنابراین داشتن دستگاه آب شیرین کن صنعتی برای برخی صنایع جزو تجهیزات اصلی آن محسوب میشود. این سیستمهای تصفیه آب که در سایزهای بزرگ برای تولید آب شیرین استفاده می شود. برای نمونه آب شیرین کنی که برای کشاورزی استفاده می شود، یا دستگاهی که برای تامین آب دامداری استفاده می شود را در ایران تحت عنوان دستگاه تصفیه آب صنعتی یاد می کنند. لذا در این مطلب منظور از آب شیرین کن صنعتی، سیستمی است که بیش از 10 مترمکعب آب در روز تصفیه و در اختیار کاربر قرار دهد. در زیر تلاش شده است برخی از این صنایع و کاربرد این دستگاه‌ها در آنها بررسی شود.

• صنایع تولید نوشیدنی: وجود آب تصفیه شده با کیفیت بالا در کارخانجات تولید نوشیدنی اهمیت بسزایی دارد. آبی که از چاه استخراج می شود یا از آب آشامیدنی شهری تهیه می شود قطعا به تاسیسات شرکتی که آب میوه تولید میکند صدمه خواهد زد. یا شرکتی که آب معدنی تولید میکند می بایست با استفاده از تصفیه آب صنعتی در سایزهای بزرگ، املاح و جامدات آب که تحت عنوان سختی از آنها یاد می شود را حذف نماید.
• صنایع غذایی و لبنی: در اغلب صنایع لبنی و غذایی کیفیت شیمیایی آب اهمیت بسیاری دارد زیرا مصرف آب با کیفیت شیمیایی نامطلوب سبب ایجاد صدمات زیادی به دستگاه‌ها و تجهیزات تولیدی در صنعت می شود. برای مثال، چنانچه آب مورد استفاده در تولید دوغ آب شیرین نباشد قطعا کیفیت محصول نهایی بسیار پایین خواهد بود. از طرفی تمامی تجهیزات تولید رسوب گرفته و بعد از مدتی از رده خارج خواهد شد. برای مثال دیگر، عمدتا در کارخانجات شیرینی و شکلات آب در دو مورد مصرف دارد. اول مصرف آب از لحاظ کیفیت شیمیایی در دستگاه‌ها و تجهیزات تولید، و دوم مصرف آب برای تولید محصول که از لحاظ شیمیایی و میکروبی حائز اهمیت می باشد. در هر دو حالت استفاده از یک دستگاه آب شیرین کن صنعتی می تواند راهگشای مجموعه تولیدی شیرینی جات خواهد بود.
• کارخانجات تولید آرد: کارخانجات آرد به عنوان صنعت مادر در بخش صنایع غذایی مطرح هستند. آنها علاوه بر تامین آردهای نانوایی ها، مواد اولیه بسیاری از کارخانجات صنایع غذایی ازجمله کیک، کلوچه، بیسکوییت، نشاسته را تامین میکنند. محصولات کارخانجات آرد بر سفره تمام خانواده‌ها و سبد غذایی اعضای جامعه وجود دارد. لذا آب خروجی از آب شیرین کن صنعتی در تولید کیک و کلوچه و باعث بالا رفتن کیفیت و سلامت محصول تولیدی میگردد.
• بیمارستان ها: سیستمهای تصفیه آب برای واحدهای همودیالیز نقش حیاتی دارند. لذا اطمینان از اینکه کیفیت آب وارد شده به سیستمهای همودیالیز دارای استانداردهای پزشکی می باشد حائز اهمیت است. دستگاه تصفیه آب صنعتی، آبی را فراهم می کند که در آن سطوح آلاینده‌هایی که برای بیماران دیالیزی سمی شناخته شده اند به طور مداوم کمتر از حد توصیه شده نگهداری می شود. در بحث شستشوی تجهیزات جراحی نیز استفاده از آب مقطر و آبی که در دستگاه دبل RO تولید میشود بسیار مهم است.
• پرورش دام و طیور: اگر چه آب ماده مغذی برای دام و طیور محسوب نمی شود ولی یکی از ارکان حفظ حیات هر جاندار است. آب باعث محلول شدن مواد قابل هضم غذا و انتقال آن به نقاط مختلف بدن و دفع مواد زیان آور می شود. لذا آبی که در اختیار دام و طیور قرار می گیرد حتما باید آبی شیرین و تصفیه شده بوسیله آب شیرین کن صنعتی باشد.
• استخر و جکوزی: در استخرهای مختلف تصفیه آب به صورت فیزیکی با فیلتراسیون یا فیلتر کردن آب صورت می پذیرد که در این روش ذرات معلق و نا خالصیهای موجود در آب جدا می شوند و آب ضد عفونی شده و به چرخه استخر باز می گردد. در صورت وجود آب با TDS بالا نیاز است آب RO شده سپس به چرخه استخر اضافه شود تا از ایجاد رسوب در مکانیزم استخر جلوگیری شود. استفاده از سیستم تصفیه آب صنعتی برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی در استخرها و جکوزی ها میتواند مورد استفاده قرار بگیرد.
• ﻧﯿﺮوﮔﺎه‌های ﺑﺮق : بیش از ۹۸ درصد انرژی الکتریکی مصرفی در جهان را نیروگاه‌های حرارتی تامین می کنند و استفاده از آب شیرین کن های صنعتی با دبی بسیار بالا بمنظور تصفیه آب برای انواع مختلف نیروگاه‌های حرارتی امری حیاتی است.
• صنایع تولید مواد شیمیایی: صنایع شیمیایی جز صنایع زیر ساختی یک کشور محسوب می شود که علاوه بر تولید محصولات نهایی بخش عمده ای از محصولات میانی را تولید می کنند که در صنایع دیگر مصرف شده و به گونه ای نیاز دیگر صنایع را تامین می نماید. یکی از پرکاربردترین صنایع کشور در بحث استفاده از سیستمهای آب شیرین کن صنعتی همین صنایع تولید مواد شیمیایی می باشد چرا که تجهیزاتی بسیار گرانقمیت دارند و می بایست حتما آبی کاملا بدون املاح وارد سیستمهای تولید این صنعت گردد.
• کولینگ تاورها: آب مصرفی در سامانه‌های تهویه مطبوع و برجهای خنک کننده میتواند مشکلات فراوانی چون: تشکیل رسوب، خوردگی تجهیزات و… به وجود بیاورد. لذا پیشنهاد می شود آب قبل از ورود به سیستم تصفیه شده و سپس به سیستم تزریق شود. در حقیقت بهنگام تامین آب جبرانی تبخیر شده توسط برج خنک کننده باید از دستگاه تصفیه آب صنعتی استفاده نمود. البته در این مورد با توجه به غیر آشامیدنی بودن می توان از سختی گیر بجای آب شیرین کن استفاده کرد.
•  قبل از دیگ بخار: بدون شک مهم ترین عامل در تولید بخار آب و کیفیت آن، کیفیت آب ورودی به سیسستم می باشد. کیفیت آب ورودی به دیگ بخار تاثیر مستقیم بر عملکرد دیگ بخار و مصرف انرژی آن دارد. در صورتی که آب ورودی به دیگهای بخار توسط سیستم آب شیرین صنعتی تصفیه شده باشد، از رسوب آهک درون دیگ جلوگیری نموده و همچنین موجب افزایش عمر مفید دیگ و جلوگیری از خوردگی لوله کشی ها و اتصالات می شود.
• صنایع کشاورزی: منابع آب کشاورزی از دو بخش آبهای سطحی و آبهای زیر زمینی تامین می شود. با توجه به کاهش روزافزون آب شیرین و زلال، کیفیت آب برداشت شده از چاه‌ها و رودخانه‌ها معمولا مناسب مصرف برای کشاورزی و آبیاری درختان و نهال ها نمی باشند. چرا که وجود برخی ترکیبات معدنی و ذرات شن و ماسه و همچنین برخی ترکیبات آلی، اول باعث ایجاد طعم و بو در آب و نهایتا موجب خشک شدن درختان و یا تاثیرات منفی در کیفیت میوه آنها می شوند.کشاورزان به منظور نمک زدایی و خالص سازی آب مورد استفاده در آبیاری، (گلخانه، کشتهای دیم و حتی هیدروپونیک) به اسنفاده از دستگاه آب شیرین کن (RO) روی آورده اند. آب حاصل از دستگاه RO دارای کمترین میزان باکتری و میکروارگانیسم هاست که این امر به کنترل بیماریهای مربوط به گیاهان و همچنین بهبود کیفیت محصولات تولیدی کمک شایانی می کند. برای مثال با تغییر آب مورد استفاده در یک گلخانه تولید خیار در یکی از شهرهای آمریکا (ازمنبع آب سطحی آلوده به آب زیرزمینی شور که با استفاده از دستگاه آب شیرین کن نمک زدایی و خالص سازی شده بود) میزان بهره وری از 4 تن در روز به 5.5 تن در روز افزایش یافت. برای اطلاعات کاملتر به صفحه آب شیرین کن کشاورزی مراجعه نمایید.

همچنین به شکل خلاصه تر میتوان موارد زیر را به عنوان کاربردهای آب شیرین کن صنعتی عنوان کرد:

• تامین آب مناسب جهت مصارف کشاورزی، گلخانه ای
• تامین و تولید آب کارخانه‌های داروسازی و لوازم بهداشتی
• تامین آب مناسب کارخانه‌های پتروشیمی، نساجی، کاغذسازی و رنگسازی
• تولید آب مصرفی نیروگاه‌های بخار و سیکل ترکیبی
• تولید آب دستگاه‌های دیالیز بیمارستان ها
• شیرین سازی آب برای مصارف آشامیدنی
• تامین آب شیرین برای انواع مصارف صنعتی
• تصفیه آب دریا برای استفاده در کشتی ها، شناورها و ناوگان نیروی دریایی
• شیرین سازی اب در کمپهای موقت تامین آب شرب در دکل‌های نفتی
• تامین آب برای استفاده در هتل ها

نحوه کارکرد دستگاه تصفیه آب صنعتی

نحوه کارکرد دقیق دستگاه تصفیه آب صنعتی بستگی به نوع آب اولیه، نیازهای صنعتی خاص و تکنولوژی‌های استفاده شده دارد. برای هر صنعت خاص، ممکن است مراحل و فرآیندهای متفاوتی به کار برود تا آب به کیفیت مطلوب برای آن صنعت رسیدگی شود. از این رو، تصفیه آب صنعتی ممکن است به شدت متغیر و پیچیده باشد.. به صورت کلی نحوه کارکرد آب شیرین کن صنعتی به صورت کلی شامل مراحل زیر است.

1. فرآیند انتقال: در ابتدا، آب منبع از طریق لوله‌ها و مخازن به دستگاه تصفیه منتقل می‌شود. ممکن است در این مرحله، آب با استفاده از انتقال گرما، به دماهای خاصی رسانده شود.
2. پیش‌تصفیه: در این مرحله، اجزاء بزرگتر و مواد غیرمحلولی مانند ماسه، شن، جلبک‌ها و مواد آلی جامد حذف می‌شوند. برای این منظور از فیلترهای مختلفی مانند فیلترهای ماسه و شن، صفحه‌های غربالی، سیستم‌های تخلیه جامدات و غیره استفاده می‌شود.
3. تصفیه اولیه: در این مرحله، برخی از آلودگی‌های شیمیایی مانند رنگ و بو و کلر آزاد حذف می‌شوند. این مرحله به عنوان مرحله قبل از تصفیه اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اینجا از فرآیندهای مختلفی مانند اکسیداسیون، افزودن شیمیایی‌ها و … استفاده می‌شود.
4. تصفیه اصلی: در این مرحله، آلودگی‌های معلق و کلیه مواد آلی و شیمیایی از جمله املاح، باکتری‌ها و ویروس‌ها حذف می‌شوند. برای این منظور از فرآیندهای مختلفی مانند تصفیه با کربن فعال، فیلتراسیون با ممبرن، اسمز معکوس و … استفاده می‌شود.
5. ضدعفونی: بعضی از دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی نیاز به فرآیند ضدعفونی دارند. این فرآیند برای کشتن باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود تا آب تصفیه‌شده به عنوان آب کاربردی در صنایع بتواند استفاده شود. برای این کار از فرآیندهای مانند ازن‌زنی، ماوراء بنفش، کلریناسیون و غیره استفاده می‌شود.
6. تنظیم ویژگی‌ها: پس از تصفیه کامل آب، ممکن است بخواهیم ویژگی‌های خاصی را در آن تنظیم کنیم، مثلاً افزودن مقداری از مواد معدنی به آب یا تنظیم pH مناسب.
7. ذخیره‌سازی: آب تصفیه‌شده پس از مراحل تصفیه در مخازن مخصوص ذخیره می‌شود تا در زمان نیاز، به مصرف کنندگان داخل یا خارج از صنعت ارسال شود.
8. بازیافت آب: در بعضی صنایع، به منظور بهره‌وری بیشتر، آب‌های بازگشتی و فاضلاب‌ها نیز تصفیه و بازیافت می‌شوند تا مجدداً در فرآیندهای تولید مورد استفاده قرار بگیرند.

اجزای تشکیل دهنده سیستم تصفیه آب صنعتی

1- سیستم پیش تصفیه (تصفیه مقدماتی – Pre-Treatment)

1-1- ایستگاه پمپاژ (پمپ آب خام)
2-1- فیلتر شنی تحت فشار
3-1- فیلتر کربن اکتیو
4-1- فیلتر کارتریج
5-1- مخزن ذخیره آب

2- سیستم تصفیه (Treatment)

1-2- پمپ فشار قوی (High Pressure Pump)
2-2- غشاء نیمه تراوا (ممبران)
3-2- محفظه‌های تحت فشار (پرشر وسل-Pressure vessel)
4-2- کنترل‌کننده RO
5-2- سیستم CIP
6-2- شاسی استقرار
7-2- تابلوی توزیع قدرت و مدار فرمان
8-2- شیر برقی
9-2- هوزینگ

3- پساب خروجی

پساب خروجی از آب شیرین کن صنعتی بدلیل سطح بالای آلایندگی ها قابل استفاده نیست. لذا در تمامی جهان پساب خروجی از دستگاه تصفیه آب صنعتی را به درون فاضلاب هدایت می کنند.

شکل زیر اجزای اساسی دستگاه تصفیه آب صنعتی را نشان می دهد.

مشخصات آب شیرین کن صنعتی مهاب

• استفاده از ممبرین های پلی آمید مخصوص آب دریا با قابلیت مصرف کمتر انرژی و حذف نمک بالا
• محفظه‌های تحت فشار فایبرگلاس در قطرهای 4 و 8 اینچ و محدوده فشار 1200 پوند بر اینچ مربع
• استفاده از پمپ سانتریفیوژ فشار قوی از جنس سوپردوبلکس
• استفاده از نور خورشید و سیستم بازیافت انرژی جهت مصرف کمتر برق
• استفاده از کارتریج فیلتر 5 میکرون در پوسته‌هایی از جنس فایبرگلاس
• لوله کشی فشار بالا از جنس استیل 316L
• لوله کشی فشار پایین از جنس پلی اتیلن گرید 80 یا 100 – HDPE80
• دارای اینورتر سری VFD برای پمپ فشار قوی
• اتصالات ویکتالیک پیچ و مهره ای چدنی
• نمایشگر جریان سنج آب ورودی و خروجی از دستگاه آب شیرین کن دریایی مهاب
• نصب صفحه نمایش هدایت الکتریکی آب تولید (ای سی سنج)
• نمایش میزان پتانسیل کاهش اکسیداسیون آب ورودی (REDOD)
• نمایشگر فشار در ورودی و خروجی کارتریج فیلتر، خروجی پمپ، آب ورودی، آب تولید و پساب
• نصب سوییچهای افزایش و کاهش فشار
• تابلو فرمان مجهز به PLC
• استفاده از شیرهای خودکار جهت فلاشینگ ناگهانی

مزایای دستگاه آب شیرین کن صنعتی

• سیستم پیوسته با تولید شبانه روزی بصورت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک
• بالا بودن راندمان در تولید در مقایسه با روشهای فیلتراسیون
• حذف 11 % نمکهای محلول در آب بر اساس روش کاملا فیزیکی (این روش شیمیایی نیست)
• حذف باکتریها و ویروس و نیترات آب و نیز کنترل SDI و کدورت آب و کلر آزاد در آب
• مصرف انرژی کم و عدم استفاده از مواد شیمیایی و نتیجتا کاهش هزینه‌های مصرفی و نگهداری
• کاهش مصرف انرژی و صرفه اقتصادی
• سهولت کار و بهره برداری آسان
• امکان استفاده مجدد از آب تغلیظ شده
• حذف آلودگیهای بیولوژیک (ویروس، باکتری و…)
• عمر طولانی دستگاه
• سازگاری با محیط زیست

معایب دستگاه تصفیه آب صنعتی

1. ممبرانها نیاز به شستشوی دوره ای و نگهداری ویژه دارند.
2. به منظور افزایش طول عمر ممبرانها، آب ورودی به دستگاه می بایست پیش تصفیه گردد.
3. هزینه اجرایی بالا
4. نیاز به صرف انرژی

انواع طراحی آب شیرین کن صنعتی

آب شیرین کن صنعتی با توجه به کیفیت آب تولیدی، شرایط آب و هوایی، دما و شوری آب ورودی طراحی و تولید می شود و به طور کلی 3 نوع طراحی دارد.

طراحی یک بار گذر

در طراحی یک بار گذر که به آن تک پاس یا تک مرحله ای نیز گفته می شود، دستگاه تصفیه آب صنعتی به گونه ای طراحی و تولید می شود که آب را طی یک مرحله و با یک بار عبور از ممبران تصفیه می کند و آلودگیهای آن را از بین می برد. دستگاه‌هایی که با طراحی یک بار گذر تولید می شوند، به طور گسترده برای تولید آب آشامیدنی و شیرین سازی آب دریا استفاده می شوند.

طراحی دو بار گذر

در طراحی دو بار گذر که به آن دو پاس نیز گفته می شود، سیستم تصفیه آب صنعتی طی دو مرحله آب را تصفیه و شیرین می کند. در این دستگاه‌ها بعد از اینکه آب از مرحله اول عبور کرد، وارد مرحله دوم می شود و در مرحله دوم شوری آب کاملا از بین می رود. از آب شیرین کن های صنعتی دو بار گذر بیشتر برای شیرین سازی آب دریا و از بین بردن شوری نسبتا بالای آب دریا استفاده می شود.

طراحی دو مرحله ای

در طراحی دو مرحله ای، آب شیرین کن صنعتی به گونه ای طراحی و تولید می شود که هم شوری آب را برطرف کند و هم آلودگی ها و ناخالصی های آن را از بین ببرد و به عبارت دیگر آب را بازیافت و ریکاوری نماید. از دستگاه‌های دارای این نوع طراحی بیشتر برای افزایش درصد بازیافت آب شیرین و استفاده حداکثری از منابع آب خام استفاده می شود. بهتر است بدانید اگر در طراحی دو مرحله ای، الزامات طراحی رعایت نشود و شبیه سازی ها به درستی انجام نشوند، ممبران ها بعد از تولید دچار رسوب گرفتگی می شوند و عمر مفید آنها کاهش می یابد.

در این قسمت پیشنهاد میشود فایل پی دی اف زیر را که مراحل ده گانه طراحی دستگاه تصفیه اسمز معکوس است، دانلود نمائید و به راحتی طراح سیستم تصفیه آب صنعتی خود شوید.

طراحی دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس در 10 مرحله

قیمت آب شیرین کن صنعتی

دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی بدلیل تجهیزات فراوانی که در تولید آن مورد استفاده قرار می گیرد دارای قیمتهای متفاوتی می باشد. به طور مثال قیمت تصفیه آب صنعتی 10 مترمکعب که شرکت مهاب تولید می کند با قیمت دستگاه تولیدی یک شرکت دیگر با همین حجم، تفاوت دارد. در برخی موارد شما به هنگام استعلام قیمت این سیستم ها تا قیمت 2 یا 3 برابری نیز به دریافت خواهید کرد.

شاسی استیل در تعیین قیمت این سیستم های تصفیه آب پارامتر مهمی می باشد. نوع ممبران، جنس لوله کشی، جنس پرشر وسل و… همگی در قیمت دستگاه اهمیت دارند. برای تعیین حدود قیمت آب شیرین کن صنعتی، ابتدا باید مشخص شود در شبانه روز چه میزان آب تصفیه شده مورد نیاز است. سپس آنالیز آب از لحاظ میزان املاح و شوری باید انجام شود. هرچه پارامترهای آنالیز آب دقیق تر باشد، طراحیهای اولیه برای ارائه مشخصات فنی دقیق می تواند بهتر باشد.

ظرفیت دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی فروخته شده یا نصب شده در سرتاسر دنیا (بین سالهای 1980-1960) بین 50 تا 600 مترمکعب در روز بوده است. در طول 15 سال گذشته این ظرفیت به دلیل کاهش هزینه‌ها و پیشرفتهای تکنولوژیکی ادامه یافته است. آب شیرین شده توسط دستگاه RO برای اهداف کشاورزی وصنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی

لطفا قبل از اقدام به خرید دستگاه آب شیرین کن صنعتی به این نکات توجه فرمایید.

1. به منظور برآورد هزینه‌های کلی دستگاه آب شیرین کن لازم است پارامترهایی را نظیر هدایت الکتریکی EC، سولفات، کلراید، کلسیم، منیزیم، آهن، سختی کل، سیلیس، کدورت، را مورد آزمایش قرار داده و به واحد طراحی این شرکت اعلام نمایید.
2. بهتر است نمونه گیری از چاه 15 الی 30 دقیقه پس از خروج آب انجام شود تا از شفاف و زلال شدن آب اطمینان حاصل کنید.
3. ظرفیت آبدهی دستگاه آب شیرین کن را 20 درصد بالاتر از میزان مصرف آب شیرین مجموعه خود انتخاب کنید تا طول عمر تجهیزات سیستم آب شیرین کن را افزایش و هزینه نگهداری و استهلاک را کاهش دهید.
4. قبل از راه اندازی دستگاه آب شیرین کن حتما از سلامت اتصالات و عدم زنگ زدگی پمپ و لوله‌های انتقال آب چاه اطمینان حاصل فرمایید و در صورتی که پمپ چاه با روغن کار می‌کند و احتمال ورود روغن در آب چاه وجود دارد، به کارشناس طراح این شرکت اطلاع دهید.
5. در صورتی که احتمال می‌دهید کیفیت آب چاه در طول سال تغییر کند، آب چاه را در بدترین شرایط آزمایش کنید، در صورتی که زمان برایتان اهمیت دارد، با هماهنگی طراح و واحد فروش میتوانید میزان مقاومت غشایی دستگاه آب شیرین کن را یک الی دو درجه بالاتر از حالت عادی انتخاب کنید.

معرفی فرآیند اسمز و اسمز معکوس

اسمز معکوس Reverse osmosis فرایندی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه تراوا استفاده می‌شود.. فرآیند اسمز زمانی رخ می دهد که یک محلول رقیق در مجاورت یک محلول غلیظ قرار می گیرد. مثال طبیعی آن جذب آب توسط ریشه گیاه و جذب آب از خون در بدن انسان می باشد. بعنوان نمونه اگر دو محلول آب نمک که یکی غلیظ تر و دیگری رقیق تر را توسط یک غشاء نیمه تراوا از یکدیگر جدا کنید، نمک تمایل دارد که از غشاء عبور کرده و به سمت محلول رقیق حرکت کند. آب نیز تمایل دارد از قسمت رقیق به قسمت غلیظ نفوذ کند. غشاء نیمه تراوا یک صافی است که اجازه عبور آب از داخل منافذ خود را می دهد، ولی مانع عبور املاح، مواد محلول، باکتری ها و مواد بیماری زا می گردد. غشاء نیمه تراوا مانند پنجره ای می ماند که اجازه عبور هوا را می دهد ولی اجازه عبور سایر مواد را به داخل نمی دهد.

اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به گونه طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد. این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد گردید.

کاربردهای فرآیند اسمز معکوس

1. تهیه آب صنعتی جهت مصارف در بویلرها،کولینگ تاورها و کلیه سیستمها حراراتی و برودتی
2. تهیه آب DM جهت مصارف دارویی و بیولوژیکی طیق استانداردهای معتبر USP و WFI
3. شیرین سازی آبهای شور و سنگین بمنظور آشامیدن
4. تهیه آب مورد مصارف در صنایع نفت،گاز،پتروشیمی و نیروگاهها
5. تامین آب مناسب جهت تولید محصولات متنوع درصنایع غذایی،نوشیدنی،آرایشی بهداشتی،الکترونیک..
6. تصفیه نهایی پسابهای صنعتی
7. تامین و تولید آب مناسب جهت مصارف کشاورزی و گلخانه‌ای
8. تامین و تولید آب دستگاه‌های دیالیز بیمارستان تحت عنوان دیونایزر
9. ساخت دستگاه تصفیه آب صنعتی

استفاده از اسمز معکوس در آب شیرین کن صنعتی

در دستگاه آب شیرین کن صنعتی از فرآیند اسمز معکوس برای تصفیه آب استفاده میشود. در این فرایند محلول حاوی مواد معدنی بیشتر تحت فشار قرارگرفته و از میان غشاهای نیمه تراوا (غشاهایی که تنها مولکولهای آب می توانند عبور کنند) عبور داده می شوند. امروزه از این روش به طور گسترده در شیرین سازی آب دریا، جداسازی مواد آلی و سمی از پسابهای صنعتی استفاده می شود. اسمز معکوس فرایندی فیزیکی است که قادر به جداسازی مواد معدنی و آلی حل شده تا 98% به کمک یک غشاء نیمه تراوا است و محلول تقریبا خالصی را میتوان با این روش تهیه کرد.

میزان خروجی آب تصفیه شده از سیستم آب شیرین کن صنعتی تولیدی شرکت مهاب و یا شرکتهای زیرمجموعه میتواند از حداقل 1000 لیتر الی 500000 لیتر در شبانه روز باشد. در ادامه بدلیل اهمیت تصفیه آب در صنعت به بررسی اجمالی اجزای این تجهیزات می پردازیم.

آب شور چیست؟

آبهای شور حاوی غلظت بالایی از نمکهای حل نشده (عمدتا سدیم کلرید) می باشد. غلظت نمک موجود در آب معمولا برحسب ppm (قسمت در میلیون) ویا ppt (قسمت در هزار) بیان میشود.

سازمان زمین شناسی ایالات متحده آمریکا آبهای شور را با توجه به غلظت نمک موجود درآن در سه دسته طبقه بندی می کند. غلظت نمک دسته اول بین ppm1000-3000 (کم نمک)،دسته دوم بین ppm3000-10000 و دسته سوم ppm10000-35000 می باشد. غلظت نمک آب دریا تقریبا ppm35000 معادل 35 گرم نمک در هر لیتر آب است. در واقع میزان حلالیت نمک بستگی به دمای آب دارد. در دمای 20 درجه سانتیگراد در یک لیتر آب حدود 357 گرم نمک با غلظت 26.3% می توان حل کرد. در حالیکه این میزان در دمای جوش آب (100 درجه سانتیگراد) تا 391 گرم در هرلیتر افزایش می یابد.

بسیاری از فعالیتهای انسانی، مانند نوشیدن، کشاورزی، بهداشت، و به ویژه تولید برق،، نیاز به مقدار قابل توجهی از آب دارد. خوشبختانه، در بسیاری از موارد مراکز جمعیت در نزدیکی منابع آب قابل استفاده قرار می گیرند. این درحالی است که حدود 70 درصد از سطح زمین و 97 در صد از آبهای کره زمین (شامل ابهای شور) توسط اقیانوس ها پوشش داده میشوند.

از آنجایی که آبهای شور و نمکی مناسب جهت مصارف مختلف بسیاری نیستند می بایست قبل از مصرف نمک زدایی گردند. در چند سال اخیر، بیش از 13000 کارخانه آب شیرین کن روزانه 12 میلیارد گالن آب را نمک زدایی و قابل استفاده برای مصارف گوناگون می کردند. اما امروزه در بسیاری از صنایع و مناطق مسکونی از دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی با ظرفیتهای مختلف استفاده می شود.

روشهای نمک زدایی در دستگاه تصفیه آب صنعتی

حداقل سه روش اصلی دفع نمک وجود دارد: تقطیر حرارتی، الکترولیز و اسمز معکوس (تحت فشار). قدیمی ترین روش بمنظور تصفیه آب، تقطیر حرارتی، هزاران سال است که درسرتاسر دنیا مورد استفاده قرار میگیرد. در تقطیر حرارتی، آب جوشانده و سپس بخار حاصل جمع آوری می شود و به این ترتیب نمک از آب جدا میشود.

این درحالیست که تغییر فاز (تبدیل مایع به بخار) نیازمند صرف انرژی بسیاری است. روشهای مدرن تر تقطیر از تکنیکهای مختلفی نظیر مخازن و لوله‌های کم فشار استفاده می کنند تا دمای آب جوش و همچنین مقدار انرژی لازم جهت تقطیر را کاهش دهند.

در دومین روش نمک زدایی، از جریان الکتریسیته جهت جداسازی آب و نمک استفاده می شود. در این روش با قراردادن الکترود در آب و ایجاد جریان الکتریسیته باعث راندن یونهای سدیم و کلر موجود به سمت کاتد وآند می شود به این ترتیب یونهای نمک از اب جداسازی می شوند. یکی از ویژگیهای کلیدی این روش تصفیه آب این است که مقدار انرژی مورد نیاز به مقدار نمک موجود در اب بستگی دارد در نتیجه این روش برای حذف مقدار زیاد نمک مانند نمک موجود در آب نیازمند صرف انرژی بسیاری است.

روش سوم و بسیار پرکاربردتر نمک زدایی، روش اسمز معکوس می باشد. در این روش آب تحت فشار از یک غشای نفوذپذیر عبور داده می شود و نمک محلول جداسازی می شود. همانند جداسازی الکتریکی، مقدار انرژی لازم برای نمک زدایی بستگی به مقدار نمک اولیه آب دارد.

با توجه به این موضوع استفاده از روش اسمز معکوس جهت تصفیه آب دریا همانند الکترولیز آنچنان مقرون به صرفه نیست. علی رغم کشف روشهای نوین نمک زدایی، نیاز به انرژی در این روش ها بحث بسیار مهمی به شمار می رود. انرژی مصرفی براساس نوع روش نمک زداییی و همچنین نوع نمک میتواند متفاوت باشد.

برای مثال برای نمک زدایی 12میلیارد گالن آب به صورت روزانه، نیازمند حداقل 84 میلیون کیلووات ساعت انرژی است و برای تامین این میزان انرژی حداقل 2.5 میلیون گالن بنزین (هر گالن بنزین حدودا 33 کیلو وات ساعت انرژی میتواند تولید کند) نیاز است. در حال حاضر اسمز معکوس یکی از روشهای نمک زدایی است که مورد توجه بسیاری در تولید آب شیرین کن صنعتی قرار گرفته است.

فرایند نمک زدایی با اسمز معکوس RO

مهمترین و اقتصادی ترین فرایند نمک زدایی، فرایند اسمز مکعوس است که به عنوان یک فرآیند جداسازی در بسیاری از شرکتهای تولیدکننده آب شیرین، تصفیه پسابها، صنایع غذایی و داروسازی و… استفاده میشود. این دستگاه شامل یک پمپ با فشار بالا، ممبران ها، محفظه ممبران ها و مخزن جهت شستشوی دوره ای ممبران ها می باشد.

از آنجایی که کلر و مواد معلق باعث تخریب ممبران ها می شوند می بایست آب ورودی به دستگاه RO پیش تصفیه گردد. فیلتر شنی جهت حذف مواد معلق و فیلتر کربنی جهت حذف کلر، بو و رنگ موجود در آب به عنوان مرحله پیش تصفیه در آب شیرین کن صنعتی در نظر گرفته می شوند.

یک سیستم تصفیه آب اسمز معکوس متشکل از چهار جز اصلی / فرایند است:

1.پیش تصفیه :
آب ورودی به دستگاه آب شیرین کن صنعتی جهت سازگاری با ممبران ها و جلوگیری از تخریب آنها تحت یک سری فرایندهای پیش تصفیه قرار می گیرد. در واقع این واحد مسئول تنظیم PH، حذف مواد جامد معلق و همچنین افزودن بعضی مواد شیمیایی به منظور کنترل غلظت مواد مخرب مانند سولفات کلسیم که باعث پوسته پوسته شدن ممبران ها می شود، است.

2. پمپ کردن آب تحت فشار:
پمپ فشار آب پیش تصفیه را به فشار مناسب جهت ورود به ممبرانها را افزایش میدهد.

3. جداسازی توسط ممبران ها:
غشاهای نفوذ پذیر عبور نمکهای محلول را مهار می کنند، در حالی که اجازه می دهند آب حاصل از آب نمکی از طریق آن عبور کند. در نتیجه آب ورودی به ممبران تبدیل به آب شیرین می شود. از آنجایی که هیچ غشایی در حذف نمکهای محلول کامل نیست و نمیتواند به طور 100 درصد عملیات حذف را انجام دهد، درصد کمی از نمک از طریق غشا عبورکرده و در آب حاصل باقی می ماند.

این غشاء ها در اندازه‌های مختلف وجود دارند. دو نوع پرکاربرد از غشاء ها، غشای مارپیچی و فیبر نازک توخالی هستند. آنها معمولا از استات سلولز، پلی آمیدهای معطر و یا امروزه کامپوزیتهای پلیمری نازک ساخته می شوند. در واقع ممبران و محفظه ممبران براساس حداکثر فشار قابل تحمل رده بندی می شوند.

4. تثبیت پس از تصفیه:
آب حاصل از مجموعه غشاء معمولا قبل از انتقال به سیستم توزیع برای استفاده به عنوان آب آشامیدنی نیاز به تنظیم pH و…دارد. در واقع با توجه به نحوه ی نگه داری آب حاصل، معمولا از یکی از روشهای ضدعفونی مانند ازن زنی، کلر زنی و یا uv جهت تثبیت تصفیه به کار گرفته می شود.

راهنمای استفاده و نگهداری از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی

نگهداری منظم سیستم اسمز معکوس صنعتی برای عملکرد صحیح و افزایش عمر سیستم ضروری است. این امر به ویژه برای سیستم هایی که در شرایط سخت کار می کنند، مانند سیستم هایی که در مناطقی با آب دارای TDS بالا یا کدورت زیاد قرار دارند، مهم است. برای نگهداری از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی مهمترین مورد تعویض و پاکسازی فیلترها است. در ادامه با جزئیات بیشتری به این مورد پرداخته ایم:

1. تعویض پیش فیلترها: فیلترهای پیش فیلتر اولین خط دفاعی در برابر رسوبات و آلاینده های موجود در آب ورودی هستند. آنها ذرات بزرگ مانند شن و ماسه، لجن و زباله را فیلتر می کنند. فیلترهای پیش فیلتر را باید هر شش تا نه ماه یکبار تعویض کرد تا از گرفتگی آنها جلوگیری شود. گرفتگی فیلترهای پیش فیلتر می تواند باعث کاهش جریان آب، کاهش فشار آب و افزایش افت فشار شود. این امر می تواند عملکرد سیستم را کاهش دهد و منجر به خرابی زودرس سیستم شود.
2. فیلترهای شنی و کربنی: فیلترهای شنی و کربنی ذرات ریزتر مانند کدورت، کلر و سایر آلاینده ها را فیلتر می کنند. فیلتر شنی را باید طبق دستورالعمل های سازنده تعویض کرد. فیلترهای کربنی را نیز باید طبق دستورالعمل های سازنده تعویض کرد، اما معمولاً باید هر سه تا شش ماه یکبار تعویض شوند.
3. ممبران RO: ممبران RO قلب سیستم اسمز معکوس است. این غشاها آب خالص را از آب ورودی جدا می کنند. ممبران های RO را باید هر دو تا سه سال یکبار تعویض کرد. ممبران های RO می توانند در اثر رسوب، انسداد یا آسیب فیزیکی خراب شوند. رسوب می تواند توسط مواد معدنی، باکتری ها یا سایر آلاینده ها ایجاد شود. انسداد می تواند ناشی از ذرات بزرگ یا رسوب باشد. آسیب فیزیکی می تواند ناشی از ضربه، فشار بیش از حد یا سایر عوامل باشد. اگر جریان آب خروجی از سیستم کاهش یافت یا افت فشار افزایش یافت، ممکن است ممبران RO نیاز به تمیز شدن یا تعویض داشته باشد.
4. تمیز کردن ممبران RO: اگر جریان آب خروجی از سیستم کاهش یافت یا افت فشار افزایش یافت، ممکن است ممبران RO نیاز به تمیز شدن داشته باشد. تمیز کردن ممبران RO می تواند با استفاده از محلول های اسیدی یا قلیایی انجام شود. تمیز کردن ممبران RO باید توسط یک متخصص انجام شود. تمیز کردن نادرست می تواند به ممبران آسیب برساند.
5. چک لیست تعمیر و نگهداری: برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم اسمز معکوس صنعتی، باید به طور منظم موارد زیر را بررسی کنید:

• جریان آب خروجی
• افت فشار
• TDS آب خروجی
• میزان عبور نمک
• میزان مصرف انرژی

اگر هر یک از این پارامترها از حد مجاز خارج شد، ممکن است سیستم نیاز به تعمیر یا نگهداری داشته باشد. پیشنهاد میکنیم برای مطالعه و کسب اطلاعات با جزئیات بیشتر فایل PDF راهنمای استفاده و نگهداری از آب شیرین کن صنعتی را دانلود و مطالعه نمایید.

کاربردهای انرژی هسته ای در ساخت دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی

انرژی هسته ای را می توان به عنوان منبع انرژی پاک برای تولید برق و تامین انرژی مورد نیاز یک کارخانه تصفیه آب صنعتی در نظر گرفت که در مقایسه با سایر روش ها آلودگی زیست محیطی و جوی کمتری را نوید می‌دهد. استفاده از سوخت های فسیلی برای راه اندازی سیستم های تصفیه اب صنعتی تبدیل به مشکلی حاد در بسیاری از کشور های جهان شده است.

همانطور که پیشتر بیان شد فرایندهای فیلتراسیون در سیستم‌های آب شیرین کن صنعتی نیاز به انرژی زیادی دارند که با توجه به در دست بودن انرژی هسته ای در ایران به نظر می رسد استفاده از این انرژی ها راه حل مناسبی باشد که در مقیاسهای گوناگون می شود آن را به کار برد. همچنین استفاده از گرمای بازیافتی برای راه اندازی یک دستگاه آب شیرین کن صنعتی، روشی بسیار مناسب است. بسیاری از کشورهای جهان با استفاده از این انرژی می توانند ده‌ها هزار سال انرژی برق یا گرمای مورد نیاز خود را تامین کنند.

پروژه‌های ساخت دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی بدون شک در آینده در مقیاسهای بسیار بزرگی تاسیس خواهند شد زیرا منابع آب شیرین در جهان بسیار محدود هستند. این انرژی ها مستقیم باعث ایجاد خطر نمی شوند و گازهای گلخانه ای کمتری در مقایسه با سوختهای فسیلی تولید می کنند. به همین دلیل کشورها علاقه زیادی به این موضوع یعنی استفاده از انرژی هسته ای برای ساخت سیستم‌های تصفیه آب صنعتی نشان می دهند زیرا سازگار با محیط زیست بوده و باعث پایداری آن می شوند.