دستگاه تصفیه آب صنعتی

با توجه به وجود املاح بسیار زیاد در آب شهری، در سال های اخیر استفاده از دستگاه تصفیه آب به یکی از ملزومات خانه ها تبدیل شده است. اما علاوه بر خانه ها، بسیاری از کارخانه ها و صنایع گوناگون نیز به تصفیه آب صنعتی نیاز دارند. اما نکته قابل توجه اینجاست که تصفیه آب های خانگی ظرفیت کافی بر تصفیه کردن آب در مقیاس های بزرگ کارخانه ها را ندارند. بنابراین استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی برای اینگونه از موارد بهترین راهکار به شما میرود.

دستگاه تصفیه آب صنعتی چیست؟

به بیان ساده، تصفیه آب صنعتی، به دستگاهی گفته میشود که آب را برای یک استفاده خاص تصفیه میکند. برای مثال ممکن است شما برای به تولید محصول، مصرف مستقیم یا مصارف دیگر، نیاز به آب تصفیه شده داشته باشد که آب تصفیه کن صنعتی این کار را برای شما انجام میدهد.

بنابراین هر سیستم تصفیه آب صنعتی بنابر استفاده ای که قرار است از آن شود از هم متمایز میشوند. اما بسیاری از قسمت های مربوط به آب شیرین کن های صنعتی با هم یکسان است. به طور کلی میتوان پر استفاده ترین سیستم های صنعتی تصفیه آب را به صورت زیر تقسیم بندی کرد.

• سیستم های تصفیه آب خام
• سیستم های تصفیه آب تغذیه بویلر
• سیستم های تصفیه آب برج خنک کننده
• سیستم های تصفیه فاضلاب

تکنولوژی های نام برده شده، از نظر آلاینده هایی که از آب حذف میکنند و ترتیب حذف هر یک از ناخالصی ها، با یکدیگر تفاوت دارند. در ادامه به معرفی اجمالی هر یک از سیتستم های تصفیه آب صنعتی خواهیم پرداخت.

سیستم تصفیه آب صنعتی

آب خام هر آب تصفیه نشده‌ای است که به طور طبیعی در محیط زندگی، از جمله منابعی مانند آب باران، آب های زیرزمینی، چاه ها، دریاچه ها و رودخانه ها و … وجود دارد. در محیط های صنعتی، اگر به درستی تصفیه شده باشد، ممکن است از آب خام برای خنک کردن، شستشو، فرمولاسیون محصول یا حتی مصرف مستقیم انسانی استفاده شود.

سیستم‌های تصفیه آب خام برای پیش تصفیه و بهینه‌سازی آب، معمولاً با چشم‌اندازی به سمت بهبود راندمان تولید و عملکرد فرآیند، برای یک کاربرد خاص، استفاده می‌شوند. اغلب، تصفیه آب خام بر محافظت از تجهیزات پایین دست در برابر پوسته پوسته شدن، رسوب، خوردگی و سایر اشکال آسیب یا سایش زودرس ناشی از آلاینده های موجود در آب منبع متمرکز است.

سیستم های تصفیه آب نیمه صنعتی خام معمولا آلاینده هایی نظیر جامدات معلق، کلوئیدی، سیلیس، آهن، باکتری‌ها و عواملی که سختی آب را بالا میبرند را حذف میکند.

سیستم تصفیه آب صنعتی خام چگونه کار میکند؟

1. در اولین مرحله ورود آب به دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی رخ میدهد. این فرآیند با استفاده یک پمپ یا با بهره گیری از جاذبه زمین رخ میدهد. آب ورودی به تصفیه آب نیمه صنعتی معمولا از یک توری فلزی عبور داده میشود تا از ورود ذرات بزرگتر به دستگاه جلوگیری شود.
2. مرحله بعدی شفاف سازی آب است. در این مرحله که چند گام باید در آن طی شود، به آب ذرات شیمیایی می‌افزایند یا سطح pH آب را تغییر میدهند تا ناخالصی های درون آب را تشویق به تشکیل ذرات درشت تر بکنند. در مرحله بعد ذرات درشت تر شروع به ته نشین شدن میکنند. در مرحله آخر آب از طریق یک لوله به مرحله بعد هدایت میشود. در طی آن، آب از یک فیلتر شنی نیز عبور میکند که در آن ذرات کوچکتری که ته نشین نشده اند از آب حذف میشود.
3. سپس نوبت به مرحله ضد عفونی میرسد. اگر آب تصفیه شده در دستگاه مورد استفاده برای شرب باشد، که در اصل آلاینده های بیولوژیکی برای ما اهمیت داشته باشد، مرحله ضد عفونی اهمیت زیادی پیدا میکند. برای گند زدایی یا ضد عفونی آب تصفیه شده میتوان از ترکیبات شیمیایی مثل کلر استفاده کرد. یا برای ضد عفونی فیزیکی از فیلترهای فرابنفش یا گرما یا در نهایت از فیلتراسیون غشایی بهره برد.
4. کاهش آهک درون آب یکی از مراحل مهم در مکان هایی است که منبع آبشان دارای مقادیر زیاد آهک یا سولفات است. به نوعی میتوان گفت اگر سختی آب منطقه شما بیش از حد مجاز بود، استفاده از این مرحله بسیار اهمیت دارد. این فرآیند شامل افزودن آهک به آب است که با بالابردن مقدار pH آب سبب تشویق ترکیبات موجود در آب به رسوب کردن میشود.
5. تبادل یونی یکی از سیستم های پر استفاده در فیلتراسیون صنعتی آب است. در مقاله ای با عنوان روش های مهم تصفیه آب در مورد تبادل یونی Ion Exchange توضیحات کامل تری ارائه شد. در نرم شدن آب به روش IX، یک جریان از طریق یک رزین کاتیونی اسیدی قوی هدایت می شود که با سدیم باردار شده است. همانطور که آب از آن طریق جریان می‌یابد، رزین باردار شده، یون های کلسیم یا منیزیم که عوامل اصلی سختی کننده آب هستند، را جذب و از آب حذف میکند.
6. فیلتراسیون غشائی یا استفاده از فیلترهای ممبران نیز یکی از سیستم های جایگزین برای تصفیه آب آسان است. با بیشتر شدن فیلترهای ممبران اسمز معکوس، ممبران اولترافیلتراسیون، ممبران نانوفیلتراسیون و … استفاده از این روش ها برای ضد عفونی، شفاف سازی یا پایین آوردن سختی آب در حال رشد و افزایش است.
7. در نهایت پس از تصفیه آب به طور کامل نوبت به توزیع آب میرسد. آب تصفیه شده در دستگاه آب شیرین کن صنعتی، به مکان های مختلف دستگاه هدایت میشود تا بتوان از آن در مراحل دیگر استفاده نمود.

تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس

اسمز معکوس یکی از قدیمی ترین و معتبر ترین سیستم های مورد استفاده برای تصفیه آب است. این فرآیند عمدتاً برای نمک‌زدایی از آب دریا در سال 1950 اتخاذ شد، جایی که کل فرآیند نسبتاً کند و محدود به آزمایشگاه‌های خاصی بود.

با این حال، پس از تحقیقات فراوان و پیشرفت‌های تکنولوژی و همچنین پیشرفت‌های چشمگیری که به‌ویژه در زمینه پلیمرها و تولید غشاهای کارآمد صورت گرفت، اسمز معکوس توانست با رشد بسیاری مواجه شود و در حال حاضر به یکی از پر استفاده ترین روش های تصفیه آب خانگی یا صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

اسمز معکوس در واقع در یک ممبران خلاصه میشود. غشائی که دارای تخلخل های بسیار ریز میباشد. طی این فرآیند با عبور آب از غشاء ممبران ذرات ناخالصی موجود در آب که اندازه آن ها از یک عدد خاصی بزرگتر باشند، در فیلتر جذب شده و اجازه عبور به آنها داده نمیشد.

لزوم تصفیه آب صنعتی چیست؟

دستگاه تصفیه آب خانگی از واجبات هر شهروند در کلان شهرهای بزرگ است و با توجه به افت محسوسی که اخیرا در آب‌های شهری مواجه هستیم این مورد کاملا ضروری است اما در قسمت صنعتی نیز آب چاه ها و یا آب های زیر زمینی دارای املاح زیادی می‌باشند که خیلی از آن‌ها با توچه به نیاز آن قسمت از صنعت می‌تواند اختلال ایجاد کند و موجب کاهش بهره‌وری یک شرکت صنعتی با مصرف آب بالا شود.

به طور مثال برای فرآیندهای بزرگ تولید و استخراج سنگ‌های معدنی و پالایش آن‌ها به روش هیدرومتالورژی که کلا وابسته به آب است ، کیفیت آب مصرفی کاملا به صورت مستقیم در این فرآیند تاثیر گذار است و ممکن است در محصولات نهایی که می‌تواند از جمله فلزات با ارزش استخراج شده باشد تاثیر خود را با ترکیبات شیمیایی مختلف نشان دهد و یا املاحی موجود در اب به صورت پیش‌بینی نشده‌ای روی درصد خلوص فلز نهایی ما تاثیر بسزایی بگذارد.

فرآیند تصفیه آب

سیستم های اسمز معکوس به یکی از شناخته شده ترین و حیاتی ترین روشهای تصفیه آب صنعتی شناخته میشوند. همانطور که توضیح داده شد، با اعمال یک نیروی خارجی بر آب، آن را از یک غشاء با سوراخ های بسیار ریز به نام ممبران عبور میدهند. در طی این فرآیند بسیاری از آلاینده های موجود در آب حذف میشود.

سیستم های اسمز معکوس یکی از مناسب ترین گزینه ها برای تهیه آب آشامیدنی هستند. ویژگی های فرآیند اسمز معکوس به شرح زیر است:

• اسمز معکوس میتواند ذرات معلق درون آب حتی باکتری ها را از آب حذف کند.
• ممبران به مولکول های محلول آب اجازه عبور میدهد اما به یون ها و مولکول های بزرگتر از اب اجازه برخورد با منافذ داخلی خود را نمی‌دهد.
• ممبران های پلیمری برای ضد عفونی و نمک زدایی آب شور به خصوص آب دریا استفاده میشوند.
• اسمز معکوس در استفاده های نظامی، صنایع غذایی، صنایع دارویی، تصفیه پساب، تصفیه شیرابه دشت ها و … مورد استفاده قرار میگیرد.

مراحل تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس

معمولا سیستم اسمز معکوس شامل 3 الی 5 فیلتر در مقیاس صنعتی است. همانطور که بالاتر نیز به آن اشاره کردیم، ممبران اسمز معکوس اصلی ترین فیلتر در دستگاه های تصفیه آب است. فیلترهای قبل از ممبران را پیش تصفیه و فیلترهای بعد از آن را در اصطلاح post filter میگویند.

ممبران اسمز معکوس به تنهایی میتواند ناخالصی های موجود در آب را تا اندازه بیش از 99 درصد حذف کند. اما این فیلتر نیز دارای ضعف هایی است که باید توسط فیلترهای دیگر پوشش داده شود. برای مثال ممبران های RO نباید در تماس با کلر قرار بگیرند. زیرا کلر میتواند به غشای نارک فیلترهای ممبران آسیب برساند.

به طور خلاصه فیلترهای تصفیه آب صنعتی با سیستم اسمز معکوس شامل:

1. فلیتر سدیمنت یا فیلتر مرحله اول الیافی: حذف آلاینده های نسبتا درشت مثل گرد و خاک و گل و لای
2. فیلترهای کربنی: ترکیبات شیمیایی مضر، کلر و ترکیباتی که طعم و بوی آب را ناخوشایند میکنند را کاهش میدهد.
3. فیلتر ممبران با غشای نیمه تراوا: بیش از 98 درصد ناخالصی های آب شامل ناخالصی های افزایش دهنده سختی آب را کاهش میدهد.

مزیت های استفاده از تصفیه آب صنعتی

یکی دستگاه تصفیه آب صنعتی مناسب، میتواند علاوه بر ارائه آب تمیز و تجدید شده، مقدار آب دور ریز یا پساب را نیز کاهش دهد. چند مورد از اصلی ترین فواید آب تصفیه کن صنعتی عبارتند از:

1. تصفیه فاضلاب میزان آب دور ریز یا پساب را کاهش میدهد. توصیه میکنیم که مقاله روش های استفاده مجدد از پساب را مطالعه کنید.
2. تصفیه آب در مقیاس بالا را با هزینه مناسب برای شما فراهم میسارد.
3. میتوان از آب تمیز و سالم در صنایع مهمی مثل داروسازی و صنایع غذایی استفاده کرد.
4. هدر رفت آب در اثر آلودگی آب کاهش یافته یا به کمترین حد خود میرسد.
5. تصفیه پساب کارخانه ها می تواند متان قابل استفاده مجدد را بازیابی کند. در ادامه میتوان کود طبیعی را بازیافت و در کشاورزی استفاده کرد.
6. دفع ساده زباله هزینه ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
7. استانداردهای منطقه ای تصفیه فاضلاب و پساب را می توان رعایت کرد و حفظ کرد، و انطباق را می توان به طور مداوم نظارت کرد.