بهترین روش برای کاهش TDS آب

,

TDS متر کاهش سختی آب، اگرچه کاملا مشهود است که آبی که مستقیما مصرف می کنیم .اغلب به مواد شیمیایی و ذرات سخت آلوده است. این مواد معدنی حل نشده در آب می توانند سلامتی ما را به خطر بیندازند. جدا از مواد بزرگتری که به سرعت توسط فیلتر تصفیه آب مسدود می شوند . ذرات ریزتری که در آب حل می شوند .TDS یا سختی آب نامیده می شوند. تی دی اس در آب ترکیبی از هر دو ماده آلی از منابع طبیعی و مواد معدنی است. که توسط صنایع ، نمک های جاده ای ، سموم دفع آفات و غیره تولید می شود. بنابراین کاهش سختی آب اهمیت زیادی دارد.

تی دی اس یک عدد قابل اندازه گیری است. که سطح شدت نمک محلول در آب را نشان می دهد. این مقدار به منبع ، تامین کننده و استفاده از آب بستگی دارد. آب موجود در منبع ، یعنی یخچال ها ، میزان سختی کمتری در مقایسه با آب تأمین شده شهری دارد. کاهش سختی آب اهمیت زیادی دارد ، با این حال ، آب آشامیدنی باید حاوی مقدار مناسبی نمک محلول باشد. بنابراین ، اطمینان از میزان مناسب سطح سختی آب بسیار مهم است.

آب سخت دارای سطح بالایی از تی دی اس است که قبل از مصرف نیاز به کاهش دارد. آب آشامیدنی با سختی بالا برای سلامتی خطرات زیادی دارد. شایع ترین آن گلودرد با احساس خارش است. همچنین ، آب سخت برای سلامتی و سایر تجهیزات خانگی مضر است ، بنابراین کاهش سختی آب امری ضروری است.

در چنین مواردی که میزان سختی آب بالا است ، سرمایه گذاری برای یک فیلتر با کارایی بالا که سطح TDS را کاهش دهد و آب خالص و سالمی را در اختیار شما قرار دهد ، بسیار مهم است.

 

TDS آب چیست؟

TDS یا Total Dissolved Solid به کل جامدات محلول در آب گفته می شود. این جامدات شامل نمک های معدنی، عمدتاً کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم، بی کربنات ها، کلرید ها و سولفات ها و مقدار کمی از مواد آلی است که در آب حل می شوند.

آب حلالی قوی در طبیعت به شمار می رود. آب آشامیدنی بدون بو، بدون رنگ و بدون مزه است. جامدات محلول به هر ماده معدنی مانند نمک، فلزات، آنیون ها و کاتیون هایی که در آب محلول هستند، اشاره دارد.  TDS در آب آشامیدنی از منابع طبیعی، خطوط انتقال و مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند تصفیه آب و ماهیت لوله کشی یا سخت افزار مورد استفاده برای انتقال آب منشأ می گیرد.

تست کل جامدات محلول یک اندازه گیری کیفی از مقدار یون های محلول را نشان می دهد. اما نوع مواد محلول در این تست مشخص نمی شود. علاوه بر این، این تست اطلاعاتی در مورد مسائل خاص کیفیت آب مانند سختی، طعم شور، رنگ‌، بو، خورندگی یا وجود فلزات کمیاب و آلاینده های میکروبیولوژیکی ارائه نمی کند. بنابراین از آزمون کل جامدات محلول به عنوان آزمایش شاخص برای تعیین کیفیت عمومی آب استفاده می شود.

 

 

 

 

اهمیت اندازه گیری کل جامدات محلول در آب

آزمایش آب یک راه عالی برای بررسی کیفیت آبی است که در اختیار دارید و برای اهداف مختلف استفاده می‌کنید. در این قسمت چند دلیل برای اهمیت اندازه گیری TDS آب آورده شده است که برای رفع این موارد بهتر است از روش‌های کاهش TDS آب استفاده نمایید.

طعم : سطوح بالای TDS در آب بر طعم آب آشامیدنی شما تأثیر می‌گذارد. آب شرب بسته به نوع مواد جامد محلول موجود در آب ممکن است طعم تلخ، شور یا گوگردی داشته باشد.

اهداف بهداشتی : آب با TDS بالا برای نوشیدن کاملا بی خطر است. با این حال، برخی از مواد مانند سرب، یا مس می‌توانند خطراتی برای سلامتی به همراه داشته باشند.

تعمیر و نگهداری فیلترها : سیستم‌های تصفیه آب تحت تاثیر سطح بالایی از تی دی اس هستند. آزمایش منظم سیستم‌های تصفیه آب از عملکرد صحیح فیلترها اطمینان حاصل می‌کند.

پخت و پز : اگرچه TDS بالا بر سلامتی تأثیر نمی‌گذارد، اما می‌تواند طعم غذای شما را تغییر دهد.

تمیز کردن : TDS بالا در آب لکه‌های زشتی را روی ظروف شما ایجاد می‌کند. این نوع آب همچنین رنگ لباس های شما را محو می‌کند و با تجمع در سینک، وان و شیرهای آب موجب برخی مشکلات می‌شود.

لوله کشی و لوازم برقی : مقادیر زیاد نمک‌های کلسیم و منیزیم محلول می‌تواند باعث تشکیل رسوب در لوله‌ها و لوازم خانگی شود و طول عمر آنها را کاهش دهد.

 

 

نحوه اندازه گیری TDS آب

دو روش آزمایشگاهی و خانگی برای اندازه گیری TDS آب وجود دارد. در روش آزمایشگاهی مواد و تجهیزاتی نیاز است که افراد عادی به آنها دسترسی ندارند، بنابراین روش خانگی که با استفاده از TDS سنج انجام می­شود، انتخاب بهتری است

 

 

 

TDS سنج چیست؟

TDS سنج دستگاهی است که می تواند برای نشان دادن TDS یک منبع آب استفاده شود. تحقیقات نشان می دهد TDS  سنج ها با قیمت های متفاوت با توجه به برند و دقت در بازار عرضه می شوند. جامدات محلول به طور طبیعی رسانایی آب را افزایش می دهند. بنابراین یک TDS سنج رسانایی یک نمونه آب را اندازه گیری می کند و از این طریق برای تعیین سطح تی دی اس آب استفاده می­کند. این سطح بر حسب قسمت در میلیون (ppm) یا میلی گرم در لیتر (mg/L) اندازه گیری می شود.

آنچه حائز اهمیت می­باشد این است که در حالی که یک TDS سنج غلظت TDS را در آب اندازه گیری می کند، اما آلاینده هایی که در آب است را نشان نمی­دهد. علاوه بر این، یک TDS سنج فقط می تواند جامدات محلول را اندازه گیری کند. برخی از آلاینده ها، مانند برخی از فلزات، مواد شیمیایی، داروها و آفت کش ها توسط دستگاه TDS متر مشخص نمی­شوند. برای وضوح و دقت بیش­تر در مورد آنچه در منبع آب وجود دارد، آزمایش آب باید در نظر گرفته شود.

 

 

تفاوت TDS و سختی آب

یکی از اشتباهات رایج این است که TDS را برابر با سختی آب می دادند. طبق تعریف هر کدام، سختی آب به کل مقدار یون های بی کربنات و کربنات (از جمله منیزیم و کلسیم) گفته میشود. در صورتی که TDS به کل جامدات آلی و غیر آلی گفته می شود. به عبارت دیگر سختی آب زیرمجموعه ای از TDS است. بدین منظور همیشه مقدار سختی آب کمتر یا مساوی TDS می باشد.

 

تفاوت TDS و PH آب

یکی دیگر از رایج ترین اشتباهات این است که PH و TDS به یکدیگر مرتبط هستند. با توجه به تعریف هر کدام، PH نشان دهنده میزان غلظت یون هیدروژن (+H) می باشد. در صورتی که TDS مقدار املاح و جامدات محلول در آب را مشخص می کند. در نتیجه PH و TDS هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند.

 

 

اثرات TDS آب بالا

  • مزه آب: TDS بالا باعث ایجاد مزه تلخی در آب شده و بسته به اینکه چه نمکی در آب حل شده مزه شوری می دهد.
  • آشپزی: استفاده از آب با TDS بالا موجب تغییر در مزه و طعم غذا می شود.
  • شست و شو: غلظت بالای TDS در آب، باعث تشکیل لکه هایی بر روی ظروف، لباس ها و سایر وسایلی که در تماس با سطح می شوند که به سختی قابل تمیز شدن است.
  • سلامتی: عامل TDS ممکن است که مواد مغذی طبیعی نباشد، برخی از مواد محلول مانند مواد شیمیایی خطرناک و مواد معدنی موجود در آب برای سلامتی انسان ممکن است خطرناک باشد.
  • لوله کشی: وقتی آب از سیستم لوله کشی و وسایل برقی عبور می کند از خود رسوبات TDS بر جای می گذارد که موجب گرفتگی و آسیب به لوله ها و سایر وسایل می شود.

 

بهترین روش برای کاهش TDS آب کدام است؟

آب یک کالای کمیاب و بسیار ارزشمند است. پس از اندازه گیری TDS در آب آشامیدنی اگر متوجه شدید که سطح آن غیرقابل قبول است، می توانید راه‌های زیر را برای کاهش تی دی اس آب امتحان کنید.

روش اسمز معکوس برای کاهش TDS آب

روش اسمز معکوس بهترین و محبوب ترین راه حل برای کاهش TDS و حذف آن از آب است. دستگاه تصفیه آب صنعتی RO می تواند بیش از 98 درصد TDS شامل نمک های محلول، مواد معدنی و مواد شیمایی تا ابعاد 0.0005 میکرون را حذف کند.

سیستم های تصفیه اسمز معکوس معمولا در قبل از محل استفاده از آب مانند زیر سینک نصب می شوند. آب در ابتدا از چندین مرحله فیلتراسیون از جمله فیلتر کربنی عبور می کند و بعد از طریق یک پمپ فشار قوی از یک غشای نیمه تراوا عبور می کند. 

بیشتر نا خالصی ها توسط غشا به دام افتاده و از طریق سیستم تخلیه از آب خارج می شود. از لحاظ راندمان کاهش تی دی اس هیچ روش بهتری از RO وجود ندارد. استفاده از دستگاه تصفیه آب به روش اسمز معکوس یک راه حل مقرون به صرفه دراز مدت برای حذف تی دی اس آب است.

یک دستگاه تصفیه آب صنعتی از چندین مرحله فیلتراسیون و یک غشای نیمه تراوا برای کاهش بیش از 99.9٪ TDS استفاده می کند. این نوع سیستم تصفیه، در تصفیه خانه های آب رایج است. در صورت کم بودن دبی آب ورودی می توان از دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی و یا خانگی استفاده کرد.

TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر TDSمتر تی دی اس متر 

 

 

روش تقطیر برای کاهش TDS آب</h3>

 

e=”color: #ffffff;”>TDS متر تقطیر روش موثر دیگری برای حذف مواد معدنی و آلی از آب آشامیدنی است. فرآیند تقطیر شامل جوشاندن آب تا زمانی است که تبخیر شود. سپس آب در امتداد یک سطح خنک حرکت می‌کند و سپس در یک ظرف جداگانه متراکم و جمع آوری می‌شود. اکثر آلاینده‌ها دارای نقطه جوش بالاتری نسبت به آب هستند، بنابراین به صورت جامد یا مایع در انتهای محلول در حال جوش در محفظه جوش باقی می‌مانند. سپس هنگامی که محفظه بین استفاده تمیز می‌شود، این مواد نیز حذف می‌شوند.

هر TDS که قادر به تبخیر و متراکم شدن با آب باشد، توسط یک فیلتر کربنی که در دهانه دستگاه تقطیر قرار می‌گیرد، حذف می‌شود. تقطیر اساساً به عنوان یک تصفیه کننده آب آشامیدنی عمل می‌کند و اکثر TDS آب را حذف می‌کند. با این حال، تولید آب مقطر ساعت‌ها طول می‌کشد و همه حوصله صبر کردن این مقدار را ندارند. le=”color: #ffffff;”>TDS متر

روش دیونیزاسیون برای کاهش TDS آب

دیونیزاسیون شامل جریان آب بین الکترودهای مثبت و منفی است. این کار باعث می‌شود یون‌های مثبت از آب جدا شوند و به سمت الکترود منفی جذب شوند. آب یونیزه شده بسیار خالص است زیرا بیشتر یون‌های مثبت و منفی آن حذف شده است. با این حال، دییونیزاسیون آلاینده‌های غیر یونی را هدف قرار نمی‌دهد، بنابراین آب معمولاً قبل از این فرآیند با سیستم اسمز معکوس تصفیه می‌شود تا تی دی اس  به محدوده مجاز کاهش یابد. به همین دلیل، دیونایزرها به عنوان تصفیه کننده آب در نظر گرفته نمی‌شوند و به اندازه روش‌های دیگر موثر نیستند.

 

منابع TDS در آب

تمامی جامدات محلول می توانند از هر نوع منبعی بدست بیایند. ممکن است از فاضلاب، مواد شیمیایی تصفیه آب، رواناب کشاورزی یا فاضلاب صنعتی وارد آب شوند.

منابع طبیعی مانند خاک و سنگ نیز ممکن است حاوی تی ای اس باشند. رواناب شهری یا جریان آب باران در مناطق شهری می تواند حامل TDS باشد و حتی لوله ها و مواد لوله کشی مورد استفاده برای انتقال آب به خانه ممکن است منبع تی دی اس باشند. لازم به ذکر است که TDS لزوما بد نیست.تر

مواد معدنی “مفید” را می توان در عوامل محیطی مانند ذخایر کربنی و چشمه های معدنی یافت. نمک ها که نوع رایجی از تی دی اس هستند، ممکن است در نهایت در آب آشامیدنی ناشی از ورود آب دریا یا حتی از مواد یخ زدایی در جاده های شهری به یافت شوند.

علت خراب شدن فیلتر ممبران

,

حفظ عملکرد مطلوب دستگاه تصفیه آب در گرو این است که قطعات به کار رفته در آن به خوبی از عهده وظایف خود برآیند. تشخیص خرابی فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب از آنجایی اهمیت دارد که اطلاع از آن می تواند دستگاه را از آسیب جدی محفوظ دارد. هر کدام از قطعات به کار فته در آن اعم از فیلترهای مراحل مختلف تصفیه، پمپ و یا حتی گیج فشار اثر مستقیمی بر صحت عملکرد دستگاه دارند. حتما این سوال برایتان پیش آمده که خرابی فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب تا چه اندازه می تواند به شما کمک کند.

 

 

 

علت خراب شدن فیلتر ممبران

فیلتر ممبران که به عنوان قلب تپنده دستگاه تصفیه آب صنعتی شناخته می شود، تأثیر بسزایی در کیفیت آب تصفیه شده از دستگاهدارد. بنابراین تشخیص علت خرابی فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب می تواند تضمین کننده عملکرد بهینه دستگاه و کیفیت آب خروجی باشد. جالب است بدانید فیلتر ممبران که به فیلتر RO نیز معروف است به دلیل منافذ بسیار کوچک (حدود ۰٫۰۰۰۱ میکرون) نقش مهمی در حذف عوامل بیماری زا و ذرات مضر آب دارد.

امروزه فیلترهای ممبران با لایه های مختلفی ساخته می شوند و با برندهای مختلفی به بازار عرضه می شوند. این فیلتر به عنوان فیلتر مرحله چهارم در دستگاه های تصفیه آب صنعتی استفاده می شود و مطابق تصویر زیر در محفظه مخصوص قرار می گیرد.

 

 

طول عمر فیلتر ممبران

به طور دقیق نمی توان مدت زمان مشخصی را به عنوان عمر فیلتر ممبران در نظر گرفت اما مقدار حدودی کارایی آن حدود 2 سال است. تا زمانی که حجم آبدهی فیلتر مناسب باشد و توانایی کاهش TDS را داشته باشد می توان از آن استفاده کرد.

عوامل مختلفی بر طول عمر فیلتر ممبران تصفیه آب اسمز معکوس تاثیر مستقیم می گذارند که از جمله آن ها باید به موارد زیر اشاره کرد:

•    کیفیت آب ورودی
•    کیفیت بالای سیستم پیش تصفیه
•    حجم تصفیه آب و سایر مواردی از این قبیل

&a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a

mp;a</p>

mp

;a</p>

mp

;a</p>

mp

;a</p>

mp

;a</p>

mp

;a</p>

mp

;l</p>

t;

/

p&g

t;</p>

<

/p>

<p>

</p>

 

yle=”color: #333399;”>بررسی وضعیت فیلتر ممبران

هوزینگ فیلتر را باز کنید و ممبران را بیرون بیاورید .

<p><strong>1- اگر در زمانی که ممبران را بیرون می آورید ، مشاهده کردید که فیلتر سیاه شده است و مثل این است که یک پودر سیاه رنگ روی آن ریخته شده است ، نشان از این دارد که ذرات کربن از فیلتر 2 و 3 به فیلتر ممبران رسیده اند . معمولا در این حالت ، ممبران دچار کیپ شدن نیز خواهد شد و میزان خروجی آن کاهش چشمگیری خواهد داشت و مشخصا زودتر از موعد به پایان عمر خود رسیده است . دلیل بوجود آمدن این حالت این است که شما بصورت اصولی فیلترهای پیش تصفیه را تعویض نکرده اید و آب سیاه فیلتر را نگرفته اید و یا اینکه کیفیت فیلتر بسیار پایین بوده و در طول استفاده ، آب سیاه به طور مداوم تولید کرده است . در هر صورت بهتر است هنگام تعویض فیلتر ممبران ،حتما فیلترهای پیش تصفیه نیز تعویض گردد و از این پس نیز برند باکیفیت تری برای فیلترهای خود در نظر بگیرید تا از عمر فیلتر ممبران ، کاسته نشود .

 

2- اگر فیلتر ممبران و هوزینگ آن دارای آلودگی به گل و لای بودند و درون هوزینگ مقداری گل و لای وجود داشت ، نشان دهنده این است که با توجه به کیفیت آب شما ، شما دیرتر از زمان مجاز ، فیلترها را تعویض کرده اید و باید فیلترهای پیش تصفیه و بخصوص فیلتر شماره 1 ( فیلتر الیافی ) را در زمان زودتری تعویض میکردید . و همچنین اگر از فیلترهای مرغوب تر و با کیفیت بالاتر استفاده کنید ، قطعا عمر فیلتر و دوام آن بسیار بیشتر خواهد بود . بنابراین از این پس ، فیلتر های پیش تصفیه را در زمان کوتاهتری نسبت به قبل تعویض کنید تا از عمر فیلتر ممبران کاسته نشود . ورود این گل و لای به دورن محفظه ممبران ، سبب رسوب گذاری بر روی لایه های ممبران شده است و سبب کیپ شدن ممبران و کاهش عمر ممبران شده است .

<p>همچنین دقت کنید که بوجود آمدن این مشکل میتواند از بسته بودن یا نیمه بسته بودن مسیر خروجی فاضلاب نیز باشد . بهتر است بعد از تعویض فیلتر ممبران ، جریان آب فاضلاب را کنترل کنید که وجود داشته باشد و مقدار آن نیز در حد مناسب باشد . اگر مقدار آن از مقدار نرمال کمتر بود ، بهتر است به همراه تعویض فیلتر ممبران ، قطعه محدود کننده فاضلاب را نیز تعویض نمایید &gt;>> مقدار طبیعی آب فاضلاب چقدر است؟</p>

<strong>3- اگر ممبران و هوزینگ تمیز بودند و هیچ آلودگی درون هوزینگ مشاهده نشد</strong> ، یک پیام خوب خواهید داشت و یک پیام بد . پیام خوب این است که فیلتر الیافی ( مرحله اول ) به خوبی کار خود را انجام داده و در زمان مناسب نیز تعویض شده است و گل و لای به درون هوزینگ ممبران راه نیافته است . همچنین شما ، آب سیاه را بخوبی از فیلتر شماره 2 گرفته اید و ممبران در امان بوده است . اما اگر فیلتر ممبران در زمانی کمتر از 2 سال خراب شده است این پیام را خواهیم گرفت که یا فیلتر ممبران کیفیت پایینی داشته است و زودتر از عمر مفید خراب شده است و یا فیلترهای کربنی پیش تصفیه ، قادر به حذف کلر از آب نبوده اند و آب کلر دار ، سبب تخریب ممبران شده است .&lt;/strong&gt;</p&gt;

<p>&amp;lt;p&gt;همچنین توصیه میکنیم در زمان تعویض فیلتر ممبران ، این فیلتر را بیرون آورده و لایه های آن را باز کنید و به درون آن نگاهی بیندازید و موارد بالا را موشکافانه تر مورد بررسی قرار دهید . باز کردن لایه های ممبران کار ساده ای است و کافی است که در سطح خارجی آخرین لایه را پیدا کرده و باز کنید . اگر همه لایه ها باز شوند ، طول آن به حدود 3 متر خواهد رسید . در تصویر زیر ، یک نمونه از فیلتر ممبران باز شده را مشاهده میکنید .</p>

&l

t;strong&amp;amp;gt;4- اگر ذرات بلوری یا کریستالی مثل نمک درون هوزینگ یا بر روی ممبران وجود داشت ،&amp;lt;/strong&amp;gt; به معنی آن است که میزان آب عبوری درون ممبران به میزان مناسب نبوده است و احتمالا یا مسیر پساب به فاضلاب مسدود است و یا لوله پساب دچار خم شدگی شده است و یا کپسول فاضلاب ، مسدود شده است و میزان مناسب آب را از خود عبور نمی دهد . لوله پساب را کنترل کنید که میزان آب خروجی از آن ، در دقیقه باید حدود 300 میلی لیتر باشد ( میزان حجم آب با مقدار نوشته شده بر روی کپسول فاضلاب در یک دقیقه برابر باشد ) . اگر مقدار آنها یکی نبود ، مشکلی وجود دارد که باید برطرف شود . احتمال اینکه کپسول پساب دچار گرفتگی باشد ، بسیار زیاد است .</p></p>

<p> &amp;

lt;/

p>

<p> &lt;/p&gt;

&</p>

<p>lt</p>

;/

&lt;p>&lt;strong&gt;p&amp;gt;</strong></p>

<</h2>&lt;p&gt;span style=”color: #333399;”>&amp;gt;href=”https://wateraga.com/%d8%b2%d9%85%d8%a7%d9%86-%d8%aa%d8%b9%d9%88%db%8c%d8%b6-%d9%85%d9%85%d8%a8%d8%b1%d8%a7%d9%86-%d8%aa%d8%b5%d9%81%db%8c%d9%87-%d8%a2%d8%a8-%d8%b5%d9%86%d8%b9%d8%aa%db%8c/”>نحوه تعویض</a> فیلتر </p>

 

&am

p;lt;p><hr /&gt;</p>

سرب، فلوراید، باکتری و سایر آلاینده ها از جمله مواردی هستند که یک ممبران اسمز معکوس در شرایط مطلوب قادر است تا 99٪ از آن ها را حذف کند. با وجود آن که از طریق تمیز کردن منظم و پیش تصفیه مناسب آب خوراک می توانیم طول عمر و راندمان <strong&amp;gt;فیلتر ممبران اصلی</strong&amp;gt; را افزایش دهیم اما پس از <strong&gt;خرابی فیلتر ممبران</strong> راهی به غیر از تعویض آن نداریم.</strong&gt;

حتی

<p><p&gt;با کامل ترین روش های تمیز کردن و بهترین پیش تصفیه در محل هم در نهایت باید ممبران class=”yoast-text-mark”&gt;ref=”https://wateraga.com/%d8%af%d8%b3%d8%aa%da%af%d8%a7%d9%87-%d8%aa%d8%b5%d9%81%db%8c%d9%87-%d8%a2%d8%a8-ro/”>RO</a> را پس از مدت زمان مشخصی عوض کرد. تعویض ممبران تصفیه آب کاری نسبتا ساده است که در عین سهولت نیاز به تخصص دارد. در ادامه مراحل تعویض ممبران تصفیه آب را شرح می دهیم:&lt;/p>

1.    ابتدا دست های خود را بشویید تا آلودگی خارجی وارد دستگاه RO نشود.
ass=”yoast-text-mark” />/>2.    منبع آب را قطع کنید.<br class=”yoast-text-mark” />>3.    شیر مخزن ذخیره را ببندید.
4.    شیر RO را باز کنید تا فشار سیستم کاهش یابد و آب باقیمانده تخلیه شود. پس از قطع شدن چکه، شیر آب را ببندید.
5.    خط آب را از درپوش محفظه ممبران خارج کنید. اتصال فیتینگی را به سمت داخل فشار دهید و لوله را بیرون بکشید.<br />6.    با چرخش در جهت عقربه های ساعت درپوش را بردارید. ممکن است برای این کار به آچار فیلتر یا آچار بند نیاز داشته باشید. پیش از باز کردن درپوش یک دستمال یا ظرف زیر دست خود بگذارید.
7.    مبران قدیمی را بیرون بیاورید. اگر حرکت نمی کند از انبردست دم باریک استفاده کنید.<br />>8.    در صورت نیاز داخل محفظه ممبران را با آب گرم تمیز کنید. برای ضد عفونی آن می توان از سفید کننده خانگی بدون عطر یا ضدعفونی کننده های مناسب دیگر استفاده کرد. سپس آن را کاملا بشویید.&lt;br /&gt;9.    ممبران جدید را تا انتها به داخل محفظه فشار دهید تا محکم در جای خود قرار گیرد. سعی کنید از لمس غشا با دستان خالی خودداری کنید تا از آلودگی جلوگیری شود.<br />/&amp;gt;10.     پیش از آن که مجددا درپوش محفظه را ببندید، بررسی کنید که اورینگ لاستیکی سیاه محکم در جای خود قرار گرفته باشد. در صورت نیاز آن را با استفاده از گریس سیلیکونی روغن کاری کنید.<br /&gt;11.    با فشار دادن لوله به داخل درپوش، غشا را دوباره وصل کنید. برای اطمینان از اتصال ایمن، لوله را به عقب بکشید.&lt;br /&gt;12.    منبع آب را مجدد متصل کنید.&amp;lt;br /&gt;13.    شیر مخزن RO</a> را باز کنید.<br />/&amp;gt;14.    شیر آب فیلتر شده را باز کنید و اجازه دهید سیستم برای چند دقیقه کار کند تا شستشو داده شود.
15.    نشتی را بررسی کنید.<br class=”yoast-text-mark” />lass=”yoast-text-mark” />/&gt;16.    شیر آب را ببندید و بگذارید مخزن پر شود.
17.    قبل از استفاده، 1 یا 2 بار مخزن پر آب را دور بریزید. این کار برای خارج کردن مواد نگهدارنده داخل ممبران است. اگر بعد از 2 نوبت، آب همچنان طعم یا بوی نامطلوبی داشت آن را همچنان دور بریزید تا دوباره شستشو شود.
18.    تاریخ تعویض <strong>فیلتر ممبران اصلی را یادداشت کنید.

</p>

 

 

=”color: #333399;”>زمان تعویض فیلتر تصفیه آب

برای آن که بدانید زمان تعویض فیلتر ممبران شما فرا رسیده است یا خیر باید تست های مختلفی روی آن انجام دهید.

1. آزمایش حجم آب تصفیه شده توسط ممبران: برای این کار باید مادامی که شیر میکس و شیر مخزن بسته باشند، شیر برداشت آب را باز کنید و میزان آب خروجی را اندازه بگیرید. سپس این حجم را با استاندارد مورد انتظار بسنجید.

به عنوان مثال هر فیلتر ممبران 50 گالنی باید به طور متوسط در هر دقیقه، حدود 130 میلی لیتر آب تصفیه شده تولید کند. همچنین اگر یک <strong>فیلتر ممبران اصلی 75 گالنی دارید، خروجی آب باید 200 میلی لیتر در دقیقه باشد. اگر مقدار آب خروجی از شیر برداشت شما از نصف این مقدار کمتر بود، صرف نظر از مقدار TDS آن باید به آن را عوض کنید.&lt;/p>

2. سنجش میزان TDS آب: اگر قصد دارید مقدار f=”https://wateraga.com/tds-meter/”>TDS آب تصفیه شده سیستم خود را اندازه گیری کنید باید ابتدا شیر تانک و شیر میکس را ببندید. سپس در حالی که دستگاه همچنان به برق متصل است شیر برداشت را باز کنید تا به مدت 2 دقیقه آب جریان داشته باشد. حال با استفاده از دستگاه TDSمتر میزان سختی آب را اندازه گیری کنید.

(البته توجه داشته باشید که در صورت استفاده از فیلتر مینرال، سختی آب افزایش پیدا می کند. به همین خاطر بهتر است که از خروجی ممبران آب بردارید).</p>

همان طور که احتمالا می دانید &lt;strong>فیلتر ممبران اصلی قادر است تا 98 درصد سختی آب را کاهش دهد. به این ترتیب اگر میزان TDS آب خوراک معادل 400 باشد، انتظار می رود که آب تصفیه شده تنها 10 درجه سختی در خود داشته باشد. اگر میزان TDS آب خروجی از دستگاه RO شما بیشتر از 20 درصد آب خوراک بود باید فیلتر ممبران را عوض کنید.

 

دستگاه تصفیه آب در صنایع غذایی

تصفیه آب صنعتی در کارخانه‌های صنایع غذایی، از آب در فعالیت‌های مربوط به بهبود شرایط مواد اولیه نظیر خیساندن، تمیز کردن، بلانچینگ و خنک‌سازی، فعالیت‌هایی نظیر ضدعفونی کردن و تولید بخار برای استرلیزاسیون و گرمایش در فرآیند و درنهایت به‌صورت مستقیم در فرآیند تولید مواد غذایی استفاده می‌شود؛ بنابراین آب موردنیاز برای صنایع غذایی و نوشیدنی می‌تواند به آب مورداستفاده در کاربردهای عمومی، آب مورداستفاده در فرآیند تولید مواد غذایی و نوشیدنی و آب به‌عنوان خوراک سیستم‌های خنک‌کننده و دیگ‌های بخار کارخانجات صنایع غذایی دسته‌بندی شود.تصفیه آب

شرایط ضدعفونی کردن مواد خام برای تولید محصولات خوراکی همواره از اهمیت زیادی در فرآیندهای تولیدی برخوردار بوده است. گندزدایی با کلرزنی به‌عنوان ساده‌ترین روش گندزدایی پساب موردتوجه بوده که به دلیل ایجاد محصولات جانبی طی فرآیند کلرزنی و خطرناک بودن کلر باقی‌مانده به‌خصوص برای محیط‌های آبی همیشه با انتقاداتی همراه بوده است. دو روش مهم دیگر در گندزدایی پساب عبارت‌اند از ازون زنی و استفاده از اشعه فرابنفش (UV). فرآیند ازون زنی بر مبنای اصول کلرزنی عمل کرده با این تفاوت که منجر به تولید محصولات جانبی زیادی نشده و مقادیر اضافی از آن باقی نمی‌ماند.

 

اهمیت تصفیه آب در صنایع غذایی :

آبی که در صنایع غذایی استفاده می شود باید کیفیت بسیار بالایی داشته باشد. در صنایع غذایی برای تولید مواد مختلفی مثل رب، فراورده های گوشتی، انواع نوشیدنی‌ها، سبزیجات و حبوبات بسته بندی، روغن ها و … از آب استفاده می شود و چون محصولات این صنایع خوراکی هستند لازم است عاری از هر گونه آلودگی میکروبی باشند. در صنایع غذایی، از آب برای شستشوی مواد اولیه مثل گوشت و میوه و سبزی استفاده می شود. این آب باید کاملا تمیز و بهداشتی و مطمئن باشد.تصفیه آب

آب شیرین کن

برای فرایند یا به عبارت دیگر تولید محصولاتی مانند رب گوجه فرنگی، انواع کمپوت ها، نوشیدنی ها و … باید از آب استفاده کرد. این آب علاوه بر آنکه باید عاری از آلودگی های میکروبی و شیمیایی باشد، لازم است که هیچگونه املاح و مواد معدنی نداشته باشد. وجود املاحی مثل آهن و منگنز می تواند رنگ، طعم و بوی مواد غذایی تولیدی را تحت تأثیر خود قرار دهد پس لازم است که همه این املاح از آب حذف گردد.تصفیه آب

 

 

 

 

تصفیه آب در کاربردهای عمومی صنایع غذایی و نوشیدنی

تصفیه آب این دسته شامل تمام آب‌های مورداستفاده در شست‌وشو و ضدعفونی کردن مواد خام، تجهیزات فرآیند و تجهیزات کمکی می‌شود. حجم استفاده از این آب بسیار زیاد بوده و بایستی به‌گونه‌ای تصفیه شود که قابل شرب، پاک، بی‌رنگ و فاقد اجزایی باشد که بر روی مزه و یا بوی آن تأثیر می‌گذارند.

مزیت اصلی کلرزنی در خود واحد تولید ماده غذایی، کاهش سطح میکروبی مواد خام است. برای کارخانجات صنایع غذایی و نوشیدنی، هیچ فعالیتی مهم‌تر از کنترل میکرو ارگانیزم‌ها نیست.

 

 

 

 

آب مورداستفاده در فرآیند تولید مواد غذایی

آبی که برای پخت‌وپز استفاده می‌شود و یا به‌صورت مستقیم به محصولات غذایی افزوده می‌شود باید قابل شرب بوده و از کیفیت مناسبی برخوردار باشد تا موجب کاهش کیفیت مواد غذایی نشود؛ بنابراین تصفیه آب برای این کاربرد باید به‌گونه‌ای صورت گیرد که آب تصفیه‌شده درنهایت فاقد مواد معدنی محلول بوده تا بر روی مزه مواد غذایی اثرگذار نباشد.

بسیاری از محصولات در صنایع تولید مواد نوشیدنی از آب به‌صورت مستقیم در فرآیند تولید خود استفاده می‌کنند؛ بنابراین اهداف موردنظر در تصفیه آب این حوزه برای دست‌یابی به مزه موردنظر، بایستی عملیاتی شود. همچنین تصفیه آب در این بخش باید ضامن رعایت استانداردهای لازم برای آب شرب به‌صورت پایدار باشد.

فرآیندهای تصفیه آب مورداستفاده در تولید آب‌های معدنی و آب‌های فراوری‌شده معمولاً شامل مراحل سختی گیری، فیلتر اسمز معکوس (RO) و یون‌زدایی می‌باشند. تولید سایر نوشیدنی‌ها نیز معمولاً به چنین مراحل تصفیه‌ای نیازمند است.

آب سخت شامل مواد معدنی است که می‌تواند بر روی بافت مواد خام اثرگذار بوده و تصفیه آن بایستی موردتوجه قرار گیرد. مثلاً آهن، منگنز و یا سولفات می‌توانند اثرات مخربی بر روی مزه سبزی‌ها و یا سایر محصولات غذایی ایجاد کنند.

روش‌هایی که برای تصفیه آب در مراحل نهایی صنایع غذایی و گندزدایی از آن استفاده می‌شوند عموماً روش‌های شیمیایی، حرارتی، تابش و اولتراسونیک و یا شکست سلولی می‌باشند.

 

آب مورداستفاده جهت خنک‌سازی در صنایع غذایی

آب خنک‌کننده در تماس مستقیم با محصولات غذایی و یا ظروف بسته‌بندی نیست و لازم نیست که حتماً قابل شرب بوده و یا کیفیت موردنیاز آب استفاده‌شده در فرآیند را داشته باشد که موجب می‌شود نیاز به حذف مواد معدنی و بو از آن کاهش یابد. گرچه جلوگیری از تجمع رسوبات در لوله‌ها و تجهیزات بسیار مهم است؛ به‌خصوص زمانی که این آب بازیابی شده و مجدداً مورداستفاده قرار گیرد.

کارآمدترین سیستم‌های فرآیندی در صنایع غذایی و نوشیدنی حاوی تجهیزاتی برای تصفیه آب خنک‌کننده هستند تا با استفاده مجدد از آن، پساب کاهش یافته و از ایجاد رسوب که بر روی فرآیند خنک‌سازی اثرگذار است تا حدود زیادی جلوگیری شود؛ بنابراین استفاده از سیستم‌های سختی گیر در تصفیه آب این بخش از کارخانه‌های صنایع غذایی و نوشیدنی بسیار رایج است.

 

انوع پسآب های موجود در صنایع غذایی 

تصفیه آب به طور کلی پسآب های موجود در انواع صنایع غذایی مختلف متفاوت است. بسته به نوع مواد غذایی تولیدی، میزان اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی BOD و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی COD پساب متفاوت خواهد بود. بهتر است تصفیه پساب در صنایع غذایی، با ترکیبی از روش های تصفیه فیزیکی، شیمیایی و زیستی انجام بگیرد تا بازدهی قابل قبولی داشته باشد. با اندازه گیری دو کمیت BOD و COD می توان کیفیت تصفیه آب در صنایع مختلف را ارزیابی نمود.

 

 

 

 

تصفیه آب صنعتی از نیازهای اختصاصی کارخانجات صنایع غذایی و نوشیدنی است، آوین گستر البرز با ارائه محصولات و خدمات کارآمد و خلاقانه تصفیه آب به مشتریان، کمک می‌کند تا به اهداف خود دست یابند.

تصفیه آب صنایع غذایی و نوشیدنی به سیستم‌ها و فناوری‌هایی نیاز دارد که بتوانند پیچیده‌ترین عملیات گندزدایی و همچنین خالص‌سازی آب را انجام دهند. سیستم‌های صنعتی تصفیه آب آوین گستر البرز می‌تواند در موارد زیر به صنایع و کارخانجات مواد غذایی و نوشیدنی کمک کند:

  • تأمین آب تجدید پذیر که موجب کاهش کلی آب مصرفی می‌شود.
  • تأمین آب آشامیدنی باکیفیت که می‌تواند منجر به تولید محصولات غذایی بهتر شود.
  • کاهش هزینه‌های تولید با مدیریت صحیح آب و پساب صنایع غذایی

برخی فناوری‌های مورداستفاده آوین گستر البرز برای تصفیه آب در کارخانجات صنایع غذایی عبارت‌اند از:

 

سیستم آب شیرین کن

تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن، یک روش نوین در تصفیه آب می باشد که از فرآیند اسمز معکوس RO، جهت تصفیه آب استفاده می شود.

دستگاه تصفیه آب صنعتی دستگاهی است که قابلیت تبدیل آب شور به آب شیرین را دارد. دستگاه های آب شیرین کن در مدل های آب شیرین کن خانگی، آب شیرین کن نیمه صنعتی و صنعتی عرضه می گردد.

امروزه کیفیت آب مصرفی در صنایع بسیار حائز اهمیت می باشد و تمامی صنایع به دنبال استفاده از آب سبک و با املاح پایین می باشند. استفاده از آب با میزان املاح و سختی بالا بر کیفیت محصولات تولیدی تاثیر مستقیم دارد، بنابرین جهت دسترسی به آب با کیفیت بایستی از دستگاه تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن استفاده نمود.

از دستگاه تصفیه آب صنعتی می توان در صنایع مختلف از جمله تولید آب آشامیدنی، صنایع فولاد، صنایع داروسازی، صنایع غذایی، صنعت پروش ماهی،صنعت پروش طیور (مرغداری)، صنعت کشاورزی، صنایع خودروسازی و … استفاده می شود.

 

اجزای دستگاه تصفیه آب صنعتی RO

آب شیرین کن  یک دستگاه تصفیه آب از اجزای مختلفی تشکیل شده است، ولی می‌توان این تجهیزات را به چند دسته تقسیم کرد. با فرض اینکه سیستم تصفیه آب ما مبتنی بر فرآیند اسمز معکوس RO باشد می‌توان آنها را به دو دسته پیش تصفیه و تصفیه اصلی تقسیم بندی کرد. هر کدام از این بخش ها شامل اجزا و تجهیزاتی است که برای عملکرد درست سیستم لازم است.

 

 1.پمپ تصفیه آب صنعتی RO

آب شیرین کن پمپ یکی از اجزای اصلی دستگاه تصفیه آب صنعتی است، که نیرو محرکه لازم برای عملکرد درست فرایند اسمز معکوس را تامین می‌کند. برای این منظور از پمپ‌های سانتریفیوژ طبقاتی استفاده می‌شود، که به این پمپ ها در اصطلاح “پمپ فشار بالا” نیز گفته می‌شود. ظرفیت و اندازه این پمپ وظیفه طراح سیستم RO است و بر اساس فشار عملیاتی و دبی مورد نیاز تعیین می‌شود. پمپ فشار بالای یک سیستم تصفیه آب RO معمولا از جنس فولاد ضد زنگ می‌باشد. نکته مهم در انتخاب پمپ این است که در فشار و فلوی مورد نظر راندمان بالایی داشته باشد، که دقت به این موضوع باعث کاهش هزینه‌ برق مصرفی آن می‌شود.آب شیرین کن

 

 

 

 

2. پرشروسل

پرشر وسل  Perssure Vessel یا محفظه تحت فشار لوله ای از جنس FRP جهت جایگذاری ممبران های آب شیرین کن اسمزمعکوس RO می باشد.

تفاوت پرشر وسل ها در جنس پوسته، محدوده عملکرد فشار، اندازه و محل قرارگیری پورت های ورودی و خروجی می باشد.

در صنعت آب و فاضلاب پرشر وسل با نام هایی همچون: محفظه تحت فشار، پرشر وسل ممبران، محفظه تحت فشار ممبران، پرشر وسل آب شیرین کن، هوزینگ ممبران شناخته شده می باشد.آب شیرین کن

در زمان انتخاب پرشر وسل تحت فشار، نسبت فشار پرشروسل انتخاب شده می بایست از فشار طراحی بیشتر باشد.آب شیرین کن

 

 

 

انواع پرشر وسل موجود بر اساس سایز:

      8 اینچ و 4 اینچ

 

انواع پرشر وسل موجود بر اساس جنس بدنه:

پرشروسل FRP –پرشر وسل استیل

 

3. فیلتر ممبران RO

فیلتر ممبران از چندین لایه نازک یا ورقه های فیلم که به هم فشرده شده اند و به صورت مارپیچ دور یک لوله پلاستیکی پیچانده شده اند، تشکیل شده است. مواد تشکیل دهنده ممبران از نوع مواد نیمه نفوذ پذیر یا نیمه تراوا میباشد که مانع عبور آلودگی های شیمیایی، املاح نا مطلوب، ویروس ها و باکتری ها میگردد. غشاء ممبران توانایی حذف املاح نا مطلوب موجود در آب تا ابعاد 0.0001 میکرون را دارد و آبی پاک و سالم در اختیار ما قرار میدهد.در طبیعت و رفتار طبیعی مولکول‌ها همیشه حلال از طریق یک غشای نیمه تراوا از جایی که محلول رقیق‌تر است به جایی که  محلول غلیظ تر است، نفوذ می‌کند، یعنی اگر ظرفی داشته باشیم که در یک سمت محلول غلیظ (مثلاً آب نمک غلیظ) و در طرف دیگر محلول رقیق (مثلا آب مقطر) داشته باشیم و بین آنها غشا نیمه تراوا باشد (این غشا دارای منافذی است که ملوکول آب می‌تواند از آن عبور کند ولی مولکول‌های نمک نمیتواند)، در این حالت آب که حلال است در حالت طبیعی از سمت آب مقطر به آب نمک غلیظ میرود و به این شکل آب نمک غلیظ به دلیل افزایش آب رقیق تر می‌شود و آب مقطر، آب از دست میدهد. به این فرایند در اصطلاح اسمز یا گذرندگی میگویند.

 

 

 

4.فلومتر

فلومتر (Flow Meter) دستگاهی است که برای اندازه‌گیری جرم یا حجم گاز یا مایع استفاده می‌شود. فلومترها بسته به صنعت خاص با نام‌های مختلفی از جمله دبی‌سنج، نشانگر جریان، مایع سنج و غیره شناخته می‌شود.آب شیرین کن

آب شیرین کن

فلومترها در مسیر جریان‌های مختلف آب شیرین‌کن صنعتی استفاده می‌شوند، و وظیفه آنها مشخص کردن دبی آب در آن مسیر جریانی یا لوله است. این مسیرها شامل موارد زیر هستند:

  • فلو یا دبی آب تصفیه شده: مقدار دبی آب تولیدی توسط سیستم تصفیه آب
  • دبی آب تغلیظ شده: مقدار دبی آب دور ریز یا جریان Concentrate خروجی از دستگاه تصفیه آب RO
  • فلوی آب برگشتی: اگر سیستم مجهز به مسیر جریان برگشتی باشد مقدار دبی آن توسط فلومتر کنترل می‌شود. وظیفه این مسیر جریان افزایش درصد ریکاوری یا بازیافت سیستم است.

 

 

5.TDS متر

آب شیرین کن وظیفه اصلی سیستم RO کاهش TDS آب است، که نشان دهنده جامدات محلول است. TDS را می‌توان معیاری از میزان وجود یون‌های موجود در آب دانست. برای کنترل کیفیت آب تصفیه شده و عملکرد سیستم RO از اندازه گیری TDS آب تصفیه شده یا پرمیت استفاده می‌شود. همچنین می‌توان در مسیر جریان‌های دیگر نیز از سنسور اندازه گیری TDS استفاده کرد، مثلا جریان تغلیظ شده، که برای کنترل بهتر سیستم استفاده می‌شود. سنسور TDS کیفیت آب خروجی را اندازه گیری می‌کند و به سیستم کنترل مرکزی ارسال می‌کند، و از طریق مانیتور می‌توان عدد را مشاهده کرد.

 

 

 

 

6.سیستم شستشوی اتوماتیک ممبران CIP

وقتی نمکها، املاح و مواد محلول در آب توسط ممبران RO حذف می‌شوند، بعد از مدتی روی سطح ممبران لایه‌ای از این ترکیبات تشکیل می‌شود. این لایه مقاومتی در مسیر جریان آب ایجاد می‌کند که باعث کاهش ظرفیت تولیدی سیستم می‌شود. در چنین حالتی لازم است ممبران ها شستشو شوند تا آلاینده ها و میکروبها از روی آن پاک شوند و سطح ممبران تمیز شود. به همین دلیل است که در دستگاه تصفیه آب صنعتی، یک سیستم شستشوی اتوماتیک ممبران CIP برای افزایش طول عمر ممبران های RO تعبیه شده اند و رسوبهای روی غشای ممبران را از بین می برد. زمان شستشوی ممبران به میزان آلودگی های موجود در آب و نوع آب ورودی بستگی دارد؛ اما به طور متوسط، زمان شستشوی ممبران RO هر ۶ ماه یا سالی ۱ بار است.

 

 

اجزای پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی RO

همانطور که گفتیم وظیفه سیستم RO صرفا کاهش پارامتر TDS است، پس باید بقیه ترکیبات موجود در آب آلوده توسط فرآیندهای دیگری حذف شوند. در همین راستا یکی از مهم‌ترین اجزای دستگاه تصفیه آب صنعتی سیستم پیش تصفیه است، که وظیفه اصلی آن رساندن کیفیت آب خوراک مطابق با استانداردهای تعیین شده ممبران‌های RO و محافظت از آنها است.

 

  • فیلتر کارتریج: فیلتر کارتریج صنعتی به عنوان یک فیلتر نهایی با اندازه حفرات میکرونی است که وظیفه آن اطمینان از عدم ورود هر گونه ترکیبات جامد معلق و ناخالصی به سیستم RO است. جایگاه این فیلتر در مراحل پیش تصفیه بلافاصله قبل از پمپ طبقاتی RO است.
  • تزریق مواد شیمیایی: بسته به نوع آب خوراک و میزان آلاینده‌های موجود در آن ممکن است انواع مختلفی از ترکیبات شیمیایی به درون آب تزریق شود، مثل آنتی اسکالانت برای کنترل رسوب، کلر برای حذف باکتری‌ها و …
  • فیلتر شنی: فیلتر شنی باعث می شود ذرات معلق موجود در آب مثل باکتری ها، موادآلی، پلانکتون و ذرات رنگ از آب جدا شوند. در حالت کلی وظیفه این فیلتر کاهش جامدات معلق و کاهش کدورت آب است که با پارامتر NTU اندازه گیری می‌شود. حد مجاز NTU ورودی به سیستم RO کمتر از ۰.۱ است.
  • فیلتر کربن: فیلتر کربن برای از خنثی کردن اکسید کننده‌های آزاد در آب مثل کلر به کار می رود. این اکسید کننده‌ها در صورت تماس با سطح ممبران باعث آسیب‌های دائمی به آن می‌شوند. در مواردی که هدف تولید آب شرب است استفاده از فیلتر کربن در مرحله پیش تصفیه باعث بهتر شدن طعم و بوی آب می شود.

نحوه کار و تصفیه آب برج های خنک کننده

,

تصفیه آب در برج خنک کننده و تاثیر آن در عملکرد سیستم های خنک کننده را در این مقاله بررسی خواهیم نمود.

تعداد فزاینده ای از کاربران برج‌های خنک کن از سیستم فیلتراسیون جهت کنترل سطح ذرات و حفظ پاکیزگی و آب در گردش سیستم استفاده و بهره برداری می کنند.

کولینگ تاورها همانند اسکرابرهای هوا عمل می کنند و تمام ذرات محیط اطراف را به درون دستگاه می کشند. این ذرات مانند گرد و غبار به راحتی در هنگام گردش در داخل سیستم به سطوح داغ می چسبند و باعث گرفتگی، خرابی، رسوب و کاهش راندمان دستگاه می شوند. سیستم فیلتراسیون، روشی بسیار کارآمد برای حفظ عملکرد مداوم سیستم‌های خنک کاری می باشد.

با استفاده از سیستم های تصفیه آب، نه تنها از این مشکلات جلوگیری خواهید کرد بلکه با فیلتر کردن آب، مصرف مواد شیمیایی برای رسوب زدایی را نیز کاهش خواهید داد.

یک سیستم فیلتراسیون مکمل عملکرد با کیفیت و با راندمان بالای برج‌های خنک کننده خواهد بود.

کولینگ تاور چیست؟

کولینگ تاور به انگلیسی tower coolingو با معادلهای برج خنک کننده ، برج خنک کن و حتی کولینگ واتر نوع خاصی از مبدل های حرارتی است که شرایط تماس بیشتر آب و هوا را فراهم نموده تا دمای آب کاهش یابد . پس هدف این دستگاه خنک کاری آبی است که توسط تجهیزات و فرآیندهای صنعتی گرم می شود . کولینگ تاور چیلر که پرکاربردترین مدل برجهای خنک کننده مورد استفاده در صنایع و کارخانجات و پاالیشگاه ها و پتروشیمی هاست و گرمای تولید شده توسط کندانسور را به محیط آزاد یا اتمسفر منتقل میکند بدین صورت که آب گرم خروجی از کندانسور چیلر به بالای خنک کن پمپ می شود و ازآنجا به تشتک کولینگ تاور میریزد . در ادامه آب در آن به گردش در می آید و از باالی برج به طرف پایین ریخته میشود . این آب در حین سقوط از درون پوشش های داخلی بنام پکینگ اسپلش که وظیفه افزایش سطح تماس را بر عهده دارد عبور کرده و با برخورد با هوای خنکی که از درون لوورها و توسط فن و یا بصورت جریان طبیعی به درون کولینگ تاور جریان می یابد، گرمای خود را به هوا می دهد.

فرآیندهای خنک سازی مورد استفاده در صنایع شیمیایی به طور کلی به سه دسته خنک سازی با آب تازه و خنک سازی با گردش مجدد و خنک سازی ترکیبی تقسیم می شوند. در خنک سازی با آب تازه، آب از میان کندانسور فقط یکبار عبور می کنند، اما در حالت خنک سازی با گردش مجدد همان آب به طور ثابت در سیستم خنک کن در حال گردش می باشد و عمل جایگزینی نیزبه مقدار کمی انجام می پذیرد. در نوع ترکیبی می توان آمیخته ای از سیستم های مختلف را داشت. خنک سازی با گردش مجدد به نوبه خود به دو سیستم باز یعنی فرآیندهای خنک کن تر و سیستم بسته یعنی فرآیندهای
خنک کن خشک تقسیم می شود.نام این سیستم ها می تواند طبیعت آنها را شرح دهد، یعنی یک سیستم به اتمسفر باز مرتبط است و دیگری سیستمی بسته است. در بیان دیگر در تبادل حرارت تر،آب وهوا در تماس مستقیم با یکدیگرهستند و در تبادل حرارت خشک، آب یا بخار در تماس مستقیم با هوا قرار نمی گیرند. برج های خنک کن تر به مقدارمعینی آب جبران کننده به منظور جبران آب مصرف شده نیز نیاز دارند.

کولینگ تاور با تقسیم بندی های متنوعی همچون مدار باز، مدار بسته و هیبریدی، تر و خشک، مخروطی، مدور، مکعبی و گرد، جریان مخالف و جریان متقاطع، جریان مکانیکی و جریان طبیعی، فایبرگالس، چوبی، گالوانیزه و بتنی پرکاربرد ترین دستگاه در سیستم تهویه مطبوع با رنج ظرفیت از ۵ تن تبرید تا ده هزار تن تبرید در کولینگ تاورهای هذلولی و رنج
قیمت از ٩ میلیون تومان تا ۶ میلیارد تومان وظیفه گرفتن گرما و خنک کاری سیستم های خانگی، اداری، تجاری و صنعتی و حتی نیروگاه های برق و گاز و کارخانجات فوالد، سیمان و… تا نزدیک دمای مرطوب مکان محل نصب دستگاه را بر عهده دارد.
کولینگ تاور مجهز به سیستم پخش آب گرم است که می تواند رویه هایی که به صورت شبکه های مشبک در ارتباط با هم هستند را توسط پخش یکسان آب ایجاد کنند. به این شبکه ها پر کننده می گویند. پر کننده ها آبی که از روی برج به سمت پایین سرازیر شده را با هوایی که بین آن ها وجود دارد به صورت یک نواخت مخلوط کرده به نحوی که توسط  نیروی ثقل از یک پر کننده یک قطره آب به سطح پر کننده دیگر می ریزد.اثر خنک کنندگی تقریبا از تبخیر آبی که به برج اسپری شده حاصل می شود. در کولینگ تاور بخاری که از تبخیر بدست می آید به وسیله جریان هوایی به بیرون هدایت می کند. میزان تاثیر دستگاه کولینگ تاور تا اندازه زیادی به درجه حرارت هوایی که به دستگاه وارد شده وابسته است به نحوی که با کاهش آن تاثیر دستگاه بیشتر می شود.

 

 

 

عوامل دیگری که عملکرد کولینگ تاور را تحت تاثیر قرار می دهند عبارت اند از :

1.سطح و زمان تماس آب با هوا
2.سرعت هوای عبوری از کولینگ تاور
3.جهت جریان هوا نسبت به سطح تماس با آب
میزان سطح تماس آب با هوا درون کولینگ تاور شامل سطح آب در تشتک ، کلیه سطوح خیس شده در
بدنه داخلی برج و سطح کل قطرات آب پاشیده شده درون و روی پکینگ ها می شود

 

اجزای اصلی کولینگ تاور

•پوسته و بدنه: بسیاری از کولینگ تاورها دارای بدنه ای هستند که فن ها و موتورها و .. را می پوشاند و از آن ها محافظت می
کنند.
•واسطه های انتقال حرارت(پکینگ ها): این وسیله داخل تمام کولینگ تاور ها وجود دارد. وظیفه آن تبدیل قطرات آب به قطعات ریزتر است. در این دستگاه برای آن که انتقال حرارت بین آب و هوا به راحتی صورت پذیرد سطح انتقال حرارت را افزایش می دهند. در کولینگ تاور از دو نوع پر کننده ترشحی و فیلمی استفاده می شود.
•حوضچه آب خنک: این دستگاه در پایین برج قرار دارد و بعد از فرود آب خنک از پخش کننده آن را جمع می کند.
•ورودی هوا: دریچه ایست که هوا را به داخل کولینگ تاور راهنمایی میکند.
•کرکره: وظیفه دستگاه کرکره این است که جریان هوا را به صورت یک نواخت روی سینی پخش کند و نگهدارنده آب باشد
•نازل: آب را روی سینی ها به صورت اسپری می پاشد.
•فن: آبی را که توسط نازل از قسمت باالی برج پاشیده می شود را خنک میکند.

 

 

 

 

خواص شیمیایی مهم آب درون برج خنک کننده 

تفاوت ماده خنک کننده و ماده سرد شونده
1 .قابلیت هدایت الکتریکی: میزان قابلیت آب در هدایت الکتریسیته است. آب موجود در برج خنک کننده حاوی مقادیر
زیادی از مواد معدنی و گازهای محلول می باشد. قابلیت هدایت الکتریکی با واحد میکرو موس سنجیده می شود و می تواند از یک مقدار جزیی برای آب مقطر تا بیش از 000،10 برای آب شور است.
2 .PH :نشانه نسبت خاصیت اسیدی و بازی آب است. مقیاس PHاز 0 تا 14 بوده که عدد 0 نشانه خاصیت اسیدی زیاد و عدد 14 نشانه خاصیت بازی آب موجود در برج خنک کننده در حد زیاد است.
3 .قلیاییت: در آب برج خنک کننده دو نوع قلیاییت نقش اساسی را ایفا می نمایند که شامل قلیاییت کربناتی و قلیاییت بی کربناتی است.
4 .سختی: بعلت وجود مواد معدنی کلسیم و منیزیم در آب است.سختی در آب طبیعی متنوع بوده و از یک مقدار در میلیون تا بیش از 800 PPMاست.
تمام خواص شیمیایی اصلی آب، مستقیما بر چهار مشکل اساسی سیستم برج خنک کننده موثرهستند که عبارتند از:خوردگی، تشکیل رسوب، تجمع لجن و آلودگی میکروبیو لوژی

 

تصفیه آب کولینگ تاور به روش فرآیند ازن زنی

آب برج های خنک کننده و چیلرها نیاز به تصفیه و درمان وسیعی دارد. در طی تصفیه این آب، باید سه فاکتور مهم خوردگی لوله ها و واحدهای تبادل گرمایی، رسوب های جدار داخلی لوله ها و ضریب تبادل حرارتی و رشد مواد میکروبیولوژی(باکتری، جلبک و خزه ها)به طور هم زمان کنترل گردد. PHپایین می تواند ضریب تبادل حرارتی را زیاد کند اما اشکال اینجاست که در PHهای پایین میزان خوردگی مواد افزایش می یابد.تکنیک های تصفیه مرسوم، استفاده از مواد شیمیایی مثل کلر و هیپوکلریت می باشد که خوردگی بیولوژیکی را کاهش می دهد، اما به علت داشتن پایداری و قدرت
اکسندگی زیاد در آب باعث خوردگی شیمیایی می شوند.صورت های اصلی رسوب در برج های خنک کننده، یون های کلسیم و منیزیم می باشند که این رسوبات باعث ایجاد الیه ای ضخیم روی سطوح دستگاههای تبادل حرارت می شود.کاهش انتقال حرارت باعث عمل تبخیر آب و افزایش غلظت نمک ها در آب برج های خنک کننده می شود که در این حالت به اشباع رسیدن نمک ها تسریع می شود و رسوب گذاری افزایش می یابد. در آب برج های خنک کننده، تجمع میکروارگانیسم ها(بایو فیلم)ایجاد می گردد که این بایو فیلم ها از تشکیل کریستال اولیه یون ها و همچنین توانایی رسوب ها برای به هم پیوستن و سنگین شدن جلوگیری می کند و در نتیجه غلظت مواد آلی و معدنی در آب زیاد می شود و خوردگی را تسریع می کند. ازن به عنوان یک ضد عفونی کننده باعث گسستن بایو فیلم شده و این کار رسوب گذاری را افزایش می دهد و حتی آب با ظرفیت بالایی مواد جامد محلول می تواند بارها و بارها سیرکوله شود که در نتیجه میزان تخلیه آب برج های خنک کننده کاهش می یابد.زمانی سیستم با چنین خصوصیاتی کار می کند که ازن با غلظت کمی در آب برج خنک کننده وجود داشته باشد و از تشکیل مجدد میکروارگانیسم ها جلوگیری کند

 

ازن چیست؟

قرنها طبیعت است که هنگام صاعقه یا به وسیله پرتو فرابنفش خورشید، ازن را به وجود می آورد و از خصوصیات ضدعفونی کننده آن برای پالایش آب و هوا و محیط زیست، استفاده میکند. ازن یک ضدعفونی کننده بسیار انعطاف پذیر است و بسته به موارد استعمال، کاربرد بسیاری در ضدعفونی صنایع مختلف زیست محیطی(آب، فاضلاب و هوا)، صنایع غذایی، پزشکی، نساجی،صنایع کشاورزی، رنگسازی، صنایع بسته بندی، برجهای خنک کننده، چیلرها و . . . دارد .ازن(O3) ،آلوتروپ سه اتمی اکسیژن یا اکسیژن فعال و یا اکسیژن سه ظرفیتی، یکی از اجزاء طبیعی هوایی است که هر روزه تنفس می کنیم. این گاز زمانی تشکیل می گردد که مولکول های O2توسط پرتو دهی فرا بنفش خورشید و قوس الکتریکی به دو اتم اکسیژن تفکیک می شود، اتم های آزاد در گروههای سه اتمی ترکیب مجدد شده و ازن را به وجود میآورند.ازن تمایل بسیاری به واکنش با ترکیبات غیر اشباعی ترکیباتی که با پیوندهای دو گانه و سه گانه دارد. از جمله میتوان به پیوندهای C=C ،C=Nو N=Nاشاره کرد. با توجه به این ویژگی، ازن توانایی شگفت آوری در اکسید کردن چربی هادارد.قابلیت اکسید کنندگی ازن به همین جا ختم نمیشود بلکه ترکیبات -2 ساده قابل اکسایش از قبیلSمانند ترکیب H2Sرا به گونه هایی با عدد اکسایش باالتر مانند -2 SO3و –SO42تبدیل میکند. اکسایش این ترکیبات به حدی راحت است که به محض تماس ازن شروع به اکسید شدن می کنند و واکنش آنها از لحاظ سینتیکی با سرعت بالایی رخ میدهد. نیمه عمر ازن بسیار کوتاه است به گونهای که در آب 20 ازن، تنها به مدت 2۵ دقیقه پایدار می ماند.

 

ژنراتورهای-ازن

 

 

مزایای استفاده از فرآیند ازن زنی

1 .کاهش میکروب ها و باکتری ها در زیر سطح
2 .حذف کامل باکتری ها در هوای مجاور برج های خنک کننده
3 .حذف کامل باکتری رسوب های مربوط به ذرات معلق در لوله چگالنده
4 .افزایش تعداد سیرکوالسیون
5 .حذف کامل مصرف مواد شیمیایی
6 .افزایش ضریب انتقال حرارت در لوله های کندانسورها درنتیجه کاهش تشکیل رسوب
7 .کاهش مصرف انرژی توسط کمپرسورها بین ۵ تا 18 درصد

 

به طور کلی مزایای استفاده از ازن در مقایسه با کلر به قرار زیر است

1 .کاهش قابل توجه میزان رنگ، طعم و بو
2 .افزایش راندمان فیلتراسیون(حدود ۵0 درصد)
3 .افزایش راندمان گندزدایی
4 .کاهش زمان مورد نیاز برای تشکیل فلوک و لختهسازی
5 .کاهش مواد شیمیایی موردنیاز برای فرآیند انعقاد
6 .کاهش ترکیبات تری هالومتان به میزان قابل توجه و نیز
دیگر ترکیبات آلی کلر دار
7 .کاهش لجن حاصل از BackWash فیلترها
8 .ناپایداری و عدم ایجاد باقیمانده مضر در آب

 

معرفی دستگاه ازن ژنراتور

ازن ژنراتور دستگاهی است که می تواند با شکستن پیوندهای اکسیژن و تولید رادیکالهای Oسبب تشکیل مولکول ازن (O3) گردد. بر خالف سایر مواد شیمیایی هیچ منبع طبیعی برای تولید ازن وجود ندارد بلکه تنها راه تولید آن استفاده از ازن ژنراتور( مولد ازن) است. فرآیندهای موجود در ازن ژنراتور را میتوان به سه بخش تقسیم نمود:
1 .گاز ورودی
2 .تبدیل گاز ورودی حاوی اکسیژن به ازن در ازن ژنراتور
3 .انتقال ازن و مصرف آن
ازن ژنراتور هیچ عضو محرکی ندارد و منابع ولتاژ باال تامین کننده انرژی آن هستند . از جمله فاکتورهای مهم در طراحی ازن ژنراتور دمای آب خنک کننده، درجه خلوص و میزان رطوبت گاز ورودی و باالخره میزان ازن تولیدی نسبت به گاز ورودی اشاره کرد.

 

 

آیا سیستم های اسمزمعکوس به شستشوی شیمیایی نیازدارند؟

,

شست و شوی ممبران RO از مهم ترین اقداماتی می باشد که به منظور افزایش طول عمر سیستم اسمز معکوس لازم است با مواد شیمیایی و غیره به صورت مرتب انجام شود. استفاده مکرر از سیستم اسمز معکوس و تصفیه آب باعث میشود تا حجم بالایی از مواد روی ممبران ها رسوب نموده و به مرور عملکرد دستگاه را با اختلال مواجه خواهد کرد. به همین دلیل با روش ها و ابزارهای مختلف لازم است سطح روی غشا به طور کامل پاکسازی شود.

 

اسمزمعکوس چیست؟

برای درک هدف و فرایند اسمز معکوس ابتدا باید به طور طبیعی فرایند ایجاد اسمز را درک کنید. اسمز یک پدیده‌ی طبیعی و یکی از مهم‌ترین فرایندهای طبیعت است. فرایندی که در آن آب از محلول رقیق تمایل به مهاجرت به سمت محلول غلیظ دارد. نمونه‌های اسمز شامل جذب آب توسط ریشه‌های گیاهان از خاک و جذب آب از خون توسط شش‌ها هستند.

شکل زیر دیاگرام روش کار کردن اسمز را نمایش می‌دهد. محلول با غلظت کم به طور طبیعی تمایل به مهاجرت به سمت محلول با غلظت بیشتر دارد. به عنوان مثال، یک ظرف پر از آب با یک غلظت کم‌ نمک و یک ظرف دیگر پر از آب با غلظت نمک بالا را در نظر بگیرید. این دو ظرف توسط یک غشای نیمه‌تراوا از هم جدا شده‌اند. مشاهده می‌شود آب در محلوا با غلظت کم نمک شروع به مهاجرت به سمت مخزن با غلظت بالای نمک می‌کند.

 

 

 

 

 

«غشای نیمه‌تراوا» (semi-permeable membrane) غشایی است که فقط به بعضی اتم‌ها یا مولکول‌ها اجازه‌ی عبور می‌دهد. یک مثال ساده برای غشای نیمه‌تراوا درهای توری هستند. این درها فقط اجازه‌ی عبور مولکول‌های هوا را می‌دهند و آفات یا هر چیزی بزرگ‌تر از روزنه‌های موجود روی درب را عبور نمی‌دهند. مثال دیگری از این مورد پارچه‌ی گورتکس دارای یک فیلم پلاستیکی بسیار نازک با میلیاردها حفره‌ی کوچک است. منافذ به اندازه‌ی کافی بزرگ است تا بخار آب از طریق آن عبور کنند. از طرفی قطر منافذ به اندازه‌ای کوچک است که از عبور آب مایع جلوگیری می‌کند.

اسمز معکوس یک فرآیند اسمز به صورت معکوس است. در حالی که اسمز به طور طبیعی بدون نیاز به انرژی اتفاق می‌افتد، برای معکوس کردن فرایند اسمز نیاز به استفاده از انرژی برای محلول با شوری زیاد است. یک غشای اسمز معکوس، غشایی نیمه‌تراوا است که اجازه‌ی عبور به مولکول‌های آب را می‌دهد. این امکان برای مهاجرت نمک‌های محلول، مواد آلی، باکتری‌ها و pyrogenها وجود ندارد. با این وجود، باید آب را از طریق غشای نیمه‌تراوا با به کارگیری فشار به سمت جلو فشار دهید. این فشار به طور طبیعی از فشار اسمزی جهت نمک‌زدایی (یونیزه کردن) آب در فرایند بیشتر است.

شکل زیر دیاگرام نشان دهنده‌ی فرایند اسمز معکوس است. هنگام اعمال فشار به محلول غلیظ، به مولکول‌های آب نیرویی برای عبور از غشای نیمه‌تراوا وارد می‌شود. ولی آلاینده‌ها مجاز به عبور نیستند.

 

 

ممبران اسمز معکوس

ممبران ها نقش اصلی و مهم را در یک سیستم اسمز معکوس RO  دارند. ممبران از چندین لایه نازک تشکیل گردیده است که به دور یک لوله به صورت صفحات جداگانه پیچیده شده اند. اسمز معکوس

آب خام ورودی به سیستم RO پس از عبور از ممبران ها و از دست دادن املاح و یون های محلول به صورت آب خالص خارج می گردد.

با توجه به نقش مهم ممبران ها در دستگاه تصفیه آب صنعتی، باید که مقاومت بالایی در برابر عبور آب و مواد خورنده و دیگر املاح آب داشته باشند. ممبران اسمز معکوس لایه ای نازک است که اجازه عبور یون های خاصی را از غشا خود نمی دهد.

جنس ممبران های امروزی پلی آمید است که دارای قابلیت حذف نمک بالاتر با مصرف انرژی کمتر را دارند. به دلیل قابلیت حذف یون های غیر محلول از محلول بدون تغییر فاز از این غشا جهت حذف نمک و TDS آب استفاده می شود.

با گذشت زمان و عبور آب از ممبران ها، روزنه های ممبران ها به وسیله املاح آب بسته و ممبران ها توانایی اولیه جهت تصفیه و گرفتن املاح آب را ندارند که در این زمان باید نسبت به  شستشوی ممبران های دستگاه RO با مواد شیمیایی احیا ممبران اقدام کرد.

 

 

 

 

سیستم شستوشویی ممبران شامل چه تجهیزاتی است؟

سیستم شستشوی شیمیایی غشاهای اسمز معکوس شامل تجهیزات زیر است:

  • مخزن شیمیایی برای ذخیره محلول شستشو
  • سیستم گرم کننده برای افزایش دمای محلول شیمیایی
  • پمپ برای به جریان در آوردن محلول شستشوی شیمیایی
  • سیستم تخلیه برای خروج محلول شستشوی استفاده شده از سیستم
  • شیلنگ ها و سایر اتصالات و لوازم جانبی مورد نیاز

 

 

مواد شستشوی شیمیایی ممبران

مواد شوینده ممبران cip

استفاده از موادی از قبیل آنتی اسکالانت ها بیشتر برای جلوگیری از ایجاد رسوب در سطح ممبران بوده و به صورت روزانه در دستگاه اسمز معکوس استفاده میشود. تجمع مواد ذائد مختلف به مرور زمان که محلول های ضد رسوب قادر به ممانعت از تشکیل آنها بر روی غشا نمی باشند، از دیگر مشکلات موجود در سیستم های آب شیرین کن به شمار می رود. برای این منظور از شستشو در محل یا CIP  (Cleaning in Place) استفاده میشود.

مواد شوینده ممبران CIP در دو گروه کلی اسیدی و قلیایی تقسیم بندی میشوند که هر یک برای از بین بردن نوع خاصی از مواد انباشته شده بر روی سطوح غشا مورد استفاده قرار میگیرند. کارایی و راندمان این روش و مواد استفاده شده به شدت تحت تاثیر دما و غلظت محلول، مدت زمان تماس آنها با غشا و همچنین میزان فشار پمپ در حین شستشو می باشد.

انواع مواد شوینده ممبران CIP

نوع مواد انباشته شده بر روی غشاهای اسمز معکوس متفاوت می باشد و با توجه به نوع آب و مواد محلول در آن، انواع نمک و روغن و حتی میکروارگانیسم ها را شامل میشود. به همین دلیل لازم است از مواد شوینده با ویژگی های متفاوت برای از بین بردن و پاکسازی ممبران استفاده شود. در حالت کلی مواد شوینده ممبران CIP را می توان در دو گروه کلی زیر تقسیم بندی نمود:

مواد اسیدی شوینده ممبران CIP

این مواد به دلیل خاصیت اسیدی بالا و PH پایین، قادرند رسوبات ایجاد شده بر روی غشا که به دلیل تجمع نمک ها و اکسیدهای فلزی شکل گرفته اند را از بین ببرند. در این مواد از برخی اسیدها از قبیل اسید سیتریک استفاده میشود که غلظت آن با توجه به میزان گرفتگی های ممبران تعیین می گردد.

مواد قلیایی شوینده ممبران CIP

به منظور حذف و شستشوی روغن و مواد آلی تجمع یافته بر روی ممبران ها از مواد قلیایی با PH بالا استفاده میشود که در محلول آنها در اغلب مواقع از سود پرک استفاده میشود.

 

 

تشخیص زمان شستشوی شیمیایی غشاهای اسمز معکوس

در تعیین زمان مناسب برای شست و شوی ممبران RO عوامل متعددی نقش دارند و به طور مشخص نمی توان دوره های زمانی مشابهی را برای تمام غشاها اعلام نمود. با توجه به مدت زمان استفاده از غشا، تعداد دفعاتی که سیستم اسمز معکوس روشن بوده و مشغول به کار می باشد، نوع مواد آلاینده و فلزات موجود در آب و مقدار باکتری های موجود در آب یا TBC و همچنین ذرات کلوئیدی معلق در آب همگی می توانند در تعیین این زمان نقش داشته باشند.

بر اساس یک استاندارد همیشگی می توان گفت یک مرتبه شستشو ممبران RO در 3 تا 4 ماه استفاده از دستگاه کاملا طبیعی و لازم می باشد. علاوه براین، با توجه به اینکه ممکن است مقدار مواد آلاینده در آب زیاد باشد، به همین دلیل در صورت کاهش دبی آب خروجی و افزایش TDS نیز باید برای پاکسازی غشاها اقدام گردد. البته پیشنهاد میشود در صورت مشاهده رسوب گیری ممبران ها در بازه های زمانی کوتاه، نسبت به بهبود فرآیند پیش تصفیه و استفاده از تجهیزات بهتر و قوی تر اقدام شود.

 

نکات مهم در شست و شوی ممبران RO

برای شستشوی بهتر و عدم آسیب رسانی به ممبران ها لازم است چند نکته مهم را مد نظر قرار دهید که عبارتند از:

  • برای افزایش طول عمر ممبران ها بهتر است از مواد شوینده با PH بالا استفاده شود. این مواد خاصیت قلیایی داشته و به همین دلیل منجر به افزایش طول عمر غشا خواهند شد. البته در شرایطی که رسوبات کربنات کلسیم بر روی غشا انباشته شده باشند، لازم است از مواد شیمیایی با PH پایین و خاصیت اسیدی استفاده شود.
  • در سیستم های اسمز معکوس با اندازه و ابعاد کوچک بهتر است با آزمون و خطا در نهایت بهترین شونده را انتخاب نمایید. اما برای اسمز معکوس در سایزهای بزرگ و صنعتی بهتر است از ابزارها و تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشات بهترین ماده شوینده انتخاب شود.
  • مدت زمان غوطه ور شدن ممبران ها در محلول شوینده باید بدرستی انتخاب شود، در غیر این صورت احتمال رسوب گذاری مجدد وجود دارد.
  • برای حذف رسوبات معدنی بهتر است از مواد شوینده با PH پایین استفاده شود، مانند اسید سیتریک
  • به منظور حذف توده های بیولوژیکی و باکتری ها و لجن بهتر است از محلول های شوینده با PH بالا و حدود 11.5 استفاده شود.
  • به منظور شست و شوی ممبران RO که اکسیدهای فلزی و رسوبات سولفات کلسیم بر روی آنها انباشته شده اند، از مواد شوینده یا PH بالا و حدود 11.5 استفاده شود

فیلتر کربنی تصفیه آب صنعتی

فیلتر کربن یکی از تجهیزات مهم در صنعت تصفیه آب بشمار می آید. این نوع فیلتر را می توان یکی از زیر مجموعه‌ها یا هم خانواده فیلتر شنی دانست. علت این  امر تشابه سیستم ساختاری آنها می باشد. به طور کلی می توان گفت بدنه و سیستم لوله کشی و زهکشی هر دو سیستم یکسان است و تنها اختلاف این دو فیلتر در موادی است که بر روی بستر داخل مخزن استفاده می گردد.

 

فیلتر کربن چیست؟

فیلتر کربن یا فیلترهای کربن فعال، عضوی از سیستمهای تصفیه آب استاندارد در خانه‌ها، ساختمانها هستند و از آنها برای فیلتر کردن آلاینده‌ها مانند کلر، حلالهای آلی، علف کش ها، آفت کش ها و رادون آب استفاده می شود. بسیاری از مردم معتقدند که این فیلترها آب را سالم تر و طبیعی تر می کند.

کربن فعال در تأسیسات تصفیه آب برای کمک به بهبود کیفیت آب استفاده می شود. بسیاری از دستگاه‌های تصفیه آب خانگی نیز از کربن فعال استفاده می کنند، به ویژه برای کمک به کاهش بو، رنگ و طعم آب.

کربن فعال را می توان از بسیاری از مواد معمول که دارای کربن زیاد هستند تهیه کرد. ابتدا ذغال سنگ در غیاب اکسیژن گرم می شود. سپس ممکن است در معرض سایر مواد شیمیایی مانند آرگون و نیتروژن قرار گیرد و در حضور بخار و اکسیژن دوباره گرم شود.

دومین فرآیند گرمایش یک ساختار منفذی ایجاد می کند که با افزایش سطح کربن، کربن را “فعال” می کند. یک مزیت بزرگ زیست محیطی و اقتصادی کربن فعال این است که پس از یک عملیات حرارتی برای حذف ترکیبات جذب شده قابل بازیافت است. به این فرآیند فعال سازی مجدد می گویند.

زغال سنگ در بالاترین درجه حرارت از طریق یک فرآیند تجاری “فعال” می شود. به محض افزایش دما، ساختار هسته تغییر کرده و اندازه منافذ آن متراکم می شود، در حالی که کربن متخلخل تری نسبت به حالت معمولی ایجاد می کند. بافت متخلخل زغال دارای بار الکتریکی منفی است که مولکولهای با بار مثبت مانند سموم و گازها را جذب می کند. این امر به دام انداختن سموم و مواد شیمیایی کمک می کند.

فعال شدن زغال سنگ باعث ایجاد یک سطح فیلتراسیون عالی می شود و به آن اجازه می دهد تا ظرفیت بالایی برای جذب ناخالصیهای آب داشته باشد. جذب فرآیندی است که طی آن ماده به سطح یک ماده جاذب می چسبد. به واسطه این جذب، کربن فعال دارای ظرفیت نگهداری بالایی است.

 

 

 

فیلتر کربنی در تصفیه آب صنعتی چیست؟

قبل از پاسخ به این سوال پاسخ دهیم که فیلتر کربنی در تصفیه آب صنعتی چیست، اجازه دهید اشاره کنیم که فیلتر کربنی توسط روش جذب سطحی، عمل تصفیه آب را به انجام می‌رساند. کربن فعال با فرایندی که باعث می‌شود دانه‌های آن دچار منافذ و جذب سطحی زیادی شوند، به وجود می‌آید که این فرایند باعث می‌شود کلر و مواد آلی (TOC) جذب سطح کربن فعال شوند.

این منافذ بسیار ریز هستند. درواقع هرچه این منافذ ریزتر باشند، قدرت جذب سطحی آن‌ها بالاتر است. هر گرم کربن فعال، سطحی حدود ۵۰۰ متر مربع برای جذب دارد. از میان شرایط عملیاتی دبی جریان آب، فشار جریان آب و زمان تماس آب با کربن عواملی هستند که روی عملکرد جذب سطحی کربن فعال تاثیر دارند.

کاربرد فیلتر کربن در تصفیه آب فاضلاب

واحد کربن فعال با اهداف مختلفی ممکن است در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. ولی اگر هدف استفاده از این سیستم را پیش تصفیه واحد اسمز معکوس (RO) در نظر بگیریم، می‌توان گفت فیلتر کربن با ۲ هدف مهم در پیش تصفیه RO قرار می‌گیرد.

 

۱. کاربرد فیلتر کربن در پیش تصفیه RO با هدف کاهش بایوفولینگ

یکی از مشکلاتی که گریبان‌گیر سیستم‌‌های RO صنعتی است فولینگ بیولوژیکی یا بایوفولینگ است. دلیل این پدیده وجود میکروارگانسیم‌های زنده در سیستم است که اگر غذای مورد نیازشان به آنها برسد رشد می‌کنند و کل سیستم RO را با مشکل مواجه می‌کنند. در چنین حالتی یکی از موثرترین راهکارها برای کاهش اثر بایوفولینگ جلوگیری از رسیدن غذا به این باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها است. کاهش پارامتر TOC که با استفاده از فیلتر کربن انجام می‌شود دقیقا یعنی از رسیدن غذا با باکتری‌ها جلوگیری شده است. پس می‌توان گفت یکی از کاربرد‌های فیلتر کربن در پیش تصفیه آب صنعتی کاهش فولینگ بیولوژیکی از طریق کاهش پارامتر TOC است.

۲. کاربرد فیلتر کربن در پیش تصفیه آب صنعتی RO با هدف حذف کلر آزاد

تزریق کلر به آب خام یکی از روش‌های گند زدایی و کنترل بایوفولینگ در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی است. ولی اگر در انتهای فرایند تصفیه اسمز معکوس دارید، حتما باید توجه داشته باشید که کلر آزاد در آب ورودی به RO  منجر به تخیریب سریع ممبران‌های شما خواهد شد. پس لازم است قبل از ورود خوراک به RO کلر آزاد را خنثی کنید. این کار توسط فیلتر کربن به طور موثر انجام پذیر است.

۳. کاربرد فیلتر کربن در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی

فاضلاب صنعتی حاوی بسیاری از ترکیبات آلی، مواد شیمیایی مضر، بو و ناخالصی‌های دیگر است که نیاز به فیلتراسیون موثر دارند. تصفیه‌خانه‌های آب در هند از فیلترهای زغال (کربن) فعال برای حذف آلاینده‌ها از فاضلاب صنعتی استفاده می‌کنند. ساختار متخلخل به از بین بردن مواد شیمیایی آلی معدنی و مصنوعی کمک می‌کند. با استفاده از روش فعال‌سازی حرارتی و شیمیایی می‌توان ظرفیت جذب کربن را افزایش داد.

 

کاربرد فیلتر کربن اکتیو

تصفیه آب شامل حذف آلاینده‌های مضر از آب است. فیلتراسیون از نظر فیزیکی آلاینده‌ها را مسدود یا از نظر شیمیایی حذف می کند. استفاده از کربن اکتیو یک روش تصفیه متفاوت از اسمز معکوس است، که آب را از طریق غشای نیمه نفوذپذیر و تقطیر، که آب را بخار می کند تا از آلودگی ها جدا شود، تصفیه می کند.

فیلترهای کربنی در حذف انواع مواد شیمیایی مضر، شامل کلر، بنزن، رادون، ترکیبات حلال تری هالومتان، مواد شیمیایی آلی فرار مانند آفت کش ها و علف کش ها طعم و بوی بد آب و صدها ماده مصنوعی دیگر است که می توانند در جریان جریان آب در سیستم لوله کشی وجود داشته باشند، بسیار مفید هستند.

همانطور که در بالا عنوان شد عمده کاربرد فیلتر کربنی حذف مواد آلی آب خام ورودی سیستم می باشد. فیلتر کرین توانایی حذف طعم، رنگ و بوی نامطبوع آب را دارا می باشند. به لحاظ تخصصی فیلتر کربن BOD و COD آب را کاهش داده و به سبب آن کدورت و ناخالصی آب حذف شده و اصطلاحا آب تصفیه می شود. هم چنین کاربرد دیگری که برای این فیلتر کربن مطرح می باشد، حذف مولکولهای کلر آزاد از آب می باشد که در استخر ها که به آب کلر اضافه می گردد بسیار کاربردی و حائز اهمیت می باشد.

فیلترها اغلب توسط افرادی که مراقب سلامتی هستند و می خواهند از ذرات دانه دار یا بوها و طعمهای ناخوشایند از آب جلوگیری کنند، استفاده می شود. باید بدانید که فیلترهای کربن فعال باکتری ها، ویروس ها یا قارچ ها یا اسپورهای قارچی را از آب حذف نمی کند.

انواع فیلتر کربنی در تصفیه آب صنعتی

فیلتر کربنی بسته به نوع کربن و اندازه ذرات به سه گروه تقسیم می‌شود:

  1. فیلتر کربنی دانه‌ای یا گرانول (Granular Activated Carbon): این فیلتر به فیلتر کربن شنی نیز معروف است و تصفیه آب را با دانه‌های از جنس کربن بسیار کوچک و تقریبا به اندازه شن انجام می‌دهد. مزیت این فیلتر مقاومت کم در برابر عبور جریان آب و عبور سریع‌تر آب از داخل فیلتر است. ولی عیب آن احتمال ایجاد Channeling است ،یعنی امکان ایجاد یک مسیر آزاد در فیلتر وجود دارد که در این مسیر، آب بدون مقاومت و تماس مناسب با کربن عبور کند.
  2. فیلتر کربنی پودری (Powdered Active Carbon): این فیلتر بیشترین سطح تماس با قطرات آب را دارد و امکان جذب مواد آلی و رفع بو و طعم و رنگ اضافی در آن از بقیه نمونه‌ها بیشتر است.
  3. فیلتر کربنی بلاک (Active Carbon Filter Block): این فیلترها به دلیل اندازه و ابعاد بزرگ‌تر کربن قدرت جذب کمتری دارند اما فرایند تصفیه را بهتر از دو نوع قبل انجام می‌دهد. محدودیت این مدل این است که در برابر جریان آب مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. پس می توان گفت افت فشار بیشتری نیز در ستون فیلتر کربنی از این نوع اتفاق می‌افتد.

 

مزایای تصفیه آب صنعتی با carbon filter

  • راندمان جذب آلاینده‌ها تا ۹۰ درصد
  • فرآیند فیلتراسیون آسان
  • هزینه تعمیر و نگهداری پایین
  • به طور موثر کلر، مواد آلی، طعم بد و بوی بد آب را از بین می‌برد
  • مقرون به صرفه به دلیل هزینه نصب پایین
  • هزینه‌های عملیاتی تنها محدود به تعویض فیلتر
  • موثرترین راه جهت حذف مولکول‌های آلی بزرگ
  • قابل استفاده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب

 

معایب فیلتر کربن فعال شده

  • الزام به احیای فیلتر در بازه‌های زمانی معین
  • احتمال رشد میکروب در بستر فیلتر

 

احیای کربن فعال چگونه انجام می شود؟

عبور ذرات معلق و جذب مواد آلی توسط فیلتر کربن فعال به مرور باعث می شود تا نوعی لایه ژله ای بر روی آن ایجاد شود که به شدت عملکرد فیلتر را کاهش می دهد. به همین خاطر لازم است فیلتر با روش های مختلف از قبیل شستشوی معکوس با بک واش تمیز و احیا شود. زمان بک واش فیلتر کربنی به مشخصات آب ورودی مانند کدورت و املاح معلق و مواد آلی موجود در آب وابسته می باشد. همچنین نحوه بهره برداری از دستگاه و فشار ورودی در تغییر زمان بک واش دستگاه موثر می باشد.

انواع روش احیا کربن فعال

  • احیای کربن فعال با حرارت دهی
  • احیا کربن فعال با تبخیر کربن اکتیو
  • احیای کربن فعال به روش شیمیایی
  • احیای کربن فعال با الکترولیز
  • احیا با کاتالیست اکسید منگنز
  • احیای بیولوژیکی کربن فعال

 

عوامل تاثیر گذار بر قیمت فیلتر کربنی تصفیه آب

به طور کلی چند فاکتور مهم در تعیین قیمت این دستگاه وجود دارد که خریدار می بایست به آن توجه فرماید:

  • جنس بدنه فیلتر که میتواند فایبرگلاس، کربن استیل با پوشش اپوکسی و یا استنلس استیل باشد.
  • سایز فیلتر کربنی متناسب با دبی آب مصرفی
  • برند تولید کننده تجهیزات دستگاه مانند کربن اکتیو، مخزن، شیرها و انصالات
  • خلوص کربن اکتیو مصرفی با توجه به نوع و مورد استفاده از فیلتر کربن
  • نوع کربن استفاده شده
  • ابعاد کربن استفاده شده
  • دارا بودن قابلیت احیا
  • اتوماتیک و یا دستی بودن سیستم لوله کشی

 

فیلتر شنی

,

یکی از ساده ترین و ابتدایی ترین روش ها برای تصفیه آب استفاده از فیلتر شنی می باشد. صافی شنی یا همان فیلتر، دستگاهی است که بوسیله آن املاح اضافی، ذرات جامد و گل و لای از آب گرفته می شود. Sand filter روش بسیار ساده ای برای زلال سازی آب می باشد. همانطور که می دانید آب بسیار الی است که همین امر موجب می گردد در مسیر حرکت خود انواع املاح معدنی را در خود حل کند که همین مسئله موجب افزایش کدورت در آب می گردد. در سیستم های تصفیه پیشرفته مانند RO نیز از فیلترِ شنی یا صافی شنی به عنوان اولین مرحله در تصفیه آب استفاده می شود. از جمله مزایای این فیلتر به عنوان یک سیستم ساده تصفیه آب می توان به موارد زیر اشاره کرد.

 

فیلتر شنی چیست؟

فیلتر شنی یا سند فیلتر مخزنی است اغلب عمودی و در ظرفیتهای بالا بصورت افقی با جنس بدنه فلزی و یا فایبرگلاس که با فیلتراسیون فیزیکی آب کدر از درون سیلیس و بستر شنی باعث حذف ذرات جامد معلق می‌شود. فیلترهای شنی برای تصفیه اولیه آب دارای ناخالصی و کدورت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این روش یک فرآیند تصفیه آب و فاضلاب سازگار با محیط زیست، نسبتاً ساده و ارزان قیمت است. محیط تصفیه شامل چند لایه سیلیس با درجه بندیهای مختلف درون مخزن تحت فشار می‌باشد.

 

فیلتراسیون شنی یکی از فرآیندهای اساسی در علم تصفیه آب می‌باشد که به منظور جداسازی مواد جامد غیر قابل ته نشینی از آب از طریق عبور آن از یک بستر متخلخل شن یا سیلیس صورت می‌پذیرد. در تصفیه آب میتوان فیلتراسیون را با عبور از روزنه‌های در حد متوسط جهت حذف مواد جامد معلق آن در نظر گرفت. این فیلتراسیون سازگاری بسیار بالایی با فرآیندهای طبیعی دارد.

فیلتر شنی با فیلتراسیون فیزیکی آب، کلیه ذرات معلق موجود در آب، رنگ، باکتریها، پلانکتونها و در حالت کلی ذرات جامد معلق بزرگتر از 50 میکرون را جذب می‌نماید

 

 

انواع فیلتر شنی صنعتی

برای اینکه بتوانیم بهتر بفهمیم که فیلتر شنی چیست باید انواع آن را مورد بررسی قرار دهیم. برای این منظور ما انواع فیلتر شنی را از سه لحاظ بررسی می‌کنیم:

۱. انواع فیلتر شنی از نظر نحوه کار

فیلتر شنی آرام (Slow Sand Filter)

فیلتر شنی آرام به دسته‌ای فیلتر گفته می‌شود که به طور معمول در طبیعت وجود دارد و  بدون نیروی فشاری عمل می‌کند. به طور مثال اگر آب از بستر شنی به اندازه یک متر مربع با سرعت آرام و طبیعی حرکت کند آنگاه در طی یک شبانه روز تنها می‌تواند سه متر مکعب آب تصفیه شده را تحویل دهد. این روش برای محیط‌هایی که نیاز به آب تصفیه شده کم است مانند شبکه آب روستایی بسیار مناسب و کم‌هزینه است.

فیلتر شنی تند ثقلی (Rapid Sand Gravity Filter)

فیلتر شنی تند ثقلی مشابه با نوع آرام است ولی تفاوت آن در این است که حجم آب بالای شن و ماسه درون فیلتر باعث ایجاد نیروی فشاری یا هد (Head) روی بستر شنی می‌شود و آب تحت فشار ثقل از درون بستر عبور کرده و تصفیه می‌شود. در این نوع از صافی‌های شنی مساحتی که ماسه و سیلیس پوشیده شده است ۴۰ تا ۱۰۰ متر مربع است در حالی که همین مساحت در فیلتر آرام بین ۳۰۰ تا ۸۰۰ متر مربع است. از طرفی کوچک بودن بستر شن و ماسه باعث می‌شود تا فیلتر به مدت کوتاه‌تری نیاز به شستشو داشته باشد.

فیلتر شنی تند (Rapid Sand Pressure Filter)

صافی شنی تند یکی از پرکاربردترین نوع فیلترهای شنی است که در محیط‌های صنعتی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این حالت آب تحت فشار پمپ وارد می‌شود و در زمان کوتاه‌تری از بستر شن و نازل‌ها عبور می‌کند تا آب تصفیه‌شده خارج شود. این نوع از فیلتر شنی به عنوان پیش تصفیه در سیستم‌های اسمز معکوس با ظرفیت کوچک و متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

 

۲. انواع فیلتر شنی از نظر جنس

انتخاب جنس بدنه فیلتر شنی بسیار مهم است. در صورت استفاده از جنس بدنه مناسب، طول عمر و کارایی فیلترها افزایش می‌یابد و همچنین احتمال آلودگی آب به مواد شیمیایی وجود نخواهد داشت.

فیلترهای شنی با بدنه فلزی

فیلترهای شنی با بدنه فلزی معمولاً از جنس استیل یا فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند. این نوع فیلترها از نظر مقاومت در برابر خوردگی و فشار به دلیل استفاده از جنس فلزی بسیار قدرتمند هستند. در ضمن این فیلترها به دلیل جنس بدنه سخت و محکم خود می‌توانند تحمل ضربات و ارتعاشات را نیز داشته باشند. همچنین طول عمر این فیلترها بیشتر از دیگر انواع فیلترهای شنی است. فیلترهای شنی با بدنه فلزی در صنایع مختلفی مانند صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی و صنایع غذایی برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فیلترهای شنی با بدنه پلاستیکی

فیلترهای شنی با بدنه پلاستیکی معمولاً از جنس PVC ساخته می‌شوند. این فیلترها به دلیل وزن سبک و همچنین مقاومت در برابر خوردگی مناسب برای استفاده در محیط‌های مرطوب هستند. همچنین قیمت این فیلترها نسبت به فیلترهای شنی با بدنه فلزی کمتر است.

با این حال، فیلترهای شنی با بدنه پلاستیکی در برابر شکستن یا تخریب در برابر ضربه مقاومت به مراتب کمتری دارند و همچنین طول عمر کمتری نسبت به فیلترهای شنی با بدنه فلزی دارند. به علاوه، در صورت عدم استفاده از جنس پلاستیک با کیفیت، احتمال آلودگی آب به مواد شیمیایی مضر نیز وجود دارد.از فیلترهای شنی با بدنه پلاستیکی بیشتر در محیط‌های خانگی و کوچک استفاده می‌شود. همچنین این فیلترها می‌توانند در تصفیه آب‌های زیرزمینی و ایستگاه‌های تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرند.

فیلترهای شنی با بدنه FRP

فیلتر شنی با بدنه FRP یا فایبرگلاس تقویت شده جزء محبوبترین جنس‌ها در صنعت تصفیه آب است. بدنه یا محفظه این نوع فیلترها با ترکیبی از پلیمرها و الیاف شیشه تولید می‌شوند. به دلیل وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی و تاثیرات شیمیایی، این نوع فیلترها برای تصفیه آب‌های شهری و صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فیلترهای شنی با بدنه FRP قابلیت تحمل فشار بالا را دارند و طول عمر آنها نیز بسیار بالاست. همچنین این فیلترها مقاوم در برابر زنگ زدگی و اکسیداسیون هستند. این فیلترها همچنین به دلیل ویژگی‌های سبک و مقاومت در برابر خوردگی در مناطق با هوای مرطوب و نمکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فیلتر‌‌های شنی با بدنه بتنی

در سیستم‌های تصفیه آب با ظرفیت بالا و یا مواردی که حجم آلایده‌‌های موجود در آب بالا باشد از فیلتر‌های شنی ثقلی استفاده می‌شود که بستر مدیا درون سازه‌های مستطیلی از جنس بتن قرار می‌گیرد. در این فیلتر‌ها سرعت فیلتراسیون نسبت به انوع قبلی کمتر است و برای حجم یکسان به سطح مقطع بزرگتری از فیلتر نیاز است.

 

۳. انواع فیلتر شنی از نظر بستر لایه‌ای

اصل فرایند فیلتراسیون در این سیستم ها توسط بستر لایه‌ای درون سند فیلتر صورت می‌گیرد. پس نوع و جنس بستر لایه‌ای بر عملکرد و کارایی فیلتر تاثیر مستقیم دارد. در ادامه به انواع بستر‌های لایه‌ای می‌پردازیم.

فیلتر شنی تک لایه

در این نوع از یک بستر شن به عنوان محیط فیلتر استفاده می‌کنند. جنس این شن و اندازه ذرات آن توسط طراح فیلتر و با توجه به نوع آلاینده‌های موجود در آب انتخاب می‌شود. یکی از مشکلات این فیلتر‌های تک لایه این است که فقط قادر است ذرات با اندازه تقریبا یکسانی را از جریان آب حذف کند و در مواردی که ذرات ریز و درشت در آب باشد کارایی بسیار پایینی دارد.

فیلتر شنی چند لایه

در این نوع از چند لایه شن به عنوان محیط فیلتر استفاده می‌کنند. جنس این ذرات یکسان ولی اندازه ذرات آن متفاوت است. انتخاب اندازه این ذرات توسط طراح فیلتر و با توجه به نوع آلاینده‌های موجود در آب انتخاب می‌شود. اگرچه نسبت به فیلتر‌های تک لایه کارایی بهتری دارند ولی باز هم در مواقعی که ذرات ریز و درشت با دامنه وسیع در آب وجود داشته باشد کارایی چندان مطلوبی ندارند و سریع دچار گرفتگی و افت فشار می‌شوند که لازم است عملیات بکواش روی آن‌های صورت گیرد.

 

 کاربرد های فیلتر شنی صنعتی

فیلتر شنی موجب کاهش کدورت آب و حذف ذرات معلق در آن می‌شود اما برای این که یک قدم به مفهوم این که فیلتر شنی چیست نزدیک شویم باید کاربردهای آن را که به طور گسترده ای در مصارف صنعتی است، بشناسیم.  در ادامه به طور خلاصه کاربردهای فیلتر شنی صنعتی را نام می‌بریم.

  • تصفیه آب‌های زیرزمینی و سطحی
  • استفاده در پیش‌تصفیه آب سیستم اسمز معکوس
  • تصفیه آب استخر
  • تصفیه آب برگشتی از برج‌های خنک‌کننده
  • تصفیه آب ورودی موتورخانه‌ها
  • تصفیه مصارف آشامیدنی
  • تصفیه نهایی فاضلاب‌های صنعتی و انسانی

 

علت استفاده از فیلتر شنی در تصفیه آب صنعتی

شاید برایتان سوال باشد که علت استفاده از فیلتر شنی چیست. باید بدانید امروزه دستگاه تصفیه به روش اسمز معکوس به طور گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر آب با آلودگی بالا از دستگاه تصفیه اسمز معکوس عبور کند باعث ایجاد فولینگ یا گرفتگی روی المان‌های اسمز معکوس می‌شود، که یا باید خیلی سریع تمیز شوند و یا این‌ که باعث کاهش عمر ممبران‌ها می‌شود و شاید لازم باشد به طور کلی تعویض شوند. این امری بدیهی است که شستن و یا تعویض فیلترها کاری وقت‌گیر و هزینه‌بر است. فیلتر شنی در بخش پیش تصفیه آب صنعتی قرار می‌گیرد تا با کاهش شاخص‌هایی نظیر کدورت (NTU) و شاخص گل و لای (SDI) باعث تعدیل فولینگ روی ممبران‌های RO شود و عمر و دوام المان‌ها را افزاریش دهد. این یکی از مهمترین نقاط کاربردی است تا نشان دهیم که کار فیلتر شنی چیست.

 

 

طرز کار فیلتر شنی

 

طرز کار فیلتر شنی به این صورت است که آب حاوی ناخالصی را از بستری که دارای دانه‌های شن و سنگ سیلیس می‌باشد عبور می دهیم. در اثر عبور آب از بستر شنی، ذرات معلق آب بین ذرات شن و ماسه گیر کرده و آب تقریبا عاری از مواد معلق و کدورت، خارج می‌شود.

استفاده از فیلتر شنی یکی از بهترین روشهای تصفیه برای کاهش غلظت جامدات معلق در آب میباشند. این فیلترها دارای بستری شامل یک یا چند نوع لایه میباشند. که هر لایه شامل ذراتی از جنس سنگ، گرانیت و یا دانه‌های آنتراسیت هستند. دانه بندی و اندازه این ذرات نیز متفاوت است.

پروسه کار بدین ترتیب است که ابتدا آب کثیف یا تصفیه نشده از طریق لوله ورودی یا Inlet وارد مخزن می‌شود. این ورودی در بالای مخزن قرار دارد. آب توسط فشار ایجاد شده توسط پمپ به پایین حرکت می‌کند.

 

 

 

 

 

اصول نگهداری فیلتر شنی

فیلتر شنی یکی از تجهیزات مهم در تصفیه آب می باشد که وظیفه اصلی آن حذف مواد معلق و ذائد بزرگتر از 100 میکرون است. استفاده مکرر از آن بدون توجه به حفظ درستی و سلامتی تجهیزات فلتر، به مرور منجر به کاهش عملکرد دستگاه شده و فرآیند تصفیه به درستی صورت نمی گیرد. به همین خاطر لازم است اصول نگهداری از فیلتر شنی را به کار برده و در افزایش طول عمر و عملکرد صحیح آن تاثیر مثبت ایجاد نمود. علاوه براین، تجمع مواد ذائد در بخش های مختلف دستگاه نیز باعث میشود راندمان آن تا حد زیادی کاهش پیدا کند که برای این منظور لازم است دستگاه شستشو داده شود. روش شستشوی به کار رفته برای این تجهیزات به شستشوی معکوس یا بک واش معروف می باشد که انجام آن نیاز به رعایت چند نکته مهم دارد. ابتدا به معرفی اصول نگهداری فیلتر شنی می پردازیم که عبارتند از:

  • سطح بیرونی فیلتر شنی در اثر برخورد با مواد ذائد، به مرور به محلی برای تجمع گل و لای و آلودگی تبدیل میشود. لذا لازم است هر چند وقت یک مرتبه نسبت به شستشوی بدنه فیلتر شنی اقدام گردد. نکته بسیار مهم برای شستشوی فیلتر شنی این است که به هیچ عنوان از حلال های قوی برای این منظور استفاده نشود و تنها با شوینده های ملایم می توان آلودگی های روی آن را به طور کامل از بین برد.
  • با توجه به مقدار آلاینده های موجود در آب، بهتر است هر هفته دو مرتبه صافی داخل فیلتر تمیز شود. توجه داشته باشید که تعداد دفعات مورد نیاز برای تمیزکردن صافی با توجه به مقدار آلودگی های معلق در آب تعیین میشود.
  • به کیفیت سیلیس های موجود در فیلتر شنی توجه داشته باشید. مواد آلاینده موجود در آب به مرور روی بستر سیلیس قرار گرفته و راندمان دستگاه را کاهش می دهد. با توجه به مقدار مواد آلوده کننده موجود در آب به طور متوسط هر 2 تا 4 سال یک مرتبه باید سیلیس فیلتر شنی تعویض گردد.
  • شستشوی معکوس که روش مناسبی برای تمیز کردن فیلتر می باشد، باید به اندازه انجام شود و از استفاده مکرر آن خودداری گردد. تعداد دفعات نیاز به بک واش، در مرحله اول به کیفیت به کار رفته در طراحی دستگاه بستگی داشته و در مرحله با توجه بعد به نوع آب موجود در استخر یا تصفیه خانه تعیین میگردد. به عنوان مثال، یکی از اصول نگهداری فیلتر استخر استفاده از بک واش هر دو روز یک مرتبه می باشد.
  • صحت و سلامت تجهیزات داخلی فیلتر شنی به طور مرتب بررسی و در صورت نیاز قطعه مورد نظر تعمیر یا تعویض گردد. البته توجه داشته باشید که قبل از تعمیر هر یک از قطعات فیلتر شنی حتما ابتدا فشار دستگاه تخلیه گردد، در غیر این صورت اتفاقات زیان بار بوجود خواهد آمد.
  • افراد متخصص که لازم است اصول نگهداری فیلتر شنی را به کار ببرند، لازم است از مشکلات رایج برای این تجهیزات اطلاع کافی داشته و اقدامات مورد نیاز برای رفع هر یک را به کار برند. نشتی در خطر بک واش، برگشت آشغال و آلودگی از فیلتر به آب، نشتی در مخزن فیلتر و فشار بالای فیلتر از رایج ترین مشکلات موجود در فیلترهای شنی می باشد که رفع آنها تنها توسط افراد متخصص در این زمینه باید صورت گیرد.
  • در صورت ورود سیلیس به آب لازم است نازل های داخل فیلتر به طور کامل بررسی گردند و در صورت نیاز نسبت به تعمیر یا تعویض آنها اقدام شود.
  • در صورت کاهش حجم جریان ورودی به تصفیه خانه، صافی پمپ را بررسی و آن را تمیز کنید.
  • در صورت تغییر دبی آب و نیاز مکرر به بک واش به تعداد زیاد در یک فاصله زمانی به آن، ابتدا سعی کنید تعادل شیمیایی در آب را برقرار سازید. علاوه براین، سیلیس موجود در فیلتر را با مواد شیمیایی مخصوص تمیز کنید.
  • به منظور کاهش فشار فیلتر لازم است سیلیس ها هر چند وقت یک متربه تمیز شده و فرآیند بک واش به درستی و در زمان مناسب صورت گیرد

 

جلوگیری از یخ زدگی فیلتر شنی

از دیگر اصول نگهداری فیلتر شنی، جلوگیری از یخ زدگی آن در آب استخرهای روباز می باشد. از مهم ترین گام ها برای جلوگیری از یخ زدگی فیلترمی توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • پس از شستشوی معکوس دستگاه را خاموش نموده و آن را در حالت Winterizing یا جلوگیری از یخ زدگی قرار دهید.
  • درپوش شیر تخلیه را برداشته و لوله کشی های مدار تصفیه را تخلیه کنید و در نهایت روی فیلتر (بدون الکتروموتور) را با پلاستیک بپوشانید.

 

نحوه بک واش فیلتر شنی&lt;/span>

پس از استفاده مکرر از فیلتر شنی و بر اساس اندازه گیری های صورت گرفته از قبیل دبی آب و غیره، لازم است فرآیند بک واش انجام شود. نحوه بک واش فیلتر به شرح زیر می باشد:

  • پمپ را خاموش کنید
  • برای شروع فعالیت دستگاه شیر را آن را به حالت بک واش تغییر دهید.
  • با کمی فاصله از پمپ مجدد آن را روشن کنید و اجازه دهید حدود 3 تا 4 دقیقه عمل بک واش ادامه پیدا کند. بک واش تا زمانی باید ادامه پیدا کند که آب خروجی از آن کاملا شفاف باشد.
  • پمپ را مجدد خاموش کنید
  • برای شستشوی سیلیس موجود در فیلتر لازم است شیر را در حالت 3 قرار دهید و حدود یک تا 2 دقیقه پمپ را روشن کنید تا سطح آن به طور کامل تمیز شود.
  • در نهایت پمپ را خاموش نموده و سیر را در حالت Filter قرار داده و پمپ و هیتر را روشن کنید.

نکته بسیار مهم در شستشوی معکوس فیلتر شنی اینکه، تنها در صورتی باید این کار صورت گیرد که بعضی از فاکتورها از قبیل دبی جریان آب یا عملکرد دستگاه با کاهش مواجه گردد. استفاده مکرر از آن بدون نیاز دستگاه به شستشو به مرور منجر به کاهش عملکرد فیلتر خواهد شد.

 

 

 

تعویض فیلتر شنی صنعتی چگونه است؟

دانستن نحوه نگهداری از انواع فیلتر شنی صنعتی به شما کمک می‌کند تا طول عمر آن را افزایش دهید اما می‌توان تقریبا گفت که مدیای درون فیلتر شنی بعد از ۵ تا ۷ سال باید تعویض شود.‌ در ادامه به شرح مراحل تعویض فیلتر صنعتی می‌پردازیم:

  1. ابتدا دستگاه را در حالت بکواش یا شستشوی معکوس قرار دهید و بعد از اتمام آن پمپ را خاموش کنید.
  2. شیر فشاری که در قسمت بالای فیلتر شنی قرار دارد را باز کنید تا فشار از فیلتر شنی آزاد شود. بعد از این کار دریچه تلخیه‌ای که در پایین فیلتر قرار گرفته (Drain) را باز کنید تا آب داخل آن رها شود.
  3. پیچ و مهره‌هایی که به عنوان نگهدارنده فیلتر هستند را باز کنید، به صورت متناوبی این کار را انجام دهید تا فشار به یک طرف ظرف وارد نشود و آسیب نبیند.
  4. قسمت بالای فیلتر را بر دارید و ماسه‌هایی که در داخل فیلتر شنی هستند را تخلیه کنید.
  5. پس از تخلیه مدیا باید اجزای داخلی آن شامل بدنه و نازل‌‌ها چک شوند. اگر شکستگی و یا هر مشکلی دیده شد اول آن را درست کنید و سپس مخزن را پر از آب کرده و شروع به ریختن مدیای جدید کنید. در پایان این مرحله در بالای فیلتر را وصل کنید و قبل از شروع فیلتراسیون یک‌ بار دیگر بکواش را انجام دهید.

 

 

 

اسمزمعکوس چیست و چه کاربردی دارد؟

اﯾﻦ ﻓﺮاﯾﻨﺪ ﯾﮑﯽ از ﺷﯿﻮه ﻫﺎی ﮔﺴﺘﺮده ﺟﺪاﺳﺎزی و ﺗﻐﻠﯿﻆ اﺳﺖ ﮐﻪ ﮐﺎرﺑﺮد ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ از ﺟﻤﻠﻪ: ﺷﯿﺮﯾﻦ ﺳﺎزی آب ﻫﺎی ﺷﻮر و آب درﯾﺎ ،ﺟﺪاﺳﺎزی ﻣﻮاد آﻟﯽ و ﺳﻤﯽ از ﭘﺴﺎب ﻫﺎی ﺻﻨﻌﺘﯽ،ﮐﻪ در ﻣﻘﯿﺎس ﻫﺎی ﺻﻨﻌﺖ ﺷﻬﺮی و تصفیه آب ﺻﻨﻌﺘﯽ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽ ﮔﯿﺮد.

 

اسمز معکوس چیست؟

برای درک هدف و فرایند اسمز معکوس ابتدا باید به طور طبیعی فرایند ایجاد اسمز را درک کنید. اسمز یک پدیده‌ی طبیعی و یکی از مهم‌ترین فرایندهای طبیعت است. فرایندی که در آن آب از محلول رقیق تمایل به مهاجرت به سمت محلول غلیظ دارد. نمونه‌های اسمز شامل جذب آب توسط ریشه‌های گیاهان از خاک و جذب آب از خون توسط شش‌ها هستند.

شکل زیر دیاگرام روش کار کردن اسمز را نمایش می‌دهد. محلول با غلظت کم به طور طبیعی تمایل به مهاجرت به سمت محلول با غلظت بیشتر دارد. به عنوان مثال، یک ظرف پر از آب با یک غلظت کم‌ نمک و یک ظرف دیگر پر از آب با غلظت نمک بالا را در نظر بگیرید. این دو ظرف توسط یک غشای نیمه‌تراوا از هم جدا شده‌اند. مشاهده می‌شود آب در محلوا با غلظت کم نمک شروع به مهاجرت به سمت مخزن با غلظت بالای نمک می‌کند.

 

 

«غشای نیمه‌تراوا» (semi-permeable membrane) غشایی است که فقط به بعضی اتم‌ها یا مولکول‌ها اجازه‌ی عبور می‌دهد. یک مثال ساده برای غشای نیمه‌تراوا درهای توری هستند. این درها فقط اجازه‌ی عبور مولکول‌های هوا را می‌دهند و آفات یا هر چیزی بزرگ‌تر از روزنه‌های موجود روی درب را عبور نمی‌دهند. مثال دیگری از این مورد پارچه‌ی گورتکس دارای یک فیلم پلاستیکی بسیار نازک با میلیاردها حفره‌ی کوچک است. منافذ به اندازه‌ی کافی بزرگ است تا بخار آب از طریق آن عبور کنند. از طرفی قطر منافذ به اندازه‌ای کوچک است که از عبور آب مایع جلوگیری می‌کند.

اسمز معکوس یک فرآیند اسمز به صورت معکوس است. در حالی که اسمز به طور طبیعی بدون نیاز به انرژی اتفاق می‌افتد، برای معکوس کردن فرایند اسمز نیاز به استفاده از انرژی برای محلول با شوری زیاد است. یک غشای اسمز معکوس، غشایی نیمه‌تراوا است که اجازه‌ی عبور به مولکول‌های آب را می‌دهد. این امکان برای مهاجرت نمک‌های محلول، مواد آلی، باکتری‌ها و pyrogenها وجود ندارد. با این وجود، باید آب را از طریق غشای نیمه‌تراوا با به کارگیری فشار به سمت جلو فشار دهید. این فشار به طور طبیعی از فشار اسمزی جهت نمک‌زدایی (یونیزه کردن) آب در فرایند بیشتر است.

شکل زیر دیاگرام نشان دهنده‌ی فرایند اسمز معکوس است. هنگام اعمال فشار به محلول غلیظ، به مولکول‌های آب نیرویی برای عبور از غشای نیمه‌تراوا وارد می‌شود. ولی آلاینده‌ها مجاز به عبور نیستند.

 

 

 

اسمز معکوس چگونه کار می‌کند؟

اسمز معکوس با استفاده از یک پمپ فشار بالا برای بالا بردن فشار سمت محلول نمکی فعالیت می‌کند. این فشار نیرویی را به آب برای عبور از غشای نیمه‌تراوا وارد می‌نماید. آب از این طریق تمام (حدودا 95 تا 99 درصد) نمک‌های حل‌شده را ترک می‌کند. مقدار فشار مورد نیاز بستگی به غلظت آب خوراک دارد. هرچه غلظت آب خوراک بیشتر باشد، فشار بیشتری برای غلبه کردن به فشار اسمزی نیاز است.

آب یونیزه شده، «آب پرمیت» (permeate water) یا محصول نامیده می‌شود. جریان آب که حاوی آلاینده‌های غلیظ است و از طریق غشای اسمز معکوس عبور نمی‌کنند، «جریان ریجکت» (reject stream) یا غلیظ نام‌گذاری شده است.

هنگامی که آب خوراک به غشای اسمز معکوس تحت فشار وارد می‌شود (فشار کافی برای غلبه بر فشار اسمزی)، مولکول‌های آب از غشای نیمه‌تراوا عبور می‌کنند و نمک‌ها و دیگر آلاینده‌ها اجازه‌ی عبور ندارند؛ در همین حال این مواد به جریان ریجکت (جریان غلیظ یا آب‌نمک) تخلیه می‌گردد. همچنین آب ریجکت می‌تواند وارد زهکش یا به آب خوراک اضافه شود. در شرایط خاصی این آب به سیستم اسمز معکوس برگشت داده می‌شود تا در مصرف آب صرفه‌جویی نمایند. آب عبوری از غشاها پرمیت یا محصول نامیده می‌شود و معمولا حدود 95 تا 99 درصد نمک‌های حل‌شده از آن حذف می‌گردند.

 

 

تفاوت اسمز طبیعی و اسمز معکوس چیست؟

به فرآیند مهاجرت آب شور به آب با درجه شوری بیشتر در طبیعت اصطلاحا اسمز گفته میشود. این فرآیند در کلیه انسان ها و همچنین جذب آب از خاک توسط ریشه گیاهان مشاهده میشود. انسان برای تصفیه آب از این رفتار طبیعت الهام گرفته و عکس آن را برای حذف نمک، یون ها و املاح و آلاینده های موجود در آب با کمک آب شیرین کن صنعتی به کار می برد. در این روش، از یک غشای نیمه تراوا استفاده شده و آب با غلظت بیشتر که حاوی مواد آلاینده می باشد را با فشار از آن عبور داده میشود. عبور آب با آلاینده های زیاد از غشای نیمه تراوا باعث میشود تا تنها مولکول های آب از غشای عبور کنند و املاح و آلاینده ها در سمت دیگر غشا باقی بمانند. با توجه به اینکه در تصفیه آب به روش اسمز معکوس، آب با غلظت بیشتر به سمت آب با غلظت کمتر حرکت می کند و عکس رفتار طبیعت است، لذا لازم است از پمپ های فشار برای این منظور استفاده گردد.

 

اسمز معکوس کدام آلاینده‌ها را از آب حذف می‌کند؟

اسمز معکوس قادر به حذف 99٪ از نمک‌های محلول (یون‌ها)، ذرات، کلوئیدها، مواد آلی، باکتری‌ها و pyrogens از آب خوراک هستند (اگرچه از یک سیستم اسمز معکوس نباید انتظار حذف 100٪ باکتری و ویروس‌ها را داشت). یک غشای اسمز معکوس، آلاینده‌ها را بر اساس اندازه و بار آن‌ها حذف می‌کند. هر آلاینده با وزن مولکولی بزرگ‌تر از 200 با اجرای مناسب سیستم اسمز معکوس، احتمالا حذف می‌شود (وزن مولکولی یک مولکول آب 18 است). همچنین آلاینده‌ها با بار یونی بزرگ‌تر، قادر به عبور از غشای اسمز معکوس نخواهد بود. به عنوان مثال، یک یون سدیم تک ظرفیتی به خوبی کلسیم دو ظرفیتی توسط غشای اسمز معکوس حذف نمی‌شود. گازهایی مانند کربن‌دی‌اکسید به این دلیل به خوبی قابل حذف نیستند؛ زیرا در محلول به خوبی به یون تبدیل نمی‌شوند و وزن مولکولی بسیار کمی دارند.

چون سیستم اسمز معکوس گازها را حذف نمی‌کند، pH آب پرمیت می‌تواند اندکی کمتر از pH طبیعی باشد که این بستگی به میزان کربن‌دی‌اکسید در آب خوراک هنگام تبدیل کربن‌دی اکسید به کربونیک اسید دارد. اسمز معکوس در تصفیه‌ی آب شور، آب‌های سطحی و زیرزمینی در هر دو عملیات با جریان بزرگ و کوچک بسیار موثر است. صنایع استفاده‌کننده از آب اسمز معکوس شامل دارویی، «آب خوراک دیگ بخار» (boiling feed water)، صنایع غذایی و نوشیدنی هستند.

 

تصفیه آب به روش اسمز معکوس(RO)

تصفیه آب با روش اسمز معکوس(RO)

به طور کلی تصفیه آب با روش اسمز معکوس از طریق افزایش فشار در جریان آب خام ورودی است.

این فرایند برای غلبه بر فشار اسمزی معمول و عبور آن از غشاء نیمه تراوا می باشد.

به این ترتیب آب خام ورودی به دو دسته جریان آب غلیظ با املاح بسیار بالا (Concentrate) و املاح بسیار پائین (Permeate) تقسیم می شود.

تا زمانی که فشار وارد شده به آب خام ورودی ، به قدری باشد که بتواند بر فشار اسمزی معمول غلبه کند،

آب خالص از غشاء نیمه تراوا عبور کرده و مواد محلول در پشت غشاء باقی می ماند و در آخر وارد جریان غلیظ آن می گردد.

این جریان غلیظ را می توان دفع کرد یا مجددا جهت مصرف بعنوان آب خام به سیستم برگرداند.

جریان آب رد شده از سیستم همان آب شیرین است که 95 تا 99 درصد املاح خود را با این روش از دست می دهد.

در فرآیند اسمز معکوس از روش فیلتراسیون متقاطع (Cross Filtration) استفاده می گردد

زیرا استفاده از فیلتراسیون طبیعی باعث گرفتگی غشاء یا عبور مواد جامد از غشاء می شود.

با استفاده از فیلتراسیون متقاطع آب خالص و مواد محلول به طور جدا از یکدیگر در طرفین عبور می کنند.

برای جلوگیری از گرفتگی غشاء می توانید با عبور دادن جریان آب غلیظ از روی غشاء با جریان آشفته (Turbulent Flow) مسئله را حل کنید.

برای خرید سیستم RO و یا همان دستگاه آب شیرین کن با شرکت آوین گستر تماس حاصل نمایید.

نحوه کار سیستم اسمز معکوس چگونه است؟

بهترین روش املاح زدایی در مواردی که TDS آب خام بالاتر از 500 ppm باشد،سیستم اسمز معکوس است.

برخی از کارشناسان ، مرز تشخیص استفاده از آب شیرین کن و سختی گیر را 700PPM اعلام کردند و برخی این عدد را 500PPM بیان می کنند .

البته وقتی که صحبت از تصفیه آب برای تامین آب آشامیدنی است نا خودآگاه سختی گیر از پروسه تصفیه حذف شده و آب شیرین اضافه می شود.

باید توجه داشت که مقدار مواد جامد محلول در آب است که میزان فشار مورد نیاز را تعیین می کند.

یعنی هر چقدر TDS آب خام ورودی بیشتر باشد، میزان فشار مورد نیاز نیز بیشتر خواهد بود تا بتواند بر فشار اسمزی غلبه کند.

برای آنالیز قبل از اینکه آب خام وارد سیستم شود یک سری عملیات مقدماتی به نام پیش تصفیه روی آن صورت می گیرد (فیلتراسیون ، سختی گیری و جذب سطحی).

آبی که از واحد پیش تصفیه خارج می شود وارد محفظه پلی پروپیلن که شامل المان هایی از نخ فشرده در هم پیچیده از جنس می گردد.

این واحد ذرات بزرگتر از 5 میکرون موجود در آب را حذف می نماید تا از ایجاد آسیب به ممبرانها جلوگیری کند.

سپس برای اینکه فشار لازم را تامین کند آب را وارد یک پمپ فشار قوی یا پمپ طبقاتی (High Pressure Pump) می نماید.

در این صورت آب با فشار بالا وارد محفظه هایی از جنس استیل و یاFRP که حاوی ممبرانهایی از جنس پلی آمید و از نوع Spiral Woundاست، می شود .

خروجی این واحد شامل دو جریان غلیظ و جریان رقیق با املاح بسیار پائین می باشد که بدین ترتیب آب بدون املاح مورد نظر تامین می گردد.

کاربرد اسمز معکوس چیست؟

با توجه به کاهش 95% سختی آب با روش اسمز معکوس، از این روش در صنایع مختلف استفاده شده و کاربرد گسترده ای دارد. از جمله مکان هایی که از این روش برای تصفیه آب استفاده می گردد می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • تصفیه آب های شور و تبدیل کردن آنها به آب شیرین
  • تامین آب برای تسریع در رشد گیاهان، دام و طیور
  • تامین آب کارخانه های داروسازی و لوازم بهداشتی
  • تولید آب مورد نیاز نیروگاه های بخار و سیکل های ترکیبی
  • تامین آب دستگاه های دیالیز بیمارستان
  • تولید آب مورد نیاز دیگ های بخار
  • استفاده از اسمز معکوس در روش های آب شیرین کن

 

 

مزیت های سیستم اسمز معکوس reverse osmosis

به فرآیند جداسازی غشایی ، اسمز معکوس (reverse-osmosis-system) می گویند .

در این فرآیند آب خوراک تحت فشار بر روی سطح غشا جاری می شود.

آب تصفیه شده به داخل غشا رفته و جمع می شود ، در حالی که آب غلیظ شده که حاوی مواد حل شده و حل نشده است، از میان غشا عبور نکرده و تخلیه می شود.

ملزومات کلیدی فرآیند اسمز معکوس (RO) ، ممبرین و آب تحت فشار است.

لوازم دیگر عبارتند از ؛

پیش فیلتر برای حذف ناخالصی های معلق ، و فیلتر کربن برای حذف کلر (زیرا کلر به ممبرین آسیب وارد می کند).

سیستم اسمز معکوس (RO) ، تا 99٪ از کل جامدات محلول را حذف می کند

 

90 تا 99 درصد از ناخالصی های محلول توسط غشاها ( بر حسب نوع ناخالصی و ترکیبات موجود در آب ) حذف کنند.

سیستم های اسمز معکوس(RO) می توانند که نمک ها، میکروارگانیسم ها و بیشتر مواد آلی با وزن مولکولی زیاد را حذف کنند.

ظرفیت سیستم به درجه حرارت آب، کل مواد جامد محلول در آب خوراک، فشار عملیاتی و مقدار بازیابی کل سیستم وابسته است .

مزیت های اسمز معکوس نسبت به فرآیندهای معمولی

 

در مقایسه با فرآیندهای معمولی تصفیه آب ، اسمز معکوس ثابت کرده که در امر جدا کردن نمک ها ، آلاینده های شیمیایی و فلزات سنگین مانند سرب از آب آشامیدنی ، بسیار موثرتر است.

برای آب هایی که کل جامدات محلول در آن ها در حد 200 و یا بیشتر است، سیستم اسمز معکوس ارزان تر از سیستم های تبادل یونی می باشد.

حتی اگر مقدار کل جامدات محلول کمتر از 200 نیز باشد، برای جدا کردن سیلیس و مواد آلی بهتر است که از سیستم اسمز معکوس استفاده شود.

در مقایسه با روش تقطیر، اسمز معکوس انرژی کمتری مصرف می کند و مشکلات مربوط به درجه حرارت بالا و یا رسوب گرفتگی و خوردگی را ندارد.

امروزه سیستم های اسمز معکوس ثابت کرده اند که به طور معناداری مقرون به صرفه ترین و موثرین در امر بهبود کیفیت آب هستند.

بهره برداری و نگهداری آسان

 

سیستم های اسمز معکوس در کارخانه مونتاژ می شوند، مورد آزمایش قرار می گیرند و در حقیقت آماده بهره برداری می باشند.

آن ها ببه عنوان انجام عملکرد موثر طراحی می شوند و بهره برداری و نگهداری از آن ها بسیار آسان است.

در کنار نظارت منظم و شستشوی دوره ای غشاها، بر حسب کیفیت آب و اندازه سیستم و نیز سیستم پیش تصفیه، لازم است که ممبرین ها بطور سالیانه و یا نهایتاً هر سه سال یکبار عوض شوند.

پمپ ها نیز باید به طور منظم نگهداری و تعمیر شوند.

 

فرآیند غشایی در تصفیه آب صنعتی

,
تصفیه آب صنعتی استفاده از فرآیند غشایی در تصفیه آب اینگونه است که با وارد کردن نیرو به یک محلول مایع که آلایندگی زیادی دارد، آب از غشا در تصفیه عبور می‌کند و آلاینده‌ها پیش غشا باقی می‌مانند. همانطور که در بالا اشاره کردیم برای فرآیند غشایی در تصفیه آب از روش‌های شیمیایی، بیوشیمیایی، میکروبی و دیگر موارد استفاده می‌کنند.تصفیه آب صنعتی

تعریف غشا و فرایندهای غشایی

در یک تعریف کلی غشا به عنوان فازی که اجزاء جدا شونده در محلول با سرعت های متفاوت از آن عبور می کنند تعریف می شود. در این فرایند معمولا تغییر فازی صورت نمی گیرد و محصولات نیز در همدیگر قابل امتزاج هستند.  نیروی محرکه لازم در فرآیندهای غشایی می تواند به صورت اختلاف غلظت، فشار، دما و پتانسیل الکتریکی باشد.

ساده ترین نوع غشاها بر اساس اختلاف اندازه ذرات عمل می کنند که از این نظر مشابه فیلتر ها هستند ولی غشاها از لحاظ اندازه منافذ و توزیع اندازه آنها و نیز نحوه جریان، با فیلترها تفاوت دارند. کارایی غشاها با دو پارامتر تعیین می گردند که شامل دبی عبور کرده از غشا و گزینش پذیری غشاها است.

فرایندهای غشایی با داشتن مزایایی چون کاهش مصرف انرژی به دلیل عدم تغییر فاز، حجم کم و عدم نیاز به فضای زیاد، تنوع در شکل و اندازه، افت فشار کم و انتقال جرم زیاد، بالا بودن راندمان جداسازی برای محلول های رقیق، نیاز کم به مواد افزودنی و حلالها، ساده بودن طراحی غشاها و سهولت کاربرد آنها در مقیاسهای صنعتی و همچنین به دلیل اینکه دوستدار محیط زیست هستند، از سایر روش های جداسازی متمایز شده اند.

انواع فرایندهای غشایی 

  • اسمز معکوس  (Reverse Osmosis)

در سیستم اسمز معکوس از ممبران پیچشی (Spiral Wound) جهت تصفیه آب و شیرین سازی آب استفاده می شود.از این سیستم درتصفیه آب خانگی ، تصفیه آب صنعتی و تصفیه آب دریا برای شیرین سازی آب های لب شور و آب دریا استفاده می شود.از این سیستم در تولید آب فوق خالص جهت استفاده در مصارف پزشکی و آزمایشگاهی و صنایع حساس استفاده های متنوعی می شود.همچنین این سیستم ها در فرایندهای تغلیظ نیز کاربرد دارند.

قطر حفرات غشای سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس در حدود ۰٫۰۰۰۱ میکرون می باشد ، بطوریکه قادر به حذف  باکتری ها ، ویروس ها ، قارچ ها ، ذرات معلق ، و بیش از ۹۹۹ درصد املاح و یون های محلول در آب می باشد.قطر این حفرات به قدری ریز می باشد که تنها مولکول هایی به ابعاد مولکول آب قابلیت عبور از آن را دارند ، به همین دلیل است که آب پس از عبور از آن به طور کامل تصفیه می شود.فشار کاری سیستم اسمز معکوس در حدود ۲۰۰-۱۲۰۰ PSI می باشد.

 

 

نانو فیلتراسیون NF به روشی برای تصفیه آب گفته میشود که جریان آب با فشار الکتریکی از غشای نیم تراوا و بارور با حفره هایی به اندازه 0.001 میکرون عبور می کند. با عبور جریان آب تمام ذرات بیشتر از یک نانو از آب جدا خواهند شد و مابقی یون های مفید برای بدن انسان از آن عبور خواهند کرد. یکی از ویژگی های مثبت این شیوه تصفیه آب، حذف مواد ذائد و مواد آلی با وزن بیشتر از 1000 دالتون می باشد که باعث میشود آب درجه خالصی بالایی داشته باشد.

غشا و فیلتر به کار رفته در ساختار پکیج های تصفیه آب به روش نانو فیلتراسیون دارای دو لایه می باشند که یک لایه به منظور حفظ دستگاه در برابر فشار وارد شده به آن عمل می کند. لایه دوم در واقع نقش جداکننده مواد ذائد از آب را دارا می باشد که با تکنولوژی نانو تولید شده و از طول عمر بالایی برخوردار است.

روش کار تصفیه آب با نانو فیلتراسیون

روش کار تصفیه آب با کمک تکنولوژی (Nanofiltration NF) شباهت بسیار زیادی با تصفیه آب به روش اسمز معکوس دارد. برای درک بهتر نحوه تصفیه آب با این روش لازم است ابتدا نگاهی به اسمز و شیوه خالص سازی آب با آن داشته باشیم. اسمز که یک پدیده طبیعی می باشد، بر این اساس عمل می کند که همیشه مواد با درجه شوری پایین به سمت شوری بیشتر جذب میشوند و این مساله براحتی در طبیعت مشاهده می گردد. در تصفیه آب به روش اسمز معکوس و NF عکس این روال در نظر گرفته شده و با فشار آب با درجه شوری بیشتر را به سمت کمتر هدایت می کند.در ساختار کلی پکیج تصفیه آب به روش NF یک غشا یا ممبران دو لایه در نظر گرفته شده است که آب با فشار الکتریکی از آن عبور می کند. با توجه به بارور شدن ممبران، علاوه بر مواد ذائد و مولکول و ویروس ها، کاتیون های دو یا چند ظرفیتی نیز امکان عبور از آن را پیدا نمی کنند. در نتیجه آب بدست آمده از این روش در نهایت درجه خالصی بالایی داشته و برای صنایع داروسازی و مصارف صنعتی مناسب خواهد بود.

 

 

  • اولترافیلتراسیون

جداسازی ذرات ریز از آب را اولترافیلتراسیون می نامند که بر پایه افت فشار انجام می شود.

این تکونولوژی توانایی حذف ذرات ریز کلوییدی ، باکتری ها ، ویروس ها و سایر آلاینده های میکروبی را دارد ولی نمی تواند یون ها ومولکول های کوچک که املاح محلول

و سختی آب را تشکیل می دهد را از آب جدا کند.

جنس غشاها پلی وینیلا یدن فلوراید ( PVDF ) با قطر خارجی 1.3 میلی متر و قطرداخلی 7. میلی متر وقطر دیواره ا ی به ضخامت 3. میلی متر بوده

و قطرحفره های آن 05. میکرومتر می باشد به این خاطر قابلیت حذف بیش از نود درصد ذرات بزرگتر از 05. میکرون را دارد.

براساس جداول استانداردهای اندازه ذرات ،ویروس ها با اندازه ای بین 05. تا 5. میکرومتر ،کلوییدها با اندازه ای بین 01. تا 10 میکرومتر ، باکتری ها با اندازه ای بین 2. تا 1.5 میکرومترو

قارچ ها با اندازه ای بین 1 تا 10 میکرومتر به راحتی توسط این غشاها، قابل حذف شدن می باشند .

ازاین روش همچنین برای اطمینان ازتولید آب باکیفیت بالاتر برای واحدها ی پایین دستی استفاده میشود

و یک سرمایه گذاری معقول برای به روز رسانی واحدهای قدیمی تصفیه آب میباشد.

همچنین از روش اولترافیلتراسیون برای به روز و نو ساختن واحد های قدیمی تصفیه آب استفاده می شود.

دراین مورد مشخص واحدهای قدیمی با کمترین تغییر درجانمایی آن ها ارتقا می یابند .

بااستفاده از تکنولوژی فشرده واتوماتیک UF خطوط پیش تصفیه قدیمی شامل انعقاد ،لخته سازی ،فیلتراسیون وحتی لجن فعال جایگزین می گردند

و می توان مصرف مواد شیمیایی ،تولید لجن و نیروی انسانی را از طریق اتوماسیون سازی کم کرد.تصفیه آب صنعتی

 

 

  • میکروفیلتراسیون

میکروفیلتراسیون (Micro Filtration) یکی از قوی ترین غشاها برای جداسازی جامد از مایع می باشد که در تصفیه آب کاربرد گسترده ای دارد. این گروه از غشاها به دلیل قطر کم منافذ قادر هستند تا ذرات 0.1 تا 10 میکرون را از مایعات حذف کنند.

 

مراحل تصفیه آب به روش میکروفیلتراسیون

فرآیند تصفیه آب به روش میکروفیلتراسیون MF شامل چند مرحله می باشد که عبارتند از:

به منظور حذف ذرات با اندازه 45 میکرون، ابتدا آب از فیلتر شنی عبور می کند. با انجام این عمل به عنوان پیش تصفیه، از آسیب وارد شدن به غشای میکروفیلتراسیون جلوگیری شده و راندمان کار را نیز تا حد مطلوبی افزایش می دهد.
آب خروجی از فیلتر شنی با کمک پمپ وارد هوزینگ حاوی غشای MF شده و تنها ذرات با اندازه کمتر از یک میکرون امکان عبور از منافذ غشا را پیدا خواهند کرد
لازم به ذکر است که به منظور احیا و تمیز کردن سطح روی غشای MF لازم است به روش های مختلف نسبت به شستشوی آنها اقدام شود. مدت زمان و تعداد دفعاتی که در هر بازه زمانی باید نسبت به تمیز کردن غشای میکروفیلتراسیون اقدام گردد، به میزان آلودگی موجود در آب بستگی دارد.
آب خروجی از این مرحله می تواند به عنوان پیش تصفیه برای اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس استفاده گردد.

مزایای تصفیه به روش میکروفیلتراسیون

غشای میکروفیلتراسیون یکی از کاربردی ترین فیلترهای مورد استفاده در صنایع مختلف می باشد که ویژگی های مثبت متعددی دارد. از مهم ترین نقاط مثبت و مزایای این غشا می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • قابلیت حذف میکروارگانیسم ها و حذف بیولوژیکی مواد آلاینده موجود در آب
  • قدرت بالا در حذف ذرات کلوئیدی، باکتری و ویروس، مواد پروتئینی و پلیمرهای موجود در آب
  • قیمت مناسب و توان عملیاتی بالا
  • نیاز به اختلاف فشار کم نسبت به روش اسمز معکوس
  • عدم نیاز به مواد شیمیایی
  • عدم تغییر PH آب خروجی از غشا
  • دارای پساب کمتر نسبت به روش اسمز معکوس
  • حذف مواد آلی، گل و لای
کاربرد غشای میکروفیلتراسیون

مهم ترین کاربردهای غشای میکروفیلتراسیون عبارتند از:

  • استفاده از MF به عنوان پیش تصفیه اسمر معکوس
  • کاربرد گسترده در بیوراکتور غشایی
  • قابلیت استفاده برای تصفیه مواد غذایی و دارویی
  • تصفیه آب آشامیدنی
  • تصفیه آب در سیستم های خنک کننده و بویلرها

 

تصفیه آب صنعتی

موارد استفاده از فرآیند غشایی در تصفیه آب و فاضلاب

در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی و فاضلاب از فناوری‌های غشایی با فرآیند غشایی در دستگاه تصفیه آب که در بخش‌های قبلی به آن اشاره کردیم استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها شامل: سیستم تصفیه آب اسمز معکوس، تصفیه خانه‌ های بازیابی آب از پساب و تصفیه خانه‌های فاضلاب بیوراکتور غشایی که به آن MBR هم می‌گویند.

کاربردهای غشاها :

  • انجام گندزدایی آبهای زیرزمینی و سطحی
  • تولید آب صنعتی از آب سطحی
  • تصفیه آب آشامیدنی و پیش تصفیه برای حذف جامدات معلق، کدورت، رنگ، ویروس و برخی مواد عالی دیگر
  • تولید آب از پساب خروجی تصفیه خانه‌های صنعتی و شهری

 

نتیجه گیری مقاله فرآیند غشایی در تصفیه آب

استفاده از فرآیند غشایی در تصفیه آب اینگونه است که با وارد کردن نیرو به یک محلول مایع که آلایندگی زیادی دارد، آب از غشا در تصفیه عبور می‌کند و آلاینده‌ها پیش غشا باقی می‌مانند. همانطور که در بالا اشاره کردیم برای فرآیند غشایی در تصفیه آب از روش‌های شیمیایی، بیوشیمیایی، میکروبی و دیگر موارد استفاده می‌کنند.