نوشته‌ها

برای جلوگیری از رسوب کلسیم در سیستم تصفیه آب RO چه باید کرد؟

رسوب در سیستم‌ تصفیه آب RO چگونه اتفاق می‌افتد؟

بیشتر آب‌های طبیعی حاوی غلظت بالایی از یون‌های کلسیم، سولفات و بی کربنات هستند. در دستگاه‌های تصفیه آب غشایی که درصد بازیافت یا ریکاوری بالایی انجام می‌دهند، حلالیت بعضی ترکیبات موجود در آب از حد اشباع بیشتر شده که باعث می‌شود این ترکیبات متبلور شده و کریستال‌هایی در سطح غشا تشکیل ‌شود. این ذرات کریستالی وقتی روی سطح ممبران تشکیل می‌شوند منجر به کاهش شار، کاهش کارایی فرایند و افزایش هزینه های عملیاتی می شوند.رسوب تصفیه آب

اگر چاره‌ای برای این مساله اندیشیده نشود خیلی زود و پس از یک دوره زمانی مشخص ظرفیت تولیدی سیستم افت شدیدی می‌کند. البته طول این دوره زمانی با نوع ترکیباتی که در خوراک وجود دارد و میزان اشباع  بودن آن‌ها می‌تواند متفاوت باشد. بطور مثال برای سیستمی که خوراکش محتوی سولفات کلسیم است پس از ۸ روز و برای سیستم دیگری که محتوای کربنات کلسیم است پس از ۲ روز افت دبی تولیدی مشاهده می‌شود. پس کربنات کلسیم می‌تواند خطر بیشتری برای سیستم تصفیه آب ما داشته باشد.

از نظر اقتصادی بهتر است از تشکیل رسوب جلوگیری شود، حتی اگر تمهیداتی برای شستشوی ممبران‌ها، نظیر عملیات شستشوی CIP در نظر گرفته باشیم! این رسوبات مسیر عبور جریان خوراک از درون المان RO را هم مسدود می‌کند، که تمیز کردن آن را بسیار دشوار و وقت‌گیر می‌کند. همچنین این خطر وجود دارد که به سطح غشا نیز آسیب‌های جبران ناپذیری برساند. رسوب تصفیه آب

 

سه راه حل موثر برای جلوگیری از تشکیل رسوب روی ممبران‌ RO

خوب، حالا که به اهمیت جلوگیری از تشکیل رسوب روی ممبران‌ پی بردیم در ادامه می‌خواهیم در مورد راه حل هایی که برای این منظور داریم، صحبت کنیم:

تزریق اسید و کاهش pH خوراک

اولین روشی که برای جلوگیری از رسوب در سیستم‌های تصفیه آب RO وجود دارد تزریق اسید است که یون‌های کربنات را از بین می‌برد که یکی از واکنش دهنده‌های لازم برای رسوب کربنات کلسیم است. پس همانطور که مشخص است این روش در جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم بسیار مؤثر است، اما در جلوگیری از انواع دیگر رسوب تاثیری ندارد. پس ابتدا باید با استفاده از آنالیز آب خوراک مشخص کنیم چه ترکیباتی وجود دارند که می‌توانند باعث تشکیل اسکیلینگ شوند و بر اساس آن روش مناسب را انتخاب کنیم. ولی از مضرات روش اسید زنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • احتمال ایجاد خوردگی در لوله‌ها و اتصالات
  • هزینه مخزن اسید و تجهیزات نظارتی لازم
  • کاهش pH در جریان تصفیه شده RO

رزین سختی گیر

استفاده از رزین سدیمی یکی از موثرترین روش‌هایی است که برای جلوگیری از رسوب روی سیستم‌های RO استفاده می‌شود. در این سیستم‌ها که به عنوان پیش تصفیه RO استفاده می‌شوند تمرکز روی حذف کاتیون‌های کلسیم و منیزیم است که باز هم از واکنش دهنده‌هایی هستند که باعث تشکیل رسوب می‌شوند. کاری که رزین سدیمی برای ما انجام می‌دهد تبادل یون‌های کلسیم و منیزیم موجود در خوراک با یو‌ن سدیم است. خبر خوب اینکه کارایی سیستم رزین در جلوگیری از تشکیل رسوب بالای ۹۹ درصد است.

 

 

کدام روش‌ برای جلوگیری از رسوب در سیستم تصفیه آب از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر است؟

یکی از مهم‌ترین فاکتور‌هایی که همواره در صنعت مورد توجه است و تصمیم گیری در مورد استفاده یا عدم استفاده از روشی تا حدود بسیار زیادی وابسطه به آن است، بحث آنالیز اقتصادی است. پس قبل از تصمیم گیری در مورد اینکه کدام یک از این سه روش برای سیستم‌ و شرایط ما مناسب تر است، ابتدا باید آنالیز اقتصادی را نیز در مورد آن‌ها انجام دهیم.

  • افزودن اسید به دلیل هزینه اسید ، مخازن و تجهیزات نظارتی مقرون به صرفه نیست. همچنین برای سیستم‌هایی که درصد خلوص بالایی تولید می‌کنند و از رزین‌های میکس بد بعد از RO استفاده می‌شود این روش منجر به بروز مشکلاتی می‌شود که استفاده از آن خیلی توجیه پذیر نیست!
  • در مقایسه با اسید زنی آنتی اسکالانت‌ها نسبتاً ارزان هستند و هیچ هزینه اضافی ندارند. علاوه بر این هیچ ضرری هم برای سیستم‌های پس تصفیه ایجاد نمی‌کنند.
  • مهمترین چالش سیستم‌های رزین نرم کننده آب در مقایسه با اسید یا آنتی اسکالانت، هزینه‌‌ی بالایی است که باید برای تجهیزات آن پرداخت شود. با توجه به اینکه کارایی سیستم‌های رزین تبادل یونی نزدیک به ۱۰۰ درصد است و به همین خاطر هیچ سختی در اب ورودی به RO وجود ندارد، با وجود هزینه‌های عملیاتی بالا، ولی ارزش عملیاتی آن با سیستم‌های آتی اسکالانت قابل رقابت است.

شاخص های مهم و مورد نیاز آب برای تصفیه|آوین گستر البرز

آب یکی از اصلی‌ ترین نیازهای بشر است و به همین دلیل سالم بودن آن، اهمیت زیادی دارد. برای اینکه آب سالم و تصفیه شده به دست افراد برسد، ابتدا در تصفیه خانه‌ها تصفیه شده و شاخص‌ های مختلف آن اندازه‌گیری می‌شود.

می‌توان گفت اولین گام برای فرایند تصفیه آب، اطلاع از شاخص‌ های مهم و مورد نیاز آب است.

 

شاخص های مهم آنالیز آب

  • الف) شاخص های املاح محلول آب
  • ب) شاخص های مواد معلق آب
  • ج) شاخص های ناخالصی های آلی آب
  • د) شاخص بهداشتی بودن آب

جهت ارائه روش مناسب تصفیه برای نمونه آب مورد نظر، داشتن آنالیز آب خام که شامل شاخص های ذکر شده بالا باشد ضروری است.

 

 الف) شاخص های محلول آب

فاکتورهای املاح محلول در آب شامل TDS, EC, TH, PH, P&M می باشد.

 

1. شاخص TDS یا TOTAL DISSOLVED SOLIDS

منظور از TDS کل مواد جامد محلول در آب می باشد که برابر مجموع غلظت همه یون های موجود در آب می باشد. TDS معمولا بر حسب ppm یا میلی گرم در لیتر بیان می شود. TDS یکی از مهمترین فاکتورها در بررسی نتایج آزمایش آب خام برای تصفیه آب می باشد.

 

2. شاخص EC یا ELECTRICAL CONDUCTIVITY

هدایت الکتریکی یا کنداکتیویته آب، معرف قدرت یونی یک محلول برای انتقال جریان برق است. در آنالیز آب، EC آب معمولا بر حسب µs/cm یا میکرو زیمنس بر سانتی متر بیان می شود.

4. شاخص PH یا POWER OF HYDROGEN

منظور از pH در آنالیز آب، غلظت یون هیدروژن است. بخاطر اهمیت آن در رفتار آب می توان ادعا کرد که هیچ آنالیز آبی بدون تعیین pH کامل نخواهد بود. pH آب های طبیعی عموما در محدوده 8-6 قرار دارد. باید توجه داشت که کنترل درست pH رمز موفقیت بسیاری از فرایندهای تصفیه آب صنعتی است.

3. شاخص TH یا TOTAL HARDNESS

از نظر علمی سختی کل آب به مجموع غلظت کاتیون های دو ظرفیتی موجود در آب گفته می شود. ولی چون غلظت کلسیم و منیزیم در آب های طبیعی بیشتر از یون های دیگر است، در ادبیات تصفیه آب، منظور از سختی کل مجموع غلظت این دو یون می باشد. واحد رایج TH نیز ppm یا میلی گرم در لیتر است.

 

5. شاخص P&M یا شاخص قلیائیت آب

قلیائیت آب برابر با مجموع غلظت یونهای کربنات، بی کربنات و هیدروکسیل موجود در آب است. غلظت سایر آنیونها در مقایسه با غلظت این سه یون قابل صرفنظر کردن است. قلیائیت آب معیاری از ظرفیت آن در خنثی سازی اسیدها است.

 

انواع قلیائیت آب
• قلیائیت ساده یا قلیائیت نسبت به فنل فتالئین (P Alkalinity)
• قلیائیت کل یا قلیائیت نسبت به متیل اورانژ (M Alkalinity)

رابطه EC با TDS

چون در محلول ها، یون ها جریان برق را منتقل می کنند، EC با TDS رابطه دارد. این ارتباط برای هر نمونه آب فرق دارد و به غلظت و نوع ناخالصی های موجود در آب بستگی دارد.
1. در محلول های رقیق ارتباط بین این دو پارامتر به این صورت است : TDS = 0.5 EC
2. برای آب هایی با pH بین 5 تا 9 و دمای بین oC 40-10 تأثیر دما به صورت زیر است.
TDS(mg/l) = 0.5(1.02)(T-25) EC (µmho/cm)
3. برای بسیاری از آبهای شهری و طبیعی داریم : TDS = 0.55 EC

نکته : وقتی غلظت ناخالصی ها زیاد می شود، یون ها روی یکدیگر اثر منفی گذاشته و هدایت الکتریکی محلول مانند محلول رقیق متناسب با تعداد یون ها نمی باشد.

اهمیت TDS و EC

اهمیت این دو پارامتر در این است که سرعت خورندگی آب در شرایط یکسان با افزایشEC افزایش می یابد. افزایش هدایت الکتریکی نیز باعث کاهش درجه یونیزاسیون نمک های آب می شود. توجه به سرعت خورندگی آب در دستگاه آب شیرین کن دریایی و آب شیرین کن صنعتی برای آبهای شور اهمیت زیادی دارد. در طراحی این دستگاهها باید از تجهیزاتی استفاده کرد که در برابر خوردگی مقاوم باشند.

انواع سختی آب
  1. سختی کل : مجموع سختی موقت و سختی دایم را سختی کل می نامند.
  2. سختی موقت یا بی کربناتی : قسمتی از سختی آب که در اثر حرارت دادن از بین می رود. از نظر علمی بخشی از سختی آب است که به صورت املاح بی کربنات می باشد. املاح بی کربنات کلسیم و منیزیم در اثر حرارت از حالت محلول به حالت غیرمحلول در می آیند و به شکل کربنات کلسیم و منیزیم رسوب می کنند. سختی موقت آب مضرات بیشتری برای سیستم های حرارتی و برودتی دارد. زیرا با افزایش دما در این سیستم ها باعث رسوب در لوله ها و تجهیزات می گردد و عملکرد آنها را مختل می کند.
  3. سختی دائم یا سختی غیرکربناتی : قسمتی از سختی آب که با حرارت تجزیه نمی شود. از نظر علمی سختی دایم آب در اثر وجود نمک های غیرکربناتی مثل سولفات، کلراید و نیترات می باشد.

از بین بردن سختی آب برای صنایع بسیار با اهمیت است. زیرا رسوبات حاصل از املاح موجود در آب صدمات فراوانی به سیستم ها میزند. گاه این صدمات باعث از کار افتادن و نیاز به تعویض قطعات دستگاهها می گردد. همچنین در تصفیه آب شرب نیز توجه به سختی آب برای سلامتی انسان ضروری است. برای از بین بردن سختی آب از دستگاه تصفیه آب صنعتی RO و یا دستگاه سختی گیر استفاده می شود.

 

رابطه قلیائیت و PH

1. هر چه قلیائیت ساده کمتر و قلیائیت کل بیشتر باشد، pH آب کمتر است.
2. هر چه قلیائیت ساده بیشتر شود، pH آب بیشتر می شود.
3. pH آب های طبیعی به هر دو قلیائیت ساده و کل بستگی دارد.
4. در تصفیه آب pH های مهم عبارتند از pH حدود 3/8 و 5/4 .
5. در pH کمتر از 3/8 قلیائیت ساده وجود ندارد و در pH کمتر از 5/4 قلیائیت کل، صفر است.

 

 

مقایسه دستگاه سختی گیر رزینی و دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس RO|آوین گستر البرز

مصرف بهینه آب و بازگرداندن آب غیر قابل استفاده به چرخه منابع آبی ، دو موضوع اصلی مطرح شده در سطح جهانی است و کلیه دانشمندان و پژوهشگران در پی یافتن راه حل های کارآمد برای رفع نیاز بشریت از منابع آبی هستند.
یکی از روش های موثر در پکیج تصفیه آب و فاضلاب استفاده از روش اسمز معکوس و سختی گیر رزینی می باشد

آشنایی با  سیستم  تصفیه آب اسمزمعکوس و نحوه عملکرد سیستم اسمز معکوس چیست ؟

اسمز معکوس آلاینده ها را از آب تصفیه نشده یا آب ورودی به دستگاه حذف می کند و این کار را وارد کردن فشار آب به یک غشای نیمه تراوا انجام می دهد. آب ورودی به سیستم اسمز معکوس به کمک پمپ ها به داخل فیلتر های ممبران وارد می‌شود و از طریق منافذ ریز موجود در غشای ممبران تصفیه می گردد. آب تصفیه شده از سمت دیگر خارج می گردد و آب دارای املاح و نمک ها به عنوان پساب از سیستم حذف می گردد. یک غشای نیمه تراوا دارای منافذ کوچکی است که آلاینده ها را مسدود می کند اما به مولکول های آب اجازه می دهد تا از آن عبور کنند.

اسمز معکوس از پمپ‌های قدرتمند برای هدایت آب در فیلترهای مختلف مانند فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر ممبران استفاده می نماید. با این فرآیند ها یک سیستم آب شیرین کن تضمین می کند که انواع ناخالصی ها با موفقیت از آب خام حذف می شوند. نتیجه این فرآیندها در نهایت تولید آب پاک و به دور از انواع آلودگی ها می باشد.

 

مزایای سیستم اسمز معکوس

  • 90 درصد آلاینده های محلول را کاهش می دهد
  • آلاینده های فلزات سنگین را از بین می برد
  • آفت کش ها را حذف می کند
  • ناخالصی های آلی را از بین می برد
  • بهاعث بهبود طعم آب می‌شود
  • جریان مداوم آب سالم را تامین می کند
  • قابلیت ارائه سطوح مختلف تصفیه آب را دارد

 

معایب روش و کاربرد اسمز معکوس

مهم ترین ایراد فرآیند تصفیه از طریق روش اسمز معکوس ، حذف کلیه ناخالصی‌ های آب از جمله املاح مفید برای بدن می باشد. خوشبختانه با پیشرفتی که در این زمینه حاصل گردیده ، فیلترهای مخصوصی تعبیه شده اند که تمامی املاح مفید را بعد از فیلتراسیون آب، مجدداً به آن بازمی‌ گرداند.

سختی گیر رزینی چیست ؟

سختی‌گیر آب توسط فرآیند تبادل یونی، یون‌های کلسیم و منیزیم (یون‌های اصلی ایجادکننده سختی آب) را از آب حذف می‌کند. وقتی آب وارد مخزن حاوی املاح معدنی می‌شود، از بستر دانه‌های کروی شکلی به نام رزین عبور می‌کند. رزین عموما از مواد پلیمری به نام پلی‌استایرن ساخته شده که توسط یون سدیم، باردار شده‌اند. دانه‌های رزین بار منفی داشته و یون‌های کلسیم و منیزیم حاوی بار مثبتند. چون بارهای مخالف یکدیگر را جذب می‌کنند، بخش منفی مواد معدنی موجود در آب به بخش مثبت رزین جذب می‌شود.

 

 

مزایای استفاده از سختی گیر رزینی

1- این روش هزینه کمتری دارد.

2- دستگاه از طول عمر بالایی برخوردار است.

معایب روش سختی گیر رزینی

مهم ترین ایراد این روش اینست که رزین ها با جابجایی کلسیم و سدیم ، باعث می گردند تا میزان سدیم موجود در آب بالاتر رود و این برای افرادی که دارای فشار خون بالا هستند خطرزاست ولی این موصوع نیز امروزه اصلاح گردیده و استفاده از فیلتر پتاسیمی این مشکل را برطرف نموده است.

 

تفاوت بین سختی گیر و دستگاه تصفیه آب صنعتی چیست؟

انتخاب بین سختی گیر آب یا دستگاه آب شیرین کن صرفاً به نیازها و مشکلاتی که شما در استفاده از آب با آن رو به رو هستید بستگی دارد. آیا مشکل وجود آب سخت با غلظت آهک بالا است؟ در این مورد، راه حل ایده آل نصب یک سیستم ضد رسوب آهک مانند سختی گیر آب است. آیا آلودگی یا غلظت بالای مواد معدنی در آب وجود دارد؟ کارآمدترین راه حل نصب سیستم اسمز معکوس است. به طور کلی هر کدام سیستم های فیلتراسیون و تصفیه آب کاربرد مختص خودشان را دارند و قطعا تفاوت هایی با یکدیگر دارند. در ادامه به بررسی تفاوت بین سختی گیر و دستگاه تصفیه آب می پردازیم:

  • سختی گیرهای آب سختی آب را کاهش می دهند در حالی که سیستم اسمز معکوس به تصفیه آب برای آشامیدن و سایر اهداف کمک می کند.
  • سختی گیرهای آب از تبادل یونی برای جایگزینی مواد معدنی که باعث سخت شدن آب با پتاسیم یا سدیم می‌ شوند، استفاده می‌ کنند تا آب شما بدون سختی شود، در حالی که سیستم‌ های اسمز معکوس مواد معدنی، نمک، باکتری ‌ها و سایر ناخالصی‌ های آب را کاهش می ‌دهند.
  • سختی گیر آب به سیستم اسمز معکوس کمک می‌ کند تا با سختی آب کنار بیاید و از آسیب رسیدن به فیلتر ممبران و سایر قطعات گران قیمت دستگاه تصفیه آب صنعتی جلوگیری می نماید.
  • سختی گیرها با حذف مواد معدنی، آب بدون سختی تحویل می دهند. در حالی که سیستم اسمز معکوس با حذف ناخالصی ها از آب به شما آب آشامیدنی می دهد.
  • دستگاه سختی گیر آب و دستگاه اسمز معکوس یک جفت عالی هستند که هزینه های شما را کاهش می دهند و همچنین آب فوق العاده و با کیفیت را برای شما فراهم می کنند.

استفاده از سختی گیر آب قبل از یک سیستم اسمز معکوس توصیه می‌شود. با استفاده از این نوع سیستم، در واقع از تجمع رسوب آهک در غشاهای سیستم اسمز جلوگیری می‌شود و به مصرف انرژی کمتر و عملکرد بالای تجهیزات خانگی منجر می‌شود و عمر فیلتر ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

سختی گیر رزینی |آوین گستر البرز

سختی گیر (water softener) دستگاهی است که برای حذف سختی کل آب شامل کلسیم، منیزیم و برخی کاتیونهای فلزی موجود درون آب سخت استفاده میشود. سختی گیر رزینی با فراهم نمودن محیطی مساعد درون بدنه ای تحت فشار فلزی (گالوانیزه) یا فایبرگلاس (frp) زمینه تبادل یونی را فراهم می نماید.

با استفاده از این دستگاه آبی نرم در اختیار صنایع مختلف شامل صنایع غذایی، نساجی و رنگرزی، چرم سازی، شستشو، دستگاه های حرارتی و برودتی، ساخت بتن و… قرار داده میشود. آب نرم خروجی از دستگاه سختی گیر دارای مزایای بسیاری از جمله طولانی شده عمر لوله کشی ساختمان، کف کردن بیشتر تمیزکننده ها و صابون می باشد.

 

روش ساخت سختی گیر رزینی

برای رفع و کاهش سختی آب یکی از پرکاربرد سیستم ها استفاده از دستگاه سختی گیر   رزینی می باشد. شرکت اطلس آب با کارخانه مجهز به تجهیزات ساخت و طراحی سیستم های تصفیه آب و فاضلاب با توجه به رعایت استاندارد ASME دستگاه های سختی گیر رزینی را طراحی و می سازد. پس از مشخص شدن قطر عدسی های سختی گیر اقدام به طراحی نموده و سپس به صورت گرد برش داده شده و پس از آن با دستگاه قوس زن اقدام به فورچ عدسی می نماید پس از اینکه  قوس مناسب در عدسی ها ایجاد شد توسط دستگاه لبه زن اقدام به لبه زنی عدسی ها نموده چس از ان عدسی های سختی گیر ماده می شود. سپس مبادرت به در آوردن فلنچ برای عدسی با و بو شن برای عدسی پایین نموده پس از آن اقدام به جوشکاری از داخل و خارج فلنج شارژ رزین و بوشن تخلیه آب  می کنند. سپس اقدام به برش صفحه نازل نموده پس از آن به مقدار مورد نیاز سوراخ 2/1 اینچ ایجاد می کنیم و با توجه به استاندارد بابت هر متر مربع از سطح صفحه نازل  به تعداد 80 عدد بوشن جهت وسل نازل ایجاد می شود. جنس نازل سختی گیر PP با محفظه های آب 2/0 پس از آماده شدن صفه نازل سختی گیر اقدام به برش بدنه طبق دور عدسی پس از آن اقدام به رول کردن بدنه سختی گیر می کنیم که پس از خال جوش زدن بدنه و برش جای فلنج تخلیه و بوشن پرکن اقدام به مو نثا ژ کل کار می کنیم . پس از مونتاژ اقدام به جوشکاری نمود.

سختی گیرهای صنعتی پس از سنگ زنی پلیسه های جوش به وسیله دستگاه سند بلاست مطابق با استاندارد 2/1/2 نموده که پس از ان با سه لایه رنگ  ضد زنگ و اپوکسی با گرید آشامیدنی به ضخامت 180میکرون در سه مرحله می نمایند. مرحله بعدی تکمیل سختی گیر فلزی لوله کشی می باشد. استفاده از شیر سختی گیر سلووالو ارزانترین و در دسترس ترین نوع ان است که به صورت نیمه اتوماتیک می باشد جهت سهولت در راهبری سختی گیری می توان از شیرهای تمام اتوماتیک سختی گیر رزینی نیز استفاده نمود .

 

 رزین سختی گیر

 RESIN رزین از دانه به شکل معمول از پتاسیم و سدیم پوشانده شده که پس از عبور آب سخت از روی آنها یون منیزیم و کلسیم آبهای سخت با پتاسیم و سدیم جایگزین می شود که پس از اشباح شدن رزین توسط آب نمک احیا می گردد. از این رو شستشوی دوره ای بگواش در همه نوع سختی گیر الزامی است. این نوع رزین ها در سه نوع رزین آنیونی/رزین کاتیونی/رزین میکس بد موجود می باشند.و بهترین نوع رزین سختی گیر پرولایت می باشد که در بازار ایران به طور گسترده موجود می باشد.