بایگانی برچسب برای: تصفیه آب

«اسمز معکوس» (Reverse Osmosis) که معمولا به اختصار با عنوان «RO» شناخته می‌شود، فرایندی است که در آن «آب دیونیزه» (Deionized Water) توسط یک غشا نیمه‌تراوا تحت فشار تولید می‌گردد.

 

اسمز معکوس چیست؟


اسمز معکوس یا اسمز وارونه (یا گذرندگی وارونه) (به انگلیسی: Reverse Osmosis ) فرایند تصفیه آبی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا برای تولید آب خالص و حذف یون‌ها، مولکول‌ها و ذرات بزرگتر حل‌شده در آب استفاده می‌شود.

 

اسمز معکوس یکی از بهترین روش ها برای حذف یونه ای محلول در آب است. از آنجا که فقط مولکول های آب قادر به عبور از منافذ غشای نیمه تراوا هستند ، در نتیجه تقریبا تمامی یون ها و مولکول های محلول ( از جمله نمک ، قند و املاح موجود در آب ) پشت غشاء باقی می مانند و از آب حذف می شوند.

مهمترین اجزای سیستم اسمز معکوس


یک سیستم اسمز معکوس از5 اصلی جز تشکیل شده است که هر کدام وظیفه‌ی منحصر به فردی را بر عهده دارند. مجموع عملکرد صحیح اجزای سیستم اسمز معکوس باعث می‌شود آب الوده پاکسازی شده و تبدیل به آب تمیز و قابل مصرف در صنایع و یا حتی آب آشامیدنی شود.

 

1- ماژول‌های اسمز معکوس و محفظه‌ فشار (Pressure Vessel)

پرشر وسل یا وسل ممبران، MEMBRANE PRESSURE VESSEL ، محفطه‌ای است که در داخل آن ممبران دستگاه آب شیرین کن قرار می‌گیرد و این محفطه برای تحمل فشار و نگهداری و محافظت از ممبران RO بوده و جنس آن FRP، فایبر گلاس، استیل و یا PVC می‌باشد.

طراحی و ساخت پرشروسل متناسب با سایز و اندازه ممبران دستگاه تصفیه آب صنعتی می‌باشد و که در دستگاه تصفیه آب جزو تجهیزات اساسی این دستگاه می‌باشد.

قطعات پرشروسل شامل مجراهای ورودی و خروجی در دو انتهای وسل بوده بطوری که ممبران به سادگی آب بند می‌شود و موجب ایجاد فشار اسمزی می‌گردد.

و دارای  کاربرد سیستم تصفیه آب اسمز معکوس ، صنایع و واحدهای نمک ‌زدایی ، اولترافیلتراسیون ، نانو فیلتراسیون می باشد.

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

 

 

 

2- فیلتر کارتریج (Cartridge Filter)

فیلتر کارتریج به استوانه ای توخالی گفته یشود که بدنه آن از پلی پروپیلن، کربن اکتیو و پلی استر ساخته میشود. بر اساس ساختار کلی الیاف و پوشش اصلی این گروه از فیلترها، می توان آنها را در سه گروه اصلی تقسیم بندی کرد. انواع فیلتر کارتریجی تصفیه آب شامل موارد زیر می باشد:

  • فیلتر تصفیه آب کارتریجی فشرده

در ساخت و تولید فیلتر کارتریج فشرده از جنس پلی پرولین استفاده میشود که با حرارت زیاد به هم فشرده شده و سطحی هموار را بوجود می آورند. با توجه به قطر منافذ موجود در بافت پلی پرولین فشرده قدرت حذف مواد ذائد معلق در سیال توسط این گروه از فیلترهای میکرونی متفاوت می باشد.

  • فیلتر کارتریج الیاف تابیده

الیاف تشکیل دهنده این گروه از فیلترهای کارتریجی تصفیه آب در هم تابیده میشوند و در نهایت به شکل استوانه ای تبدیل خواهند شد. بر روی برخی از این نوع فیلترها پوشش و محافظ قرار میگیرد تا بافت آنها ثابت بوده و در اثر برخورد با ذرات معلق در آب دچار اختلال نشوند.

  • فیلتر کارتریج چین خورده (Pleated)

همان طور که از نام این گروه از فیلترها مشخص است، ورق مسطح از جنس پلی پروپلین و پلی استر به بخش های بسیار کوچک تقسیم شده و حالت چین خورده پیدا می کنند. از قرار گرفتن چین های ریز این ورق ها بر روی یکدیگر در نهایت استوانه ای توخالی تشکیل میشود که در تصفیه آب کاربرد بسیار زیادی دارد. قطر منافذ موجود بر روی فیلترهای میکرونی کاملا با هم متفاوت بوده و در انواع 1، 2، 3، 5، 10 و 20 میکرون در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.

 

 

3- پمپ فشار بالای اسمز معکوس (RO High Pressure Pump)

پمپ های فشار قوی یکی از اجزای اصلی هر سیستم RO می­باشد. این پمپ ها باید جریان یکنواخت برای المنتهای RO فراهم آورد. طراحی این پمپها باید به گونه ­ای باشد که نرخ جریان مورد نظر در فشار مطلوب سیستم را برای شرایط مختلف کاری عمر غشا تأمین نماید.

مصرف انرژی پمپ فشار قوی، یکی از موارد هزینه بر سیستم RO  است. لذا بازدهی انرژی بالای این پمپها یکی از فاکتورهای اساسی در ارزیابی اقتصادی سیستم است.

اغلب در سیستم های RO با فشار کمتر از  Psig400 پمپ های سانتریفوژ مورد استفاده قرار می­گیرند. در این پمپها هنگامی که آب به خارج پروانه رسید بیشترین سرعت را دارد، آنگاه با خارج شدن آب از پمپ سرعت به فشار تبدیل می­شود.

پمپ های سانتریفوژ دارای قابلیت تولید فشار و جریان پیوسته و یکنواخت هستند. لیکن در برخی مواقع برای ایجاد فشار بالای مورد نیاز در سیستم RO احتیاج به پمپی با پروانه بزرگ از لحاظ ابعاد یا پروانه استاندارد با سرعت بسیار زیاد است. در چنین مواردی از پمپهای سانتریفوژ چند مرحله­ای استفاده  می­شود. در پمپ های سانتریفوژ چند مرحله ­ای به منظور بالا بردن فشار تعدادی از پروانه­ ها را بصورت سری بهم متصل می­نمایند. یک یاتاقان آب را از پره قبلی جمع‌آوری کرده و وارد پره بعدی می‌کند.

 

 

4- اسکلت ساختاری واحد اسمز معکوس (RO Skid)

بهترین روش ایجاد یک اسکلت مقاوم و با دوام برای احداث واحد اسمز معکوس قاب پودر پوشش، فولاد کربن با پوشش ضد خوردگی است. تمام اجزای سیستم اسمز معکوس بر روی این اسکلت نصب و پیکربندی می‌شود. این ساختار به گونه‌ای طراحی شده که مقاومت بالایی در برابر ارتعاشات سنگین پمپ های فشار بالا داشته باشد.

 

5-کنترل پنل سیستم (Control Panel)

در نهایت سیستم اسمز معکوس باید توسط یک اپراتور انسانی کنترل شود. به همین خاطر از PLC های پیشرفته یا یک ریزپردازنده استفاده می شود. انتخاب نوع سیستم کنترل کننده بستگی به تعداد و پیشرفتگی پارامتر‌هایی دارد که می‌بایست کنترل شود. سیستم کنترل کننده همچنین می‌تواند برای مدیریت واحدهای چندگانه به طور همزمان استفاده شود، به طوری که واحد‌ها بصورت اتوماتیک به فعالیت خود ادامه دهند.

 

منظور از آلودگی آب، آلودگی پهنه‌های آبی معمولاً توسط فرایندهای انسانی است. پهنه‌های آبی برای مثال شامل دریاچه ها، رودخانه ها، اقیانوسها سفره‌های آب و آب‌های زیرزمینی است. هنگامی که آلودگی‌ها به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم بدون تصفیه از مواد ترکیبی مضر در آب‌ها تخلیه می‌شوند، آلودگی آب‌ها بیشتر می‌شوند. آلودگی آب‌ها بر گیاهان و ارگانیسم‌های زنده درون این آب‌ها اثر می‌گذارند. تقریباً در همه موارد، این اثرات علاوه بر گونه های منفرد و جمعی، گروه‌های زیستی طبیعی را نیز تخریب می‌کند.

آلودگی آب مهم‌ترین علت مرگ و بیماری در سراسر جهان است، به عنوان مثال به دلیل بیماری‌های منتقله از آب.طبق گزارش‌های سازمان جهانی بهداشت در سال ۲۰۳۰ از هر ۳ نفر یک نفر دسترسی به آب آشامیدنی ایمن نخواهد داشت.

 

دلایل آلوده شدن آب


در ادامه دلایل آلوده شدن منابع آب رو مورد بررسی قرار می دهیم:

 

1- آلودگی منابع آب با وارد شدن فاضلاب

زباله های انسانی، مواد شیمیایی خانگی، داروها، محصولات بهداشت شخصی، آب استفاده شده از سینک، دوش و… بعد از خارج شدن از خانه وارد فاضلاب می شوند. در کنار این آب باران هم می تواند باعث وارد شدن زباله ها، روغن و مواد شیمیایی به فاضلاب شود.

بر اساس گزارش سازمان ملل، بیش از 80 درصد فاضلاب در جهان بدون تصفیه یا استفاده مجدد به محیط زیست راه پیدا می کند. این آمار در کشورهای کمتر توسعه یافته می تواند به 95 درصد هم برسد.

در آمریکا، تاسیسات تصفیه فاضلاب روزانه حدود 34 میلیارد گالن فاضلاب را تصفیه می کنند. این تاسیسات آلاینده هایی را مثل پاتوژن ها، فلزات سنگین، مواد شیمیایی سمی و… در پسماندهای صنعتی قبل از تخلیه به آبراه ها تصفیه می کنند. با این حال EPA* عنوان می کند که سیستم های تصفیه فاضلاب به دلیل استفاده از روش های قدیمی و در مواردی ناکارامد تاثیر زیادی را در تصفیه فاضلاب ندارند و سالانه بیش از 850 میلیارد گالن فاضلاب تصفیه نشده به آب های آزاد راه پیدا می کنند.

* EPA مخفف Environmental Protection United States Agency به معنی سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا می باشد.

 

 

 

2- آلودگی های نفتی در آب

نفت یکی از حیاتی ترین منابع انرژی در جهان است، توزیع نابرابر نفت در سراسر جهان باعث شده تا نیاز به انتقال آن از طریق کشتی ها در اقیانوس یا خطوط لوله کشی در خشکی باشد. انتقال و حمل نفت به کشتی ها و البته شکستگی خطوط انتقال نفت می تواند باعث وارد شدن نفت به محیط زیست و آسیب زدن به آن شود. نشت نفت در اقیانوس ها و مناطق ساحلی می تواند مشکلات زیادی را به دنبال داشته باشد. حتما تا الان خبرهایی را مبتی بر آلوده شدن اقیانوس ها به دلیل نشت نفت شنیده اید.

اکثر آلودگی های نفتی در آب، به همین موضوع مربوط می شوند. نشت نفت به اقیانوس ها در حین انتقال و آلودگی منابع آب می تواند باعث کشته شدن حیوانات آبزی و بروز فاجعه های زیست محیطی شود. علاوه بر این تقریبا 50 درصد از 1 میلیون تن نفتی که هر سال به محیط های دریایی وارد می شوند، در کنار نشت نفت کش ها، می تواند ناشی از دیگر عوامل مثل کارخانه ها باشد.

اثرات مخربی که نشت نفت می تواند برای انسان ها به دنبال داشته باشد به دلیل بخارات سمی و البته استفاده از غذاهای دریایی است. در کنار این حتی قایق رانی در محیط های آلوده به نفت هم می تواند تاثیرات مخربی را برای سلامتی به دنبال داشته باشد.

 

 

 

 

3- وارد شدن آلودگی های کشاورزی به آب

باور کنید یا نه، صنایع کشاورزی حدود 70 درصد منابع آب شیرین را در جهان استفاده می کنند و در کنار این عامل اصلی مشکلات آلودگی آب در جهان هستند. در آمریکا، کشاورزی و دامداری منبع اصلی آلودگی رودخانه ها، تالاب ها و دریاچه ها می باشند. علاوه بر منابع آب های سطحی، کشاورزی می تواند عامل آلودگی آب های زیر زمینی هم باشد. با هر بار بارش باران، مواد شیمیایی سمی مثل آفت کش ها، کودها و… با آبراهه ها شسته شده و وارد منابع آب های زیر زمینی می شوند. این موضوع می تواند حجم زیادی از آب های زیر زمینی را آلوده کند.

توجه کنید که آلودگی منابع آب می تواند باعث کاهش سطح کیفی محصولات کشاورزی هم شود، که این موضوع سلامت انسان ها را به خطر می اندازد. امروزه در سراسر جهان، بسیاری از محصولات کشاورزی به دلیل آبیاری با منابع آب آلوده با سطح کیفی بسیار پایین تولید می شوند. مصرف این محصولات کشاورزی می تواند خطرات زیادی را برای سلامتی به دنبال داشته باشد.

 

 

 

4- آلودگی آب با مواد رادیو اکتیو

زباله های هسته ای ناشی از پروژه ها و فرایندهای صنعتی، پزشکی و علمی باعث تولید مواد رادیو اکتیو شده که در محیط زیست آزاد می شوند. زباله های رادیو اکتیو معمولا توسط نیروگاه های هسته ای استخراج اورانیوم، تولید و آزمایش سلاح های نظامی، دانشگاه ها و بیمارستان (برای اهداف تحقیقاتی و تولید دارو) تولید می شوند. این آلاینده ها می توانند قرن ها در محیط زیست باقی بمانند و اثرات مخربی را برای محیط زیست به دنبال داشته باشند.

 

 

 

5-آلودگی آب با جامدات معلق و رسوبات

برخی از آلاینده‌ها (موارد، ذرات و مواد شیمیایی نیز وجود داند که در آب حل نمی‌شوند و به دلیل سبک بودن نیز ته نشین نمی‌گردند در نتیجه به صورت معلق در آب وجود دارند. این ذرات معلق حتی برای ارگانیسم‌هایی که در درون آب قرار دارند نیز کشنده هستند.

همچنین ذرات خاک هم به دلایل مختلفی مانند باران و باد وارد آب رودها،دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها می‌گردند و در بستر آن ته نشین می‌شوند که در صورت ته نشین شدن انباشتگی زیاد رخ می‌دهد و جر آلاینده‌ها به حساب میاید.

فرسایش ناشی از حذف درختان حافظ خاک نیز که غالباً در نزدیکی آبراهه‌ها به وجود آمده یا بر اثر حمل خاک توسط آب‌های زراعی یا بارندگی روی معادن و اطراف جاده‌ها، می‌تواند با افزایش بیش از حد جامدات معلق و رسوبات در رودها و دریاچه‌ها گردد.مورد درگیر ذرات معلق در آب نشست های رسوبات در کف منابع آب باعث پوشانده شدن سنگریزه های بستر شده است و این باعث میشود تخم گذاری ماهی های همچون سالمون و تروت که دو نوع ماهعی از خانواده قزل آلا هستند کاهش یابد و یا به کلی نابود شود.

از طرفی هم حضور مواد معلق در داخل آب مانع از نفوذ نور خورشید به داخل آب می‌شوند. نور خورشید برای فرایند فوتوسنتز گیاهان کف آب مورد نیاز است.

 

 

 

6- آلوده شدن آب با ترکیبات آلی سنتز شده

ورود ترکیبات آلی از نوع سنتزی به اکوسیستم محیط زیستی عمدتاً از طریق فعالیت‌های انسان اتفاق می افتد. افزایش تولید ترکیبات سنتزی، نشت در حین انتقال و استفاده بی رویه از این محصولات در کاربردهای مختلف، از جمله مسیرهای ورود ترکیبات سنتزی به اکوسیستم زیستی انسان است. این ترکیبات در افزودنی‌های سنتزی، خوراکی، داروها،رنگ‌ها، الیاف سنتزی و حلال‌ها وجود دارد. این ترکیبات به دلیل سمی بودن به دلیل فرآیندهای تولید سنتزی در مقابل تجزیه توسط میکروب‌ها مقاوم هستند.

 

7- آلوده شدن اب با گرما

گرما معمولا از نظر بیشتر مردم، یک آلوده کننده و حداقل به عنوان یک عامل فاسد کننده شیمیایی نیست، گرچه افزایش دمای آب بدن سبب تاثیرات زیانباری به بزرگی بسیاری آلوده کننده های شیمیایی می شود.

سرعت هر واکنش شیمیایی، شامل تنفس آبزیان و اکسایش تقریبا با افزایش دما به ازاء هر 10c دو برابر می شود. در آب های آلوده شده حرارتی، ماهی ها به علت افزایش سرعت تنفس به اکسیژن بیشتری نیاز دارند. تهدید بیشتر به زندگی آبزیان از طریق کلرینه کردن آب های سرد برای استفاده می باشد. این کار برای جلوگیری از رشد باکتری ها انجام می شود. کلر به روی موجودات زنده محیط تاثیر می گذارد. کلر، موجودات زنده میکروسکوپی را که بعضی از زنجیره های غذایی اهمیت دارند از بین می برد.

 

8- آلودگی آب با وارد شدن مواد شیمیایی معدنی و کانی ها

این گروه از آلوده کننده های آب شامل نمک های معدنی و اسیدهای معدنی و ترکیبات فلزی است. حضور این آلوده کننده ها در آب سه نتیجه عمومی شامل اسیدیته، شوری و سمی بودن آب را فراهم می آورد.

خاصیت اسیدی (اسید یته): با اهمیت ترین منابع برای افزایش دادن اسید یته شامل زهکشی معادن و باران اسیدی است.

شوری: شوری آب مشاهده غیر معمولی نمی باشد بلکه حدود 97 درصد از کل آب های جهان در اقیانوس ها و دریاها به صورت آب نمک هستند و 3 درصد باقیمانده آب شیرین نامیده می شود.

سمیت: خاصیت سمی تعدادی از ترکیبات معدنی خصوصا عناصر سنگین فلزی سال ها شناخته شده است. تعدادی از این ترکیبات که خواص مطلوبی دارند، مرتبا تولید می شوند. احتیاط لازم، ضامن امنیت اشخاصی است که در امر تولید در گیرند.

سمی ترین این مواد در محیط زیست، شامل مواد حاوی جیوه، سرب، کادمیوم، کروم و نیکل می باشند. این فلزات در بدن موجودات زنده جمع و به مدت زمان طولانی باقی می مانند و به عنوان مجموعه سم عمل می نمایند.

 

 

9-عومل بیماری زا

ب دارای پتانسیل حمل موجودات ریز بیماری زا که سلامتی و زندگی را به خطر می اندازند می باشد. میکرب های بیماری زا متناوب در سراسر آب منتقل می شوند و می توانند باعث عفونت در ناحیه روده (تیفوئید، اسهال خونی، پاراتیفوئید، وبا) شوند و مسئولیت ایجاد بیماری فلج اطفال و یرقان را بر عهده دارند. از لحاظ تاریخی اولین دلیل برای کنترل آلودگی آب ها، جلوگیری از بیماری هایی است که مولد آن ها در آب وجود دارد. عوامل ایجادکننده بیماری را نمی توان کنترل و سلامت کامل را تامین کرد.

روزانه میلیون ها از موجودات توسط افراد دفع می شود. این ساکنین مدفوع انسان یک محیط زیست را با این شرایط در آب های طبیعی پیدا نمی کنند تا تولید مثل کنند و به سرعت از بین می روند.

بیماری هایی که توسط آب های آلوده به انسان سرایت می کنند شامل:

الف: بیماری انگلی (لیپتوسپیرا ایکترو هموراژه) که به تب یا ویل معروف شده است.

ب: کرم ها، تخم کرم هایی مانند اسکاریس، تریکوسفال (کرم شلاقی) و کرم قلابدار ممکن است از طریق خاک و آب آلوده به آن ها وارد بدن انسان شود و ایجاد بیماری نمایند.

ج: بیماری وبا

د: بیماری های ویروسی (آب در انتقال دو نوع ویروس پولیویروس و هپاتیت عفونی) نقش موثری ایفا می کند.

 

10- مواد غذایی گیاهی

مواد غذایی عامل محدود کننده مهمی در رشد همه گیاهان است. در کنار عوامل دیگر سرعت و فراوانی رشد گیاهان متناسب با مقدار ماده غذایی در دسترس است. مشخص شده که پانزده تا بیست عنصر برای رشد گیاهان سبز مورد نیاز است.

بیش از 70 درصد از ترکیبات فسفره در فاضلاب ها در اثر استفاده از شوینده های خانگی ایجاد می شود و باید اقدام کنترل کننده ای روی این مسئله انجام گیرد.

 

 

جلوگیری از آلودگی آب


درسته که نمیتونیم بطور کامل از آلودگی آب جلوگیری کنیم اما میشه با رعایت نکاتی روند پیشرفت اون رو به حد خیلی زیاد کاهش داد که در اینجا چند مورد از این روش ها رو میگیم.

  1. جلوگیری از ورود فاضلاب ها به درون رودخانه ها
  2. آموزش دادن مردم و مخصوصا کشاورزان
  3. تصفیه فاضلاب
  4. تصفیه آب با روش اسمز معکوس
  5. صرفه جویی در مصرف آب، که دیگه نیازی به تصفیه آب آلوده نباشه
  6. روغن، رنگ و زباله رو درون سینک ظرفشویی، دستشویی و توالت نریزیم
  7. استفاده نکردن زیاد از کودها و حشره کش ها
  8. بکارگیری یک رویکرد زیربنایی سبز جهت بهبود ظرفیت مدیریت آب‌های خروشان در کل سیستم، و کاهش سربارهای روغنی تصفیه خانه‌ها
  9. تعمیر و جایگزین کردن تجهیزات کار کرده و معیوب
  10. افزایش ظرفیت هیدرولیکی سیستم جمع آوری فاضلاب (بیشتر اوقات گزینه ی خیلی گرونی هست)
  11. دفن کود های جانوری به مدت 6 ماه در زیر خاک
  12. هر 3 ماه وضعیت لوله کشی داخلی ساختمون رو کنترل کنین تا پوسیدگی، ترکیدگی لوله نداشته باشه، برای انجام این کار میتونین از افراد فنی کار و لوله کش کمک بگیرین.

 

اثرات مخرب آلودگی آب


تغییر در طعم، بو و رنگ آب اصلی ترین اثر ورود مواد آلاینده به منابع آبی می باشد، اما وجود این مواد تاثیرات مخرب زیادی بر سلامت انسان و طبیعت ایجاد می کند که برخی از آنها عبارتند از:

  • شیوع بیماری های واگیردار و عفونی بخاطر ورود پساب های بیمارستانی
  • ورود فلزات سنگین سرطان زا به منابع آبی
  • ازدیاد ابتلا به سرطان بخاطر ورود مواد رادیواکتیو به منابع آب زیرزمینی
  • بروز مشکلات تنفسی برای موجودات
  • ایجاد مسمومیت بخاطر ورود مواد غیرآلی به آب
  • برهم زدن تعادل زیستی در اثر رسوب مواد معلق در آب و از بین رفتن محل تخم گذاری ماهی ها

 فیلتر ممبران های تصفیه آب یکی از عناصر اصلی فیلتراسیون در سیستم های تصفیه آب محسوب می شوند، زیرا با دقت بسیار بالایی که دارند، تقریبا همه آلاینده های موجود در آب را حذف می کنند. اما موضوع این است، که در سال های اخیر به دلیل وارد شدن ممبران های تقلبی با ظاهری شبیه ممبران های معروف و شناخته شده ای مانند فیلمتک باعث شده است خریداران زیادی متحمل هزینه های گزاف برای نگهداری از سیستم تصفیه آب خود شوند.

بنابر این لازم است در مورد نحوه تشخیص ممبران های تصفیه آب اصل از تقلبی مواردی را با هم بررسی کنیم. البته که تشخیص فیلتر ممبران اصل از تقلبی کار بسیار دشواری است، که حتی در برخی موارد برای افراد کارشناس در این زمینه نیز مشکل به نظر می رسد؛ اما شاید با دانستن یک سری اطلاعات در رابطه با تفاوت ممبران های اصل و تقلبی به ما کمک کند خرید مطمئن تری داشته باشیم.

 

 

روش‌های تشخیص فیلتر ممبران اصلی اسمز معکوس


یک سری از پارامترها وجود دارند، که جهت تشخیص ممبران های اصل از تقلبی می توانند موثر باشند. برخی از مهم ترین این پارامترها شامل موارد زیر می باشند:

تعداد لایه های فیلتر ممبران

تعداد لایه های فیلتر ممبران ملاک تعیین کننده برای کیفیت آن نیست، مخصوصا زمانی که قرار است برندهای مختلف ممبران با یک دیگر مقایسه شوند. اما بعضا برخی از افراد سودجو در تولید ممبران برای کم شدن هزینه های تولید تعداد لایه کمتری را نسبت به فیلتر ممبران اورجینال برای فیلتر قرار می دهند. کم کردن تعداد لایه ها در تصفیه آب تاثیر دارد. تعداد لایه های فیلتر ممبران مشخص است و می توانید آن ها را بشمارید. می توانید تعداد لایه های فیلتر را با اطلاعات شرکت سازنده فیلتر ممبران اصلی مقایسه کنید.

 

برند فیلتر ممبران

برند فیلتر را هم مورد توجه قرار دهید . بعضی اوقات این برند، نام یک فروشگاه تا تولید کننده است. برند را در اینترنت جستجو نمایید که آیا این برند سازنده فیلتر ممبران می باشد؟ اگر این نیست پس به طور حتم فیلتر تقلبی است. خیلی مهم است که در این مورد دقت کنید که فیلتر یک برند واقعی را داشته باشد. چندین و چند برند داخلی در بازار وجود دارد که با سرچ کردن و کمی تحقیقات به آن ها پی می برید.

 

نوع بسته بندی

تمام فیلترهای ممبران تصفیه آب اصل، دارای بسته بندی مشخص شده‌ای هستند که با دیگر ممبران‌های تصفیه آب متفاوت می‌باشند. تولیدکنندگان ممبران هم برای بسته بندی این فیلترها طراحی‌های ویژه‌ای از خود نشان می‌دهند. در زمینه بسته بندی باید به این نکته توجه داشت که مشخصات فیلتر یا اطلاعات آن روی محصول و بسته درج شده باشد و همخوانی دقیقی با محصولات درون بسته داشته باشد. از دیگر نکات در این زمینه آن است که فیلترهایی که اصل و اورجینال هستند، دارای کیفیت بسته بندی خیلی بالاتری می‌باشند.

 

لیبل روی فیلتر ممبران

منظور ما از لیبل فیلتر ممبران همان برچسب مشخصات است که کنار جعبه چسبانده شده است. این لیبل حاوی اصلاعات مختلفی است که در ادامه به توضیح هر کدام می‌پردازیم:

  1. سریال نامبر: عدد منحصر به فردی که برای هر ممبران مشخص شده است.
  2. GMID: مخفف واژه “Global Model Identification Number” است و یک شماره منحصر به فرد برای آن مدل ممبران است. بطور مثال GMID برای ممبران BW30-400 با شماره ۹۸۶۵۰ تعیین شده است.
  3. عدد ۳ رقمی: منظور از این عدد برای ما مشخص نیست!
  4. مدل ممبران: بطور مثال BW30-400 Dry

با توجه به اطلاعات موجود روی لیبل به دو طریق تشخیص فیلتر ممبران اصلی از تقلبی امکان پذیر است!
روش اول از طریق عدد ۳ رقمی است، که در ممبران‌های اصلی این عدد در رنج ۱۰۰ یا ۲۰۰ است. ولی ممبران‌های تقلبی با اعدادی در رنج ۷۰۰-۸۰۰-۹۰۰ یا حتی ۰۴۵ مشخص شده‌اند!
روش دوم از طریق فونت استفاده شده برای نوشتن مدل ممبران است. مدل ممبران‌های تقلبی با فونت خیلی تمیز نوشته شده که ظاهرا با پرینتر لیزری چاپ شده است. در حالی که، مدل ممبران اصلی با فونتی شبیه چاپگر‌های سوزنی نوشته شده ‌است، که ظاهری شبیه پیکسل دارد.

 

میزان حجم آبدهی فیلتر ممبران

بر روی همه فیلترهای ممبران حجم آبدهی آن ها ذکر شده است، دقت کنید این مقدار با مقدار روی جعبه و لیبل محصول یکسان باشد. حجم آبدهی با ظرفیت تولید آب فیلتر ممبران بر حسب متر مکعب بر ساعت یا گالن در دقیقه بیان می شود.

 

وزن فیلتر ممبران

در میان تمام پارامترهای تشخیص فیلتر ممبران اصلی از غیر اصل، موضوع وزن هم می‌تواند تعیین کننده باشد. اصولا تعداد لایه‌های ممبران‌های تصفیه آب تقلبی از نمونه اصلی آن خیلی کمتر است و دارای وزن کمتری هم نسبت به ممبران‌های اصلی می‌باشد. پس باید نسبت به وزن آن‌ها هم اطلاعات کامل داشته باشید که موقع خرید، ممبران های تقلبی را خریداری نکنید.

 

بوی مواد نگهدارنده 

 

به دلیل حساسیت بالایی که فیلترهای ممبران دارند، بلافاصله بعد از تولید در کارخانه بسته بندی می شوند. داخل بسته بندی آنها از مواد نگهدارنده برای جلوگیری از خراب شدن فیلتر ممبران استفاده می شود.

بعد از تولید به این دلیل که ممبران در تماس با هوای آزاد دچار کاهش کیفیت و طول عمر نشود، به محض تولید آن را بسته بندی می کنند. بنابر این با باز کردن بسته بندی فیلتر ممبران باید بوی مواد نگهدارنده را استشمام کنید.

 

 

سرتیفیکیت فروشنده (وارد کننده) ممبران

بعضی از شرکت‌های فروشنده ممبران ادعا می‌کنند که خودشان مستقیم اقدام به خرید از نمایندگی کرده‌اند و از طرف شرکت سازنده گواهی معتبر (سرتیفیکیت) دارند. ولی متاسفانه اکثرا این ادعای کذبی بیش نیست و سرتیفیکیت آن‌ها جعلی هست!
آیا قابل تشخیص است؟ این مورد روش دقیقی نیست ولی در بعضی موارد قابل تشخیص است. به این صورت که اگر مشاهده کردید هویت ایرانی شرکت وارد کننده ممبران درون سرتیفیکیت مشخص است، در جعلی بودن آن به هیچ وجه شک نکنید. دلیل آن هم کاملا مشخص است!

 

 

فیلتر ممبران چه برندی را بخرم؟

حال که برخی از پارامترهای تشخیص ممبران های اصل از تقلبی را بررسی کردیم، می توان به سختی این فرایند پی برد. بنابر این این که ممبران چه برندی را بخرید؟ مهم است اما نه به اندازه خرید از فروشگاه یا وب سایت معتبری که تضمین کننده محصول خریداری شده توسط شما باشد,

در انتخاب برند فیلتر ممبران تصفیه آب بهتر است با مشورت یک فرد کارشناس با توجه به نوع آب ورودی و هدف از تصفیه آب، محصول مناسب برای کاربرد مورد نظرتان را انتخاب کنید.

این نکته را در نظر داشته باشید، که با توجه به زیاد شدن فیلترهای ممبران تقلبی در بازار ایران، تنها راه اطمینان از خرید محصول اصل مراجعه به فروشگاه ها یا وب سایت های معتبر می باشد.

فیلتر کارتریج‌ها سیستمی هستند که عمل فیلتراسیون را با دقت بالایی انجام می‌دهند. در درون این فیلترها، یک سری محفظه و المان‌هایی قرار گرفته که به آن‌ها کارتریج‌گفته می‌شود. از این سیستم بیشتر در مرحله پیش از تصفیه استفاده می‌کنند. باید عنوان کرد که فیلتر کارتریج‌ها در صنایع زیادی از جمله صنایع الکتریکی، صنایع غذایی، سیستم تصفیه آب، سیستم تصفیه فاضلاب و … استفاده می‌گردد. ما در این مقاله قصد داریم تا شما را هرچه بیشتر با فیلتر کارتریج‌ها و هوزینگ فیلتر کارتریج بیشتر آشنا کنیم. پس با ما تا انتهای مقاله همراه باشید.

هوزینگ فیلتر کارتریج چیست؟


هوزینگ به مخزن استوانه ای شکل با بدنه استیل، شیشه ای و PVC گفته میشود که در داخل آن انواع مختلف فلیترهای کارتریجی با توجه به دبی آب قرار گرفته میشود. در ساختار کلی هوزینگ یک مخزن استوانه ای و ورودی گنبدی شکل با قابلیت باز و بسته شدن وجود دارد که از قسمت انتهایی امکان باز کردن آن وجود ندارد. فیلترهای کارتریجی تصفیه آب در داخل این محفظه قرار گرفته و برای تصفیه آب در بخش های نیمه صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرند.

 

انواع هوزینگ


هوزینگ ها بر اساس جنس بدنه و تعداد فیلترهای موجود در آنها تقسیم بندی شده و در گروه های مختلفی قرار میگیرند.

 

  • هوزینگ تک المانه

جنس هوزینگ‌های تک المانه بیشتر از نوع استیل، شیشه و یا PVC است و از این هوزینگ‌ها بیشتر در مواقعی استفاده می‌شود که دبی آب میزانی کمتر از 5 مترمکعب بر ساعت داشته باشد. همان گونه که از نام این مدل از هوزینگ‌ها پیداست، در داخل آن تنها یک فیلتر قرار داده شده است. از هوزینگ‌های تک المانه برای سیستم تصفیه آب خانگی استفاده می‌کنند.

 

 

  • هوزینگ چند المانه

تعداد فیلترها و کاتریج‌هایی که در این مدل از هوزینگ استفاده می‌شود بسته به میزان دبی آب و یا محیطی که در آن قرار است به کار رود، می‌تواند متفاوت باشد. جنس بدنه هوزینگ‌های چند المانه از نوع استیل است. از جمله انواع مختلف هوزینگ‌های چند المانه استیل می‌توان به استیل 304، استیل SS316 و همچنین هوزینگ استیل SS316L اشاره کرد.

 

 

  • هوزینگ فیلتر کارتریجی استیل

با توجه به نقش بسیار مهم فیلترهای میکرونی یا کارتریجی در پیش تصفیه آب سیستم های RO، هوزینگ ها بیشتر برای محیط های صنعتی و نیمه صنعتی طراحی و تولید می گردند. به منظور بالا بردن کارایی و طول عمر این گروه از تجهیزات، بدنه آنها از جنس استیل 304، SS316 و SS316L ساخته میشود. این نوع هوزینگ توانایی تحمل فشار تا 12 بار را دارا بوده و به همین خاطر در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.

 

 

 

  • هوزینگ پی وی سی

هوزینگ فیلترهای کاتریج از جمله پرکاربردترین هوزینگ‌های میکرونی هستند. از این هوزینگ‌ها علاوه بر صنعت و دستگاه‌های شیرین‌کننده آب، در انواع ماشین‌های لباسشویی و دستگاه‌های تصفیه آب نیز استفاده می‌گردد. این مدل از هوزینگ‌ها جزو خانواده‌های هوزینگ تک المانه هستند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های هوزینگ PVC این است که به جلبک‌ها امکان رشد نمی‌دهند و همین ویژگی دلیل استفاده آن در سیستم‌های تصفیه آب است.

 

 

 

  • هوزینگ شیشه ای

از این مدل از هوزینگ‌ها زمانی که نیاز است تا از میزان آلوده شدن فیلتر مطلع شد، استفاده می‌کنند. در ساخت هوزینگ‌های شیشه‌ای از شیشه‌هایی که توانایی تحمل فشار 5 بار را دارند بهره می‌برند. این مدل از هوزینگ‌ها هم مانند هوزینگ PVC جزو خانواده هوزینگ‌های تک المانه هستند و در سیستم‌های تصفیه آب شرب خانگی کاربرد دارند.

 

فیلتر کاتریج چیست؟


فیلتر کاتریج‌ها استوانه‌هایی توخالی هستند که جنس بدنه آن‌ها از پلی‌استر، یا کربن اکتیو و یا پلی‌پروپیلن است. فیلترهای میکرونی (کارتریج) بر اساس پوشش و نوع بافتی که دارند، در دسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند. از جمله این دسته‌بندی‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

 

  • فیلتر کاتریج تصفیه آب فشرده

جنس این مدل از فیلتر کاتریج‌ها پلی پرولین بوده و آن‌ها را به کمک حرارت زیاد به هم فشرده می‌کنند تا به یک سطح هموار دست پیدا کنند. بر روی این پلی پرولین‌های فشرده، یک سری منافذی وجود دارند که وظیفه حذف ذرات معلق موجود در سیال را به عهده دارند. هر چه میزان قطر این منافذ کمتر باشد، قدرت حذف ذرات معلق بیشتر می‌گردد.

 

  • فیلتر کاتریج الیاف تابیده

این مدل از فیلتر کاتریج‌ها از الیاف تابیده به یکدیگر تشکیل شده‌اند که در آخر به شکل استوانه تبدیل می‌گردند. همچنین جهت ثابت نگه‌داشتن بافت این الیاف‌ها، بر روی آن‌ها پوشش‌هایی قرار می‌دهند تا در صورت برخورد با ذرات معلق موجود در سیال، دچار مشکل نشوند.

 

  • فیلتر کاتریج چین‌خورده

در ساخت فیلتر کاتریج‌های چین‌خورده، ورق‌های مسطحی که از جنس پلی پروپلین و پلی‌استر هستند را به قسمت‌های کوچکی تقسیم می‌کنند که باعث چین‌خوردگی آن می‌شود. سپس این چین‌خوردگی‌ها بر روی یکدیگر قرار می‌گیرند و در نهایت تبدیل به یک استوانه توخالی می‌شوند که از آن در سیستم تصفیه آب استفاده می‌کنند. قطر منافذی که بر روی این فیلترها ایجاد می‌شود با یکدیگر متفاوت است. بسته به سایز منافذ فیلتر کاتریج چین‌خورده که از 1 تا 20 میکرون متفاوت است، از آن در صنایع مختلف استفاده می‌کنند.

 

کاربرد هوزینگ فیلتر کارتریج


با توجه به قطر منافذ فیلترهای تصفیه آب کارتریجی و نوع این فیلترها و همچنین بدنه و ساختار کلی هوزینگ، از این تجیهزات در محیط های مختلفی می توان استفاده نمود که مهم ترین آنها عبارتند از:

 

عوامل تأثیرگذار بر انتخاب هوزینگ‌ها


زمانی که تصمیم به تهیه هوزینگ گرفته می‌شود، باید به یکسری عوامل مهم و تاثیرگذار دقت کرد. از جمله مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار در انتخاب هوزینگ می‌توان به فشار و همچنین قطر لوله سیال و میزان مصرف آن اشاره کرد.

  • فشار سیال

در صورت استفاده از فیلتر بر سر راه سیال، احتمال به‌وجودآمدن افت فشار زیاد خواهد بود. برای رفع این مشکل، پیشنهاد می‌گردد تا از فیلترهایی        که سایز بزرگ‌تری دارند استفاده کنید تا فشار بیشتری داشته باشید.

 

  • قطر لوله سیال

در هر کدام از هوزینگ‌ها، محلی که سیال از طریق آن وارد و یا خارج می‌گردد، دارای قطر متفاوتی است. ممکن است در برخی مواقع ما نیاز به یک هوزینگی داشته باشیم که دهانه محل ورود و خروج سیال آن قطری برابر با دهانه لوله سیال داشته باشد. برخی دیگر از مواقع هم نیاز است تا فشار سیال افزایش پیدا کند. اکنون باید یک هوزینگ انتخاب شود که محل ورود و خروج سیال آن نسبت به قطر لوله بزرگ‌تر باشد. پس توجه به قطر لوله سیال، یکی دیگر از نکاتی است که پیش از انتخاب هوزینگ باید به آن دقت کرد.

 

  • میزان مصرف

هرچقدر که میزان مصرف بالا برود، باید از هوزینگ بزرگ‌تری استفاده کرد. پس بسته به اینکه چه میزان مصرفی مدنظر ماست، باید دست به انتخاب یک هوزینگ مناسب زد.

 

تصفیه آب ممکن است برای شما جالب باشد که در راستای اهمیت بسیار زیاد نوشیدن آب با سطح کیفی بالا استانداردهای مختلفی برای آب آشامیدنی تعیین شده است. بسیاری از این مفاهیم برگرفته از محدوده و میزان آلاینده های آب هستند. بر اساس این استانداردها نوع آب برای استفاده در بخش های مختلف صنایع مشخص می شود. مثلا در صورتی که سختی آب بسیار بالا باشد آب سخت تعریف می شود و مناسب برای استفاده در برخی از صنایع است. در کنار این در صورتی که میزان املاح آب بسیار کم باشد آب خالص و در برخی دیگر از صنایع کاربرد دارد. برخی از مواردی که استانداردهای آب بر اساس آن تعریف می شوند میزان کدورت، کلر و سختی آب است. در جدول زیر میزان مشخص شده برخی از پارامترهای آب قرار گرفته که استانداردی برای آب آشامیدنی تعریف می شوند.

تصفیه آب

پارامتر TSS در فرآیند تصفیه آب صنعتی


تصفیه آب زمانی که آب و فاضلاب، به‌صورت آزمایشی توسط یک صافی یا فیلتر عبور داده می‌شوند، مواد جامد معلقی بر روی صافی‌ به چشم می‌خورد. این مواد جامد معلق ریز TSS است. اگر این پارامتر با عدد بالایی شناسایی شود، نشان‌دهنده این است که میزان کل مواد جامد معلق در هدف آزمایش شده زیاد بوده و از این نظر دارای آلودگی بالایی است. به دلیل نرسیدن نور خورشید به آب، لجن‌هایی در سطح آب رشد می‌کنند که حیات جانداران زیر آب را به خطر می‌اندازند. این تنها نمونه‌ای از ‌آسیب‌های زیست محیطی TSS است.

نحوه اندازه‌گیری TSS آب

حال می‌خواهیم بدانیم که چگونه می‌‌توان پارامتر TSS را اندازه‌گیری کرد. برای این کار، یک مقدار معین از آب برای مثال یک لیتر آب را وزن می‌کنند. میزان آب آزمایش شده متغیر است. اگر تراکم ذرات بالا باشد، میزان آب کمتری وزن شده و برعکس اگر این تراکم پایین باشد، مقدار آبی که وزن می‌شود، افزایش می‌یابد.

در مرحله بعد، وقتی که داده‌ای دقیق از میزان اندازه‌گیری شده به دست آمد، آب را توسط یک فیلتر تصفیه آب عبور می‌دهند. دقت داشته باشید که وزن این فیلتر باید از قبل اندازه‌گیری شود و حتماً باید اندازه منافذ آن در دست باشد. بعد از اینکه آب از فیلتر عبور داده شد، فیلتر را خشک کرده و دوباره آن را وزن می‌کنند. اختلاف وزن بین فیلتر، قبل و بعد از عبور آب، نشان‌دهنده وزن اندازه‌گیری شده از ذرات جامد معلق در آب است. این پارامتر، با واحد میلی‌گرم در لیتر (ppm) تعریف می‌شود. شاخص کل مواد جامد معلق بعد از اندازه‌گیری وزن فیلتر آب، از طریق فرمول زیر محاسبه می‌شود:

 

 

در این رابطه، جرم فیلتر به علاوه جرم باقی‌مانده بعد از خشک شدن فیلتر است.  هم جرم فیلتر قبل از عبور دادن آب از آن در نظر گرفته می‌شود. حجم نمونه در این رابطه با  و غلظت مواد جامد معلق در نمونه هم با  نشان داده شده است.

 

پارامتر (TDS) Total Dissolved Solids در فرآیند تصفیه آب 


تصفیه آب مواد جامد معلق در آب شامل مواد آلی و غیرآلی یا معدنی می باشند که مقدار زیاد آنها هر واحد آب در نهایت منجر به کاهش کیفیت آب می شود. Total Dissolved Solid که به اختصار TDS نامیده میشوند، به مجموع تمام مواد جامد معلق در آب گفته میشود که کلیه مواد آلی و غیرآلی را شامل خواهد شد. وجود بیش از اندازه این مواد در آب تاثیر نامطلوبی بر کیفیت آن ایجاد نموده و بو و طعم و رنگ آن را تغییر خواهد داد. بر اساس استانداردهای بین المللی واحد اندازه گیری سختی کل آب ppm یا میلی گرم در لیتر می باشد. لازم به ذکر است که مقدار TDS استاندارد در آب آشامیدنی باید در بازه 20 تا 90 ppm باشد و افزایش یا کاهش مقدار آن از بازه فوق مشکلات متعددی را برای سلامت انسان به همراه خواهد داشت.

 

روش های اندازه گیری TDS

برای اندازه گیری مقدار سختی کل آب روش های مختلفی وجود دارد که از رایج ترین آنها می توان به آزمایش آن در محیط های آزمایشگاهی اشاره نمود. با توجه به دسترسی سخت به محیط های آزمایشگاهی و زمان بر بودن انجام بررسی ها بر روی آب، بهترین گزینه استفاده از دستگاه های پرتابل سنجش TDS می باشد. این دستگاه ها پرتابل بوده و بدون نیاز به اتصال به برق می توان از آن در محیط های مختلف استفاده نمود. طرز کار دستگاه سنجش TDS به این صورت است که ابتدا لیوان را از آب مورد نظر پر کنید و دستگاه را داخل آن بگذارید. در صورت بالا یا پایین بودن مقدار آن از حد مجاز بهتر است از نوشیدن آن خودداری نمایید.

 

 

 

پارامتر هدایت الکتریکی (EC) Electrical conductivity 


(EC) نشان دهنده قدرت یونی یک محلول برای انتقال جریان الکتریسیته است و تابعی از قدرت یونی آب (مقدار کاتیون ها و آنیون های موجود در آب) می باشد. هدایت الکتریکی را با واحد میکروزیمنس بر سانتی متر و یا میکرو مو بر سانتیمتر اندازه گیری می کنند.و با دستگاه هدایت سنجی اندازه گیری می شود

هدایت الکتریکی و غلظت کل جامدات محلول (TDS) به صورت یک به یک به هم ارتباط ندارند. اما در محلول های رقیق (مانند آب طبیعی) ارتباط این دو عامل به صورت زیر است:

TDS = 0.5 EC

رابطه بین TDS و EC برای نمونه ها با توجه به ویژگی شیمیایی و فیزیکی آن، فرق می کند.

تصفیه آب

پارامتر سختی کل (Total Hardness (TH 


سختی کل مجموع غلظت یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد. در نتیجه سختی آب، بخشی از TDS آب است. عامل اصلی رسوب گذاری آب، همین سختی آب است. مقدار سختی را برحسب mg/l CaCO3 بیان می کنند. سختی کل با اندازه گیری هر دو یون کلسیم و منیزیم و جمع زدن میزان آنها مشخص می شود.

سختی آب، اساسا به معنی ظرفیت آن در ته نشینی صابون است. صابون عمدتا توسط کاتیونهای کلسیم و منیزیم قابل ته نشینی می باشد.

آب سخت مانع کف کردن صابون می شود. اغلب سختی آب ناشی از چهار جزء می باشد: بی کربنات کلسیم، بی کربنات منیزیم، سولفات کلسیم و سولفات منیزیم.  وجود هر یک از این ترکیب‌ها موجب سختی آب می شود، اگر چه ترکیبات دیگر هم هستند اما کمتر از این موارد موجب سختی آب می شوند.

ترکیبات بوجود آورنده سختی در آب:

Cations Anions 
Ca2+ –HCO3
Mg2+ –SO42
Sr2+ –Cl
Fe2+ –NO3
Mn2+ Sio3-2

 

از آنجا که این دو عنصر (کلسیم و منیزیم) در آب های طبیعی به میزان قابل ملاحظه ای موجود هستند، سختی شامل مجموع غلظت کلسیم و منیزیم در آب می باشد.

سختی آب به صورت سختی دائم و سختی موقت نامگذاری می شود.  مجموع سختی موقت و سختی دائم را سختی کل می نامند. با رویکردی دیگر، سختی را به سختی مربوط به کربنات ها و سختی غیرکربناتی تقسیم بندی نموده اند. سختی کربناتی موقتی و سختی غیرکربناتی، دائمی است.تصفیه آب

 

پارامتر کدورت آب Turbidity


مواد کلوییدی و ذرات معلق بسیار ریز غیر قابل ته نشینی  باعث کدر شدن آب می شوند. واحد کدریت، JTU یا NTU می باشد.

بطور کلی آب آشامیدنی و آب مورد نیاز در صنایع باید صاف و زلال باشد. کاهش کدورت آب در حفظ و سلامتی و بهداشت مردم و جلوگیری از مسایل و مشکلات سیستم توزیع آب تاثیر زیادی دارد. کدورت آب همچنین باعث کاهش اثربخشی گندزدایی و کاهش اثر گندزداها و افزایش هزینه های گندزدایی می گردد. تصفیه آب

فرآیند اسمز معکوس همان گونه که از نام آن نیز مشخص است، بر عکس فرآیند طبیعی اسمز می باشد، فرایند اسمز معکوس امروزه جزء یکی از جدید ترین و متداول ترین روش های جدا سازی به خصوص در تصفیه آب های شور محسوب می‌شود. در این فرآیند با قرار دادن فشاری بیشتر از فشار اسمزی در سمت محلول غلیظ تر (آب شور یا concentrate)، جهت حرکت حلال (آب خالص یا pure water ، permeate)معکوس شده و به این ترتیب می توان آب را از ناخالصی های درون آن جدا کرد و TDS را کاهش داد.

 

اسمز معکوس


 اسمز معکوس ( Reverse Osmosis) فرایند تصفیه آبی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا برای تولید آب خالص و حذف یون‌ها، مولکول‌ها و ذرات بزرگتر حل‌شده در آب استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به صورت طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد. این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتی‌که فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد گردید.

در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات و دیگر مواد معدنی و بسیاری از مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها (عمدتاً باکتری‌ها) را حذف می‌کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می‌ماند که به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ریخته می‌شود. می‌توان پسماند خروجی را مجدداً به سیستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه‌جویی شود. اگر پسآب خروجی که نیم تا دوسوم آب را تشکیل می‌دهد در یک سیکل چرخشی وارد شود می‌توان راندمان سیستم را افزایش داد.

همچنین بهترین روش نمک‌زدایی از آب‌های شور استفاده از فرایند گذرندگی وارونه می‌باشد، زیرا سیستم پیچیده‌ای نداشته و راهبری آن قابلیت کنترل بیشتری از دیگر روش‌ها دارا می‌باشد و با توجه به توسعه روش‌های پیشرفته تولید غشاهای پلیمری، به‌کارگیری این روش، توجیه بیشتری دارد.

صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخش‌های تولید بخار و فرایند خود از سیستم گذرندگی وارونه به فراوانی استفاده می‌کنند. اساس کار این دستگاه‌ها بر عبور مولکول‌های غیر یونی مثل آب از یک غشاء با روزنه‌های بسیار ریز بنا شده‌است. این غشاءها به صورتی ساخته شده‌اند که مولکول‌های خنثی را به آسانی از خود عبور می‌دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریباً خالص تبدیل می‌گردد. در سیستم گذرندگی وارون، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه‌شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrate) یا (Brine) تبدیل می‌شود. سیستم گذرندگی وارونه که به واسطه فیلتری که به آن ممبران یا غشاء گفته می‌شود عملیات جداسازی مولکول را انجام می‌دهد. به این صورت که غشاء یا لایه‌های به هم تابیده شده به دور یک لوله استوانه‌ای که بیشتر از جنس پلاستیک است با روزنه‌هایی که اندازه آن‌ها از یک ده هزارم میکرون کوچکتر هستند آلاینده‌های آب را جداسازی می‌کند. این آلاینده‌های آب شامل نیترات، انگل، باکتری، قارچ، سموم کشاورزی، نمک و دیگر املاح محلول آلوده‌کننده می‌باشند.

 

تعریف اسمز


تشریح کلمه اسمز معکوس از دو کلمه معکوس : Reverse و اسمز osmosis تشکیل شده است ، در صورتی که یک غشاء نیمه تراوا (منظور از غشاء نیمه تراوا یعنی غشایی که آب به راحتی از آن عبور نماید، در حالی که عبور املاح و نمک های آب نظیر MgSo4 CaSo CaCl2 NaCl و غیره امکان پذیر نباشد.

 

 

فشار اسمزی


بین دو محلول با غلظت های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال از یک طرف محلول رقیق به سمت دیگر غشاء می رود. این پدیده که به نام اسمز معروف است، تا زمانی ادامه پیدا می کند که سیستم به حالت تعادل برسد. در حالت تعادل بین دو طرف غشاء اختلاف فشاری متناسب با غلظت مواد حل شده در محلول وجود دارد که به آن فشار اسمزی می گویند.

 

غشای نیمه تراوا چیست؟


خروجی آن یکی آب تولید و دیگری آب فاضلاب است حال مقدار درصد بازیابی با توجه به نوع غشاء (ممبرین)،کیفیت و کمیت آب تصفیه شده و مقدار هزینه های عملیاتی، را تعیین خواهد کرد . بالا رفتن بیش از اندازه درصد بازیابی (ریکاوری) (recovery)، باعث افزایش املاح در آب تولید شده دستگاه و در نتیجه فشار اسمزی در آب پشت غشا ها می شود، که این امر باعث افزایش انرژی عملیاتی لازم، کاهش دبی و افزایش درصد عبور املاح از میان غشاها می‌شود .

 

چگونه عملکرد سیستم اسمز معکوس را ارزیابی کنیم


پارامترهای مختلفی برای ارزیابی عملکرد اسمز معکوس استفاده می شود. این پارامترها شرایط عملیاتی سیستم را مشخص می کنند

۱. سرعت جریان (Flow Rate)

سیستم های اسمز معکوس بر اساس سرعت و یا دبی جریان محصول رتبه بندی می‌شوند. سرعت جریان های ورودی به سیستم و جریان تغلیظ شده فقط در مراحل طراحی اهمیت دارند و ذکر می‌شوند. در برخی موارد، سرعت جریان محصول ممکن است متفاوت از سرعت طراحی شده باشد. این تفاوت به علت تغییرات در شرایط آب ورودی به سیستم نسبت به شرایط طراحی است. بطور مثال، ممکن است دبی و یا دمای آب ورودی به سیستم کمتر از مقدار طراحی شده باشد.

۲. نقش شار یا فلاکس (Flux) در عملکرد اسمز معکوس

فلاکس یکی از پارامترهای ارزیابی عملکرد سیستم‌های غشایی است که معادل سرعت جریان آبی است که از سطح مشخصی از غشا عبور می کند. در سیستم‌های اسمز معکوس فلاکس را بوسیله گالن آب بر فوت مربع در واحد روز (gfd) گزارش می کنند. همچنین می‌توان در سیستم استاندارد و واحد لیتر بر متر مربع در ساعت (LMH) نیز فلاکس را گزارش کرد. فلاکس آب عبوری از غشای اسمز معکوس با فشار عملیاتی که پمپ اعمال می‌کند، متناسب است.

 

رابطه تعیین فلاکس اسمز معکوس
                                                                            رابطه محاسبه فلاکس اسمز معکوس

تعیین فلاکس اسمز معکوس در طراحی

طراح سیستم اسمز معکوس میزان فلاکس آب کل سیستم را مشخص می کند. به طور کلی فلاکس سیستم اسمز معکوس باید بر اساس کیفیت آب وروردی به سیستم تعیین شود. در فلاکس بیشتر سرعت گرفتگی غشای اسمز معکوس نیز بیشتر خواهد بود. پس در حالتی که کیفیت آب ورودی پایین است لازم است طراحی سیستم تصفیه آب بر اساس فلاکس کمتری صورت گیرد.

 

 

                                                                  نمودار عملکرد فلاکس سیستم آب شیرین کن RO

 

 

فرق بین سرعت جریان آب عبوری از غشا با فلاکس چیست؟

غشاها در صنعت به صورت ماژول هایی که سطح وسیعی از غشا را در حجم کمی متمرکز کرده‌اند، مورد استفاده قرار می گیرند. پس ماژول‌های مختلف ممکن است دارای سطح ویژه متفاوتی باشند. در نتیجه دبی عبوری از غشا بر اساس سطحی از غشا که ماژول در خود جای داده، وابسته است. به منظور مستقل کردن سرعت آب عبوری از غشا از سطح غشای موجود در ماژول از پارامتر فلاکس استفاده می شود که سرعت جریان را در هر متر مربع گزارش می دهد.

 

۳. تعیین عملکرد اسمز معکوس با پارامتر پس زنی (Rejection)

پس زنی مشخص می کند چه مقدار از ترکیبات موجود در جریان آب ورودی به سیستم اسمز معکوس توسط غشا نگه داشته شده و از جریان آب تصفیه شده حذف شده‌اند. به عنوان مثال، ۹۸ درصد پس زنی سیلیس به این معنی است که غشا ۹۸ درصد از غلظت سیلیس موجود در جریان خوراک را نگه داشته، و تنها ۲ درصد امکان ورود به محصول را پیدا کرده است. هر چه درصد پس زنی غشا بیشتر باشد نشان دهنده قدرت بالای غشا در حذف ترکیبات مورد نظر است. پس زنی غشای اسمز معکوس ممکن است در اثر ایجاد فولینگ (Fouling) یا گرفتگی کاهش یابد. پس لازم است کیفیت آب تصفیه شده توسط سیستم RO بطور مداوم مورد ارزیابی قرار گیرد.

 

رابطه تعیین درصد پس زنی اسمز معکوس
                                                                        رابطه محاسبه درصد پس زنی اسمز معکوس

۴. درصد بازیافت (Recovery)

درصد بازیافت و یا بازیابی پارامتری است که برای ارزیابی عملکرد اسمز معکوس استفاده می‌شود. درصد بازیافت مشخص می کند چه حجمی از آب ورودی به سیستم اسمز معکوس به محصول (آب تصفیه شده) تبدیل می شود. درصد بازیافت بر اساس نوع آب ورودی و هدف از احداث واحد تصفیه در اولین قدم طراحی سیستم اسمز معکوس مشخص می‌شود. بطور مثال، در سیستم هایی که آب ورودی از نوع آب های لب شور است، محدوده ۵۰ درصد تا ۸۵ درصد در نظر گرفته می شود. زمانی که آب خوراک ورودی به سیستم آب دریا باشد ما با محدودیت های بیشتری مواجه خواهیم بود و به همین دلیل بازیابی زیر ۵۰ درصد در نظر گرفته می شود.

 

رابطه تعیین درصد بازیافت یا ریکاوری اسمز معکوس
                                                                رابطه محاسبه درصد بازیافت سیستم اسمز معکوس 

بازیابی ۷۵ درصد یعنی به ازای هر ۱۰۰ متر مکعب خوراک ورودی به سیستم ۷۵ متر مکعب به آب تمیز و تصفیه شده تبدیل می شود، و ۲۵ متر مکعب به صورت جریان تغلیظ شده از سیستم خارج می شود.

بحران آب آب عنصری اساسی برای زندگی و ادامه حیات همه موجودات زنده است و اساس پایداری زندگی در کره زمین است. در قرن حاضر مسئله آب یکی از چالش های مهم است که باعث ایجاد تحولات وسیعی درکل جهان شده است. در دهه های اخیر موضوع آب و چالش های مربوط به کمبود آب موضوع اصلی مذاکرات بین المللی قرار گرفته است به طوری که کارشناسان بر این باورند جنگ های آینده جنگ بر سر مسائل آب است.

کشور ایران نیز مانند بسیاری از کشورهای جهان با مسئله کمبود آب مواجهه است که در سال های اخیر این مشکل اهمیت بیشتری پیدا کرده است. در این مقاله سعی می کنیم به بحران کم آبی و راه های مقابله با آن بپردازیم.بحران آب کم آبی کمبود آب  بحران آب

دلایل بحران آب در ایران


ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی به عنوان یکی از کشورهای خشک و نیمه خشک شناخته شده و این مساله مخصوصا در بخش های شرقی و مرکزی بیشتر دیده میشود. علاوه براین، دلایل متعددی در رخ دادن و مواجه شدن با کمبود و بحران آب در ایران وجود دارند که برخی از آنها عبارتند از:

  • خشکسالی و بحران آب در ایران
  • کشاورزی ناکارآمد
  • سوء مدیریت و عطش توسعه
  • مصرف بی رویه و سوء مدیریت منابع آبی
  • رشد سریع و الگوی نامناسب استقرار جمعیت

 

 

خشکسالی و بحران آب در ایران

در حالت کلی ایران از جمله کشورهایی می باشد که بارندگی کمی در طول سال داشته و به همین دلیل اغلب مناطق آن بیابانی و کویری بوده و با کمبود منابع آبی مواجه است. علاوه براین، در دو دهه اخیر با مشکل خشکسالی مواجه هستیم و به شدت بر میزان بارندگی ها در طول سال تاثیر منفی ایجاد نموده است. به طوریکه متوسط بارندگی 154 میلیمتری در سال به 150 میلیمتر کاهش یافته است.

 

 

 

رشد سریع و الگوی نامناسب استقرار جمعیت

جمعیت ایران در قرن نوزدهم میلادی زیر ۱۰ میلیون نفر تخمین زده می‌شود. در حالی‌که در سال ۱۹۷۹ جمعیت ایران به ۳۵ میلیون نفر و در دو دهه بعد از آن جمعیت ایران به دو برابر یعنی ۷۰ میلیون نفر افزایش پیدا می‌کند. جمعیت بیشتر به غذای بیشتری نیاز دارد. به همین دلیل تولید محصولات کشاورزی به شدّت افزایش یافته و آب‌های زیرزمینی و روان به سرعت مصرف شدند.

محصول سادهٔ این رشد سریع جمعیت، افزایش تقاضای آب و متناسب با آن کاهش شدید سرانهٔ آب در دسترس است. سرانه کنونی آب در دسترس ایران با ۱٬۳۰۰ مترمکعب، کمی بالاتر از متوسط خاورمیانه و شمال آفریقا است. اما این مقدار بسیار پایین‌تر از متوسط جهانی (۷٬۰۰۰ مترمکعب) است.

با این حال مصرف خانگی مردم از آب‌های زیرزمینی تنها هشت تا هفت درصد است که رقم بالایی محسوب نمی‌شود. با توجه به این که بیشتر مصرف آب ایران در بخش کشاورزی است و مصرف خانگی سهم کمی در استفاده از آب دارد، صرفه جویی مردم ایران تأثیر زیادی بر بحران کمبود آب کشور ندارد. خانه‌ها تنها ۷ درصد آب موجود در کل کشور را استفاده می‌کنند و اگر بیست درصد صرفه جویی در مصرف آن‌ها محقق شود صرفاً ۱٫۵ درصد آب کشور نجات پیدا می‌کند.ولی صرفه‌جویی در مصرف غذایی می‌تواند تأثیر زیادی بر مصرف آب در بخش کشاورزی بگذارد.

توزیع مکانی جمعیت افزون بر رشد جمعیت از عوامل عدم تطابق میان آب در دسترس و تقاضای آب است. نابرابری اقتصادی، فرصت‌های شغلی و شرایط زندگی بهتر در مناطق شهری باعث افزایش شهرنشینی و مهاجرت از مناطق روستایی و شهرهای کوچک به مناطق عمدهٔ شهری شده‌است، مانند تهران بزرگ، که میزبان ۱۸ درصد از جمعیت کشور است. در حال حاضر، ۷۰ درصد از جمعیت ایران شهرنشین است. توزیع مکانی موجود و افزایش و تمرکز جمعیت در شهرهای بزرگ‌تر که هم‌اکنون نیز برای تأمین آب مورد نیاز خود دچار مشکل هستند، توازن عرضه و تقاضای آب در مناطق شهری را با چالش روبرو کرده‌است. هشدار در مورد خطر جیره‌بندی در عرضهٔ آب در ماه‌های تابستان در شهرهای بزرگ‌تر رایج است.

سرعت شهرنشینی، مهاجرت به شهرهای بزرگ و توسعه اراضی مستلزم افزایش مداوم در تأمین آب با رشد سریع تقاضای آب در مناطق شهری است. افزایش مداوم تقاضای آب بسیار نگران‌کننده است. با گسترش سریع شهرنشینی، تمایل به توسعهٔ بخش صنعت و تلاش‌ها برای شناسایی منابع اضافی تأمین آب، تقاضای آب را افزایش داده‌است.

 

سوء مدیریت و عطش توسعه

منابع آب ایران به‌طور جدی از ساختار نامناسب حکمرانی و مدیریت آب رنج می‌برد. در بخش آب، تعدد ذی‌نفعان و تنظیم منابع آب به‌طور طبیعی با درگیری‌ها و رقابت‌ها همراه است. سازمان حفاظت محیط زیست ایران قدرت سیاسی محدودی دارد و فاقد ظرفیت مورد انتظار برای اجرای مقررات جلوگیری از آسیب‌های محیط زیستی است. همچنین ساختار سلسله مراتبی سیستم مدیریت آب در ایران فرصت‌هایی را برای فساد و ناکارآمدی جدی در تبدیل تصمیمات به عمل، ایجاد می‌کند.

چاه‌ها به سرعت در حال گسترش هستند. اما داده‌های سراسر کشور نشان می‌دهد که استخراج آب زیرزمینی در حال کاهش است. بر اساس تجزیه و تحلیل داده های ملی، ایران از آب های زیرزمینی بیشتر از آنچه که بتوان به طور طبیعی شارژ کرد، استفاده می‌کند. درست همانگونه که هر سال چاه‌های بیشتری زمین را بهره‌برداری می‌کنند، دبی کلی آنها کاهش می‌یابد. در سراسر کشور، سطح آب زیرزمینی به طور متوسط تقریبا نیم متر در سال افت می‌کند.سازمان محیط‌زیست سرعت استفاده از منابع آب زیرزمینی در ایران را در قیاس با استاندارد جهانی سه برابر بیشتر تخمین می‌زند. این برداشت بی‌رویه عامل خشکیدن ۲۹۷ دشت از ۶۰۰ دشت ایران می‌باشد.همچنین بخاطر عدم رسیدگی به شبکهٔ انتقال آب ۳۵ میلیارد مترمکعب آب در مسیر انتقال هدر می‌رود. مطابق گزارش شرکت آب و فاضلاب و دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران، تا شهریور ۱۳۹۴ ۴۰٪ از شبکهٔ آب کشور فرسوده اعلام شد. ۱۳٪ از کل هدر رفتن آب ایران تا این تاریخ به موجب همین فرسودگی بوده‌است.

تلاش ایران برای مدرنیزه شدن، در کنار پیشرفت‌های قابل‌توجه در توسعه زیرساخت‌ها قبل و بعد از انقلاب ۱۳۵۷، باعث توجه کمتر به اثرات محیط زیستی طولانی‌مدت به دلیل تعجیل برای ساخت زیرساخت‌ها و توسعه فناوری شد. در نتیجه این وضعیت ارتباط مهم بین توسعه و محیط زیست تا حد زیادی نادیده گرفته شد، و اجرای پروژه‌های زیربنایی و مهندسی به‌طور جدی محیط زیست را تحت تأثیر قرار داد که اثرات منفی آن بر سلامت مردم و بر سیستم‌های طبیعی مشاهده شده یا در طولانی مدت دیده خواهد شد. با وجود اثرات محیط زیستی و اقتصادی، تشنگی برای توسعه فنی و تکنولوژی سریع (به‌جای توسعه پایدار) هنوز هم عامل اصلی تصمیم‌گیری‌های توسعه‌ای کشور است.

دوگانه مدیریت آب و پایداری محیطی چندان هم جدید نیست. اما در حال رشد است. در طول دهه‌های متمادی، ایران با راه‌حل‌های مهندسی خودنمایانه و مبتنی بر عرضه مانند ساخت سد و تونل‌های انتقال آب به منظور تأمین امنیت آب، وسوسه شده‌است. اما ایران باید قبلاً دریافته باشد که انتقال بین‌حوضه‌ای -انتقال آب از یک منطقه جغرافیایی به منطقه دیگر، معمولاً در مسافت‌های طولانی- درمان قطعی نیست. مجموعه‌ای از انحرافات آب از سرآب‌های غربی رودخانه کارون در طی چند دهه بیش از دو برابر جریان طبیعی رودخانه زاینده رود، منبع اصلی آب سطحی برای یک قطب استراتژیک اجتماعی-اقتصادی در ایران مرکزی را افزایش داد، اما این امر باعث ترویج توسعه لجام گسیخته شد و مردم را به نقل مکان به آن ترغیب کرد. چندین سال است که نامزدهای مجلس با وعده‌ی آوردن کارخانجات به شهرهایشان، نتیجه‌ی انتخابات را از آن خود می‌کنند. به همین ترتیب، شهرهای بزرگتر با نمایندگان مجلس بیشتر از قدرت بیشتری برخوردارند.در نتیجه، افزایش درگیری‌های آبی، کشاورزان را بر علیه مصرف‌کنندگان شهری، استان‌ها را بر علیه یکدیگر، و ایران را بر علیه همسایگان خود قرار می‌دهد.

 

مصرف بی رویه و سوء مدیریت منابع آبی

عدم رعایت استانداردها در کشاورزی و بخش های صنعتی و حتی زندگی شهری همگی باعث شده اند تا مصرف آب در ایران بی رویه و غیر قابل مقایسه با سایر کشورها باشد. استفاده از روش های آبیاری غرقابی، آبیاری فضای سبز شهری و شستشوی معابر و غیره با آب آشامیدنی از بزرگترین مشکلات در ایران می باشند که همه ساله بحران آب را جدی تر می کنند. علاوه براین، در کارخانجات و کارگاه های تولیدی و معادن نیز آب زیادی مصرف و آلوده شده و در نهایت به عنوان آب غیر قابل استفاده از چرخه خارج خواهند شد.

 

 

کمبود آب در ایران


با توجه به میزان منابع آب و سرانهٔ مصرف، ایران از جمله کشورهایی است که در گروه کشورهای مواجه با کمبود فیزیکی آب قرار دارد. این گروه شامل کشورهایست که در سال ۲۰۲۵ با کمبود فیزیکی آب مواجه هستند. این بدان معناست که حتی با بالاترین راندمان و بهره‌وری ممکن در مصرف آب، برای تأمین نیازهایشان آب کافی در اختیار نخواهند داشت. حدود ۲۵ درصد مردم جهان از جمله ایران مشمول این گروه می‌باشند.

براساس شاخص فالکن مارک، کشور ایران در آستانه قرار گرفتن در بحران آبی است. با توجه به اینکه در دهه‌های ۱۳۸۰ و ۱۳۹۰ خورشیدی حدود ۶۹ درصد از کل آب تجدیدپذیر سالیانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، براساس شاخص سازمان ملل، ایران نیز اکنون در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد. بر اساس شاخص مؤسسه بین‌المللی مدیریت آب نیز، ایران در وضعیت بحران شدید آبی قرار دارد.با نرخ بهره‌برداری کنونی، ۱۲ استان از ۳۱ استان ایران طی ۵۰ سال آینده سفره‌های زیرزمینی خود را به طور کامل خالی خواهند کرد.

 

 

 

راهکارهای مدیریت آب


همان طور که اشاره شد برخی از دلایل که منجر به جدی تر شدن بحران آب در ایران شده اند؛ از قبیل خشکسالی و کاهش بارندگی غیر قابل کنترل می باشند. در مقابل برخی دیگر از دلایل را می توان با مدیریت صحیح و استفاده از تکنولوژی و فناوری تا حد زیادی رفع نمود. از جمله راهکارهای مدیریت آب در ایران می توان به موارد زیر اشاره نمود:

 

 

استانداردسازی کشاورزی و آبیاری

بیشترین مصرف آب را در بخش های کشاورزی شاهد هستیم و سالانه مقدار زیادی از آب سفره های زیرمینی و چاه و قنات ها توسط مزارع کشاورزی استفاده میشود. علاوه براین، در این صنعت از کودهای شیمیایی و آفت کش های شیمیایی به وفور استفاده شده و به همین دلیل منجر به آلوده شدن آب ها می شوند. استفاده از روش های آبیاری نوین از جمله آبیاری قطره ای و انتخاب محصولات مناسب با هر اقلیم برای کشت از جمله راهکارهای مدیریت آب در این حوزه می باشند.

 

 

مدیریت بحران آب در ایران با بازیافت فاضلاب

یکی از راهکارهای مهم و کاربردی تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن دربخش صنعت و کشاورزی است.با استفاده از سیستم های تصفیه فاضلاب در صنایع و تصفیه و استفاده مجدد از آن می توان در مصرف آب صرفه جویی کرد و همچنین از آلودگی محیط زیست جلوگیری کرد.

 

اصلاح و مدیریت شبکه آبرسانی

در شبکه آبرسانی و توزیع آب به دلیل فرسوده بودن و استفاده از تجهیزات نامناسب حدود 30% اتلاف و نشتی آب داریم که این مقدار با توجه به بحران کم آبی که امروزه با آن مواجهه هستیم رقم بالایی است. با مدیریت و تعویض تجهیزات فرسوده می توان از این اتلاف آب شیرین جلوگیری کرد.

آب شیرین کن صنعتی

علاوه بر کمبود منابع آبی و کاهش بیش از اندازه بارندگی، مشکل شور بودن آب دریاهای که شمال و جنوب ایران را احاطه کرده اند نیز بر این مساله تاثیر منفی ایجاد کرده اند. در مناطق کویری و مرکزی و شرقی ایران نیز اغلب منابع آبی به دلیل سطح بالای املاح در آنها شور و غیر قابل شرب می باشند. یکی از راهکارهای ارائه شده در این زمینه، استفاده از تجهیزات آب شیرین کن صنعتی می باشد که می تواند آب های شور را قابل شرب کند.

روش های زیادی برای شیرین سازی و تصفیه آب شور دریا وجود دارد که از مهم ترین آنها می توان به روش های غشایی، حرارتی و ترکیبی اشاره نمود. این آب ها می تواند به منبع مناسبی برای آبیاری مزارع و باغات و همچنین واحدهای صنعتی و کارخانه ها تبدیل شوند.

 

 

 

 

اصلاح سیستم توزیع آب و جداسازی آب شرب و غیر قابل شرب

یکی از مشکلات مدیریتی در حوزه آب در ایران استفاده از آب تصفیه شده و قابل شرب جهت آبیاری فضای سبز و مصارف غیر شرب است. در بسیاری از کشورهای پیشرفته آب قابل شرب و غیر قابل شرب را جداسازی می کنند. این امر باعث کاهش هزینه های مربوط به تصفیه آب شده و مدیریت منابع آبی را تسهیل می کند.

 استفاده از سیستم لوله کشی مجزا در منازل و جداسازی فاضلاب سیاه از فاضلاب خاکستری و استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری جهت آبیاری و استفاده مجدد از آن در فلاش تانک ها تیز می تواند یک راهکار مدیریتی جهت کاهش بحران کم آبی باشد.

 

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:

 

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.

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