گروه سازه های آبی پیور آکوا
درباره سایت
آخرین مطالب
امکانات وب
پیش تصفیه سیستم اسمز معکوس
آب خوراک بسته به منبع آن ممکن است حاوی غلظت های مختلفی از مواد جامد معلق و مواد محلول باشد. جامدات معلق ممکن است از ذرات معدنی، ذرات کلوئیدی و ناخالصی های بیولوژیکی مانند میکروارگانیسم ها و جلبک ها تشکیل شود. ماده محلول ممکن است از نمکهای بسیار محلول مانند کلریدها و نمک های با حلالیت کمتر مانند کربناتها، سولفاتها و سیلیس تشکیل شود.
در طی فرآیند اسمز معکوس، حجم آب خوراک کاهش می یابد و غلظت ذرات معلق و یون های حل شده افزایش می یابد. ذرات معلق ممکن است بر روی سطح غشایی مستقر شوند، بنابراین کانال های خوراک را مسدود کرده و افت فشار را در سیستم افزایش می دهند. نمک های با حلالیت کمتر ممکن است از جریان آب تغلیظ شده رسوبی در سطح غشایی ایجاد کند و باعث نفوذپذیری کم آب از طریق غشاهای RO شود. این فرآیند شکل گیری یک لایه رسوب بر روی سطح غشایی، گرفتگی (fouling) غشاء نامیده می شود و باعث افت عملکرد سیستم RO می شود. هدف از فرآیند پیش تصفیه آب خوراک بهبود کیفیت آب خوراک به سطح مناسب است که منجر به عملکرد قابل اعتماد از غشاهای RO می شود. بر اساس کیفیت آب خام، فرایند پیش تصفیه RO ممکن است از تمام یا بعضی از مراحل تصفیه زیر تشکیل شود:
- زلالسازی توسط فیلتر شنی جهت حذف کدورت
- ضدعفونی آب با کلر
- کاهش سختی توسط سختیگیری
- افزودن مواد ضد رسوب
- کاهش کلر آزاد با استفاده از بیسولفیت سدیم یا فیلترهای کربن فعال
- حذف نهایی ذرات معلق با استفاده از فیلترهای کارتریج
کاربرد های روش اسمز معکوس
از این روش در صنایع غذایی استفاده می شود. اما در صنایع دیگری همچون صنایع لبنی، شکر و نشاسته، حذف الکل، کنسانتره سفیده تخم مرغ، حذف باکتری و آب نمک در گوشت، آبمیوه و … نیز استفاده می شود.
از جمله مهمترین کاربرد های اسمز معکوس باید به موارد زیر اشاره نمود:
- تصفیه آب آشامیدنی
در تمام دنیا برای تصفیه آب آشامیدنی و آب شیرین کن از روش اسمز معکوس استفاده می شود. می توان با این روش کیفیت آب آشامیدنی را افزایش داده و تمامی املاح معدنی و نمک های موجود درآب را حذف کرد.
البته این دسته از سیستم های آب شیرین کن دارای مراحل مختلفی هستند. از جمله:
- استفاده از فیلتر رسوب برای به دام انداختن ذرات
- استفاده از فیلتر رسوب دوم با منافذ کوچکتر که معمولا به صورت اختیاری استفاده می شود.
- فیلتر کربن، برای به دام انداختن مواد شیمیایی آلی و کلر موجود درآب
- فیلتر اسمز معکوس که از یک غشای کامپوزیت با فیلم نازک برخوردار است.
- استفاده از یک فیلتر کربن اختیاری در سیستم آب شیرین کن برای گرفتن قسمتی از مواد شیمیایی که فیلتر اسمز معکوس موفق به حذف آنها نشده است.
- در نهایت نیز استفاده از یک غشای نانو سایز
اصولا در برخی از سیستم های آب شیرین کن از غشای تری استات سلولز استفاده می کنند، که در اصل این غشا نوعی غشای جانبی مصنوعی است. که قابلیت تماس با کلر در آب را دارد. این غشا به هیچ عنوان قابلیت پوسیدگی ندارد. مگر آن که تحت تاثیر کلر موجود در آب قرار گیرد و مستعد شکستن باشد.
- تولید آب معدنی
در تولید آبهای معدنی نیز از سیستم های آب شیرین کن استفاده می شود. تا تمامی آلاینده ها و میکروارگانیسم های موجود در آب از بین رود. البته این عمل به طور کامل رخ نمی دهد و لازم است در نهایت از اشعه فرابنفش استفاده شود تا این آلاینده ها از آب حذف شوند.
معمولا اندازه منافذ غشای استفاده در این سیستم ها متفاوت است و بین ۰.۱ تا ۵۰۰۰ متغیر می باشد. میکروفیلتراسیون های موجود در آب شیرین کن ها قادر هستند ذرات ۵۰ نانومتر یا بزرگتر را از بین ببرند. اما اولترافیلتراسیون تنها ذرات بزرگتر از ۳ نانومتر را حذف می کند.
- تصفیه آب روستایی
افرادی که در مناطق روستایی زندگی می کنند معمولا از سیستم های آب شیرین کن استفاده می کنند. زیرا با این سیستم می توان آب رودخانه یا اقیانوس نزدیک به روستا را تصفیه نموده و مورد استفاده قرار داد.
- تصفیه آب و فاضلاب
آب باران هایی که در راه فاضلاب ها جمع می شود، با استفاده از روش اسمز معکوس تصفیه شده و برای سیستم های خنک کننده صنعتی و آبیاری مورد استفاده قرار می گیرند.
- استفاده در مراکز نظامی
یکی دیگر از قسمت هایی که از سیستم های آب شیرین کن استفاده می کند، مراکز نظامی هستند. سیستم های اسمز معکوس را می توانیم یک تصفیه خانه قابل حمل به شمار آوریم که در هر محیطی می توان از آن استفاده کرد. از آنجایی که بیشتر مناطق نظامی با شهر ها فاصله دارند، نیاز به دستگاه های شیرین کننده آب دارند. تا آب مورد نیاز آنها تامین شود.
- تصفیه شیرابه زباله ها
جهت تصفیه شیرابه های زباله نیز از اسمز معکوس استفاده می شود. تا عناصر معدنی همچون Ba, Si, Fe, CaSO4 از این پساب ها حذف شود.
- صنایع غذایی
علاوه بر آنکه از سیستم های آب شیرین کن برای تصفه آب آشامیدنی استفاده می شود، برای تغلیظ مایعات غذایی نیز کاربرد دارد. از این روش در صنایع لبنی نیز برای تولید پودر های پروتئینی آب پنیر و .. نیز استفاده می کنند.
- تولید شربت افرا
تولید کننده شربت افرا از سال ۱۹۴۶ تاکنون از سیستم های اسمز معکوس برای از بین بردن آب موجود در شیره استفاده می کند. با این روش بیش از ۷۵ تا ۹۰% آب موجود در شیره از بین رفته و منجر به کاهش مصرف انرژی موجود در آن می شود. البته لازم است این نکته در نظر گرفته شود که برای انجام این فرایند، باید آلودگی میکروبی و تخریب غشاء کنترل گردد.
از جمله مهمترین تجهیزات دیگر به کار رفته در سیستم های آب شیرین کن باید به موارد زیر اشاره کنیم:
- پمپ فشار قوی: که فشار مورد نیاز برای عبور آب از غشا را تامین می نماید.
- غشای نیمه تراوا: که از عبور یک سری مواد به درون آب جلوگیری می نماید و با غشای گزینشی متفاوت است.
- تزریق سود سوزآور و اسید: برای کنترل PH آب سود سوزآور، اسید نیتریک، اسید سولفوریک و .. به آب تزریق می شوند. اصولا مخازن و پمپ های تزریق این مواد لازم است در برابر باز ها و اسید ها مقاوم باشند.
- تزریق ماده ضد رسوب: این ماده پیش از ورود آب به غشاهای آب شیرین کن تزریق می شود و حضور موادی همچون منیزیم، کلسیم و بی کربنات را به تاخیر می اندازد. در نتیجه این فرایند نیز هیچ رسوبی در زمان تصفیه آب در اسمز معکوس به وجود نمی آید.
- شاسی استقرار: برای نگه داشتن سیستم بر روی هر سطحی غیر از زمین و زمین استفاده می شود.
- سیستم CIP: این سیستم وظیفه تمیز کردن غشاها را بر عهده دارد.
- تابلوی توزیع برق و مدار کنترل: تمامی سیستم های آب شیرین کن نیاز به یک کنترل از راه دور دارند.
- سیستم تصفیه آب به روش (RO): در مناطقی که سطح اب شیرین محدود است، می توان با استفاده از این سیستم ها به راحتی بحران آب منطقه را از بین برد. نمک زدایی آب دریاها از سال ۱۹۷۰ مورد توجه قرار گرفت، و اولین بار دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس فردی به نام Sidney Loeb، و Srinivasa Sourirajan از شورای ملی تحقیقات کانادا مورد استفاده عملی قرار گرفت.
- سیستم تصفیه( Treatment): در این سیستم علاوه بر از بین بردن نمک ها و املاح به روش اسمز معکوس، لازم است میکروارگانیسم ها نیز از بین روند.
- سیستم پیش تصفیه: در سیستم های آب شیرین کن یک سری غشا استفاده می شود که قبل از ورود آب به اسمز معکوس، میزان زیادی از املاح از آن حذف شود. در عین حال PH آب نیز در این مرحله تنظیم می شود تا به فیلتر اسمز معکوس آسیبی وارد نشود.
برچسب:
نویسنده: پیورآکوا