https://abin.ir
روش های زیر مناسب ترین روش ها برای پیش تصفیه آب دریا در سیستم های آب شیرین کن صنعتی می باشند.
• کلر زنی در بخش پیش تصفیه: با استفاده از اکسید کننده های شیمیایی مانند کلر، برم و ازن و تزریق مداوم آنها می توان ضد عفونی بیولوژیکی آب دریا را فراهم کرد. این مواد برای جلوگیری از بیوفولینگ ممبران های اسمز معکوس دارای اهمیت زیادی می باشند. در زمان استفاده از کلر در بخش پیش تصفیه سیستم های تصفیه آب دریا، باید غلظت آن به طور مداوم کنترل شود تا از وارد آمدن خسارت به فیلترهای ممبران جلوگیری شود.
حذف کلر با اضافه کردن ترکیبات سولفیت و متا بی سولفیت به آب انجام می شود. وقتی مواد آلی کلر زنی می شوند، ترکیبات کربن هالوژنه مانند تری هالو متان ها و ... تولید می شوند، که اثرات خطرناکی بر سلامیت انسان دارند. در روش کلر زنی مداوم، با کنترل دقیق غلظت کلر باقی مانده د حدود 0.5 ppm، کلر به طور پیوسته به آب دریا تزریق می شود. زمان واکنش نسبتا طولانی 20 تا 30 دقیقه برای کلر به عناون مقدار مجاز در نظر گرفته می شود.
کلر زنی این روزها از روش های شناخته شده برای ضد عفونی آب دریا ی باشد. در این فرایند، کلر در ساعاتی از روز با غلظت مشخص 5 تا 10 ppm به آب اضافه می شود. کلر باقی مانده بعد از کلر زنی باید حدود 0.1 ppm باشد.
• تنظیم PH: با افزودن اسید سولفوریک یا هیدروکلریک به آب می توان PH را تنظیم کرد. پس از اضافه کردن مواد منعقد کننده به آب دریا، PH نیز به میزان قابل توجهی تغییر می کند، بنابر این لازم است با اسید PH را به حد خنثی یا کمی اسیدی برسانیم. بعد از کلر زنی و تنظیم PH، آب دریا می تواند به مرحله فیلتراسیون وارد شود. در صورتی که آب دریا دارای مقادیر زیادی مواد جامد معلق، جلبک و روغن باشد، باید سیستم تعلیق جامد- مایع برای حذف این موارد به دستگاه تصفیه آب دریا اضافه شود.
• لخته سازی و انعقاد (مدیریت آب و بهداشت پایدار): انعقاد فرایندی است که برای خنثی سازی بارها و تشکیل توده ژلاتینی برای به دام انداختن ذرات آلاینده در آب می باشد. این فرایند باعث تشکیل توده سنگینی می شود، که به اندازه کافی بزرگ و سنگین می باشد و به راحتی ته نشین می شود.
لخته سازی تحریک ملایم یا آشفتگی برای ذرات برای تشکیل توده ای به اندازه کافی بزرگ برای ته نشینی یا فیلتراسیون می باشد. از منعقد کننده های غیر آلی، کلروفریک و پلی الکترولیت به ترتیب به عنوان منعقد کننده و لخته ساز استفاده می شود. منعقد کننده های غیر آلی با دوز 5 تا 30 ppm در سیستم های آب شیرین کن دریایی مورد استفاده قرار می گیرند، اما منعقد کننده های پلیمری با دوز کمتر حدود 0.2 تا 1 ppm مورد نیاز می باشند.
در انعقاد، منعقد کننده ها و معمولا کلروفریک به آب اضافه می شود. به این دلیل که بارهای انعقادی مواد منعقد کننده در برابر بارهای منفی مواد جامد معلق قرار می گیرد، بارهای ذرات کوچک پراکنده خنثی می شوند. زمانی که بارها خثی شد، ذرات معلق کوچک با یکدیگر چسبیده و باعث تشکیل ذرات بزرگ تری می شوند. بعد از انعقاد، اندازه ذرات هنوز در محدوده زیر میکرون می باشد، که قابل مشاهده نیست و به آنها میکرو فلاک گفته می شود. به دنبال فرایند انعقاد، فرایند لخته سازی طی یک اختلاط ملایم، اندازه ذرات را از میکرون های ریز به ذرات معلق قابل مشاهده افزایش می دهد. در این فرایند، برخورد ذرات میکرو فلاک ها باعث پیوند آنها برای تولید توده های قابل مشاهده بزرگ تر می شود. سایز توده همزمان با اضافه شدن ذرات با لخت ها در حال رشد می باشد. هر زمان اندازه فلاک ها به اندازه کافی بزرگ شود، آب برای فرایندهای جداسازی شامل رسوب گذاری، شناور سازی و فیلتراسیون آماده می باشد.
• رسوب گذاری: رسوب گذاری بر روی غشای فیلتر ممبران در اثر وجود ذراتی مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات کلسیم و دیگر سولفات های کاتیون های قلیایی در آب ورودی می باشد. اغلب آب های طبیعی دارای غلظت های بالایی از یون های کلسیم، سولفات و بی کربنات می باشند. زمانی که مقدار زیادی آب توسط واحد RO تصفیه و بازیابی شد، غلظت کلسیم سولفات دهیدراته و کلسیم کربنات بیش از حد مجاز قابل حل در آب شده و باعث رسوب گذاری بر روی سطح غشای ممبران می گردد. بسته شدن و انسداد منافذ فیلتر ممبران باعث کاهش فلاکس و هم چنین باریک شدن مسیر عبور آب در ممبران می شود.
برای جلوگیری از رسوب گذاری، سه روش وجود دارد که شامل، اسید، استفاده از سیستم های تبادل یونی و استفاده از آنتی اسکالانت می باشد. با افزودن اسید یون های کربنات از بین می روند. بنابر این با استفاده از تزریق اسید، می توان کربنات کلسیم را کاهش داد. برای جلوگیری از رسوبات کربنات کلسیم و سولفات، از سیستم های تبادل یونی استفاده می شود. آنتی اسکالانت نیز به روش های زیر می تواند باعث کاهش و ته نشینی نمک ها شود:
1- جلوگیری از حد آستانه: جلوگیری از حل شدن نمک در آب بیش از حد اشباع
2- اصلاح کریستال: آنتی اسکالانت شکل بلورهای نمک را از حالت عادی تغییر می دهد.
3- پراکنده کردن (دیسپرسانتی): ماده ضد رسوب ممبران، به سطح ذرات کلوئیدی جذب می شود تا بارهای آنیونی زیادی را به آنها انتقال دهد. بنابر این باعث جدا نگه داشتن کریستال ها از یکدیگر می شود. آنتی اسکالانت ها بیش تر اغلب مخلوطی از انواع پلی کربوکسیلات ها و پلی اکریلات ها با وزن های مولکولی مختلف می باشند.
• پیش تصفیه با استفاده از ممبران ها: اخیرا ممبران های اولترا فیلتراسیون (UF) و میکروفیلتراسیون (MF) به عنوان دو گزینه برای بخش پیش تصفیه آب شیرین کن های دریایی مطرح شده اند. در فناوری غشایی با عبور آب دریا از لایه های غشا، کلیه ذرات بزرگ تر از قطر منافذ فیلتر از آب حذف می شوند. فرایندهای جداسازی ممبران های کم فشار مانند UF و MF به دلیل تاثیر زیادی که در حذف رسوبات احتمالی دارند، انتخاب اصلی برای پیش تصفیه آب شیرین کن های دریایی می باشند. در تصفیه آب دریا با کیفیت پایین، ممبران UF و MF رسوب گرفته و فرایند بک واش با معکوس کردن جهت جریان در فیلتر در فواصل زمانی منظم مورد نیاز می باشد. شستشوی معکوس فیزیکی بیش تر جامدات را از سطح ممبران حذف می کند، اما شستشوی شیمیایی ممبران نیز برای تمیز کردن کامل فیلتر ممبران مورد نیاز می باشد. این کار منجر به افزایش مصرف مواد شیمیایی می شود.
