سیستم تصفیه آب صنعتی چیست؟
سیستم تصفیه آب صنعتی دستگاه های تولید شده ای هستند که ویژگی های مورد نیاز برای مشکلات خاص مرتبط با کیفیت آب را در خود جای می دهند.فرآیند تصفیه معمولاً از طریق استفاده ازدستگاه تصفیه آب اسمز معکوسبا کیفیت بالا انجام می شود که به عنوان مانعی در داخل سیستم برای جداسازی آلاینده ها از آب محصول عمل می کنند.برای بهترین کارایی، باید از الزامات تصفیه تعریف شده برای تعیین سیستم صحیح تصفیه آب برای کاربرد خود آگاه باشید.شایع ترین مشکلات در صنعت تصفیه آب به طور کلی حول محور مشکلاتی مانند موارد زیر است:
دستگاه تصفیه آب صنعتی به عنوان فرآیند به دست آوردن آب آشامیدنی تازه از آب دریا یا آب شور ، یعنی آبی با محتوای نمک بین 0.5 تا 30 گرم در لیتر شناخته می شود.
این فرآیند در دستگاه تصفیه آب صنعتی با انواع مختلف انجام می شود. این یک مفهوم جدید نیست، زیرا این نوع نیروگاه از دیرباز وجود داشته است، اما دستگاه تصفیه آب صنعتی فرآیندی است که بقایای معدنی و مواد آلاینده متعددی را تولید می‌کند و همچنین از نظر مصرف برق بسیار پرتقاضا است. به همین دلیل، کار هر روز برای یافتن راه‌هایی برای بهینه‌سازی فرآیندهای شور کردن و کارآمدتر و پایدارتر کردن آنها ادامه دارد.
انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی
5 سیستم برای دستیابی به دستگاه تصفیه آب صنعتی آب در مقیاس بزرگ وجود دارد . آنها به شرح زیر هستند:
اسمز معکوس
این سیستم رایج ترین سیستم دستگاه تصفیه آب صنعتی فعلی و همچنین پیشرفته ترین است. 60 درصد دستگاه تصفیه آب صنعتی فعلی به روش اسمز معکوس انجام می شود.
اسمز طبیعی بدین صورت است که اگر دو جرم محلول با یک حلال داشته باشیم و با یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شوند، حلال با فشار اسمزی از قسمتی که غلظت کمتری دارد به قسمتی که غلظت آن بیشتر است عبور می کند. هر دو برابر است. .
در اسمز معکوس، کاری که ما انجام می‌دهیم این است که فشار وارد می‌کنیم تا آب را مجبور کنیم از آن غشای نیمه تراوا عبور کند، که اجازه عبور حلال را می‌دهد، اما املاح را نه، بنابراین آب عاری از نمک‌های معدنی محلول در آب دریا به دست می‌آید.
ایرادات این سیستم میزان انرژی مورد نیاز آن است و اینکه باید حجم آب نمکی تا سه برابر حجمی که می خواهیم به صورت دستگاه تصفیه آب صنعتی بدست آوریم به دست آوریم. استفاده از ورقه های گرافن برای جایگزینی غشاهای فعلی در حال حاضر در حال بررسی است و از نظر تئوری بازدهی بسیار بهتری می دهد.
تقطیر
این شامل اعمال گرما به آب برای تبخیر آن و متراکم کردن مجدد آن در طی مراحل مختلف است که منجر به تولید آب شیرین شده می شود. علاوه بر این در این سیستم می توان از گرمای به دست آمده در میعان برای گرم کردن مقادیر جدیدی از آب تقطیر استفاده کرد.
انجماد
این فرآیند به دنبال منجمد کردن آب برای ایجاد کریستال های یخ خالص است که بعداً می توانیم آنها را به آب شیرین تبدیل کنیم. این روش موثرتر از تقطیر است، اما در حال حاضر در مقایسه با اسمز معکوس در مضیقه است.
کارآمدترین روش در حال حاضر شامل استفاده از مبردی است که وقتی منبسط می شود، آب دریا را منجمد می کند و به ما اجازه می دهد تا کریستال های یخ تمیز را جمع آوری کنیم.
تبخیر فلاش
این فرآیند که تبخیر فلاش یا MVF نیز نامیده می‌شود، شامل وارد کردن آب به شکل قطرات کوچک در یک محفظه با فشار کم، زیر اشباع است. این تغییر باعث می شود که بخشی از قطرات بلافاصله تبخیر شود و زمانی که متراکم می شوند آب شیرین شده تولید می کنند.
آب اضافی با فشار کمتری به محفظه بعدی می رود تا این فرآیند دوباره اتفاق بیفتد. برخی از گیاهان می توانند تا 24+ مرحله دستگاه تصفیه آب صنعتی فلاش را داشته باشند.
با الکترودیالیز
غشاهای نفوذپذیر در فاصله چند میلی متری از هم قرار می گیرند و در انتهای آن الکترودها قرار می گیرند. با اجازه دادن به غشاها برای عبور انتخابی یون‌ها در صورت وجود جریان الکتریکی پیوسته، به طور متناوب یون‌های NA+ یا Cl-، اجزای نمک را به دام می‌اندازند و در نتیجه آب شیرین به دست می‌آیند.
دستگاه آب شیرین کن چگونه کار می کند؟
اگر نمی‌دانید که یک دستگاه تصفیه آب صنعتی چگونه کار می‌کند ، توجه داشته باشید که دستگاه‌های دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس این فرآیند را دنبال می‌کنند:
1. آنها فرآیند خود را با جمع آوری آب دریا از برج های زیر آب یا چاه های ساحلی آغاز می کنند.
2. این آب به منطقه پیش تصفیه برده می شود و در آنجا مواد معلق، باکتری ها و میکروارگانیسم ها از آن جدا می شوند.
3. سپس با استفاده از فیلترهای شنی و منعقد کننده ها فیلتر می شود تا با فیلترهای کارتریج با کربن فعال یا سایر محصولات مشابه به مرحله میکروفیلتراسیون منتقل شود.
4. از اینجا به قلب کارخانه آب شیرین کن می رود، جایی که فرآیند اسمز معکوس انجام می شود.
5. پمپ فشار آب را وادار می کند تا از 7 غشای نیمه تراوا عبور کند، غشاهایی که تنها به آب اجازه می دهند که از قبل از نمک خارج شود.
6. یک فرآیند پس از تصفیه ضروری است که در آن آب مجدداً معدنی شود تا ترکیبات و pH لازم برای مصرف انسان را داشته باشد.
7. آب نمک اضافی از قفسه های اسمز معکوس خارج می شود تا به دریا بازگردانده شود.
مزایای دستگاه تصفیه آب صنعتی
دستگاه تصفیه آب صنعتی سیستمی است که با استخراج نمک و سایر مواد معدنی از آب دریا، آب های زیرزمینی شور یا فاضلاب های تصفیه شده، آب با کیفیت آشامیدنی ایجاد می کند. دستگاه تصفیه آب صنعتی بین 15 تا 50 درصد آب آشامیدنی را بر حسب حجم آب منبع تولید می کند. باقی مانده به زباله تبدیل می شود که به آن “آب نمک می گویند.” فناوری کارایی دستگاه تصفیه آب صنعتی را بهبود بخشیده و هزینه های آن را تا 300 درصد کاهش داده است. دستگاه تصفیه آب صنعتی مزایای زیادی دارد که آن را به یک فناوری امیدوارکننده برای جهانی که تقاضا برای آب تمیز در حال افزایش است تبدیل می کند.
حفاظت انرژی
سیستم های توزیع مورد نیاز برای پمپاژ آب در سراسر ایالت ها مقادیر زیادی انرژی مصرف می کنند و آلودگی هوای زیادی تولید می کنند. استقرار استراتژیک نیروگاه های آب شیرین کن این هزینه های انرژی را کاهش می دهد و اثرات زیست محیطی توزیع آب را کاهش می دهد. اگرچه این مزایا را باید با این واقعیت که خود نیروگاه ها به مقدار زیادی برق نیاز دارند، مقایسه کرد، اما پیشرفت هایی در طراحی کارخانه صورت گرفته است که اثرات زیست محیطی نیروگاه های آب شیرین کن را کاهش می دهد. مهم‌ترین این پیشرفت‌ها شامل ساخت نیروگاه‌های دستگاه تصفیه آب صنعتی در همان مکان نیروگاه‌ها است، جایی که آنها یک رابطه همزیستی دارند و هر یک اثرات زیست‌محیطی دیگری را کاهش می‌دهند.
رفع خشکسالی
در مواقع خشکسالی شدید، آبی که از طریق دستگاه تصفیه آب صنعتی در دسترس قرار می گیرد، از کمبود آب محافظت می کند.
کشاورزی
افزایش تامین آب از کارخانه های آب شیرین کن، نیاز شهرداری ها به مسیریابی مجدد آبی که برای کشاورزی در مواقع کمبود آب مورد نیاز است را کاهش می دهد.
زیستگاه ماهی
زیستگاه ماهی ها زمانی که آب دریاچه ها، رودخانه ها و آب های زیرزمینی برای استفاده انسان منحرف می شود، فرسایش می یابد. افزایش حجم آب به دست آمده از طریق دستگاه تصفیه آب صنعتی آب دریا امکان احیای این زیستگاه ها را فراهم می کند. با این حال، این مزایا باید در مقابل تأثیر مخربی که کارخانه‌های دستگاه تصفیه آب صنعتی بر اکوسیستم دریایی دارند، سنجیده شود.
خودپایداری
برای بسیاری از جوامع ساحلی که منبع آب محلی ناکافی دارند، یک کارخانه دستگاه تصفیه آب صنعتی می‌تواند آنها را از وابستگی به منابع خارجی برای آب خود رها کند. کنترل محلی منابع آب برای توانایی جامعه در خودپایداری بسیار مهم است.
تنوع بخشی
وقتی شهرها منابع متنوعی برای آب داشته باشند، در برابر نوسانات هر منبعی آسیب پذیرتر هستند. این امر باعث ثبات اقتصادی بیشتر برای شهرداری ها، در دسترس بودن قابل اعتماد بیشتر و نرخ های ثابت تر برای مصرف کننده می شود.
معایب استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی آب دریا چیست؟
علیرغم مزایای آشکار و مستند نمایشگاه دستگاه تصفیه آب صنعتی از آب دریا، معایبی نیز در این راه وجود دارد. وزن قطعا به نفع فواید است، اما بسیار مهم است که کاستی ها را یاد بگیریم و سعی کنیم شیوع آنها را کاهش دهیم. بعضی معایب دستگاه تصفیه آب صنعتی به صورت زیر است:
هزینه نسبتا بالایی دارند
مقدار زیادی نیرو مصرف می کنند
برخی از مواد معدنی مورد نیاز بدن را از آب حذف می کنند
اجزای اساسی یک دستگاه تصفیه آب صنعتی چیست؟
یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس از پنج بخش اصلی تشکیل شده است:
مخازن تحت فشار و غشاها
بدیهی است که یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس بدون عناصر غشایی خیلی دور نخواهد بود.پروتئین های تشکیل دهنده عناصر غشا بسته به نوع آب ورودی و شفافیت نهایی متفاوت است.عناصر غشایی برای آب شور، آب دریا، ضدعفونی درجه بیمارستانی و غشاهایی وجود دارد که برای حذف آلاینده‌های خاص طراحی شده‌اند.اگر نیاز به تصفیه آب خاصی وجود دارد، می توانید مطمئن باشید که یک عنصر غشایی برای انجام کار وجود دارد.اندازه کار (شهری، تجاری یا صنعتی) اندازه و تعدادغشاهای یک سیستم را تعیین می کند.می تواند هر چیزی از یک غشای دو و نیم اینچی (مانند دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس زیر سینک داخلی) تا صدها غشا هشت اینچی که با هم کار می کنند (یک کارخانه اسمز معکوس معمولی) وجود داشته باشد.
اسمز معکوس در ساختار لغزنده (لغزش)
بهترین راه برای دوام هرچه بیشتر دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس، استفاده از یک قاب فولادی کربنی با پوشش پودری برای نصب تمام اجزای آن است.این نوع اسکلت فلزی در برابر عناصر مقاوم بوده و برای لرزش زیاد پمپ های فشار قوی طراحی شده است و می توان آن را به زمین چسباند تا از ماندگاری آن در طول عمر اطمینان حاصل شود.
فیلتر کارتریج
اکثر سیستم‌های اسمز معکوس دارای فیلتر کارتریج هستند تا اطمینان حاصل شود که هیچ ذره‌ای به اندازه کافی بزرگ نیست که به غشاها آسیب برساند.این کارتریج به طور کلی یک فیلتر پلی پروپیلنspunbondedپنج میکرون است، اما اندازه آن در صورت درخواست می تواند متفاوت باشد.کارتریج در یک محفظه بادوام عرضه می شود که می تواند فشار پمپ های اصلی برق یا بوستر را تحمل کند.
پمپ فشار قوی اسمز معکوس
بدون پمپ درجه بالا، نرخ رد برای یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس در اکثر تنظیمات تجاری یا صنعتی امکان پذیر نیست.برای سیستم حیاتی است که اطمینان حاصل شود که پمپ با مقدار و اندازه غشا مطابقت دارد.به طور کلی، هرچه قدرت پمپ ورودی بیشتر باشد، میزان دفع نفوذ و بازیابی بهتر است.
داشبورد
در نهایت، دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس باید توسط یک اپراتور انسانی کنترل شود.درPure Aqua، بسته به اینکه چقدر پیشرفته مورد نیاز است، از یک کنترلر پیشرفتهPLCیا یک ریزپردازنده حالت جامد استفاده می کنیم.همچنین می‌توان از کنترل‌ها برای مدیریت چندین سیستم به طور همزمان استفاده کرد و یک کارخانه تولید آب کارآمد ایجاد کرد که نیاز به کار با یک نفر دارد.
سیستم‌های اسمز معکوس می‌توانند تعدادی اجزای دیگر را نیز در خود داشته باشند، زیرا بسته به وظیفه خاصی که روی آن کار می‌شود، به اجزای اضافی نیاز است.کل ساختار را می توان در یک سیستم کانتینری ادغام کرد، به عنوان مثال، سیستم نمک زدایی اسمز معکوس شما را متحرک و حمل و نقل آسان می کند.همچنین تعدادی ساختار تکمیلی وجود دارد که می تواند به یک سیستمROبرای کارهایی مانند تمیز کردن غشا، پیش تصفیه، دوز شیمیایی و تعداد زیادی از کارهای دیگر در صورت نیاز متصل شود.
