تصفیه آب

مقدمه

تصفیه آب به روش اسمز معکوس ؛ یکی از عمده مشکلات امروزه در سطح جهانی، کمبود آب آشامیدنی می باشد که این مشکل در کشورهای در حال توسعه ملموس تر می باشد. با مصرف بی رویه آب به خصوص در حوزه های صنعت، کشاورزی و … کاهش منابع آب شیرین روز به روز در حال کاهش است. متاسفانه در کشور ایران به دلیل اینکه در طی سال های اخیر مصرف آب بسیار بالاتر از سرانه مصرف آب در سطح جهانی می باشد، مجریان و کارشناسان صنعت آب و فاضلاب را بر این واداشت تا نسبت به کنترل مصرف آب و همچنین استفاده از تکنولوژی های روز دنیا به منظور تصفیه آب شور و تبدیل آن به آب آشامیدنی اقداماتی را انجام دهند.

تصفیه آب - رایمون

استفاده از سیستم های اسمز معکوس که اصطلاحا به آن آب شیرین کن هم می گویند و گاهی اوقات بصورت مخفف RO نامگذاری می کنند، در سراسر جهان رو به گسترش است تا منابع آب شور که بیشترین حجم کره زمین را تشکیل می دهد را به آب آشامیدنی تبدیل کرد. آب آشامیدنی کشورهای حاشیه خلیج فارس از جمله قطر، امارات، عربستان و … از طریق فرآیند اسمز معکوس تهیه می شود.

 

تصفیه آب - رایمون

فرآیند اسمز معکوس

تصفیه آب به روش اسمز معکوس، یکی از روش های گسترده جداسازی است، که کاربردهای مختلفی دارد. شیرین سازی آب دریا، جداسازی مواد آلی و سمی در فاضلاب های صنعتی از موارد مهم استفاده از این تکنولوژی می باشد.

اولین کاربرد اسمز معکوس توسط REID & BURTON در سال ۱۹۵۰ در دانشگاه فلوریدای آمریکا انجام پذیرفت و نخستین غشا اسمز معکوس از سلولز استات ساخته شد و در اواخر سال ۱۹۶۰ این فرآیند بصورت تجاری مورد استفاده قرار گرفت.

 

 

تصفیه آب - رایمون

مراحل مختلف تصفیه اسمز معکوس (RO) 

در تصفیه آب به روش اسمز معکوس،به منظور بهینه سازی و افزایش طول عمر ممبران های اسمز معکوس این عملیات که شامل موارد زیر می باشد الزامی است.

جداسازی ذرات جامد معلق در آب ورودی:

مواد معلق و کلوییدی در آب ورودی سبب گرفتگی ممبران ها می شوند که همین امر باعث افزایش هزینه های بهره برداری می گردد. برای جلوگیری از گرفتگی ممبران توسط مواد معلق و کلوییدی از فیلترهای کارتریج ۵ الی ۱۰ میکرون استفاده می شود.

 

 

تصفیه آب - رایمون

حذف باکتری ها و میکروارگانیزم ها:

میکروارگانیزم ها و باکتری ها همانند مواد معلق و کلوییدی قابلیت گرفتگی و حتی تخریب ممبران ها را دارند به همین منظور برای جلوگیری از این نوع گرفتگی که اصطلاحا به آن گرفتگی های بیولوژیکی می گویند از لامپ UV، ازن و کلر به عنوان ضدعفونی کننده استفاده می شود. در صورت استفاده از ازن و کلر به خاطر جلوگیری از کاهش عمر ممبران، باید کلر و ازن اضافی حذف شود. برای حذف ازن و کلر اضافی بهتر است فیلترهای کربنی استفاده شود.

 

 

 

تصفیه آب - رایمون

تنظیم pH:

به منظور جلوگیری از رسوب برخی املاح و افزایش طول عمر غشا تنظیم pH امری ضروری است. عمر مفید ممبران ها در pH نامناسب به دلیل هیدروزلیز شدن به مقدار زیادی کاهش می یابد. برای ممبران های از جنس پلی آمید محدوده pH مناسب بین ۴ الی ۱۱ می باشد. در حالی که برای ممبران های از جنس سلولز استات بین ۴.۵ الی ۶.۵ می باشد که این موضوع بیانگر این است که ممبران های از جنس سلولز استات در بهره برداری نیاز به دقت زیادی دارند. البته امروزه از ممبران های پلی آمیدی استفاده می شود و ممبران سلولز استات تقریبا منسوخ شده هستند.

 

 

تصفیه آب - رایمون

تنظیم دما:

به منظور جلوگیری از آسیب رسیدن و تخریب ممبران ها کنترل دما ضروری است. دمای مناسب و بهینه برای ممبران ها بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتیگراد است. بیشینه دمای مجاز برای ممبران پلی آمید ۳۵ درجه سانتیگراد و برای ممبران سلولز استات ۳۰ درجه سانتیگراد می باشد. دمای بالا در pH نامناسب سرعت هیدرولیز ممبران را افزایش می دهد.

کنترل عوامل رسوب کننده:

به منظور جلوگیری از اکسید شدن مواد اکسید کننده حین فرآیند املاح زدایی، کنترل عوامل رسوب کننده ضروری می باشد. این ترکیبات با راسب شدن در سطح ممبران ها سبب گرفتگی های شدیدی می گردند. به همین منظور در طراحی اسمز معکوس ارائه آنالیز آب خام و برسی کمی و کیفی آن ضروری می باشد. از ترکیبات سدیم هگزا متا فسفات می توان به منظور کنترل گرفتگی مواد اکسید کننده استفاده کرد.

 

 

تصفیه آب - رایمون

اجزای سیستم اسمز معکوس

تصفیه آب به روش اسمز معکوس سیستم ها ممبران جز اصلی در فرآیند تصفیه می باشد. ولی در تصفیه آب به روش اسمز معکوس وسایل و تجهیزات زیر وجود دارد. شایان ذکر است هر یک از وسایل و تجهیزات زیر بسته به کیفیت آب ورودی حذف یا اضافه می گردند.

مخازن تهیه محلول و تزریق کننده ها:

تصفیه آب به روش اسمز معکوس، این مخازن شامل مخازن و پمپ های تزریق محلول های آنتی اسکالانت (ضد رسوب)، تنظیم pH، تزریق کلر و سایر مواد شیمیایی به منظور جلوگیری و کنترل گرفتگی های سولفاته، کربناته، اکسیدهای فلزی، ترکیبات کلوییدی، ترکیبات سیلیسی، فیلم های بیولوژیکی و مواد آلی می باشند.

 

 

تصفیه آب - رایمون

فیلترهای شنی، کربنی و صافی کارتریج میکرونی:

تصفیه آب به روش اسمز معکوس،از فیلتر های شنی و فیلترهای کارتریج میکرونی به منظور جلوگیری از گرفتگی های جامدات معلق در سطح ممبران مورد استفاده قرار می گیرد. از فیلترهای کربنی به منظور حذف رنگ، کلر آزاد استفاده می شود در تصفیه آب به روش اسمز معکوس استفاده می شود.

پمپ فشار قوی:

تصفیه آب به روش اسمز معکوس،با توجه به اینکه فرآیند تصفیه آب به روش اسمز معکوس توسط فشار اسمزی صورت می پذیرد. محاسبه و طراحی نوع پمپ حائز اهمیت می باشد. پمپ انتخابی باید فشاری بیش از فشار اسمزی را دارا باشد. با افزایش غلظت جامدات محلول در آب (TDS) فشار اسمزی افزایش می یابد.

 

 

تصفیه آب - رایمون

پرشر وسل:

تصفیه آب به روش اسمز معکوس،ممبران ها بسیار آسیب پذیر هستند و با توجه به فشار بالای پمپ اسمز معکوس، استفاده از پرشر وسل ضروری است. پرشر وسل ها در سایز های مختلف ۲.۵ ، ۴ ، ۸ و ۱۶ اینچ در دو نوع SIDE PORT و END PORT در فشارهای کاری ۳۰۰، ۴۵۰، ۶۰۰، ۱۰۰۰ و ۱۲۰۰ موجود می باشند. از لحاظ تعداد ممبران، پرشر وسل تک المانه تا ۸ المانه موجود می باشد. در طراحی تصفیه آب به روش اسمز معکوس انتخاب نوع پرشر وسل بسیار حیاتی و مهم می باشد.

ممبران:

تصفیه آب به روش اسمز معکوس،جز اصلی فرآیند تصفیه می باشد که از جنس پلی آمید و سلولز استات می باشد. ممبران پلی آمید کاربردی تر می باشد. ممبران همانند پرشر وسل در سایزهای مختلف و فشار کاری های متفاوت وجود دارند که نوع انتخابی ممبران بسته به ظرفیت تولیدی آب، بار سطحی، کیفیت آب ورودی و سایر پارامترهای دیگر طراحی می گردد.

 

تصفیه آب - رایمون

ابزار دقیق و وسایل اندازه گیری:

تصفیه آب به روش اسمز معکوس،این تجهیزات شامل دما سنج، فشار سنج، دبی سنج، کنترل pH و سایر تجهیزات می باشد تا بتوان بوسیله آن کیفیت آب تولیدی را بصورت کاملا اتوماتیک کنترل کرد.

گروه صنعتی رایمون با تکیه بر توانمندی ها و تجارب خود، تولید کننده دستگاه های تصفیه آب به روش اسمز معکوس بصورت کاملا اتوماتیک می باشد.