تصفیه آب صنعتی
آب از عناصر مهم و پایه در هر صنعتی است. حال اگر آب مورد استفاده در صنایع تمیز و خالص باشد احتمال بروز مشکلات ناشی از مصرف آب های آلوده تا حد زیادی کاهش می یابد. همین امر اهمیت استفاده از دستگاه های تصفیه آب صنعتی را در صنایع مختلف دو چندان کرده است. از طرفی هم افزایش چشمگیر نیاز جهان به آب های زیرزمینی مانعی است برای مصرف منابع آب شیرین برای مصارف غیر آشامیدنی. دستگاه تصفیه آب صنعتی و دستگاه آب شیرین کن صنعتی ابزاری برای بهبود کیفیت آب مورد استفاده صنایع امروز هستند.
دستگاهی که روزانه مقدار مشخصی آب را از طریق روش های مختلف برای مصرف در صنایع مختلف پاکسازی،تصفیه کرده و آبی خالص و عاری از هرگونه آلاینده و مواد اضافی را تولید می کند، دستگاه تصفیه آب صنعتی نام دارد.
دستگاه تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن صنعتی دستگاهی با عملکرد مشابه سایر دستگاه های تصفیه دریایی و خانگی، با این تفاوت که تصفیه آب صنعتی حجم آب بیشتری را در یک بازه زمانی تصفیه می کند. دستگاه هایی با ظرفیت6 تا 3000 متر مکعب آب تصفیه شده در روز، دستگاه آب شیرین کن صنعتی و دستگاه هایی با ظرفیت 3-6 متر مکعب آب تصفیه شده در روز را تصفیه آب نیمه صنعتی می نامند. دستگاه آب شیرین کن صنعتی با روش اسمز معکوس (RO)؛ تمام باکتری ها، میکروارگنیسم ها، مواد و املاح معدنی را از آب آلوده جدا می کند، از این رو دستگاه تصفیه آب RO (اسمز معکوس) نام دیگر این دستگاه است.
تصفیه آب روش های مختلفی دارد و روش اسمز معکوس روش نوین در تصفیه آب است که در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است، دلیل برتری تصفیه آب به روش اسمز معکوس قدرت تصفیه است، روزنه های فیلتر اسمز معکوس (ممبران) به اندازه یک پیکو متر معادل ۰.۱ نانومتر است که کوچکترین از میان روش های تصفیه آب است. به همین خاطر تمام ملکول ها و ویروس های ارگانیک و ۹۹.۸ درصد مواد معدنی موجود در آب را حذف می کند. قدرت تصفیه بالا و ارزان تر بودن تصفیه هر متر مکعب آب نسبت به روش های دیگر است باعث شده تصفیه آب به روش اسمز معکوس بهترین روش تصفیه آب باشد.
دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس بسته به نوع آب ورودی به ۳ دسته تقسیم می شوند:
آب تب واتر آب لوله کشی و یا چاه نیمه شیرین می تواند باشد، مجموع املاح آب TDS کمتر از ۵۰۰۰ ppm است و رنگ و بو ندارد.
- دستگاه تصفیه آب برکیش واتر
آب برکیش واتر آب چاه ها و رودخانه ها و دیگر آب های سطحی است. مجموع املاح آب TDS کمتر از ۱۵۰۰۰ ppmاست.
آب دریا ها و اقیانوس ها بسیار شور است، TDS آب دریای خزر ۳۸۰۰۰ ppm و TDS آب های آزاد تمام دنیا از جمله خلیج فارس ۴۸۰۰۰ ppm است.
دستگاه تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس می توانند در ظرفیت های تولید مختلف انواع آب های نامبرده را به آب خوراکی با TDSزیر ۵۰۰ ppm مطابق استاندارد سازمان بهداشت جهانی WHO تبدیل کند.
در آب شیرین کن های حرارتی جداسازی مولکول های آب از دیگر ذرات جامد و آلوده ی آب از طریق دو عمل تبخیر و میعان صورت می گیرد به این صورت که بخار حاصل از تبخیر را با سرد کردن (میعان) به آب شیرین تبدیل میکنند. در این روش از تصفیه آب صنعتی نسبت به سایر روش ها این است که نیاز به فرایند پیش تصفیه ندارد، مصرف انرژی الکتریکی پایین تر است و آب شیرین تولیدی با کیفیت تر و خلوص بیشتر است.
دستگاه های تصفیه آب صنعتی با توجه به نوع ساز و کاری که دارند در انواع مختلف طراحی و ساخته می شوند. از انواع آب شیرین کن صنعتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- روش تبادل یونی
- روش فیلتراسیون
- روش اسمز معکوس (RO)
- روش گندزدایی
- الکترودیالیز
- الکترودیالیز معکوس
- دستگاه ضد عفونی کننده اشعه ماوراء بنفش
آب شیرین کن صنعتی چیست؟
آب شیرین کن صنعتی در واقع همان دستگاه تصفیه آب صنعتی است که تکنولوژی اسمز معکوس (Reverse Osmosis) روی آن پیاده شده است و انواع آب های شور ولب شور را به بهترین شکل ممکن شیرین و تصفیه می کند. آب حاصل از این دستگاه خالص ترین و مناسب ترین آب برای آشامیدن و استفاده در صنایع مختلف داروسازی، صنایع غذایی و به طور کلی هر صنعتی که به آب خالص و شیرین نیاز دارد، است. مهم ترین علت و هدف استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی نیاز صنایع مختلف؛ داروسازی، غذایی و دامداری و کشاورزی به آب شیرین و خالص است که به کمک این دستگاه می توان کیفیت آب شور دریا را که پیش از تصفیه و شیرین سازی حاوی مقدار زیادی نمک و املاح اضافی است را به حد مطلوب برای بهره برداری ارتقاء داد.
انواع آب شیرین کن صنعتی
در گذشته و زمانی که آب شیرین کن ها به تازگی روی کار آمده بودند، تنها برای تولید آب شیرین قابل شرب استفاده می شده است اما امروزه نیاز صنایع باعث شده است که استفاده از دستگاه آب شیرین کن گسترده شده و انواع مختلفی از آن تولید و در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد. در ادامه به بیان اصلی ترین انواع آب شیرین کن صنعتی RO می پردازیم.
-
آب شیرین کن صنعتی کشاورزی
صنعت کشاورزی از آن جهت به آب شیرین و تصفیه شده نیاز دارد که املاح و مواد اضافی موجود در آب های سنگین زیرزمینی و آب شور دریا ها باعث می شود که سلامت و حاصلخیزی زمین های کشاورزی تحت تاثیرات سوء قرار بگیرد و مسلما محصولات حاصل از آبیاری با آب های آلوده و نامناسب هم کیفیت مطلوبی نخواهند داشت. بنابراین استفاده از دستگاه آب شیرین کشاورزی در مناطقی که دسترسی به آب شیرین و سالم جهت امور کشاورزی سخت و دشوار باشد، بهترین گزینه است.
-
آب شیرین کن صنعتی گلخانه ای
همانطور که در بحث قبلی بیان شد ما برای پرورش و تولید محصولات کشاورزی به آب با سختی مناسب و عاری از آلودگی نیاز داریم، در همین راستا دستگاه هایی تحت عنوان دستگاه آب شیرین کن صنعتی گلخانه ای طراحی و تولید شده است که آب شیرین مورد نیاز برای پرورش گیاهان و محصولات گلخانه ای را تامین کنند.
صنعت دیگری که برای ادامه فعالیت به دستگاهی برای تولید آب شیرین نیاز دارد، صنعت پرورش دام و طیور است. استفاده از آب های سنگین، آلوده و شور منجر به بیماری های گوارشی و کلیوی طیور می شود. دستگاه تصفیه آب صنعتی مرغداری مجهز به تکنولوژی اسمز معکوس میزان TDS آب را در حدی کاهش می دهد که برای مصرف در صنعت مرغداری مناسب شود.
فرآیند تبخیر یکی از روش هایی است که در فرآیند شیرین سازی آب از آن استفاده می شود دستگاه آب شیرین کن های حرارتی دستگاهی است که در آن آب های شور تا حد بخار شدن حرارت داده می شود و بخار حاصل از فرآیند تبخیر به مایع تبدیل شده و آب شیرین خالص تولید می شود. برای اینکه فرآیند تبخیر انجام شود، یا فشار بخار در آب شور را کاهش می دهند ویا آب شور را حرارت می دهند تا به نقطه ی جوش برسد. انواع روش های آب شیرین کن حرارتی عبارتند از:
- تقطیر ناگهانی چند مرحله ای(MSF)
- تقطیر چند مرحله ای(MED)
- تقطیر تراکمی بخار(VCD)
-
آب شیرین کن صنعتی خورشیدی
یک دستگاه آب شیرین کن که از طریق تبخیر و تقطیر به آب شور را شیرین و تصفیه می کند نیاز به انرژی برای حرارت دارند و این خود هزینه ای را می طلبد. به همین جهت میتوان از انرژی خورشیدی برای تامین انرژی مورد تولید حرارت استفاده کرد. دستگاه آب شیرین کن خورشیدی ( Solar desalination) دستگاهی است که قابلیت تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی حرارتی مورد نیاز فرآیند تبخیر را دارد. ساخت، نصب و نگهداری از این دستگاه اسان است و به تخصص و هزینه های بالا نیاز ندارد. در مناطق ساحلی که باید آب شوررا به شیرین تبدیل کنند، آب شیرین کن خورشیدی یکی از بهترین گزینه هاست. کاربرد های دیگر این دستگاه برای تولید آب خالص در بیمارستان و آزمایشگاه ها برای استریل کردن و تجزیه مواد است.
تفاوت آب شیرین کن صنعتی و تصفیه آب صنعتی؟
حال سوال این است آیا تصفیه آب صنعتی با آب شیرین کن صنعتی تفاوتی دارند؟ اگر بخواهیم به صورت کلی بگوییم، بله یک دستگاه تصفیه آب و یک دستگاه آب شیرین کن تفاوت باهم دارند. تفاوت این دو دستگاه در این است که دستگاه تصفیه آب قابلیت شیرین سازی و از بین بردن شوری آب بامیزان شوری بالا را به طور کامل ندارد. این در حالی است که آب شیرین کن همانطور که از نامش پیداست آب شور را شیرین می کند. تفاوت دیگر این دو دستگاه اینجاست که آب شیرین کن قابلیت تصفیه سازی را نیز دارد اما یک دستگاه آب تصفیه کن فقط آب را تصفیه و املاح اضافی آن را حذف می کند و آب ورودی به آن اغلب آب شیرین است.
به عبارتی ما نمی توانیم به یک دستگاه تصفیه آب صنعتی، آب شیرین کن صنعتی هم بگوییم مگر آنکه دستگاه بر اساس روش اسمز معکوس طراحی و تولید شده باشد. فیلتر ها و مراحل تصفیه در روش اسمز معکوس به گونه ای طراحی شده است که هم قابلیت تصفیه سازی و هم شیرین سازی آب های شور و آلوده را دارد از همین رو، این روش به یکی از پرکاربرد ترین و درعین حال مقرون به صرفه ترین روش ها از لحاظ مصرف انرژی شناخته شود. پس یک آب شیرین کن صنعتی RO، همان دستگاه تصفیه آب صنعتی RO است.
در هر صنعتی که آب یکی از مواد اولیه باشد استفاده از دستگاه های تصفیه کننده آب یک ضرورت حساب می شود.چون استفاده از آب های آلوده در برخی از صنایع اصلا جایز نیست. برای مثال در صنایعی مانند؛ صنایع داروسازی، بیمارستان ها و آرایشی و بهداشتی آب مصرفی باید دیونیزه (عاری از یون های مثبت و منفی) باشد. اصولا برای تصفیه آب در حجم بالای دو هزار لیتر از دستگاه تصفیه آب صنعتی و برای حجم کمتر از این دستگاه های تصفیه آب نیمه صنعتی استفاده می شود.
موارد کاربرد دستگاه آب شیرین کن صنعتی
- صنایع داروسازی
- تولید مواد آرایشی و بهداشتی
- تولید محصولات شوینده
- کشاورزی
- صنعت خودروسازی
- صنعت آبکاری
- صنعت برق
- صنعت دام و طیور
- صنعت تولید پلاستیک
- استفاده در بیمارستان ها برای دستگاه دیالیز
- تولید کاغذ
- صنعت نساجی
- رنگ سازی
مزایای استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی
استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی در صنایع مختلف مفید است و میتواند امکانات لازم برای تولید آب شیرین را فراهم کند. چون استفاده از آب سالم، تمیز و با کیفیت در سلامت و طول عمر تجهیزات صنعتی اثر مستقیم دارد. این در حالی است که استفاده از منابع آب آلوده و تصفیه نشده اثر مخرب و مستقیم در کیفیت محصولات تولیدی و عملکرد تجهیزات دارد. آب مصرفی در صنایع اگر تصفیه شده و تمیز باشد از مواردی چون؛ رشد موجودات میکروبیولوژیکی، تشکیل پساب باقیمانده، پوسته پوسته شدن و خوردگی را جلوگیری می شود.
آب شیرین کن های صنعتی دارای مزیت هایی هستند که از جمله ی آن ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- نصب و نگهداری از آنها آسان است
- قابلیت دریافت آب در حجم و سختی های متفاوت
- تولید روزانه آب تصفیه شده در حجم زیاد
- از مواد شیمیایی استفاده نمی شود پس ضرری برای مصرف کننده دارد
- مقرون به صرفه بودن خصوصا در مواردی که قابلیت بازیافت پساب را داشته باشند
- قابلیت تعویض یا تعمیر یک قطعه از دستگاه در صورت خرابی به گونه ای که وابستگی به دیگر قطعات ندارد.
فرآیند تصفیه آب به طور کلی شامل سه بخش؛ پیش تصفیه، تصفیه و تصفیه نهایی است که بسته به نوع و کیفیت آب ورودی و انتظاراتی که از کیفیت آب خروجی وجود دارد تعیین می شود که این مراحل به تنهایی یا به صورت ترکیبی استفاده شود. دسته بندی جزئی تری که برای مراحل شیرین سازی آب می توانیم درنظر بگیریم، به شرح زیر است:
- مرحله گندزدایی (کلر زنی و ….)
- مرحله پیش تصفیه آب از طریق فیلترهای کربنی وشنی
- تصفیه آب با استفاده از فیلتر های میکرونی
- پیاده سازی روش اسمز معکوس یا روش های حرارتی برای تصفیه آب
- مرحله آخر که تصفیه نهایی آب است در این مرحله کیفیت آب خروجی از مرحله قبل تست می شود اگر برای استفاده در آن صنعت مورد نظر (مثلا؛ صنعت داروسازی یا کشاورزی) مناسب نباشد و نیاز به یک مرحله دیگر تصفیه داشته باشد، تصفیه نهایی انجام می شود.
بهترین دستگاه تصفیه آب صنعتی
برای دستگاه های تصفیه آب صنعتی و نیمه صنعتی روش های مختلف با ویژگی های مختلف وجود دارد. اما اگر به دنبال بهترین روش برای تصفیه آب صنعتی هستید باید بدانید که همیشه موثرترین و پربازده ترین روش ممکن، بهترین روش است. منظور این است که باتوجه به صنعت، میزان خلوص آب تصفیه شده و میزان بودجه ای که می توانید به تصفیه سازی اختصاص دهید، برای انتخاب نوع تکنولوژی دستگاه تصفیه آب توچه کنید و در نهایت با توجه به ویژگی های هریک از روش های تصفیه سازی، مناسب ترین و بهترین روش را انتخاب کنید. از میان روش های بیان شده، روش فیلتراسیون و اسمز معکوس از پرکاربرد ترین روش های تصفیه آب صنعتی هستند. روش اسمز معکوس روشی با دقت بیشتر و البته هزینه بیشتر در مقایسه با نانو فیلتراسیون است. از نانو فیلتراسیون در صنایع داروسازی، تولید فرآورده های لبنی و تولید آب میوه استفاده می شود اما اگر آب کاملا خالص و عاری از هرگونه آلودگی و ذرات محلول و معلق هدف شماست بهتر است از اسمز معکوس استفاده کنید.
