نمک زدایی اولین بار توسط ملوانان یونانی در قرن چهارم قبل از میلاد برای تبخیر آب دریا و تولید آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گرفت. پیشرفت در فناوری غشایی و نمک زدایی آب دریا، آب شور را به یک جایگزین مناسب برای تولید آب آشامیدنی تبدیل کرده است.
دستگاه آب شیرین کن صنعتی
دستگاه های آب شیرین کن صنعتی (دستگاه تصفیه آب صنعتی) تاسیساتی هستند که آب شور را به آب مناسب برای مصرف انسان و همچنین مصارف صنعتی و آبیاری تبدیل می کنند.
طراحی دستگاه آب شیرین کن صنعتی
جنبه های عمومی و اختصاصی در توسعه یک دستگاه آب شیرین کن صنعتی، یعنی استفاده از برنامه ریزی های مهندسی شده که در طراحی و ساخت آن دخیل هستند. مهم ترین جنبه ای که در طراحی و ساخت یک دستگاه آب شیرین کن صنعتی باید مورد توجه قرار گیرد، موقعیت مکانی و سیستم های آبگیری و تخلیه در ارتباط با آن، می باشد.
فرآیند های شیرین سازی آب شور
در فن آوری های نمک زدایی یا شیرین کردن آب شور، روش های مختلفی برای به حداقل رساندن سطح شوری در آب وجود دارد. اصلی ترین آن ها عبارت است از:
اسمز معکوس : این روش گسترده ترین و پیشرفته ترین سیستم نمک زدایی در جهان شناخته شده است. این فرآیند تصفیه آب به به شکل فشار انجام می شود و بر فشار اسمزی طبیعی موجود در محلول مذکور غلبه می کند.
تقطیر : این فرآیند شامل حرارت دادن آب تا تبخیر شدن آن و سپس متراکم کردن آن برای به دست آوردن آب شیرین می باشد. این فرایند شیرین سازی آب شور، در چندین مرحله انجام می شود که در آن دما و فشار کاهش می یابد تا نتیجه مطلوب حاصل شود. علاوه بر این، گرمای به دست آمده از تراکم نیز به تقطیر مجدد آب کمک می کند.
انجماد : شامل پاشش آب دریا در یک محفظه سرد با فشار کم است. این روش باعث می شود که کریستال های یخ روی آب نمک تشکیل شوند که بعداً برای به دست آوردن آب شیرین از هم جدا می شوند.
تشکیل هیدرات : این فرآیند در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار نمی گیرد، چرا که شامل دشواری های تکنولوژیکی زیادی می باشد. این روش شامل افزودن هیدروکربن ها به محلول شور است که هیدرات های پیچیده را به شکل کریستالی تشکیل می دهد که بعداً برای به دست آوردن آب شیرین جدا می شوند.
الکترودیالیز : در این فرایند یک جریان الکتریکی از یک محلول یونی عبور می کند. یون های مثبت (کاتیون ها) به سمت الکترود منفی (کاتد) جریان پیدا می کنند، در حالی که یون های منفی (آنیون ها) به سمت الکترود مثبت (آند) جریان پیدا می کنند. دو غشای نیمه نفوذ ناپذیر بین هر دو الکترود قرار داده شده است که به طور انتخابی فقط اجازه عبور Na+ یا Cl- را می دهد، آب موجود در مرکز سلول الکترولیتی به تدریج نمک زدایی می شود و آب تازه و شیرین به دست می آید.
مکانیزم دستگاه آب شیرین کن صنعتی
مکانیزم دستگاه آب شیرین کن صنعتی، افزایش فشار ورودی آب خام برای غلبه بر فشار اسمزی معمول و عبور از غشاء نیمه تراوا می باشد.
زمان ورود آب خام، به دو دسته غلیظ و رقیق تبدیل می شود که فشار آب رقیق از آب غلیظ بیشتر است و زمانی که آب رقیق وارد می شود، آب تصفیه شده به پشت غشاء رفته و در آن جا نگهداری می شود و این در حالی است که مواد محلول وارد غشاء غلیظ می شود.
جریان غلیظ را می توان دفع کرد و از چرخه دستگاه تصفیه آب خارج کرد ولی می توانید آن را دوباره وارد جریان تصفیه آب نمایید.
آب شیرین به دست آمده از این روش مابین 95 تا 99 درصد مواد محلول خود را از دست داده است.
توجه داشته باشید که دستگاه آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس از روش فیلتراسیون متقاطع استفاده می کند و دلیل عدم استفاده از فیلتراسیون طبیعی را می توان عبور مواد جامد از این دست فیلتر ها دانست.
همچنین این سری از فیلتراسیون در طول مدت زمان استفاده دچار گرفتگی می شود و به همین دلیل کم تر مورد استفاده قرار می گیرد. جهت جلوگیری از گرفتگی فیلتراسیون عبور جریان آب غلیظ از روی غشاء با جریان آشفته می تواند موثر واقع شود.
فاکتور های مهم برای عملکرد سیستم آب شیرین کن صنعتی
- فشار
اندازه گیری فشار آب ورودی به پمپ اصلی سیستم آب شیرین کن صنعتی و کنترل فشار آب وارده به ممبران بسیار حائز اهمیت است، چرا که بدون محاسبه جریان فشار کم یا زیاد می تواند بر روی سیستم شما تاثیرات منفی گذاشته و پس از گذشت مدت زمان کوتاهی به دستگاه شما آسیب جدی وارد نماید .
- دما
دمای آب ورودی را باید کنترل کنید تا زیاد سرد و زیاد گرم نباشد، همچنین با انتخاب یک پمپ مناسب به افزایش راندمان دستگاه کمک خواهید کرد. وجود مشکل فنی در سیستم برقی دستگاه سبب افزایش دمای آب خارج شده از پمپ طبقاتی شده و این آب گرم وارد ممبران می شود. سپس آبی که از ممبران خارج می شود دمای بالایی دارد و اگر از سیستم رزین در انتهای سیستم تان استفاده می کنید ممکن است رزین شما سریعا خراب شود .
دمای ایده آل برای دستگاه های آب شیرین کن صنعتی 24 درجه سانتی‌گراد است. اگر دمای آب به 4 درجه برسد تولید دستگاه به نصف خواهد رسید. همچنین حداکثر درجه حرارت 29 درجه سانتی گراد می باشد. اما طبق پیش بینی های ما مبنی بر دمای زیاد یا کم آب، هموراه طبق شرایط محیطی مشتری، دستگاه های آب شیرین کن صنعتی خود را طبق با دمای محیطی منظقه طراحی می شوند یعنی در صورت کم یا زیاد بودن دما سیستم هایی را برای متعادل سازی دمای آب خام یا همان آب ورودی در دستگاه طراحی و تعبیه می شوند.
- کنترل انرژی پمپ
با طراحی یک سیستم لوله کشی و استفاده از شیرآلات مناسب و استاندارد می توانید مقداری از انرژی منفی پمپ را کم کنید تا پمپ داغ نشود و به آن آسیب وارد نکند همچنین این سیستم کنترل انرژی پمپ در مصرف برق نیز صرفه جویی خواهد داشت .
- پیش تصفیه ها
مراحل تصفیه آب صنعتی نیاز به پیش تصفیه های مناسب خودش دارد و برای هر سیستم آب شیرین کن صنعتی بسته به شرایط آب ورودی می تواند متفاوت باشد. اما اگر آب خالص ورودی حاوی کلر، سختی بالا، آهن، فلزات، آلودگی میکروبی و از این موارد باشد برای افزایش طول عمر غشاء ممبران دستگاه تصفیه آب صنعتی خود به ترتیب از سیستم یو وی یا پکیج کلرزن به همراه ستون های رزینی مناسب استفاده کنید.
قطعات به کار رفته در دستگاه آب شیرین کن صنعتی
لیست قطعات به کار رفته در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی عبارت است از:
- پمپ
- سیستم میکس
- سوییچ فشار
- TDS متر
- سیستم شستشو
- تابلو برق
- فلومتر
- ممبران
- شاسی
- فیلتر کاتریج
- فیلتر شنی و کربی
- سیستم تزریق آنتی اسکالانت
- گیج های فشار
- مخازن تحت فشار
کاربرد دستگاه ها و سیستم های آب شیرین کن صنعتی
- امروزه از دستگاه تصفیه آب صنعتی یا همان دستگاه های آب شیرین کن صنعتی بیشتر در مجتمع های مسکونی و اداری، کارخانجات آب معدنی، غذایی و دارویی، پادگان ها و کمپ های اقامتی، اماکن ورزشی و آکواریوم های بزرگ بیشتر استفاده می شود.
- تامین آب مناسب جهت تهیه محصولات متنوع در صنایع غذایی، نوشیدنی، آرایشی و بهداشتی توسط آب شیرین کن صنعتی، تصفیه نهایی پساب های صنعتی، در رنگ سازی، باطری سازی و در صنایع لاستیک و پلاستیک
- استفاده از دستگاه تصفیه آب شیرین کن صنعتی در تهیه آب صنعتی در بویلر ها، کولینگ تاور و کلیه سیستم های حرارتی و برودتی
- استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی RO جهت تهیه آب صنعتی DM که مصارف دارویی و بیولوژیکی دارد.
- تامین و تولید آب دستگاه های دیالیز بیمارستان ها، تهیه آب USP جهت مصارف پزشکی
افزایش بازدهی و طول عمر سیستم آب شیرین کن صنعتی
برای افزایش بازدهی و طول عمر سیستم آب شیرین کن صنعتی، وجود پیش تصفیه برای آب خوراک ضروری می باشد. انتخاب پیش تصفیه مناسب، بازدهی و طول عمر ممبران را زیاد می کند زیرا عوامل زیر را به حداقل می رساند:
جرم گرفتگی، رسوب گرفتگی و تخریب ممبرن
نتیجه نهایی موارد بالا، بهینه‌سازی موارد زیر می باشد:
- بازیافت محصول
- شدت جریان محصول
- هزینه های عملیاتی و نگهداری
- کیفیت محصول (عدم رد شدن نمک)
اسمز معکوس در دستگاه ها و سیستم های آب شیرین کن صنعتی با خلوص بالا به منظور دستیابی به شیرینی مقدار ممکن برای حذف یون ها و نمک ها استفاده می شود.
نکات مهم خرید یا سفارش دستگاه آب شیرین کن صنعتی
آیا می دانید چه مواردی را باید به هنگام خرید یا سفارش دستگاه آب شیرین کن صنعتی در نظر گرفت؟
برای این که بدانید چه قطعاتی مهم هستند و وجود چه قطعات دیگری حیاتی و کاربردی نیستند شما را به خواندن ادامه این مقاله دعوت می‌کنیم، زیرا بعضی از قطعات در قیمت دستگاه آب شیرین کن صنعتی تاثیر گذار هستند.
اگر آب و هوای منطقه شما رطوبت دارد، بهتر است شاسی یا پایه نگهدارنده دستگاه از جنس استیل باشد تا زنگ نزند زیرا ممکن است به خاطر ارزان تر شدن قیمت دستگاه آب شیرین کن صنعتی برای شما سازنده از قوطی گالوانیزه رنگ شده استفاده کند البته استفاده از قوطی گالوانیزه نیز به خودی خود اشکالی ندارد.
حتما از فروشنده بخواهید پمپ مناسبی برای دستگاه آب شیرین کن صنعتی شما انتخاب کند، زیرا یک دستگاه تصفیه آب می تواند دارای چندین پمپ مختلف باشد به عنوان مثال؛ یک عدد پمپ برای ورودی یا تامین فشار آب خام به دستگاه و دیگری برای تامین فشار آب لازم به داخل ممبران ها، اگر دستگاه شما دارای سیستم شستشوی خودکار یا cip باشد می توان برای آن یک پمپ مجزا انتخاب کرد یا از پمپ ورودی برای این کار استفاده کرد، اگر دستگاه شما نیاز به شستشو بر اثر گرفتگی داشته حتما باید فشار پمپی که ماده مخصوص رسوب زدایی را داخل ممبران یا ممبران ها هدایت می کند از 3 یا 4 بار بیشتر نباشد و البته اگر گرفتگی ممبران دستگاه تصفیه آب شما بر اثر آلودگی میکروبی باشد ممبران شما باز نخواهد گشت و باید آن را تعویض کنید، این اتفاق زمانی رخ می دهد که شما از آب چاه آلوده بدون در نظر گرفتن سیستم یا پکیج کلر زن یا لامپ یوی وی استفاده کرده باشید.
