ابتکارات جدید در دستگاه های تصفیه آب صنعتی

ابتکارات جدید در دستگاه های تصفیه آب صنعتی

تنوع زیاد آلاینده های موجود در آب و تاثیر منفی آنها بر سلامتی انسان و تحت تاثیر قرار دادن محصولات تولید شده در صنایع مختلف باعث بوجود آمدن فرآیندها و روش های گوناگون برای تصفیه آب شده اند. برخی از این روش ها نیاز به تجهیزات گران قیمت داشته و اجرای آن در تصفیه خانه های بزرگ و حتی کوچک مقرون به صرفه نیست. در مقابل تعدادی دیگر علاوه بر راندمان بالا، از نظر اقتصادی نیز به صرفه هستند.

ابتکارات جدید در دستگاه تصفیه آب صنعتی

تصفیه آب صنعتی با روش های جدید

در طراحی و ارائه روش های جدید و فرآیندهای تصفیه آب، نوع آلاینده، مقدار آنها و کیفیت آب مورد نظر در صنعت و هزینه نهایی اجرای پروژه اهمیت زیادی دارد. برخی از روش های کاربری که در برخی از تجهیزات تصفیه آب پیاده سازی شده و راندمان مطلوبی آنها اثبات شده است عبارتند از:

 

تصفیه آب با اسمز معکوس

یکی از کاربردی ترین و بهترین روش های تصفیه آب، اسمز معکوس یا RO است. در این روش از ممبران و غشای نیمه تراوا برای جلوگیری از عبور املاح آب استفاده می شود. این روش از طبیعت الهام گرفته شده و عکس رفتار کلیه انسان و ریشه درختان در جذب آب است. در حالت طبیعی آب شیرین به سمت شور حرکت می کند. در اسمز معکوس با پمپ آب شور به سمت شیرین هدایت میشود و در مسیر عبور آب ممبران هایی با منافذ بسیار ریز تعبیه می شود. غشای نیمه تراوای به کار رفته در این روش از عبور املاح موجود در آب جلوگیری می کند. به همین دلیل املاح روی سطح ممبران تجمع کرده و آب خالص از سمت دیگر آن تخلیه می شود.

تصفیه آب با اسمز معکوس

فرآیند اسمز از طریق غشای نیمه تراوا برای اولین بار در محیط آزمایشگاهی در سال 1748 میلادی توسط jean antoine Nollet به کمک مثانه خوک شناسایی شد. او ثابت کرد که یک حلال می تواند به طور انتخابی از غشای نیمه تراوا از طریق فشار اسمزی طبیعی عبور کند. حلال به طور مداوم از این غشای سلولی عبور می کند تا زمانیکه تعادل دینامیکی در دو طرف غشا بدست آید. این روش به مرور توسعه پیدا کرد و در بسیاری از دستگاه های نوین و پیشرفته تصفیه آب از آن استفاده می شود.

 

ساز و کار و اجزای داخلی به کار رفته در دستگاه های تصفیه آب که از اسمز معکوس استفاده می کنند را می توانید مشاهده کنید.

تصفیه آب با نانوفیلتراسیون

یکی دیگر از ابتکارات جدید در دستگاه تصفیه آب صنعتی، استفاده از نانوفیلتراسیون است. نانوفیلتراسیون از فیلترهایی با منافذ بسیار ریز استفاده می کند و ذرات میکرونی موجود در آب را جدا می کند. نانوفیلتراسیون یک فرایند پیشرفته تصفیه آب است که از نانوذرات به عنوان فیلترهای بسیار کوچک استفاده می‌کند تا ذرات و آلودگی‌های معلق در آب را حذف کند. این فرایند شامل مراحل زیر است:

 

1. پیش‌تصفیه: در این مرحله، ذرات بزرگتر و آلودگی‌های قابل مشاهده از آب حذف می‌شوند. این مرحله ممکن است شامل استفاده از فیلترهای گروهی، جمع‌آوری رسوبات و تصفیه اولیه دیگر باشد.

 

2. نانوفیلتراسیون: در این مرحله، آب از طریق فیلترهای نانومتری عبور می‌کند که دارای نانوذرات هستند. این نانوذرات معمولاً از موادی مانند کربن نانو، نانوسیلیس، یا نانوذرات فلزی تشکیل شده‌اند. این فیلترها به خاطر اندازه بسیار کوچک و سطح بزرگ خود، قادر به حذف ذرات ریز و آلودگی‌های معلق در آب هستند.

 

3. تصفیه نهایی: پس از عبور از فیلترهای نانومتری، آب به مرحله تصفیه نهایی می‌رسد که شامل استفاده از کربن اکتیو، UV-C، یا سایر روش‌های تصفیه می‌شود تا آب به صورت کاملاً تصفیه شده خروجی داده شود.

 

با استفاده از نانوفیلتراسیون، می‌توان کیفیت آب را بهبود داد و آب شفاف و خالص تری را بدست آورد. این روش همچنین بهبود عملکرد سایر سامانه‌های تصفیه آب مانند تصفیه‌خانه‌ها و تصفیه‌گاه‌ها نیز ممکن است.

 

تصفیه آب با اشعه UV

یکی دیگر از روش های نوین برای ضدعفونی و از بین بردن باکتری ها و آلاینده های موجود در آب، استفاده از اشعه UV است. در برخی از دستگاه های تصفیه، در کنار روش هایی همچون اسمز معکوس از اشعه UV نیز برای ضدعفونی آب استفاده می شود. اشعه ماورابنفش بعد از برخورد با باکتری و ویروس های موجود در آب بافت سلولی آنها را از بین می برد. به همین دلیل تاثیر چشمگیری بر افزایش کیفیت آب دارد. یکی از عواملی که در تعیین قیمت دستگاه تصفیه آب صنعتی نقش دارد، نوع تجهیزات به کار رفته در آنها است. به همین دلیل در دستگاه هایی که از لامپ های UV در کنار اسمز معکوس استفاده می شود، قیمت نهایی محصول بالاتر است.

تصفیه آب با اشعه UV

رزین های آنیونی در دستگاه تصفیه آب

هدف از تصفیه آب همیشه حذف باکتری و پاتوژن ها نیست، بلکه املاح و یون های مضر که پارامترهای کیفی را تحت تاثیر قرار می دهند نیز باید حذف شوند. برخی از آب ها حاوی مقدار زیادی املاح و کربنات و بی کربنات های کلسیم و منیزیم هستند و در نهایت منجر به بالا رفتن درجه سختی آب می شوند. بالا بودن درجه سختی آب منجر به تشکیل لایه های رسوب روی لوله و تاسیسات در صنایع مختلف می شود.

 

علاوه براین، در دستگاه هایی که از ممبران و فیلتر برای تصفیه استفاده می شود، سختی آب منجر به تشکیل لایه های رسوب روی ممبران ها می شود. این لایه های رسوبی نه تنها منافذ ممبران ها را مسدود کرده و کارایی دستگاه را کاهش می دهد، بلکه به مرور به بافت ممبران نیز آسیب وارد می کند. به همین دلیل در دستگاه های تصفیه آب پیشرفته با راندمان بالا از رزین های آنیونی و کاتیونی برای کاهش درجه سختی آب استفاده می شود. دانه های رزین به دلیل قدرت تبادل یون بالا، سدیم خود را با کلسیم و منیزیم آب جایگزین کرده و درجه سختی آب از این طریق کاهش پیدا می کند.

 

علاوه بر موارد فوق، در دستگاه های تصفیه آب صنعتی از تجهیزات دیگری از قبیل فیلتر کربنی، فیلتر شنی و فیلتر کارتریج برای حذف ذرات ریز جامد موجود در آب استفاده می شود. علاوه براین، یکی از ابتکارات کاربردی، تزریق آنتی اسکالانت و متا بی سولفید برای جلوگیری از تشکیل لایه های رسوبی روی ممبران ها است. این مواد توسط پکیج های مخصوص اندازه گیری شده و در زمان مناسب به آب قبل از عبور از ممبران ها تزریق می شود.

 

سخن آخر

در دستگاه های تصفیه آب صنعتی تنها از اسمز معکوس برای حذف املاح و آلاینده ها استفاده نمی شود، بلکه تجهیزات و مراحل تصفیه دیگری برای بهبود کارایی دستگاه به آنها افزوده می شود. سختی گیرهای رزینی، لامپ های UV، نانوفیلتراسیون ها و فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر کارتریج از جمله تجهیزات جدید و جانبی هستند که در برخی از این دستگاه ها استفاده می شوند. هر اندازه این تجهیزات بیشتر و پیشرفته تر باشد، به همان نسبت کیفیت خروجی دستگاه افزایش پیدا می کند.

جدیدترین مطالب