مراحل پاکسازی آب در دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی

طراحی و خرید انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی یکی از بخش های مهم در اه اندازی و فعالیت  بسیاری از صنایع در مناطق مختلف دنیا است. این دستگاه ها با روش های مختلفی به تصفیه آب می پردازند و از قطعات مختلفی تشکیل شده اند که انواع قیلتر دستگاه تصفیه اب صنعتی از آن جمله هستند. یکی از مراحلی که این دستگاه ها در جریان تصفیه آب انجام می دهند، پاکسازی آب است. در این پست قصد داریم تا در مورد مراحل پاکسازی آب و فرایند ان با شما صحبت کنیم.

فرآیند و مراحل پاکسازی آب در دستگاه تصفیه صنعتی

فرآیند تصفیه آب صنعتی شامل چند مرحله اصلی است که هر کدام به زدودن نوع خاصی از آلاینده‌ها و آلودگی‌های آب می‌انجامد. با توجه به آلودگی‌ها و نیازهای ویژه کاربران، ممکن است دستگاه‌های تصفیه آب یا آب شیرین کن صنعتی از فرآیندهای بیشتری بهره ببرند. در اینجا به اصلی‌ترین مراحل این فرآیند می‌پردازیم:

1.    ورود آب: در مرحله نخست، آب که ممکن است شامل ذرات معلق و آلاینده‌های گوناگونی باشد، توسط پمپی وارد دستگاه می‌شود.

2.    پیش تصفیه: در این بخش فیلترها و سامانه‌های جداسازی، ذرات معلق و مواد جامد بزرگتر در آب را می‌زدایند. این مرحله کمکی است به پاکسازی آب از ذرات گردوغبار و اجسام خارجی.

3.    تصفیه اولیه: در این قسمت با کمک روش‌هایی مانند فیلتراسیون مکانیکی و فرآیندهای شیمیایی،انواع ذرات معلق کوچکتر، مواد آلی و برخی املاح معدنی از آب حذف می‌شوند.

4.    تصفیه اصلی: در این مرحله با استفاده از فرآیندهای پیشرفته‌تری مانند اسمز وارونه (معکوس)، نانوفیلتراسیون، دی‌یونیزاسیون و اکسیداسیون پیشرفته، انواع میکروب‌ها، یون‌ها، و دیگر آلاینده‌ها از آب زدوده می‌شود.

5.    پس تصفیه: در این مرحله، آب تصفیه شده به بیرون دستگاه هدایت می‌شود. همچنین با توجه به نیاز، برای افزایش کیفیت نهایی آب دوباره تصفیه می‌شود. گاه به منظور افزایش کیفیت آب برای مصارف ویژه،‌ در این مرحله مواد معدنی مفیدی مانند کلسیم و منیزیم را به آب می‌افزایند.

6.    تخلیه: در این بخش، آب به مصرف‌کننده نهایی می‌رسد. گاهی آب تصفیه‌شده روانه محیط زیست می‌شود، که بی‌تردید باید از لحاظ محیط زیستی بی‌خطر باشد.

صنایعی که به دستگاه تصفیه آب نیاز دارند

در این بخش به تعدادی از صنایع نیازمند به آب تصفیه شده اشاره می‌کنیم:

  • کارخانه‌های آب معدنی و تولید نوشابه
  • صنایع غذایی و صنایع دارویی
  • صنایع آرایشی و بهداشتی
  • صنعت نساجی
  • مراکز پرورش طیور
  • استخرهای پرورش ماهی

در تمام این صنایع نیاز به تجهیزاتی برای تصفیه آب وجود دارد.

روش های نمک زدایی آب

می دانیم که دو سوم سطح سیاره زمین را آب تشکیل می دهد. اما بخش بسیار زیادی از این آب، اب شور است و برای مصارف زندگی، کشاورزی و صنعت قابل استفاده نیست. به همین دلیل در سال های اخیر برای نمک زدایی آب شور، تلاش های بسیار زیادی صورت گرفته است که حاصل آن، طراحی انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی در گنجایش های مختلف و برای مصارف متفاوت بوده است. اما مساله ای که ممکن است در ذهن بسیاری ایجاد شود این است که آیا این قبیل دستگاه ها تنها راه نمک زدایی آب شور است. در این پست قصد داریم به روش های مختلفی که برای نمک زدایی آب مورد استفاده قرار می گیرد، بپردازیم.

منظور از نمک زدایی آب آشامیدنی چیست؟

نمک زدایی و تصفیه آب روشی است که برای رهایی از مواد شیمیایی نامطلوب، آلاینده‌های طبیعی و همچنین مواد جامد معلق در آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این روش، آب برای آشامیدن ضدعفونی شده و دیگر، همان آب طبیعی مورد دلخواه خواهد شد. نمک زدایی آب به روش‌های مختلفی نظیر تقطیر، ته نشینی و روش‌های بیولوژیکی انجام می‌شود. معمولا از انواع دستگاه آب شیرین کن و تصفیه آب برای این منظور استفاده می‌شود.

منابع آب مورد استفاده برای نمک زدایی

اصولاً آب‌هایی که باید مورد نمک زدایی قرار بگیرند، متفاوت هستند اما دو منبع آب اصلی که آب آنها نمک زدایی می‌گردد شامل آب دریا و آب شور است که در ادامه به صورت مختصر آنها را شرح خواهیم داد.

آب دریاها

برای نمک زدایی آب آشامیدنی با استفاده از آب دریا، باید از منابع آب زیر کف دریا اقدام نمایند. سال‌های پیش کارخانه‌های نمک زدایی، آب‌های دریا را با ظرفیت‌های خیلی بالا و با استفاده از انواع آب شیرین کن دریایی مورد تصفیه قرار می‌دادند. برای نمک زدایی آب دریا از فناوری‌های متعددی استفاده می‌کنند.

آبگیر زیر سطحی یکی از فناوری‌هایی است که به کمک آن می‌توان آب های شور را به طور طبیعی در حین عبور از پروفیل خاک به آب شیرین تبدیل نمود. این فیلتراسیون حتی کیفیت آب خوراکی را خیلی راحت بهبود خواهد داد و نیاز به پیش تصفیه را کاهش می‌دهد.

آب‌های شور از دیگر منابع برای نمک زدایی

این نوع آب یکی دیگر از منابع اصلی در تاسیسات نمک زدایی به حساب می‌آید. این آبها از مصب رودخانه‌ها یا چاه‌های آب شور کشیده می‌گردند. آب‌های شور به دلیل اینکه نمک کمتری دارد و غلظت مواد جامد معلق آن کمتر از دریا است، نیاز به پیش تصفیه خیلی کمتری خواهد داشت. به همین دلیل هزینه‌های کلی تولید را کاهش می‌دهد. عیب اصلی نمک زدایی آب آشامیدنی از این طریق، افزایش هزینه‌ها خواهد بود. همچنین این روش ممکن است باعث آسیب محیط زیست شود و یک نگرانی برای محیط زیست است.

فناوری‌های نمک زدایی آب آشامیدنی

اصولاً یک تکنیک فناوری خاص برای نمک زدایی آب وجود ندارد. برای تولید آب آشامیدنی نحوه نمک زدایی آن به فناوری‌های مختلفی بستگی دارد. اولین روشی که مورد استفاده قرار گرفت، تقطیر حرارتی آب دریا بود که در دهه ۱۹۷۰ برای تصفیه در نظر گرفته شد و بعد از آن هم فناوری‌های دیگری روی کار آمدند که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم.

تقطیر ناگهانی چند مرحله‌ای

یکی از رایج‌ترین فرایندهایی که در نمک زدایی آب دریا مورد استفاده قرار می‌گیرد، تقطیر است. تقطیر چند مرحله‌ای هم یکی از مهمترین روش‌های نمک زدایی آب آشامیدنی از منبع آب دریا است. این فرآیند نسبت به روش‌های RO با معکوس الکترودیالیز بهتر انجام می‌گیرد. به طور کلی و اساسی فرایندهای تقطیر ناگهانی چند مرحلهای و اسمز معکوس ۸۰ درصد ظرفیت آب شیرین کن‌های جهان را در بر می‌گیرند.

الکترو دیالیز و الکترو دیالیز معکوس

فرایند شیرین سازی آب با الکترو دیالیز نوعی تبادل یونی است. در این روش، آب بین الکترود منفی و یک الکترود با کیفیت بالا منتقل می‌گردد. غشاهایی که دارای تبادل یونی هستند، به یون‌های با کیفیت بالا اجازه می‌دهند که از آب ورودی به سمت الکترود منفی و یون‌های منفی به الکترود مثبت انتقال پیدا کنند.

فشرده سازی کردن بخار برای نمک زدایی آب آشامیدنی

فناوری فشرده سازی بخار را کارخانه‌هایی که به امر نمک زدایی آب دریا در مقیاس کوچک تا متوسط مشغول هستند، مورد استفاده قرار می‌دهند. در این فرآیند اصولاً از دو روش استفاده می‌شود. یکی فشرده سازی بخار مکانیکی که به صورت الکتریکی هدایت می‌گردد و دیگری فشرده سازی بخار حرارتی است که دارای انواع پیکربندی است.

تقطیر خورشیدی

در عملیات‌هایی که در مقیاس کوچک‌تر هستند، به خوبی از تقطیر خورشیدی استفاده می‌شود. واحدهای تقطیر خورشیدی با هم متفاوت هستند، اما اصول اولیه آنها یکسان است. خورشید انرژی لازم برای تبخیر آب شور را فراهم می‌نماید و آب‌های شور به وسیله تقطیر خورشیدی تبخیر شده و آب تازه در مخزن مایعات، ذخیره می‌گردد. این پوشش هم برای انتقال انرژی تابشی و هم برای متراکم نمودن بخار آب در سطوح داخلی به خوبی به کاربرد می‌رود. پس این فرایند هم یکی از روش‌های عالی برای نمک زدایی آب آشامیدنی است. از آب شیرین کن خورشیدی در مناطق خشک که دسترسی به آب شیرین کم است، استفاده می گردد.

اسمز معکوس

یکی از بهترین روش‌های فیلتراسیون یا نمک زدایی همین روش اسمز معکوس است. این روش امکان حذف ذرات کوچک و مواد آلی محلول را به خوبی فراهم می‌آورد. علاوه بر نمک زدایی در تصفیه مایعات مختلف همانند گلیکول و اتانول_ دفع دیگر یون‌ها و آلاینده‌ها نیز به خوبی از RO یا همان اسمز معکوس استفاده می‌گردد. روش نمک زدایی و تصفیه آب RO می‌تواند به راحتی ذرات باکتری‌ها پروتئین و دیگر آلاینده‌هایی که وزن آن‌ها بیش از ۱۵۰ تا ۲۵۰ دالتون است را دفع کند.

نانو فیلتراسیون از دیگر روش‌های نمک زدایی آب آشامیدنی

ممبران‌های نانو فیلتراسیون NF غشایی‌هایی با اندازه منافذ5/0 و ۲ نانومتر و فشار کاری بین ۵ تا ۴۰ بار کار می‌کنند. از Nf ها برای تصفیه آب‌هایی که دارای مولکول‌های آلی، قند و نمک‌های چند ظرفیتی هستند، استفاده می‌کنند. به همین دلیل نانوفیلتراسیون یک از فرایندهای مطلوب در نمک زدایی آب است.

اسمز مستقیم

اسمز مستقیم یک فرایند تجاری برای نمک زدایی آب آشامیدنی است. در این فرآیند با استفاده از اختلاف غلظت نمک به عنوان نیروی محرکه از طریق غشا استفاده می‌گردد. اگر در یک طرف غشا آب ورودی مانند آب دریاها وجود داشته باشد و در طرف دیگر محلول قابل استفاده، قطعا فشار اسمزی بالاتری وجود خواهد داشت.

نمک زدایی چند اثره

این فرایند برخلاف روش‌های دیگر به خوبی در ظرفیت‌های مختلف اعمال می‌گردد. به عنوان مثال سیستم‌های کوچک MED با ظرفیت ۵۰۰ متر مکعب در روز برای نمک زدایی آب در دهه ۱۹۶۰ به وجود آمد.

دستگاه تصفیه آب و انواع آن

امروزه دستگاه های آب شیرین کن و تصفیه آب، نقش بسیار مهمی در صنعت و زندگی دارند. این دستگاه ها با توجه به کاربردهای مختلفی که دارند در انواع متفاوتی طراحی و تولید می شوند و برای خرید انواع دستگاه تصفیه آب لازم است که نوع کاربری دستگاه و حجم آب مورد نیاز برای تصفیه شدن مشخص باشد. در این میان، فواید آب تصفیه شده برای سلامتی باعث شده است که روز به روز بر تعداد خریداران این دستگاه ها افزوده شود. در این پست فصد داریم تا مطالب مهمی در مورد دستگاه های تصفیه آب و انواع آنها و مزایای استفاده از آنها ارایه دهیم.

روش‌های تصفیه آب

انواع دستگاه تصفیه آب با توجه به ساختار و شیوه کار دستگاه و هدف از پاکسازی، کار پالایش آب را انجام می‌دهند. آن‌ها براساس چند روش کلی، گل‌ولای و ذرات جامد ریز و درشت، انواع آلاینده‌های آلی و معدنی، ترکیبات شیمیایی و انواع اسیدها، عناصر فلزی مانند تالیوم، شبه‌فلزی همچون آرسنیک و غیرفلزی مانند سلنیوم، و همچنین ریزجانداران بیماری‌زایی مانند انگل‌ها، ویروس‌ها و باکتری‌ها را از آب می‌زدایند. این روش‌ها و سیستم‌های تصفیه آب عبارتند از:

  • تصفیه آب اولترافیلتراسیون (UF)
  • تصفیه آب مکانیکی (Mechanical)
  • تصفیه آب با سیستم اشعه فرابنفش (UV)
  • تصفیه آب به کمک تقطیر (Distillation)
  • تصفیه آب به روش یونیزاسیون (Ionization)
  • استفاده از آلومینای فعال (Activated Alumina)
  • تصفیه آب اسمز معکوس (Reverse Osmosis یا RO)
  • تصفیه آب به روش تبادل یونی (Ion Exchange یاIX )
  • تصفیه آب با استفاده از کربن فعال یا اکتیو (Activated Carbon)

مزایای تصفیه آب

با توجه به اهداف گوناگون انسان در استفاده از آب، تصفیه آب مزایای فراوانی دارد. از کاربرد آن در افزایش سلامتی از طریق افزایش کیفیت آب مصرفی و نوشیدنی روزانه گرفته، تا مناسب‌سازی آب برای انجام فعالیت‌های ورزشی (ورزش‌های آبی) یا ساخت دارو و ...؛ همگی از فواید تصفیه آب به‌شمار می‌روند.
از آنجا که آب باکیفیت و مطلوب در هر ناحیه، یا شهری وجود ندارد، و آب ناسالم سرچشمه بسیاری از بیماری‌ها و مشکلات است، بهره‌گیری از بهترین دستگاه‌های تصفیه آب در سطوح مختلف، از شهری تا خانگی حیاتی است. آب آلوده و نامناسب بر همه جنبه‌های زندگی ما تاثیر می‌گذارد و مشکل‌ساز است؛ اما با تصفیه آن می‌توان بسیاری از تهدیدات و خطرات آب آلوده و ناخالص را دفع کرد. به عنوان مثال با تصفیه آب:

  • در استخرها: از بروز و گسترش بیماری‌های پوستی و عفونی رایج در این محیط‌ها جلوگیری می‌شود.
  • بخش ‌خانگی: نیترات و املاح آسیب‌رسان به پوست و مو، سیستم گوارش و کلیه‌ها از آب مصرفی خانوار حذف می‌گردد.
  • در صنعت، کشاورزی، داروسازی و موارد مشابه: آب باکیفیت و بدون سختی و چربی‌ و آلاینده‌‌ها، به تولید محصول سالم و نیز ادامه حیات اقتصادی واحد‌های تولیدی و صنعتی کمک می‌کند.

ضمن اینکه دستگاه‌های آب شیرین کن و تصفیه آب با جلوگیری از رسوب و گرفتگی لوله‌ها و اتصالات، از تجهیزات آبرسانی محافظت می‌کنند. از همه مهم‌تر، با بازیافت پساب‌های گوناگون به کمک این تجهیزات، انسان امروز در رویارویی با معضل کمبود آب و حل مشکلات ناشی از آن، توانمندتر خواهد شد.

انواع دستگاه تصفیه آب

دستگاه‌های تصفیه آب در مدل‌ها و انواع گوناگونی ساخته و روانه بازار می‌شوند. می‌توان با توجه به نوع کارکرد، سازوکار تصفیه آب، نوع آب قابل تصفیه و... به دسته‌بندی این دستگاه‌ها پرداخت. مهم‌ترین آن‌ها به‌ قرار زیر است:

  • دستگاه‌های تصفیه آب خانگی: مناسب تصفیه بیشتر آب شهری برای استفاده خانگی.
  • دستگاه‌های تصفیه فاضلاب: برای تصفیه فاضلاب‌های انسانی (خانگی)، بیمارستانی و صنعتی کاربرد دارد.
  • تجهیزات تصفیه آب صنعتی: دستگاه‌های تصفیه آب دریا (دستگاه آب شیرین کن دریایی) و دستگاه‌های تصفیه آب صنایع دارویی و آزمایشگاهی، و نیز تجهیزات برای تصفیه آب استخرهای صنعتی و تجاری از این جمله‌اند.

کاربردهای دستگاه تصفیه آب چیست؟

دستگاه‌ها‌ی تصفیه آب کاربردهای گوناگونی در حوزه‌های خانگی و صنعتی دارند که در ادامه بیشتر با آن‌ها آشنا می‌شویم.

کاربرد تجهیزات تصفیه آب خانگی

در دستگاه‌های تصفیه آب خانگی، املاح معدنی، طعم، بو و هرگونه آلاینده زیانبخش مانند ریزجانداران، انگل‌ها، نیترات، مواد شیمیایی آب مانند کلر، مواد آلی و... از آب زدوده می‌شود. با این همه، امکان باقی ماندن برخی از باکتری‌ها در آب وجود دارد. از این‌رو، بعضی از دستگاه‌های تصفیه آب نوین، با بهره‌گیری از فناوری UV (اشعه فرابنفش) این موجودات را نیز نابود می‌کنند.
دسترسی به آب سالم و پاک برای کودکان، زنان باردار و بیماران کلیوی و... ضروری است. این دستگاه‌ها با کاستن از سختی آب، از بروز بیماری‌های گوناگون به‌ویژه بیماری‌های کلیوی و گوارشی جلوگیری می‌کنند. استفاده از دستگاه تصفیه آب سبب جلوگیری از ظهور کف و رسوب در لوازم خانه مانند کتری، سماور یا چای‌ساز، مخزن اتو و بخارشوی، و مخزن آب یخچال نیز می‌شود. همچنین شستن میوه‌ها و سبزیجات با آب تصفیه شده، مانع از آلودگی آن‌ها به آلاینده‌های شیمیایی و میکروبی آب می‌شود.

کاربرد دستگاه تصفیه آب صنعتی

از این دستگاه‌ها برای تبدیل آب‌های زیرزمینی به آب‌های مناسب استفاده در مصارف صنعتی و نیمه‌صنعتی بهره می‌برند. در واقع این دستگاه، انواع املاح و دیگر مواد زیان‌آور آب را نابود می‌کند تا آب قابلیت استفاده در صنایع را داشته باشد.
برای تأمین آب مورد نیاز برای مصارف کشاورزی، گلخانه و رشد دام و طیور از دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی یا آب شیرین کن صنعتی استفاده می‌شود. همچنین این دستگاه‌ها برای مصارف مختلف، با تبدیل آب شور به آب شرب آشامیدنی، کمک زیادی به بخش‌های گوناگون صنعتی و غیر صنعتی می‌کنند.
این دستگاه‌ها در صنایع خوراکی، پلاستیک، خودروسازی، کارخانه‌های پتروشیمی، کاغذسازی، رنگ‌سازی، نساجی، داروسازی و بهداشتی کاربرد دارند. برای تأمین آب نیروگاه‌های بخار و دستگاه‌های دیالیز نیز از دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی استفاده می‌شود.

قیمت دستگاه تصفیه آب

فاکتورهای مختلفی در روند قیمت‌گذاری این کالا دخیل هستند. با این وجود، پیشنهاد می‌کنیم برای تهیه انواع دستگاه تصفیه آب از شرکت‌های شناخته شده خرید کنید. موثرترین عوامل در تعیین قیمت دستگاه‌های تصفیه آب عبارتند از:

  • برند
  • نوع فیلتراسیون
  • کیفیت قطعات و تجهیزات
  • امکانات و قابلیت‌های دستگاه
  • فیلترهای طراحی شده در دستگاه