توضیحات
دستگاه تصفیه آب صنعتی با ظرفیت 5000 لیتر
دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس (RO) با ظرفیت تولید 5 متر مکعب آب تصفیه شده در شبانه روز برای تصفیه آب لب شور (Brakish Water) جهت کاربردهای صنعتی، کشاورزی و تامین آب شرب مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه تصفیه آب برای حذف آلاینده هایی مانند کلر، سرب، آهن و منگنز، نیترات و نیتریت، فلزات سنگین، مس، آرسنیک و هم چنین کاهش سختی آب و از بین بردن بو و طعم نامطبوع آن استفاده می شود.
دستگاه های تصفیه آب صنعتی RO کاربردهای متعددی دارند که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت. شاید با شنیدن عبارت “تصفیه آب صنعتی” تصور کنید که تنها از این دستگاه ها برای تصفیه آب صنایع استفاده می شود، در حالی که به دستگاه های با مقیاس بزرگ تر نسبت به دستگاه های تصفیه آب خانگی، دستگاه تصفیه آب صنعتی گفته می شود که دارای ظرفیت های متعددی نیز می باشند.
دستگاه های تصفیه آب صنعتی قادر به تصفیه آب در ظرفیت های بالا هستند؛ این سیستم ها معمولا دارای ظرفیت بالاتر از 3 متر مکعب در شبانه روز و اساس کار و روش فیلتراسیون آنها تکنولوژی اسمز معکوس می باشد که کامل ترین و بهترین روش برای تصفیه آب های لب شور برای مصارف صنعتی، کشاورزی و هم چنین آب شرب است.
در اصطلاح عامیانه به این دستگاه ها، آب شیرین کن صنعتی نیز گفته می شود که قابلیت تولید آب شیرین از آب لب شور را دارند. برای سفارش و خرید یک دستگاه تصفیه آب صنعتی موارد مهمی وجود دارد که باید آنها را در نظر گرفت:
• میزان سختی و TDS آب ورودی و خروجی
• فلزات سنگین، سیلیس، کلراید، کدورت آب و میزان و نوع عوامل میکروبی موجود در آب (آنالیز آب)
• میزان آب مورد نیاز در شبانه روز
مزایای استفاده از آب شیرین کن صنعتی
دستگاه های تصفیه آب صنعتی دارای مزایا بسیار زیادی می باشند که اصلی ترین موارد آن در زیر لیست شده است:
• توان عملیاتی و ظرفیت بالا برای تصفیه آب لب شور
• امکان طراحی برای مقادیر مختلف ورودی آب و ظرفیت های تولید متفاوت با توجه به نیاز
• قابلیت حذف انواع آلاینده های موجود در آب
• هزینه کم انرژی و مقرون به صرفه بودن روش اسمز معکوس نسبت به سایر روش های تصفیه آب
• امکان تصفیه آب لب شور و تامین آب مورد نیاز برای مصارف مختلف که مهم ترین کاربرد آن در صنعت، کشاورزی و گلخانه ها می باشد.
• امکان بازگشت پساب خروجی از سیستم به محیط زیست یا بازیابی مجدد آن در دستگاه
کاربردهای دستگاه آب شیرین کن صنعتی
دستگاه های آب شیرین کن صنعتی دارای کاربردهای متنوع و متفاوتی می باشند که از عمده ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- تهیه و تولید آب مناسب برای مصارف صنعتی، کشاورزی و گلخانه ای و تامین آب شرب از آب لب شور (Brakish Water)
2- تهیه آب مورد نیاز برای رشد سریع دام و طیور و هم چنین بازدهی بالا و طعم بهتر محصولات کشاورزی
3- جهت تولید آب مورد نیاز در کارخانه های داروسازی و لوازم آرایشی
4- برای تامین آب فرایندی کارخانه های پتروشیمی، فولاد، نساجی، کاغذسازی، رنگ سازی، مواد شوینده و …
5- تولید آب مصرفی نیروگاه های بخار و سیکل ترکیبی
6- تصفیه آب به منظور تامین آب تغذیه دیگ های بخار، سیستم های سرمایشی و مبدل های حرارتی
7- برای بازیافت پساب های صنعتی
8- تامین آب مناسب برای دستگاه های دیالیز در بیمارستان ها
کاربردهای دستگاه های تصفیه آب صنعتی بسیار بیش تر از موارد ذکر شده می باشد. در واقع این دستگاه ها برای تامین آب تصفیه شده مورد نیاز با ظرفیت های متفاوت در حوزه های مختلف صنعت و هر جایی که به ظرفیت بالایی از آب تصفیه شده نیاز باشد، کاربرد دارند.
آب شیرین کن گلخانه ای
کاربرد آب خالص برای مراحل مختلف رشد محصول در گلخانه ها دارای کاربرد و اهمیت بیش تری نسبت به استفاده از آن در بخش کشاورزی می باشد. اهیمت کیفیت و خالص بودن آب مورد استفاده در گلخانه ها دلائل زیادی دارد که شامل موارد زیر می باشند:
• جلوگیری از مسدود شدن نازل های آبیاری (در آبیاری قطره ای)
• تغییر رنگ شاخ و برگ گیاهان
• افزایش بیش از حد سطح نمک و از بین رفتن خاک و محصول
• PH نامناسب خاک
آب مورد استفاده در گلخانه ها نباید حاوی عناصری مانند آهن و بی کربنات باشد و قبل از استفاده حتما باید آب تصفیه شود و این عناصر از آن حذف شوند. هم چنین برای جلوگیری از رسوب و گرفتگی سیستم های آبیاری باید از آب تصفیه شده و عاری از هر نوع املاح و نمک ها استفاده کرد.
بیش ترین حجم آب مورد استفاده در گلخانه ها برای رشد محصولات و هم چنین تهویه گلخانه مورد استفاده قرار می گیرد. طبق آمار تقریبی، حدود 30 متر مکعب آب در روز برای هر هکتار از زمین برای تولید محصولات گلخانه ای در ماه های گرم سال مورد نیاز است.
در سال های اخیر به دلیل کمبود منابع آب مناسب برای استفاده در گلخانه ها، بسیاری از گلخانه ها اقدام به بازیابی آب استفاده شده کرده اند تا بتوانند حجم آب مورد نیاز برای رشد محصولات را تامین کنند. به دلیل این که آب بازیابی شده می تواند منشا رشد قارچ های پاتوژنی، میکرو ارگانیزم ها و دیگر بیماری های گیاهی باشد، بنابر این در بسیاری از گلخانه ها علاوه بر آب شیرین کن گلخانه ای، از یک سیستم گندزدا نیز برای از بین بردن جلبک ها و سایر میکرو ارگانیزم ها استفاده می شود. سیستم گندزدا باعث جلوگیری از آسیب به محصولات و تاسیسات آبیاری مورد استفاده می گردد.
نکات مهم در طراحی آب شیرین کن RO صنعتی
دستگاه های آب شیرین کن صنعتی با استفاده از تکنولوژی اسمز معکوس (RO) موثرترین و به صرفه ترین روش تصفیه آب برای مصارف شرب و صنعتی می باشد. در بهره برداری از یک دستگاه آب شیرین کن صنعتی و هنگام طراحی آن باید موارد مختلفی را در نظر گرفت تا دستگاه از نظر عملکردی در بهترین و مناسب ترین شرایط برای تصفیه آب قرار گیرد. 5 تا از فاکتورهای مهم در طراحی دستگاه آب شیرین کن صنعتی به صورت زیر می باشد.
منبع آب ورودی
یکی از مهم ترین عوامل در عملکرد دستگاه تصفیه آب صنعتی، نوع و کیفیت آب ورودی به آن می باشد. هر چه آب ورودی به سیستم RO خواص، ترکیب و دمای پایداری تری داشته باشد، نسبت به آب های با دما و ترکیب ناپایدارتر نیاز به سیستم پیش تصفیه ساده تری خواهد داشت.
آب ورودی به دستگاه تصفیه آب صنعتی قبل از ورود به سیستم، به بخش پیش تصفیه دستگاه رفته و املاح، نمک ها و رسوبات و ذرات معلق آن حذف می شوند تا باعث رسوب گیری و گرفتگی در لایه های ممبران RO نشوند. البته وجود آنتی اسکالانت ها برای شستشوی دوره ای ممبران ها تا حدودی باعث کاهش هزینه های پیش تصفیه آب شیرین کن ها شده است.
دما و حجم آب
نرخ آبی که از ممبران RO عبور می کند به شدت تابع دما می باشد. آب گرم نسبت به آب سرد با سرعت بیش تری از ممبران عبور می کند. اغلب دستگاه های تصفیه آب صنعتی با فرض دمای آب 25 درجه سانتی گراد طراحی و تولید می شوند.
در دستگاه های تصفیه آب صنعتی برای ثابت نگه داشتن سرعت عبور آب از ممبران در دماهای مختلف از موتورهای فرکانس متغیر (VFD) استفاده می شود. حتی با حضور این موتور نیز در رابطه با طراحی دستگاه با توجه به تغییرات احتمالی دمای آب باید دقت لازم انجام شود.
در بخش های پیش تصفیه و هم چنین واحد RO، دما و دبی آب باید حتما در نظر گرفته شود. بنابر این موقع طراحی لازم است دمای سردترین آب ورودی به سیستم تخمین زده شود و دستگاه آب شیرین کن بر اساس آن طراحی شود. در غیر این صورت با کاهش دمای آب ورودی به خصوص در فصول سرد سال، حجم آب تولید شده توسط دستگاه از مقدار مورد انتظار در زمان طراحی کمتر می شود.
پیش تصفیه
بخش پیش تصفیه در آب شیرین کن های صنعتی تاثیر مهمی در افزایش عملکرد و طول عمر بخش های مختلف خواهد داشت. کلر برای ضد عفونی کردن آب مورد استفاده قرار می گیرد، اما وجود آن در آب ورودی به دستگاه تصفیه آب باعث اکسایش و از بین رفتن لایه های ممبران می شود. برای حذف کلر در بخش پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی از فیلتر کربن فعال و یا تزریق مواد شیمیایی مانند بی سولفیت سدیم استفاده می شود.
یکی از موارد دیگری که باعث رسوب گذاری بر روی لایه های ممبران و لوله های دستگاه می شود، کربنات کلسیم و منیزیم می باشد. برای جلوگیری از تشکیل رسوب توسط این مواد از سختی گیر رزینی در پیش تصفیه دستگاه استفاده می شود. هم چنین برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی سطح ممبران از تزریق آنتی اسکالانت استفاده می شود.
آلاینده های میکروبی
وجود آلاینده های میکروبی و میکرو ارگانیزم ها در آب ورودی به دستگاه تصفیه آب صنعتی می تواند باعث تشکیل لایه های رسوب روی فیلتر ممبران و کاهش حجم آب تصفیه شده شود. حذف میکرو ارگانیزم ها در بخش پیش تصفیه دستگاه های آب شیرین کنی که با روش اسمز معکوس (RO) یا نانوفیلتراسیون (NF) کار می کنند اهمیت زیادی دارد.
ممبران های RO و NF به خاطر ساختار مارپیچی که دارند تنها اجازه عبور آب در یک جهت را می دهند. بنابر این در صورت تشکیل لایه رسوب میکروبی، حتی با شستشو و بک واش نیز نمی توان آن را از روی سطح ممبران از بین برد. برای کنترل رشد میکروبیولوژیکی، از تزریق مواد بایوساید (Biocide) استفاده می شود.
شاخص (SDI (silt density index
وجود گل و لای و ذرات معلق در آب ورودی به آب شیرین کن صنعتی باعث نیاز به شستشوی سریع و مداوم ممبران ها و حتی خرابی آنها می شود. بنابر این برای جلوگیری از کاهش راندمان دستگاه و آسیب رساندن به ممبران ضروری است که شاخص SDI آب ورودی به دستگاه با دقت اندازه گیری شده و طراحی بخش پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی نیز بر این اساس انجام شود.
برای حذف ذرات معلق و گل و لای آب ورودی به دستگاه تصفیه آب صنعتی می توان از مواد منعقد کننده در پیش تصفیه دستگاه استفاده کرد. با توجه به نوع و کیفیت آب ورودی باید از مواد منعقد کننده متفاوت با دوز مناسب استفاده کرد. تزریق بیش از اندازه مواد منعقد کننده امکان گرفتگی منافذ لایه های ممبران را افزایش می دهد. در برخی موارد برای حذف ذرات معلق در بخش پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی از اولترافیلتراسیون (UF) استفاده می شود.
اجزای دستگاه تصفیه آب صنعتی با ظرفیت 5 متر مکعب
دستگاه تصفیه آب صنعتی با ظرفیت تولید 5 متر مکعب آب تصفیه شده در شبانه روز دارای اجزا و قطعات زیر می باشد:
بوستر پمپ (Booster Pump)
برای تامین فشار لازم در فیلترهای شنی و کربنی مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب صنعتی از یک بوستر پمپ در ابتدای پیش تصفیه دستگاه استفاده می شود. بوستر پمپ مجهز به یک پرشر سوئیچ می باشد که در صورت افزایش فشار بیش از حد مجاز آن را از مدار خارج می کند؛ این پرشر سوئیچ قابل تنظیم می باشد.
فیلتر شنی و کربنی (Sand and Carbon Filter)
برای حذف ذرات معلق موجود در آب و از بین بردن کدورت آن از فیلتر شنی استفاده می شود که داخل آن از سیلیس با سه سایز مختلف پر شده است. از فیلتر کربنی نیز برای از بین بردن رنگ، بو و حذف کلر آب ورودی استفاده می شود.
شاسی (Structure)
شاسی ساختاری است که کلیه قطعات یک دستگاه تصفیه آب صنعتی بر روی آن قرار می گیرد. با توجه به نوع کاربرد و محلی که دستگاه در آن مستقر می گردد از شاسی ها با جنس های متفاوت استفاده می شود.
فیلتر کارتریج (Cartridge Filter)
از فیلترهای کارتریج یا PP برای حذف ذرات معلق با اندازه بزرگ تر از 5 میکرون استفاده می شود، که در دستگاه تصفیه آب صنعتی بعد از فیلترهای شنی و کربنی قرار می گیرند.
پمپ اصلی (RO High Pressure Pump)
پمپ RO در دستگاه های تصفیه آب صنعتی قبل از فیلتر ممبران قرار می گیرد و وظیفه تامین فشار لازم برای انجام فرایند اسمز معکوس را بر عهده دارد.
پرشروسل (Pressure Vessel)
برای نگهداری از ممبران ها از محفظه هایی به نام پرشروسل استفاده می شود که قابلیت تحمل فشار بالای تامین شده توسط پمپ را دارد. ممبران ها داخل این محفظه قرار می گیرند و با توجه به نوع و کاربرد دستگاه می توان از پرشر وسل های 1 المانه (با ظرفیت نصب یک ممبران) تا 6 المانه (با ظرفیت نصب 6 ممبران) استفاده کرد.
ممبران (Memberane)
ممبران یا غشا نیمه تراوا بخش اصلی یک دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس است که قابلیت حذف کلیه جامدات محلول در آب (TDS) را با دقت فیلتراسیون 99.6% دارد. از بهترین و با کیفیت ترین ممبران های مورد استفاده در دستگاه های تصفیه آب صنعتی، ممبران 8 اینچ فیلمتک مدل BW30-400 می باشد.
گیج های فشار (Pressure Gauges)
از گیج های فشار برای اندازه گیری فشار در نقاط مختلف دستگاه استفاده می شود. گیج فشار در نقاط مختلف دستگاه برای سنجش فشار خروجی یا ورودی قرار می گیرد، برای مثال بعد از فیلتر شنی و قبل از فیلترهای PP از گیج فشار برای اندازه گیری فشار ورودی به فیلترهای PP استفاده می شود.
هم چنین بعد از فیلترهای کارتریج و قبل از پمپ RO برای اندازه گیری فشار آب خروجی از فیلترهای کارتریج از گیج فشار استفاده می شود تا در صورت کاهش فشار، فیلترهای کارتریج تعویض شوند.
گیج فشار بعد از پمپ RO برای اندازه گیری فشار ورودی به ممبران و آگاهی از عملکرد صحیح فرایند اسمز معکوس فیلتر ممبران RO استفاده می شود.
و در نهایت هم بعد از فیلتر ممبران و قبل از شیر پساب از گیج فشار برای اندازه گیری فشار خروجی از ممبران RO و عملکرد صحیح ممبران استفاده می شود.
سیستم تزریق آنتی اسکالانت (Anti Scalant Injection System)
برای جلوگیری از رسوب انواع نمک ها بر روی روزنه های غشای ممبران RO و جلوگیری از کاهش طول عمر ممبران باید از سیستم تزریق آنتی اسکالانت استفاده کرد. یک سیستم آنتی اسکالانت شامل: دوزینگ پمپ برای پمپ کردن ماده ضد رسوب به داخل ممبران و مخزن ذخیره حاوی آنتی اسکالانت می باشد.
فلومترها (Flow Meter)
فلومترها برای اندازه گیری میزان جریان آب در بخش های مختلف دستگاه های تصفیه آب صنعتی استفاده می شوند، این بخش ها شامل دبی آب تولید، پساب و آب برگشتی به سیستم برای بازیابی می باشد.
سیستم میکس (Blend Permeate)
از سیستم میکس برای تنظیم کلیه جامدات محلول در آب (TDS) به میزان دلخواه استفاده می شود. به دلیل این که آب خروجی از ممبران RO عاری از هر نوع املاحی می باشد و TDS آن بسیار پایین است، می توان درصورت نیاز با باز کردن شیر میکس مقداری آب تصفیه نشده دارای املاح را به آب تصفیه شده اضافه کرد تا در میزان TDS آب تعادل برقرار شود.
پرشر سوئیچ (Pressure Controller)
از پرشر سوئیچ برای جلوگیری از کاهش یا افزایش فشار به میزان بیش از مقدار تعیین شده استفاده می شود. پرشر سوئیچ ها در دو نوع پرشر سوئیچ فشار بالا (High Presssure Switch) و پرشر سوئیچ فشار پایین (Low Presssure Switch) موجود می باشند.
TDS متر پانلی (TDS Meter)
همان طور که از نام آن مشخص است، این دستگاه برای نمایش میزان TDS آب تصفیه شده مورد استفاده قرار می گیرد.
تابلو برق (Power box)
تابلو برق دستگاه برای تامین انرژی و هم چنین کنترل بخش های مختلف دستگاه استفاده می شود که با توجه به نیاز از انواع اتوماتیک و نیمه اتوماتیک آن می توان استفاده کرد.
لوله کشی فشار پائین و فشار بالا (High pressure and Low Pressure piping)
برای سیستم لوله کشی دستگاه تصفیه آب صنعتی از دو نوع سیستم لوله کشی با فشار پائین و بالا استفاده می شود. لوله کشی با فشار پائین می تواند با توجه به کاربرد از نوع UPVC یا تمام استیل باشد. در سیستم لوله کشی فشار بالا نیز از استنلس استیل استفاده می شود.
واحد CIP یا شستشوی دوره ای
واحد CIP برای شستشوی اتوماتیک ممبران ها برای جلوگیری از ماندن آب و میکروبی شدن آنهاست. مسدود شدن ممبران ها در دستگاه های تصفیه آب RO یک امر عادی می باشد و با شستشوی دوره ای ممبران ها توسط واحد CIP بیش تر رسوبات و آلودگی ها از سطح فیلتر ممبران برطرف شده و سطح غشا پاک می شود.
بنابر این برای افزایش طول عمر ممبران های RO باید در زمان مناسب آنها را شستشو داد؛ شستشوی به موقع از ایجاد رسوب روی غشای ممبران و مسدود شدن منافذ آن جلوگیری می کند. زمان شستشوی ممبران به نوع آب ورودی و آلودگی های موجود در آن بستگی دارد، اما به طور میانگین بین 6 ماه تا یک سال یک بار می باشد.
نکته مهم: اگر فیلتر ممبران شما در مدت زمان کوتاهی دچار گرفتگی می شود و مجبور به CIP مکرر دستگاه هستید، باید فیلترهای پیش تصفیه را تعویض نمائید.
شیر برقی (Electric Valve)
شیر برقی در دستگاه های تصفیه آب صنعتی دو وظیفه مشخص دارد:
1- قطع و وصل کردن ورودی آب به دستگاه تصفیه آب: اگر پمپ دستگاه به هر دلیل خاموش شود این شیر بلافاصله جریان آب را قطع می کند، در غیر این صورت آب فشار لازم برای ورود به فیلتر ممبران را از دست می دهد.
2- بستن مسیر آب برای عملیات بک واش (Back Wash) فیلتر کربنی و شنی: برای شستشوی فیلتر کربنی و شنی شیر برقی مسیر آب را می بندد، سپس آب به صورت معکوس جریان پیدا کرده و ذرات اضافه ای را که به شن ها گیر کرده است را جدا کرده و به سمت فاضلاب حرکت می کند.
تانک ذخیره و فلوتر
برای سهولت در اپراتوری دستگاه تصفیه آب صنعتی از گزینه ای به نام تانک فول در مدار برق استفاده می کنند که در صورت پر شدن مخزن ذخیره، فلوتر داخل مخزن عمل کرده و واحد RO را خاموش می کند، سپس بعد از مصرف آب ذخیره شده در مخزن، مجددا دستگاه به صورت خودکار شروع به کار می کند.
سایر قطعات یا امکانات در صورت نیاز و با توجه به درخواست مشتری قابل اضافه شدن به دستگاه تصفیه آب صنعتی می باشد.
آیا دستگاه تصفیه آب 5 متر مکعب برای من مناسب است؟
دستگاه تصفیه آب RO صنعتی 5 متر مکعب ظرفیت تولید 5000 لیتر آب تصفیه شده در شبانه روز را دارد. اگر در بخش های مختلف صنعت، کشاورزی و گلخانه ها، مراکز پرورش دام و طیور، کارخانه های داروسازی و لوازم آرایشی، پتروشیمی، فولاد، نساجی، رنگ سازی، مواد شوینده نیاز به مصرف این میزان آب تصفیه شده دارید استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی 5 متر مکعبی به شما توصیه می شود.
این دستگاه کلیه فلزات سنگین، سیلیس، کلراید، انواع آلاینده های میکروبی، کدورت آب و کلیه جامدات محلول در آب را حذف کرده و آب تصفیه شده و عاری از هر نوع آلودگی برای مصارف و کاربردهای مختلف صنعتی، کشاورزی و آب شرب را فراهم می کند.
با توجه به کیفیت و کمبود آب در مناطق مختلف، مهم ترین کاربرد این دستگاه تصفیه آب برای مصارف صنعتی، کشاورزی و گلخانه ای است، که ضمن کاهش هزینه های تصفیه آب، مصرف انرژی را نیز به حداقل می رساند.
