سیستم تصفیه صنعتی

آشنایی با سیستم تصفیه صنعتی

از جمله واحدهای مهم و اصلی در تمامی واحدهای صنعتی، کارخانجات تولیدی و کارگاه‌های کوچک و بزرگ سیستم تصفیه آب صنعتی میباشد. این سیستم‌ها در ابعاد و اندازه‌های گوناگون طراحی و تولید شده است. و بر حسب مدل از قابلیت های مختلفی برخوردار هستند، در واقع میتوان گفت که سیستم های تصفیه صنعتی دارای انواع مختلفی میباشند. که هر یک کاربردهای متفاوتی دارند. دستگاه تصفیه صنعتی نیز از جمله دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی میباشد که امروزه در صنایع مختلف در جهت تهیه آب سالم و بهداشتی مورد نیاز صنایع کاربرد دارد.

فهرست مطالب:

• سیستم تصفیه صنعتی
• روش‌های کابردی سیستم تصفیه صنعتی
• کاربرد سیستم تصفیه صنعتی
• انواع روش‌های تصفیه آب صنعتی
• روش سیستم تبادل یونی
• روش‌های فیلتراسیون
• روش الکترودیونیزاسیون (EDI)
• روش (EDR)
• روش اسمز معکوس (RO)
• مزایای سیستم تصفیه صنعتی به روش RO
• اجزای تشکیل‌دهنده دستگاه تصفیه آب صنعتی
• پمپ تصفیه آب صنعتی RO
• فیلتر ممبران RO
• سخن پایانی

سیستم تصفیه صنعتی چیست؟

سیستم تصفیه صنعتی شامل مراحل مختلف و اجزای مختلفی است که به‌منظور بهبود بخشیدن آب استفاده میشود. محصول نهایی این سیستم آب تمیز و شیرین و بدون املاح و عنصر و… میباشد. که بستگی به کاربرد آن دارد. محصول نهایی ممکن است جهت نوشیدن (آشامیدن)، آبیاری درختان و کشاورزی، تأمین آب صنعتی، جلوگیری از آلودگی رودخانه بازگشت بی‌خطر آب تصفیه شده به محیط زیست، و یا بسیاری موارد دیگر از جمله تامین آب برای تفریحات و استخرهای آبی باشد.

سیستم تصفیه باعث از بین بردن آلودگی‌ها و اجزای نامطلوب یا کاهش غلظت آنها را میشود تا آب برای استفاده‌ای خاص تصفیه شده و مناسب گردد. امروزه سیستم تصفیه آب از تکنولوژی اسمز استفاده می‌کنند. در علم مهندسی دستگاه تصفیه آب سیستمی است که با کمک برخی تجهیزات میتوانند پارامترهای تشکیل دهنده TDS را حذف کرده. آب شیرین و قابل استفاده توسط انسان و سایر موجودات زنده را تولید کند. سیستم تصفیه صنعتی آب را در مقیاس های زیاد شیرین و مناسب می سازد.

توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه تولید سیستم های تصفیه صنعتی فعالیتی ندارد.
  

روش های کابردی سیستم تصفیه صنعتی

آب شیرین کن صنعتی و نیمه صنعتی که جزوی از سیستم تصفیه صنعتی میباشند. تصفیه و ضدعفونی آب را با استفاده از روش های اسمز معکوس و استفاده از ازن و UV، کلرزنی و… در تصفیه آب و گندزدایی آب صنعتی استفاده میکند. سیستم های تصفیه صنعتی از فیلترها هم کمک میگیرند.

از اجزای دیگر سیستم تصفیه صنعتی میتوان به فیلترهای تصفیه آب، پمپ تزریق، ازن ژنراتور، پرشروسل، مواد شیمیایی، کلر، هوزینگ، الکترولایزر، لامپ UV، آنتی اسکالانت، رزین آنیونی، رزین کاتیونی، رزین میکس بد، کربن اکتیو، فلومتر، تی دی اس متر، مواد شستشوی ممبرین و… اشاره کرد.

کاربرد سیستم تصفیه صنعتی

از آن جایی که آب بعنوان ماده خام در اکثر صنایع مختلف شناخته میشود سیستم تصفیه های تصفیه آب صنعتی برای تصفیه و بازیابی آب در اکثر صنایع کاربرد دارد. سیستم تصفیه صنعتی آب در سراسر جهان بعنوان یکی از مولفه‌های مهم در صنعت تولید تبدیل کرده است.

همچنین منابع آب پاک علاوه بر صنایع مختلف برای همه افراد بسیار حیاتی می باشد. به دلیل کمبود منابع آب قابل استفاده افراد و صنایع مختلف و کم آبی، سیستم تصفیه صنعتی از روش‌هایی است که با آن میتوان آب مورد نیاز برای کاربردهای مختلف را از منابع محدود موجود تامین کرد.

هدف اساسی سیستم تصفیه صنعتی

اهداف اصلی استفاده از تصفیه صنعتی آب را میتوان در زیر خواند:

1.کنترل خوردگی اجزا و جلوگیری از، از بین رفتن مواد در اثر اکسید شدن توسط آب

2. کنترل رسوب گذاری به دلیل وجود املاح مختلف و نمک های موجود در آب

3. کنترل رشد باکتری های هوازی و غیر هوازی و هم چنین مواد بیولوژیک

حتما بخوانید: معرفی انواع شیرآلات صنعتی

کاربردهای اساسی سیستم تصفیه آب صنعتی

کاربرد های دیگر سیستم تصفیه آب صنعتی در زیر آمده است:

• تهیه آب صنعتی جهت مصارف در کولینگ تاورها، بویلرها و کلیه سیستم های حراراتی و برودتی
• تهیه آب DM برای مصارف دارویی و بیولوژیکی
• تهیه آب شیرین از آب‌های شور و سنگین برای آشامیدن
• تهیه آب مورد استفاده در صنایع پتروشیمی، نفت، گاز و نیروگاه‌ها
• تامین آب مناسب برای تولید محصولات متنوع درصنایع غذایی، آرایشی بهداشتی، نوشیدنی، الکترونیک و…
• تصفیه نهایی پساب‌های آلوده صنعتی
• توليد و تامين آب مناسب برای مصارف کشاورزی و گلخانه‌ای
• تهیه و توليد آب دستگاه‌هاي دياليز بيمارستان‌ها

انواع روش‌های تصفیه آب صنعتی

تصفیه آب صنعتی با استفاد از روش‌های مختلفی انجام میشود. که شامل:

• سیستم تبادل یونی
• روش‌های فیلتراسیون (میکرو فیلتراسیون، اولترا فیلتراسیون و نانوفیلتراسیون)
• روش EDI
• روش EDR
• روش اسمز معکوس (RO)

میباشد. در ادامه مختصرا هر یک را شرح خواهیم داد.

روش سیستم تبادل یونی:

تبادل یونی فرآیندی است که در آن یون‌های مختلف موجود در محلول با یون‌های مشخصی در مواد تبادلی غیر محلول جایگزین میشوند. از این روش برای کاهش سختی آب و تولید آب خالص با درصد خلوص بالا استفاده میشود. از رایج ترین کاربردهای سیستم تبادل یونی تصفیه آب (رزینی) نرم سازی آب شهری است.

در این کاربرد یون‌های سدیمی رزین تبادل کاتیونی جایگزین یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب می‌شوند. و باعث کاهش یافتن سختی آن میشوند. همچنین کاربرد سیستم های تبادل یونی را میتوان در صنایع فلزکاری، نیمه رساناها، غذایی و نوشیدنی، تصفیه فاضلاب، بخشی از سیستم تصفیه و تولید آب شرب و دیگر گروه‌های صنایع مشاهده کرد.

روش های فیلتراسیون:

تصفیه آب به‌روش فیلتراسیون که در برخی صنایع کاربرد دارد. شامل میکروفیلتراسیون (MF)، نانو فیلتراسیون (NF) و اولترا فیلتراسیون (UF) میباشد. از این روش ها برای جدا کردن املاح محلول در آب، مواد آلی و تولید آب خالص استفاده میشود.

روش الکترودیونیزاسیون (EDI):

این روش ترکیبی از روش فیلتراسیون غشایی و تبادل یونی میباشد. خروجی این روش آبی بدون املاح و دارای هدایت الکتریکی (EC) پایین است. در سیستم تصفیه صنعتی به روش EDI املاح موجود در آب به روش تبادل یونی جدا میشوند. هر واحد EDI متشکل از تعدادی سلول است که بین دو الکترود تعبیه شده‌اند.

روش الکترودیالیز معکوس(EDR):

در این روش حذف املاح معدنی با جریان برق DC و غشا های کاتیونی و آنیونی انجام میگیرد. رایج ترین کاربرد روش EDR دیالیز معکوس در تهیه آب آشامیدنی و یا تصفیه آب صنعتی از آب هایی با TDS کمتر از 5000 است مشاهده میشود.

روش اسمز معکوس (RO):

امروزه موثرترین و متداول‌ترین روش برای تصفیه آب صنعتی استفاده از روش RO میباشد. روش اسمز معکوس (RO) یک تکنولوژی کارآمد است که در هر صنعتی که نیاز به استفاده از آب خالص و حذف مواد حل شده در آب دارد به کار میرود. در فناوری RO از فیلتر هایی به نام ممبران (غشا نیمه تراوا) استفاده میشود.

مطلب مرتبط: دستگاه اسمز معکوس (RO) چیست؟

غشا ممبران منافذ بسیار ریزی به قطر کمتر از قطر موی انسان دارند. این غشا معمولا از جنس پلی آمید ساخته میشود و برای حذف کلیه جامدات محلول (TDS) آب قابل استفاده میباشد. فیلتر ممبران میتواند آلاینده‌های شیمیایی، سرب، جیوه، نیترات و نیتریت، شوری، املاح و سایر ناخالصی‌های موجود در آب را حذف کند.

حتما بخوانید: تعمیر و نگهداری دستگاه اسمز معکوس (RO)

در روش RO آب خام و اولیه توسط فشار تأمین شده از طریق پمپ به داخل محفظه‌ی پرشروسل که فیلتر ممبران در آن قرار دارد پمپاژ میشود. سپس آب خام از لایه های فیلتر ممبران عبور میکند و تا رسیدن به قسمت مرکزی ممبران کلیه آلاینده‌های آن حذف میگردند. سپس آب تصفیه شده و نرم توسط لوله‌ای که در مرکز ممبران قرار دارد از سمت دیگر خارج میشود. و پساب که آب با غلظت بالای ناخالصی هاست از قسمت مربوطه در پرشروسل خارج میشود.

مزایای سیستم تصفیه صنعتی به روش RO:

همانطور که گفتیم این روش متداول ترین روش تصفیه آب است. علت این موضوع آن است که از روش اسمز معکوس میتوان برای تصفیه انواع آب خام با درجه سختی و آلاینده‌های مختلف استفاده کرد. و نکته مهم تر این که روش فیلتراسیون، اقتصادی ترین روش برای تصفیه و نمک زدایی از آب است.

قلب سیستم که در این روش تصفیه آب فیلتر ممبران میباشد دارای انواع مختلفی هستند. که با توجه به میزان شوری و املاح و آلاینده‌های موجود در آب از انواع آن میتوان استفاده کرد. ممبران های صنعتی با قطرهای سایز 4 و 8 اینچ در بازار موجود میباشند. که با توجه به آب خام میتوان از انواع آنها برای تصفیه آب استفاده کرد.

از مهمترین ویژگی‌های این روش دقت بسیار بالای آن است. این سیستم تصفیه میتواند نمک ها و املاح و ناخالصی و رسوبات را با دقت 0.0001 میلی متر حذف کند. همچنین این سیستم با برق شهری کار میکند و مصرف پایینی دارد. آب بسیار پاک و نرم تولید خواهد کرد. تنها عیب این سیستم سرعت پایین است. توان عملیاتی و ظرفیت بالایی برای آب سخت و شور دارد.

اجزای تشکیل دهنده دستگاه تصفیه آب صنعتی:

یک سیستم تصفیه آب صنعتی از اجزای مختلفی تشکیل شده است. در این مقاله به رایج ترین سیستم یا همان فرآیند اسمز معکوس RO اشاره خواهیم کرد. اجزای مختلف تشکیل دنده را میتوان به چند دسته تقسیم کرد. اما از آنجا که ما اسمز معکوس را بررسی می‌کنیم میتوان آنها را به دو دسته پیش تصفیه و تصفیه اصلی تقسیم کرد. هر کدام از این بخش‌ها شامل اجزا و تجهیزاتی است که برای عملکرد درست سیستم الزامی است.

پمپ تصفیه آب صنعتی RO:

یکی از اجزای اصلی دستگاه تصفیه آب صنعتی پمپ است. که وظیفه آن تامین نیروی محرکه لازم برای عملکرد درست فرایند اسمز معکوس است. عموما برای این نیروی محرکه از پمپ‌ های سانتریفیوژ طبقاتی بهره می‌گیرند، این نوع پمپ ها در اصطلاح “پمپ فشار بالا” نامیده می‌شوند.

طراح سیستم RO با توجه به نیاز سیستم ظرفیت و اندازه این پمپ را تعیین میکند. ظرفیت و اندازه پمپ بر اساس فشار عملیاتی و دبی مورد نیاز تعیین میشود. پمپ فشار در بالای یک سیستم تصفیه آب RO قرار میگیرد که معمولا از جنس فولاد ضد زنگ تولید میشود. در انتخاب این پمپ باید توجه داشت که در فشار و فلوی مورد نظر راندمان بالایی داشته باشد. اگر به این نکته دقت کنید هزینه‌ برق مصرفی سیستم کاهش میابد.

فیلتر ممبران RO:

در سیستم تصفیه آب به روش RO، ممبران ( Membrane) قلب سیستم محسوب میشود. امروزه این المان‌ها توسط شرکت های متعددی تولید و به بازار جهانی عرضه میشود. ولی باید توجه داشت که انتخاب نوع ممبران مورد استفاده در سیستم RO تاثیر بسزایی روی کیفیت محصول نهایی و شرایط عملیاتی سیستم دارد. فیلترهای ممبران صنعتی بر اساس نوع آبی که قرار است تصفیه کنند و کاربرد نهایی آن، در انواع مختلفی عرضه میشوند. بعنوان مثال ماژول های BW برای آب های شور و ماژول های SW برای تصفیه آب دریا مناسب هستند.

توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه تولید سیستم های تصفیه صنعتی فعالیتی ندارد.