دستگاه تصفیه آب 

زیرشاخه‌ها

• 

  دستگاه آب شیرین کن لب شور-صنعتی

  دستگاه آب شیرین کن صنعتی (Industrial desalination machine) :

  دستگاه آب شیرین صنعتی به منظور شیرین سازی آبهای لب شور تا آبهای خیلی شور نظیر آب دریا طراحی و ساخته می شود. این دستگاه ها براساس فرایند اسمز معکوس و غشای نیمه تراوا، آب چاه و آب دریا را تصفیه می کنند

  شیرین سازی آب به عنوان یک ضرورت جهت تأمین آب شیرین مورد نیاز در مناطق گرمسیری و مناطقی که با کمبود آب شرب مواجه هستند مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر فرایند اسمز معکوس اقتصادی ترین فرایند موجود برای تصفیه آب صنعتی است. فراینداسمز معکوس بر پایه انتقال جرم با استفاده از غشای نیمه تراوا و نیز فشار هیدرواستاتیک، فرایندی است که به طور وسیع در تولید آب آشامیدنی از آب دریا و یا آبهای زیرزمینی و سطحی شور مورد استفاده قرار می گیرد.

  دستگاه آب شیرین کن صنعتی با توجه به میزان شوری و ظرفیت(دبی) آب خام ورودی و همچنین آنالیز فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب چاه یا دریا طراحی و ساخته می شود. ظرفیت دستگاه های آب شیرین کن صنعتی از ۱۰ مترمکعب در روز آغاز می شود.

   این دستگاه ها در ظرفیتهای مختلف به صورت پیش ساخته همراه با کلیه لوله کشی ها، اتصالات الکتریکی و کنترلی به انضمام تابلو برق و کنترل به روی یک شاسی در محل ساخته می شود. با افزایش ظرفیت دستگاه تعداد شاسی های مورد نیاز ساخت دستگاه افزایش یافته و لوله کشی های ارتباطی بین مراحل مختلف تصفیه آب در محل نصب دستگاه توسط تیم زبده نصب و راه اندازی می شود.

  

  پیش تصفیه در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی :

  طراحی دستگاه آب شیرین کن صنعتی براساس کیفیت آب خام ورودی و خروجی انجام می شود. افزایش شوری آب ورودی منجر به افزایش فشار اسمزی و هزینه های سرمایه گذاری اولیه برای ساخت دستگاه آب شیرین کن صنعتی می شود. آنالیز فیزیکی آب خام ورودی نیز تعیین کننده فرایند مورد نیاز پیش تصفیه است. برای حصول طول عمر بهینه در ممبرانهای اسمز معکوس، تمامی آب شیرین کن ها باید به وسیله پیش تصفیه مناسب تجهیز و محافظت شوند.

  غشاها یا ممبران های اسمز معکوس نسبت به ورود ذرات معلق نامحلول، روغن و آلودگی های بیولوژیکی آسیب پذیر هستند. از اینرو بخش پیش تصفیه برای عاری سازی آب ورودی از این آلودگی ها پیش بینی می شود. در صورت عدم پیش بینی واحد پیش تصفیه مناسب یا عدم کارایی آن، ممبرانهای اسمز معکوس در معرض خطر فولینگ، رسوب گرفتگی یا گرفتگی های آلی یا بیولوژیکی قرار می گیرند. بکارگیری پیش تصفیه مناسب در دستگاه های آب شیرین کن به روش اسمز معکوس درافزایش طول عمر، کارکرد بهینه تجهیزات، کیفیت و کمیت آب تولیدی تاثیر گذار است.

  در نظر گرفتن سیستم پیش تصفیه نامناسب و ناکارآمد بیشترین تاثیر را در افزایش گرفتگی ممبران و در نتیجه افزایش دفعات تعویض ممبران و افزایش میزان استفاده از مواد شیمیایی دارد. از اینرو در شرایط گرفتگی ممبرانها، مقدار آب تولیدی و کیفیت آن کاهش و میزان نمک عبوری از ممبران افزایش می یابد و تمامی موارد ذکر شده که در نتیجه عدم بکارگیری سیستم پیش تصفیه مناسب رخ می دهد باعث افزایش هزینه های بهره برداری و نگهداری سیستم تصفیه آب می شود.

  هدف اصلی یک سیستم پیش تصفیه مناسب، کاهش عوامل ایجاد کننده گرفتگی در آب خام ورودی نظیر ذرات کلوییدی و ذرات معلق و همچنین جلوگیری از ایجاد رسوبهای شیمیایی و بیولوژیکی جهت دستیابی به شرایط پایدار و طولانی مدت استفاده از ممبرانهای اسمز معکوس میباشد و اساس انتخاب سیستم پیش تصفیه مناسب جهت دستیابی به این هدف دو فاکتور شاخص اندازه گیری سیلت(SDI) و کدورت(Turbidity) می باشد.

  شاخص اندازه گیری سیلت، مهمترین شاخص موثر در پیش بینی زمان گرفتگی ممبرانها و طول عمر آنها است. شرایط عملیاتی بهینه براساس مقدار SDI کمتر از ۳ در ۹۵ درصد مواقع و کمتر از ۴ برای ۱۰۰% مواقع توسط تولید کنندگان ممبران تعیین شده است. هر چقدر میزان SDI ورودی کمتر باشد، میزان مصرف انرژی، مواد شیمیایی مصرفی جهت شستشوی ممبران و دفعات تعویض ممبران کاهش می یابد.

  شاخص کدورت نیز برای سنجش میزان شفافیت و زلالی آب کاربرد دارد. در اندازه گیری کدورت آب، پرتوهای نور ساطع شده توسط ذرات معلق و جذب شده توسط ذرات رنگی حل شده در آب، مشخص می شود، و به دلیل سهولت اندازه گیری کدورت، استفاده از این فاکتور در تعیین میزان ذرات معلق نامحلول در پیش تصفیه متداول تر است.

  فرایندها و فناوریهای متفاوتی در بخش پیش تصفیه به کار گرفته می شوند که انتخاب آنها وابسته به آنالیز شیمیایی، فیزیکی، بیولوژیکی و میکربی آب شور است. متداول ترین فرایندهایی که در بخش پیش تصفیه آب شیرین کن های صنعتی به کار برده می شوند، عبارتند از:

  فرایند انعقاد و لخته سازی :

  جداسازی ذرات ریز، کلوییدها و مواد معلق نامحلول سبک که به صورت معمول امکان ته نشینی آنها در زمانهای کوتاه وجود ندارد، از طریق فرایند انعقاد و لخته سازی انجام می شود. برای تسریع در فرایند انعقاد، مواد منعقد کننده مورد استفاده قرار می گیرند. ماده منعقد کننده در مرحله اول بار الکتریکی دافعه ذرات معلق ریز را از بین می برد. سپس نیروهای واندروالس ذرات کلوییدی و کوچک را به یکدیگر متصل کرده و قابلیت ته نشینی آن را ارتقا می دهد.

  عملیات لخته سازی بعد از فرایند انعقاد انجام می شود که در آن فلوک های میکرونی ذرات معلق به یکدیگر متصل شده و ذرات قابل رویت با قابلیت ته نشینی سریع را تشکیل می دهند. مواد کمک منعقد کننده که برای لخته سازی مورد استفاده قرار می گیرند، کیفیت الحاق و چسبیدن فلوکها را ارتقا داده تا با سرعت بالایی در مخزن زلال سازی ته نشین شوند.

  بسترشنی و کربنی :

  بسترهای شنی و کربنی به عنوان یکی از روشهای قدیمی فیلتراسیون در بخش پیش تصفیه شناخته می شوند. بسترهای شنی در دو طرح ثقلی(Gravity sand filter) و تحت فشار(Rapid Sand Filter) ساخته می شوند. در بسترهای شنی تحت فشار، سرعت حرکت آب در بستر از طریق افزایش فشار بالا رفته و سرعت فیلتراسیون بیشتر می شود. انتخاب هر یک از این دو روش وابسته به آنالیز آب و بررسی شرایط فزایندی است.

  بستر كربني با ساختار مشابه بستر شنی برای حذف طعم، بو، رنگ، مواد آلي و کلر آزاد موجود در آب مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در این فرایند، آب از بستر كربن فعال(Active carbon) عبور كرده و رنگ، بو و برخی از مواد آلی به واسطه جذب سطحی بالای كربن فعال، جذب سطح کربن می شوند. با گذشت زمان، کربن فعال به تدریج اشباع شده و قابلیت جذب آن کاهش می یابد.

  

  فیلتر خود تمیز شونده اتوماتیک :

  فیلترهای خود تمیز شونده(Self-cleaning filter) به فیلترهایی گفته می شود که شستشوی معکوس و رفع گرفتگی سطح فیلتر در آنها به صورت هوشمند و اتوماتیک انجام می شود. مهمترین مشخصه این تجهیزات، شستشوی اتوماتیک سطح فیلتر در صورت افزایش افت فشار فیلتر است. با افزایش افت فشار فیلتر به مقادیر از پیش تعیین شده، سیستم کنترل اتوماتیک، فیلتر را در وضعیت شستشو قزار داده و سطوح با آب فیلتر شده و تحت فشار، تمیز می شوند.

  سطح فیلتراسیون(Screen) فیلترهای خود شوینده معمولاً فلزی است که توجه به مقاومت آن در برابر خوردگی آب ورودی بسیار با اهمیت است. با توجه به اینکه افزایش میزان شوری آب، پتانسیل خوردگی متریالهای فلزی نیز افزایش می هد؛ انتخاب متریالهای فلزی مقاوم در برابر خوردگی ضروری است. استفاده از آلیاژهای استیل نظیر داپلکس و سوپر داپلکس یا نیکل/آلومینوم/برنز که مقاومت بالایی در مقابل خوردگی دارند، برای این فیلترها ضروری است.

  فناوری اولترافیلتراسیون :

  فناوری اولترافیلتراسیون(Ultrafiltration)، فرایند فیلتراسیون مبتنی بر جداسازی غشای نیمه تراوا با هدف حذف ذرات معلق نامحلول تا اندازه یک صدم میکرومتر است. جریان خروجی از ممبرانهای UF، آب بسیار با کیفیت برای ورود به آب شیرین کن های صنعتی را فراهم می کند که طول عمر بالای ممبرانهای اسمز معکوس را به دنبال دارد.

   غشاهای UF ذرات نامحلول با وزن مولکولی بالا، ذرات کلوییدی، مولکول پلیمرهای آلی و غیر آلی و ذرات با سایز بیشتر از ۲۰-۱۰ نانومتر از جمله گرده ها، جلبکها، باکتریها، ویروسها و میکروبها را از آب ورودی جدا می کنند. غشاهای اولترافیلتراسیون توانایی تولید آب با مقادیر SDI کمتر از ۲٫۵ و کدورت کمتر از یک دهم NTU را دارند.

  کیفیت بالای فیلتراسیون مهمترین وجه تمایز فناوری اولترافیلتراسیون نسبت به دیگر فرایندهای پیش تصفیه است. ولی قیمت بالای دستگاه UF استفاده از این فناوری را در پیش تصفیه آب شیرین کن های صنعتی محدود کرده است. بهای نسبتاً بالای ممبرانهای UF، فرایندهای متعدد شستشو/فلاشینگ و سیستم کنترل اتوماتیک، هزینه سرمایه گذاری اولیه این پکیج ها را افزایش داده است.

  

  شیرین سازی با فرایند اسمز معکوس :

  فناوری اسمز معکوس، فرایند اصلی تجاری نمک زدایی و جداسازی یونهای محلول در آبهای شور است. در این فرایند آب شور با فشار بالا از غشای نیمه تراوا یا ممبران اسمز معکوس عبور داده می شود. ممبران بستری برای عبور یونهای محلول در طرفین ممبران و از سمت محلول با غلظت بالا(آب شور) به سمت محلول با غلظت پایین(آب شیرین) است.

   میزان شوری(Salinity) آب شور، فشار مورد نیاز برای عبور یونهای محلول یا انتقال جرم از طریق غشای نیمه تراوا را تعیین می کند. افزایش شوری آب منجر به افزایش فشار اسمزی و افزایش انرژی مصرفی برای شیرین سازی آبهای شور می شود.

  فشار اسمزی، شاخص اندازه گیری نیروی محرکه انتقال حلال میان دو محلول از طریق غشای نفوذ پذیر است. فشار اسمزی برابر با فشار خارجی است که در صورت اعمال آن به محلول با غلظت کمتر هیچ حرکت خالصی از حلال از طریق غشاء وجود نخواهد داشت. با افزایش اختلاف غلظت میان محلولهای طرفین دو طرف غشا، نیروی محرکه حرکت سیال و فشار اسمزی افزایش پیدا می کند.

  بخش فشار قوی آب شیرین کن های صنعتی :

  آب خام ورودی پس از عبور از واحد پیش تصفیه و حذف کدورت، ذرات معلق نامحلول و ذرات کلوییدی به واحد شیرین سازی با فرایند اسمز معکوس وارد می شود. در این بخش فشار آب توسط پمپ فشار قوی به بیش از فشار اسمزی افزایش پیدا می کند. فشار اسمزی با مقدار یونهای محلول در آب یا هدایت الکتریکی آب رابطه مستقیم دارد. هرچه مقدار یونهای محلول در آب افزایش پیدا کند، فشار اسمزی آب نیز افزایش می یابد.

   بنابراین آب با فشار بالاتر از فشار اسمزی در جهت معکوس یعنی از جریان با غظت کمتر آب(آب شور) به سمت جریان با غلظت بیشتر آب(آب شیرین) به ممبران وارد می شود.

  ممبرانهای استوانه ای در مخازن استوانه ای تحت فشار(pressure vessel) به صورت سِری قرار گرفنه و آب به صورت همزمان در جهت شعاعی و طولی استوانه ممبران حرکت می کند. آب شور ورودی به ممبرانهای اسمز معکوس همزمان با عبور از ممبرانهای موجود در یک Pressure vessel به دو جریان آب شیرین(Permeate) و شورابه(Concentrate) تقسیم می شود. آب شیرین از لوله مرکزی ممبرانها جمع آوری شده و به سمت مخزن ذخیره آب شیرین هدایت می شود.

  در دستگاه های آب شیرین کن صنعتی، جریان شورابه(Reject) با رعایت ملاحظات زیست محیطی به طبیعت بازگردانده می شود. نسب دبی آب شیرین تولید به دبی آب خام ورودی به میزان بازیافت(Recovery) دستگاه آب شیرین کن شناخته می شود. درصد بازیافت آب شیرین در دستگاه های آب شیرین کن وابسته به میزان شوری آب خام، تعداد مراحل اسمز معکوس، نوع ممبرانهای مصرفی و تعداد آنها از ۵۰ تا ۹۰ درصد متغیر است. به طور طبیعی با افزایش میزان ریکاوری، شوری آب شورابه افزایش و دبی آن کاهش می یابد.

  انواع طراحی آب شیرین کن های صنعتی :

  آب شیرین کن های صنعتی بر اساس کیفیت آب تولیدی مورد نیاز، دما و شوری آب، فرایند اسمز معکوس به صورت یکبار گذر(تک پاس)، دوبار گذر(دو پاس)، تک مرحله ای یا دو مرحله ای طراحی می شود. در اغلب موارد، استفاده از طراحی تک پاس جهت دستیابی به کیفیت مطلوب آب آشامیدنی مناسب می باشد. در واحدهای اسمز معکوس دو پاس، آب شیرین تولیدی توسط پاس اول برای افزایش خلوص یا حذف برخی از ترکیبات محلول مجدداً از یک مرحله غشا گذر داده می شود. در این طراحی امکان دستیابی به آب فوق خالص(Ultra Pure Water) با TDS کمتر از ۵ میلیگرم بر لیتر وجود دارد.

  طراحی یکبار گذر و تک مرحله ای( Single pass & Single stage):

  طراحی یکبار گذر اسمز معکوس برای تولید آب نمک زدایی شده در یک مرحله عبور از ممبران و با استفاده از مجموعه ای از غشاهای RO بطور موازی انجام می شود. این طراحی فرایند در واحدهای BWRO و SWRO به طور گسترده ای برای تولید آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، این سیستم ها کاربرد صنعتی محدودی خصوصاً در شیرین سازی آب دریا دارند که عمدتاً به دلیل کیفیت آب تولید شده است.

   استفاده از این طراحی در آب شیرین کن های دریایی، حتی در صورت استفاده از ممبرانهای RO با بالاترین میزان حذف نمک( که امروزه به صورت تجاری در دسترس است) نمی تواند به طور مداوم محصولی با TDS کمتر از ۲۰۰ میلی گرم در لیتر، غلظت کلراید کمتر از ۱۰۰ میلی گرم در لیتر و غلظت بور پایین تر از نیم میلی گرم در لیتر، به ویژه هنگامی که دمای آب منبع بیش از ۱۸ درجه سانتیگراد است را به دنبال داشته باشد.

  طراحی دوبار گذر(Double Pass):

  در این روش طراحی، آب شیرین خروجی از مرحله اول اسمز معکوس(First pass) به مرحله دوم(Second pass) هدایت می شود. به دلیل فشار پایین جریان آب شیرین(کمتر از نیم بار) استفاده از بوستر پمپ برای غلبه به فشار اسمزی در گذر دوم اسمز معکوس اجتناب ناپذیر است. به طور طبیعی فشار مورد نیاز برای گذر دوم اسمز معکوس به دلیل کاهش شوری آب در گذر دوم، نسبت به گذر اول پایینتر است.

  طراحی دوبار گذر در شیرین سازی آب دریا معمولاً زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که شوری آب دریا نسبتاً بالا باشد.(بالاتر از ۴۵۰۰۰ میلیگرم در لیتر) یا الزامات کیفی آب شیرین سختگیرانه باشد. به عنوان مثال، اگر آب دریا با شوری بالا/دمای بالا(مانند آب خلیج فارس) در ترکیب با ممبرانهای دریایی استفاده شود، ممکن است که طراحی تک مرحله ای نتواند محصول مناسبی را برای استفاده به عنوان آب آشامیدنی فراهم کنند.

   در این حالت، طراحی دو بار گذر می تواند که چیدمان کارآمد و مقرون به صرفه تری برای تولید آب آشامیدنی باشد. امروزه واحدهای شیرین سازی RO با دو یا چند بار گذر به طور گسترده برای تولید آب صنعتی با خلوص بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

  طراحی دوبار گذر دریایی معمولاً شامل ترکیبی از یک بخش تک گذر و یک سیستم BWRO تک یا چند گذر متوالی است. محصول گذر اول اسمز معکوس برای اینکه آب نهایی با یونهای محلول کمتری تولید شود، به سیستم BWRO(یعنی گذر دوم) هدایت می شود. معمولاً شورابه گذر دوم اسمز معکوس نیز به خوراک گذر اول(First pass) جهت افزایش کارایی و ظرفیت تولید کلی دستگاه آب شیرین کن صنعتی بازگردانده می شود.

  طراحی دو مرحله ای(Double Stage):

  در صورت رعایت الزامات متعدد طراحی فرایند اسمز معکوس، افزایش میزان بازیافت و استحصال آب شیرین از طریق طراحی فرایند اسمز معکوس به صورت دو مرحله ای وجود دارد. در طراحی دو مرحله ای، شورابه خروجی از مرحله اول به مرحله دوم فرایند اسمز معکوس وارد می شود.

  شورابه تولید شده در مرحله اول دارای فشار کمی پایینتر از فشار ورودی آب خام به مرحله اول است. معمولاً قشار شورابه برای غلبه بر فشار اسمزی مرحله دوم کافی است. ولی امکان آن وجود دارد که به دلیل ملاحظات طراحی، برای افزایش فشار میان دو مرحله از بوستر پمپ استفاده شود.

  بازیابی مجدد آب شیرین در مرحله دوم اسمز معکوس منجر به افزایش مقدار ریکاوری و افزایش میزان شوری در شورابه می شود. از اینرو طراحی دوبار گذر معمولاً با هدف افزایش درصد بازیافت آب شیرین و استفاده حداکثری از منابع آب خام مورد استفاده قرار می گیرد.

  توجه: استفاده از طراحی دو مرحله ای بدون رعایت الزامات طراحی فرایند اسمز معکوس منجر به فولینگ و رسوب گذاری روی ممبرانهای اسمز معکوس می شود. 

  شبیه سازی و طراحی پکیج های آب شیرین کن صنعتی را با توجه به آنالیز آب شور ورودی، شرایط آب و هوایی و کیفیت آب شیرین تولیدی انجام می دهند.

  الزامات طراحی آب شیرین کن های صنعتی :

  طراحی آب شیرین کن صنعتی در بخش اسمز معکوس مستلزم شبیه سازی دقیق فرایند RO با نرم افزارهای رایانه ای مورد تأیید تولید کنندگان ممبران است. رعایت الزمات و شاخص های طراحی براساس دستورالعمل هایی که تولید کنندگان ممبران تدوین کرده اند برای دستیابی به کارایی و طول عمر ممبرانها بسیار ضروری است. متأسفانه بسیاری از سازندگان فاقد صلاحیت دستگاه های آب شیرین کن صنعتی بدون توجه به الزامات طراحی نسبت به ساخت پکیج آب شیرین کن اقدام می کنند که نتیجه آن طول عمر پایین ممبران، کیفیت پایین آب شیرین و خرابی های متعدد در طول مدت بهره برداری خواهد بود.

  مهمترین شاخص های طراحی فرایند اسمز معکوس بر اساس دستورالعمل های تولید کنندگان عبارتند از:

  انتخاب نوع ممبران: تولید کنندگان ممبران انواع مختلف غشاهای اسمز معکوس را برای کاربریهای متفاوت تصفیه آب و پساب تولید می کنند. معیارهای متعددی در انتخاب نوع ممبران متناسب با کاربری مورد نیاز وجود دارد که انتخاب صحیح ممبران را بعضاً دشوار می کند. ظرفیت، میزان شوری، درصد حذف یونهای محلول، فشار عملیاتی، مقاومت در برابر فولینگ، دمای عملیاتی، آنالیز فیزیکی آب شور و ملاحظات اقتصادی در انتخاب نوع ممبران تأثیر گذار هستند.

  درصد بازیافت آب شیرین(Recovery): تعیین درصد بازیافت به عوامل متعددی نظیر ظرفیت، نوع ممبران، تعداد ممبرانهای در یک pressure vessel، ملاحظات زیست محیطی دفع شورابه، شرایط عملیاتی و آنالیز آب ورودی وابسته است. با توجه به تعدد متغیرهای تأثیر گذار، بهینه سازی میزان بازیافت با لحاظ کلیه شرایط بهره برداری بسیار با اهمیت است.

  شار عبوری از ممبران(فلاکس): نرخ جریان عبوری آب شیرین(Permeate) از واحد سطح ممبران با شاخص شار یا فلاکس شناخته می شود که معمولا با واحد گالن در فوت مربع در روز(gfd) یا لیتر در مترمربع ساعت اندازه گیری می شود. انتخاب شار مناسب ممبران در طراحی فرایند اسمز معکوس بسیار با اهمیت است.

   انتخاب نادرست شار منجر به کاهش طول عمر ممبران، کاهش کیفیت آب شیرین و افزایش هزینه های بهره برداری و تعمیرات و نگهداری می شود. انتخاب فلاکس مناسب ممبران به شوری آب(Salinity)، کیفیت آب خام، نوع پیش تصفیه و نوع ممبران بستگی دارد.

  فشار آب خام: تعیین دقیق فشار آب ورودی به ممبرانها از طریق شبیه سازی فرایند و انتخاب پمپ مناسب برای دستیابی به شرایط طراحی به مانند دیگر مراحل طراحی نیازمند تخصص و دانش مهندسی در این زمینه است. فشار ناصحیح و عدم تناسب پمپ با توجه به منحنی مشخصه کارکرد، دستیابی به شرایط عملیاتی طراحی را دشوار و هزینه های بهره برداری و نگهداری را افزایش می دهد.

  اجزای اصلی آب شیرین کن های صنعتی :

  آب شور ورودی به پکیج آب شیرین کن صنعتی پس از عبور از واحد پیش تصفیه به بخش شیرین سازی آب با فرایند اسمز معکوس وارد می شود. غشای نیمه تراوای اسمز معکوس، پمپ فشار قوی،تجهیز بازیابی فشار(Energy Recovery Device)و سیستم کنترل/مانیتورینگ از اجزای اصلی آب شیرین کن های صنعتی هستند.

  ممبران اسمز معکوس(RO)

  ممبرانهای اسمز معکوس(غشای نیمه تراوا) در مقیاس صنعتی، استوانه های پلیمری با قطر ۴ و ۸ اینچی هستند که عموماً از جنس پلی آمید ساخته می شوند. ممبران RO از تعداد زیادی لایه های به هم پیچیده شده تشکیل شده که با چسب مخصوص به هم متصل شده اند. لایه های ممبران معمولاً از جنس پلی استر به ضخامت حدودی ۲۰۰ میکرون، لایه تقویت کننده پلی سولفون به ضخامت حدودی ۵۰ میکرون و لایه موثر از جنس پلی آمید به ضخامت حدودی ۴۰ تا ۲۶۰ نانومتر تشکیل شده اند. المانهای اسمز معکوس در دو گروه ممبرانهای دریایی و آب لب شور به صورت تجاری تولید می شوند. غشاهای تجاری که از جنس پلی آمید فیلم نازک هستند، از دو ورقه غشایی که از سه طرف به هم چسبیده شده اند و در سمت چهارم باز هستند، مشابه یک پاکت نامه تشکیل شده اند.  این مشابهت سبب شده است که به ممبرانهای اسمز معکوس، پاکت غشایی نیز گفته شود. قسمت باز پاکت های غشایی به لوله مرکزی جمع کننده با منافذ ورودی کوچک متصل می شود که آب شیرین تولید شده را از پاکت های غشایی جمع آوری می کند. پاکت های متعدد غشایی نازک به صورت مارپیچ در اطراف لوله نفوذی مرکزی پیچیده می شوند تا استوانه ای به قطر هشت یا چهار اینچ به نام ممبران تشکیل شود. سطح بیرونی پاکت های غشایی از ساختار متخلخل مولکولی میکروسکوپی تشکیل شده است که می تواند یونهای محلول، میکروارگانیسم ها و سایر ناخالصی های با اندازه کوچکتر از ۲۰۰ دالتون را جداسازی کند. فیلمهای نازک پلی آمید توسط لایه غشایی ضخیم تر از جنس پلی سولفون با تخلخل بالاتر تقویت می شود. لایه های پلی سولفون مقاومت لایه های غشایی را در برابر فشار آب افزایش می دهد و دارای چندین نوع ورودی با منافذ غشایی بزرگتر می باشند. پاکت های غشایی توسط جداکننده خوراک(spacer) جدا می شوند که کانال‌های خوراک را تشکیل داده و انتقال جریان خوراک – کنسانتره را در طول عناصر غشایی تسهیل می کند. در برخی از ممبرانهای  RO فاصله بیشتری بین پاکتها ( ۸۷/ ۰ میلیمتر) وجود دارد. هر چه کانال تغذیه بین پاکت ها گسترده تر باشد، قبل از اینکه غشاها به شستشو نیاز داشته باشند، رسوبات بیشتری جمع می شود. عناصر RO با جداکننده های ضخیم تر معمولا برای آبهای شور با پتانسیل رسوب گذاری بالا و سیستمهای فیلتراسیون با پیش تصفیه محدودتر، ترجیح داده می شوند.

  خرابی و نگهداری از ممبران :

  ساختار ممبران و جنس لایه های تشکیل دهنده آن ضرورت رعایت دقیق الزامات نگهداری و بهره برداری را با توجه به پتانسیل بالای آسیب دیدگی ممبران، تعیین می کند. کاهش طول عمر ممبران و انواع آسیبهای مختلف عملیاتی هنگام بهره برداری از متداول ترین رویدادهای آب شیرین کن های اسمز معکوس هستند که شاخص های طراحی در آنها به طور کامل رعایت نشده است. آسیبهای وارده به ممبرانهای اسمز معکوس به آسیبهای فیزیکی، شیمیایی و گرفتگی یا فولینگ(Fouling) تقسیم می شوند. مهمترین آسیبهای فیزیکی وارده به ممبرانهای صنعتی اسمز معکوس عبارتند از:

  • تلسکوپی شدن ممبران
  • خراشیدگی بافت یا لایه های ممبران
  • جابجایی یا بیرون زدگی Spacer های یا جدا کنند های لایه ها
  • فشردگی ممبران
  • آسیب فیزیکی لایه پلی آمید
  • آسیب مکانیکی ناشی عدم رعایت شرایط عملیاتی نظیر دما یا فشار

  افزون بر آسیبهای فیزیکی، عوامل شیمیایی دومین گروه از عوامل آسیب رسان به ممبران هستند که منجر به خرابی یا کاهش کارایی آن می شوند. مهمترین و متداول ترین آسیب شیمیایی به ممبران، اکسیداسیون لایه پلی آمید-پلی سولفون توسط اکسید کننده ها نظیر کلر، ازن و مواد شیمیایی است که منجر به آسیب جزیی یا کلی بازگشت ناپذیر می شود. تماس با شستشودهنده های شیمیایی با قدرت بالا و تجاوز از PH مجاز عملیاتی نیز منجر به آسیب دیدگی ممبران یا کاهش کارایی آن می شود. 

  گرفتکی یا فولینگ ها سومین عامل شایع آسیب به ممبران یا غشای نیمه تراوا هستند. المانهای RO در طول مدت بهره برداری و با توجه به شرایط بهره برداری دچار گرفتگی می شوند که کارایی عملکرد ممبران ها را کاهش می دهد. کاهش جریان آب شیرین، افزایش اختلاف فشار طرفین ممبران و آسیب فیزیکی به ممبران از نشانه های فولینگ ممبرانها است.

  با توجه به گستردگی مواد محلول و نامحلول موجود در آب شور ورودی و شرایط بهره برداری واحد آب شیرین کن، احتمال بروز گرفتگی و رسوب گذاریهای متنوعی در المانها وجود دارد؛ از جمله:

   

  • فولینگ بیولوژیکی
  • فولینگ آلی یا آلی/معدنی
  • فولینگ اکسید های هالوژن
  • رسوب گذاری ترکیبات سیلیس
  • رسوب گذاری گل و لای
  • رسوب گذاری مواد فلزی
  • رسوب گذاری سولفات کلسیم
  • رسوب گذاری کربنات کلسیم

  پمپ فشار قوی آب شیرین کن:

  آب شور خام ورودی به پکیج آب شیرین کن بعد از عبور از بخش پیش تصفیه و عبور از میکروفیلترها به پمپ فشار قوی وارد می شود. پمپ فشار قوی وظیفه افزایش فشار آب ورودی برای غلبه به فشار اسمزی و شیرین سازی آب را به عهده دارد. پمپهای فشار قوی مورد استفاده در واحدهای آب شیرین کن صنعتی مشتمل بر انواع مختلفی هستند.

  پمپهای طبقاتی عمودی از پرکاربردترین انواع پمپهای فشار قوی برای فشارهای میانی تا حدود ۲۰ بار و با سطح اشغال پایین فضا هستند. فشار آب ورودی در این پمپها از طریق چند پروانه متوالی بر روی محور عمودی افزایش پیدا می کند. آب پس از افزایش فشار در هر مرحله به مرحله بعدی منتقل شده و فشار آب در هر مرحله افزوده می شود.

  افزایش فشار در هر مرحله با استفاده از دیفیوزر(Diffiuser) انجام می شود. دیفیوزر انرژی افزایش یافته ناشی از سرعت را در هر مرحله به فشار تبدیل کرده و آب پرفشار را به پروانه بعدی منتقل می کند. در واقع عملکرد دیفیوزر در تبدیل سرعت افزایش یافته از پروانه به فشار در هر مرحله منجر به افزایش فشار می شود.

  

  تجهیز بازیابی فشار(ERD)

  آب شور ورودی به واحد آب شیرین کن صنعتی به دو جریان آب شیرین و شورابه تقسیم می شود. فشار آب شور در مسیر عبور هر ممبران و در طول pressure vessel کاهش پیدا می کند. شرکتهای تولید کننده ممبران، افت فشار مجاز عملیاتی هر ممبران را ۰٫۳ بار تا ۰٫۵ بار تعیین کرده اند. در صورت گرفتگی(فولینگ)، وجود رسوب یا آسیب به ممبران، افت فشار جریانهای ورودی و خروجی به المان افزایش پیدا می کند.

  در صورت افزایش افت فشار ممبران به فشار یک بار، خطر آسیب مکانیکی یا تلسکوپی شدن ممبران حتی در زمانهای کم به شدت افزایش می یابد. از اینرو ضروری است که در اولین فرصت عملیات شستشوی شیمیایی(CIP) برای رفع آلودگیهای انباشته شده روی ممبران انجام شود.

  فشار جریان شورابه با لحاظ افت فشار مجاز ممبران ها کمی پایین تر از فشار آب شور ورودی است. در صورت دفع شورابه با فشار بالا، انرژی قابل توجهی که صرف افزایش فشار آب شده، تلف می شود. از اینرو بازیابی فشار شورابه با رویکرد بهینه سازی مصرف انرژی یکی از موضوعات مهم توسعه آب شیرین کن های صنعتی اسمز معکوس در دو دهه اخیر بوده است. در آب شیرین کن های دریایی به دلیل بالا بودن فشار پمپ، تجهیز بازیابی فشار(ERD) برای کاهش انرژی مصرفی بسیار حایز اهمیت است. توسعه فناوریهای بازیابی انرژی از توربین فرانسیس(FT) به توربین پلتون(PT) تا به فناوریهای ایزوباریک نظیر تبادل کننده فشار(PX) منجر به افزایش راندمان مصرف انرژی آب شیرین کن های آب دریا شده است.

  انواع دیگر آب شیرین کن های صنعتی:

  فناوری حرارتی مهمترین رقیب فرایند اسمز معکوس در شیرین سازی آبهای شور در مقیاس صنعتی و تجاری است. در واقع این دو فرایند تنها فناوری های اقتصادی توسعه یافته برای تولید آب شیرین از آب دریاها برای مصارف شرب، صنعتی و کشاورزی هستند. به طوریکه امروزه بیش از ۹۹ درصد ظرفیت تولید آب شیرین در واحدهای نمک زدایی به فرایندهای حرارتی و غشایی اختصاص دارد.

  در تشریح فناوریهای حرارتی نمک زدایی به زبان ساده می توان گفت که در فرایند های حرارتی آب شور به وسیله انرژی حرارتی تبخیر شده و آب شیرین از میعان بخار آب تولید می شود. مصرف بالای انرژی مهمترین نقطه ضعف فناوری حرارتی و قابلیت پذیرش آبهای شور با کیفیت پایین مهمترین نقطه قوت فرایند حرارتی است.

  البته مهمترین نیرو محرک توسعه آب شیرین کن های حرارتی در دنیا، قابلیت استفاده از حرارت اتلافی(Waste Heat) در صنایع مختلف خصوصاً صنعت نیروگاهی است.

  آب شیرین کن حرارتی فلاش چند مرحله ای:

  در فرایند MSF آب شور ورودی به آب شیرین کن، با استفاده از تبخیر مرحله ای آب در فشار پایین تبخیر می شود. تغییر فاز بخار به مایع، تولید آب شیرین را به دنبال دارد. در این فرایند آب پیش گرم شده دریا در مراحل مختلف و در یک روند کاهشی فشار تبخیر می شود. سپس بخارات ایجاد شده کندانس و بازیابی شده و به عنوان آب خالص شیرین مورد استفاده قرار می گیرد.

  گرمای لازم برای تبخیر آب توسط بویلر و بخار آب داغ تأمین می شود. به منظور کاهش مصرف انرژی در بویلر، لوله های ورودی آب دریا به مخازن، توسط بخار آب حاصل از تبخیر آب شورِ موجود در مخازن پیش گرم می شوند. بخار آب موجود در مخازن نیز در تماس با لوله های آب شور ورودی، سرد شده و به فاز مایع تبدیل شده و به عنوان آب شیرین جمع آوری می شود.

  مهمترین مزیت استفاده از فرایند MSF، توانایی پذیرش آب دریا با کیفیت پایین است. با توجه به کیفیت مطلوب آب تولید شده از این فرایند در نیروگاه های حرارتی، فرایند های صنعتی و برای کاربرد های نیاز به آب با خلوص بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

  آب شیرین کن حرارتی تقطیر چند مرحله ای:

  فرایند MED یا تقطیر چند مرحله ای نیز مشابه MSF بر مبنای تبخیر و تقطیر چند مرحله ای آب در فشار پایین، آبهای شور را نمک زدایی می کند. تفاوت اصلی این دو فرایند در ورود آب دریا به مخازن و روش تقطیر بخار و جمع آوری آب حاصل از میعان است. در فرایند MED آب دریا بعد از پیش گرمایش اولیه، در مخازن به روی لوله های داغ محتوی بخار آب، اسپری می شود.

   بخشی از بخار حاصل از انتقال حرارت میان جریان آب شور و سطح خارجی لوله های داغ حاوی بخار آب، در مرحله بعدی(مخزن بعدی) در فشار پایینتر به آب شیرین، تغییر فاز می دهد و این توالی تا مرحله آخر ادامه پیدا می کند. توالی مراحل پشت سر هم با کاهش دما و فشار در هر مرحله همراه است.

  بخار آب حاصل از آب شور در هر مرحله اول به سمت مرحله بعدی هدایت شده و محتوای حرارت آن صرف تبخیر آب شور در مرحله بعدی می شود. بخار آب پس از طی مراحل مختلف در مرحله آخر در کندانسور به آب شیرین مبدل می شود. بخار حاصل از هر مرحله با استفاده از تیوبهای مه گیر(Demister) به مرحله بعد هدایت می شود. در هر مرحله بخشی از بخار درون تیوب در اثر انتقال حرارت با آب شور خارج از تیوب به فاز مایع تبدیل می شود.

   

• 

  دستگاه آب شیرین کن لب شور-شرب

  دستگاه آب شیرین کن لب شور

  آب لب شور عموماً از ترکیب آب دریا ها با رودخانه یا آب های زیرزمینی ایجاد می شود. این نوع آب ممکن است در برخی مناطق مانند دریاچه، تالاب‌ و یا سفره های زیرزمینی کویر، به صورت ذاتی نیز وجود داشته باشند. برای تصفیه آب لب شور باید از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی دارای اسمز معکوس استفاده شود.

  آب لب شور، ترجمه ی واژه ی Brackish water می باشد. آبی که نسبت به آب شیرین، نمک بیشتر و نسبت به آب شور نیز نمک کمتری را در خود جای داده باشد. در حقیقت می توان گفت مقدار حجم مواد جامد آب لب شور بین 1500 تا 5000 میلی گرم در هر لیتر باشد. آب لب شور عموماً از ترکیب آب دریا ها با رودخانه یا آب های زیرزمینی ایجاد می شود. این نوع آب ممکن است در برخی مناطق مانند دریاچه، تالاب‌ و یا سفره های زیرزمینی کویر، به صورت ذاتی نیز وجود داشته باشند. برای تصفیه آب لب شور باید از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی دارای اسمز معکوس استفاده شود. فیلترهای اسمز معکوس توانایی تصفیه آب لب شور، با ارائه ی آب مقطر را دارا هستند. 

  وجود کاتیون و آنیون های فراوان، سبب شده شاهد حجم بسیار بالای نمک در آب لب شور باشیم. دستگاه آب شیرین کن صنعتی این نمک های حل شده در آب لب شور را تا 99 درصد و رسوبات بیولوژیکی را تا 98 درصد، حذف می کنند. برای تصفیه آب لب شور از ممبران های اسمز معکوس BW.RO تا TDS 5000 ppm استفاده می شود. در جریان فرآیند اسمز

  معکوس خروجی به دو قسمت تقسیم می شود. دو خروجی که یکی از آن ها آب تصفیه شده و دیگری پساب می باشد. ممبران های اسمزمعکوس فشاری معادل تا حداکثر 30 بار را برای تصفیه آب لب شور وارد می آورند، هرچه شوری آب کمتر باشد، این فشار کمتر می شود و تا 15 بار کاهش می یابد. می توانید ابعاد و انواع فیلترهای اسمزمعکوس را نسبت به درصد شوری آب مورد استفاده ی صنایع انتخاب نمایید. در نتیجه بهترین روش برای تصفیه آب لب شور استفاده از دستگاه های آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس است که، جهت استفاده در کارخانجاتی مانند تولید قند، نساجی، فولاد، صنایع پزشکی و آرایشی و بهداشتی و... استفاده می شوند. این نوع تصفیه آب شور با هدف حذف کلیه ناخالصی های آن، برای داشتن آبی کاملاً سالم می باشد.

  تولید آب شرب با آب شیرین کن خورشیدی

  آب یک مایع مهم و حیاتی برای انسان و جانداران می باشد. دراین میان ، آب آشامیدنی برای ادامه حیات انسان بسیار مهم است. بنابراین، تبدیل آب‌ شور دریا به آب قابل شرب برای ما انسانها بسیار مهم است. در این مقاله، تاحدودی با این سیستم‌ها آشنا خواهید شد.

   

  سیستم‌های آب‌شیرین‌کن از نظر عملکرد به دو دسته تقسیم می‌شوند:

   

  1-طبیعی

   

  2-مصنوعی

   

  در روش اول، فقط از انرژی گرمای خورشید برای شیرین‌سازی آب استفاده می‌شود

   

  در روش دوم، از الکتریسیته به عنوان انرژی کمکی استفاده می‌شود.

   

   

   

   

  سیستم تقطیر آب چگونه کار می‌کند؟

   

  این روند فقط توسط انرژی خورشید صورت می‌گیرد. به روند تولید ابر و باران در طبیعت فکر کنید! خورشید آب را گرم، و بخار کرده و در حین بخار سازی، نمک‌، آلودگی و دیگر مواد اضافه از ملکول‌های آب جدا می‌شوند. با فشار و دمای مناسب، ملکول‌های آب مجدداً تشکیل می شوند و به روی زمین فرود می‌آیند. مهم نیست شما در کجا دنیا زندگی می‌کنید، در صورت تمیز بودن هوا، اگر قبل از سقوط قطرات باران آن‌ها را جمع‌آوری کنید، برای آشامیدن مناسب می‌باشند.

   

  روش تقطیر خورشیدی روش بسیار ساده و کم هزینه‌ای است و برای تأمین آب مناطقی با جمعیت بسیار کم، مناسب می‌باشد. این آب شیرین‌کن‌ها از قواعد اصلی تبخیر و تقطیر آب استفاده می‌کنند. آب شور و غیر قابل آشامیدن وارد تشتک دستگاه می‌شود و سپس توسط تابش نور خورشید گرم و تبخیر می‌شود. همانطور که قبلا نیز عنوان شد، مواد اضافه و حتی برخی از میکروب‌ها حین تبخیر از ملکول‌های آب جدا شده و در تشتک باقی می‌مانند. به عبارت دیگر، ملکول‌های آب عاری از آلودگی به صورت بخار، رو به بالا حرکت می‌کنند. از آنجا که این سیستم توسط شیشه، پلاستیک یا غیره بسته شده است، بخار آب راهی به بیرون از سیستم ندارد و روی سطح سرپوش تقطیر می‌شود. سرپوش مذکور شیب‌دار است و با شیب خود، قطرات آب حاصل از تقطیر را به سمت خروجی سیستم هدایت می‌کند.

   

  برای جذب حداکثر انرژی خورشید و کاهش اتلاف حرارتی در آب شیرین‌کن‌های خورشیدی باید نکات زیر را مد نظر داشت:

   

  سرپوش پلاستیکی یا شیشه‌ای آب‌شیرین‌کن باید نور خورشید را به خوبی عبور دهد.

   

  از تشکیل بلورهای نمک در دستگاه باید جلوگیری شود.

   

  فاصله بین آب‌های تشتک و سرپورش آب‌شیرین‌کن باید به حداقل برسد.

   

  تشتک آب شور باید تیره‌رنگ باشد تا انرژی خورشید را بهتر جذب کند.

   

  آب‌شیرین‌کن نباید با فضای خارج ارتباط داشته باشد و محیط آن باید کاملا بسته باشد.

   

  این روش بسیار ساده و کم هزینه است ولی باید بدانید که با این روشها آب مقطر تولید می کنید که از نظر درصد املاح در حد بسیار پایینی است و با آب شرب اندکی تفاوت دارد.

   

• 

  دستگاه آب شیرین کن دریایی-صنعتی

  دستگاه آب شیرین کن دریایی صنعتی :

  آب شیرین کن دریایی و یا دستگاه تصفیه آب صنعتی دریایی با نام انگلیسی seawater Ro system و SWRO ابزار و تجهیزی است که با آن آب دریا را تصفیه می کنند،قطعا اولین بار در کشتی ها و ناو های جنگی برای رفع مشکل آب شرب، اقدام به شیرین سازی و تصفیه آب دریا نمودند، این کار قبلا به روش تقطیر حرارتی، از گرمای حاصل از موتور کشتی صورت می گرفت.

  حال استفاده از این روش به دلیل گران بودن و عدم صرفه اقتصادی و از طرفی حجم کم آب تولیدی،به هیچ وجه مقرون به صرفه نبوده و عملا کار بیهوده ای است.

   

  روش های تصفیه آب دریا:

  تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس (RO)

  تصفیه آب دریا به روش حرارتی

  تصفیه آب دریا به روش الکترو دیالیز

  تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس:

  از سال ۱۹۶۰ از سیستم اسمز معکوس یا غشاء نیمه تراوا ، که همان ممبرین نام دارد برای تصفیه آب دریا و جدا سازی نمک از آب، ساخته و استفاده شد.استفاده از این تکنولوژی، بدلیل کم هزینه بودن، مصرف انرژی پایین ، و کارایی بالا بسیار محبوب و کارا بود. به همین منظور برای تامین آب شرب و دیگر آب ها، استفاده از آب شیرین کن دریایی ، ابزاری حیاتی و کاربردی است که از اهمیت بالایی برخوردار است. آب شیرین کن های دریایی با حذف بیش از ۹۹ درصد مواد موجود در آب دریا ، باعث عمل تصفیه و شیرین سازی آب می گردد. تعریف شیرین سازی آب (Desalination) ، در واقع یک اصطلاح در بین مهندسان و شرکت های سازنده RO می باشد ، که به معنی جداسازی نمک از آب دریا و تصفیه کردن آن می باشد .

  

  موارد استفاده آب شیرین کن دریایی:

  جاهایی که کمبود آب وجود دارد و منبعی برای تعمین آب شیرین وجود ندارد .

  اسکله ها .

  دکل های نفتی برای تامین آب شرب و شستشو .

  کشی ها و لنج ها

  ناو های جنگی و نظامی

  جزیره ها

  و غیره …

  نکات مهم در طراحی آب شیرین کن دریایی:

  آب شیرین کن های دریایی، نسبت به دستگاه های تصفیه آب صنعتی ، که آب دریا را تصفیه می کنند نسبتا در ایران جدید بوده و طراحی و ساخت آن از اهمیت بالایی بر خوردار است. که به صورت مختصر به چند نکته آن می پردازیم.

   

  هر چه TDS آب ورودی به دستگاه تصفیه آب بالا تر باشد، فشار مورد نیاز جهت انجام عمل تصفیه ، یا همان فشار اسمزی بیشتر می باشد. آب شیرین کن های دریایی برای تصفیه آب دریا و شیرین سازی آن به فشار بالایی برای کار نیاز دارند.

  راندمان و ریکاوری (نسبت تولید به آب ورودی یا خوراک) یک سیستم RO دریایی ، از ۸ الی ۴۵ در صد می باشد. افزایش تعداد المان ، رابطه مستقیمی با افزایش ریکاوری سیستم دارد.

  میزان خورندگی در آب دریا ، آیتمی است که برای سازندگان آب شیرین کن و خریداران آن از اهمیت بالایی برخوردار است . از طرفی مواد شیمیایی اضافه شده به آب ، باعث می شود که میزان خوردگی در این سیستم ها چند برابر گردد . لذا انتخاب نوع متریال در این سیستم ها بسیار مهم است.

  مراحل پیش از تصفیه اصلی آب توسط فیلتر ممبرین ، در روند کار آب شیرین کن دریایی و طول عمر آن ، مهم و حائز اهمیت است . لذا پیش تصفیه های قوی و گند زدایی آب آیتمی است که خیلی باید به آن اهمیت داد.

  معمولا برای بهتر کردن ورودی آب دریا به آب شیرین کن دریایی ، از چاه برای استحصال استفاده می شود .

  بهای تمام شده تصفیه آب صنعتی دریایی ، بسیار بالا تر از یک دستگاه تصفیه آب معمولی می باشد . به طور مثال یک دستگاه با ظرفیت تولید ۵۰ متر مکعب آب در شبانه روز ، نسبت به یک آب شیرین کن دریایی به ظرفیت ۵۰ متر مکعب در شبانه روز ، قیمت حداقل ۲.۵ برابری دارد .

  نوع ، جنس و مدل پمپ استفاده شده در تصفیه آب صنعتی دریایی ، متفاوت از پمپ های معمولی است .

  استفاده از دو پمپ طبقاتی به صورت سری ، در ساخت یک تصفیه آب صنعتی دریایی اصلا کار آمد نبوده ، و باعث ایجاد خسارت به ممبرین دستگاه ، و در نهایت عدم کارایی آن می گردد .

  اجزا دستگاه تصفیه آب دریایی:

  به صورت کلی قطعات و تجهیزات به کار رفته در آب شیرین کن های دریایی ، با RO های معمولی یکی بوده و فرقی نمی کند . فقط جنس ، نوع و گاها مدل قطعات متفاوت است .

   

  پمپ : در یک تصفیه آب صنعتی دریایی ، حداقل ۷ پمپ مورد نیاز است . چهار تا از این پمپ ها ، پمپ های تزریق می باشد که برای تزریق مواد شیمیایی مانند اسید ، آنتی اسکالانت و غیره استفاده می شود . به غیر از پمپ های تزریق ، که هد PVDF ( ضد خوردگی ) دارند ، به دلیل خوردگی بالا در این سیستم ها حتما می بایست از ، پمپ های جنس استیل ۳۱۶ و یا داپلکس و یا سوپر داپلکس استفاده نمود . نوع پمپ اصلی RO ، در آب شیرین کن های دریایی معمولا از نوع پیستونی بوده که فشار زیادی تولید می کنند . دو عدد از مجموع تمامی پمپ های استفاده شده در تصفیه آب صنعتی دریایی ، بسیار مهم است . یکی پمپ تامین آب خوراک سیستم و دیگری پمپ RO .

  انواع پمپ برای آب شیرین کن دریایی:

  پمپ های سانترفیوژ جابجایی مثبت ( Positive displacement ) یا PD : پمپ هایی هستند که راندمان بالایی دارند و انتخاب بسیار مناسبی برای آب شیرین کن های سایز کوچک هستند .
  پمپ های پیستونی ( Plunger pumps ) : این پمپ ها آب را با فشار زیاد با سمت جلو پرتاب می کنند . و می توانند فشاری تا ۱۰۰۰ پی اس ای بسازند . یکی از مشکلات عنده این پمپ ها لرزش بالای آن ها بوده که مشکلات زیادی به سیستم وارد می کند .
  فیلتر های شنی و کربنی : نقش پیش تصفیه ها در آب شیرین کن های دریایی ، بسیار مهم و حیاتی می باشد . معمولا برای ساخت آب شیرین کن های دریایی از فیلتر های شنی FRP ، به دلیل جنس آن ها استفاده می شود .
  فیلتر ممبرین : فیلتر های ممبرین اصلی ترین و مهم ترین بخش هر تصفیه آب صنعتی دریایی به حساب می آیند . افزایش طول عمر ممبرین ها در یک سیستم ، به طور محسوس و قابل توجهی در کاهش هزینه های مصرفی یک سیستم ، نقش دارند . رسیدگی به آن ها و استفاده از مواد شیمیایی مناسب و با کیفیت ، در یک تصفیه آب صنعتی دریایی باعث می شود طول عمر ممبرین افزایش پیدا کند .
  سایر قطعات و تجهیزات : سایر قطعات استفاده شده در آب شیرین کن دریایی مانند ، گیج ، شیر برقی ، لوله کشی فشار بالا ، لوله کشی فشار پایین ، پرشر سوئیچ ، و غیره می بایست از جنس های قابل قبول و با کیفیت ، که استاندار های خوردگی و فشار را داشته باشند استفاده شود .

   

   

• 

  دستگاه آب شیرین کن دریایی-شرب

  دستگاه تصفیه آب دریایی اسمز معکوس 250 متر مکعب

   

  آب شیرین کن دریایی 250،000 لیتر در شبانه روز برای نمک زدایی از آب های شور مانند آب دریا مورد استفاده قرار می گیرد. آب شیرین کن های دریایی RO برای تامین آب شرب، صنعتی، کشاورزی و ... مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل غلظت بالای آلاینده ها و شوری زیاد آب دریا، در دستگاه های آب شیرین کن دریایی RO باید از قطعاتی متفاوت با دیگر دستگاه های تصفیه آب صنعتی استفاده شود.

   از جمله قطعاتی که باعث تفاوت دستگاه های تصفیه آب دریا با دستگاه های تصفیه آب صنعتی می شود، می توان به پمپ ها (شامل پمپ تغذیه، پمپ فشار قوی و دوزینگ پمپ)، شاسی، لوله کشی و ممبران صنعتی اشاره کرد. به طور کلی جنس کلیه قطعات مورد استفاده در آب شیرین کن های دریایی با تکنولوژی اسمز معکوس باید به گونه ای انتخاب شود، که با آب شور دریا سازگاری داشته باشد و دچار خوردگی نشود.

  دستگاه تصفیه آب دریایی 250 متر مکعب برای TDS های بالا (در اغلب موارد بین 10000 تا 45000 میلی گرم بر لیتر) جهت از بین بردن نمک ها، کلیه جامدات محلول و دیگر آلاینده های آب مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به هدف تصفیه آب صنعتی می توان از فیلترها و مواد شیمیایی مختلف در بخش پیش تصفیه و پس تصفیه دستگاه آب شیرین کن دریایی RO استفاده کرد.

  تبدیل آب شور دریا به آب شیرین با استفاده از روش های مختلفی قابل انجام است، که در بیش تر کاربردها مناسب ترین و مقرون به صرفه ترین آنها، استفاده از دستگاه های آب شیرین کن دریایی RO می باشد. تصفیه آب دریا در این روش با استفاده از فرایند غشایی اسمز معکوس (RO) در فیلتر ممبران دریایی (SW30) انجام می شود.

   

   

  در صورتی که قصد خرید آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس را دارید؛ برای آشنایی بیش تر با دستگاه تصفیه آب دریایی با ظرفیت 250 متر مکعب با ما همراه باشید. در این بررسی عناوین زیر را به صورت مفصل توضیح می دهیم.

   

   

  1- انواع روش های شیرین سازی و تصفیه آب دریا

  2- بهره وری انرژی در آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

  3- کاربرد و ضرورت استفاده از آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

  4- عملکرد آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب در تصفیه آب

  5- قیمت دستگاه آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

  6- اجزای آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

  7- آیا آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب برای من مناسب است؟

   

   

   

  انواع روش های شیرین سازی و تصفیه آب دریا

   

  تصفیه و شیرین سازی آب دریا با استفاده از روش های مختلفی انجام می شده است. از جمله این روش ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

   

   

  •     فرایندهای حرارتی مانند تبخیر ناگهانی چند مرحله ای (MSF)، تقطیر چند مرحله ای (MED)، فشرده سازی حرارتی بخار (TVC) و فشرده سازی مکانیکی بخار (MVC)
  •     فرایندهای غشایی مانند اسمز معکوس (RO)، اسمز مستقیم (FO) و الکترودیالیز (ED)

   

   

  از میان این روش های تصفیه آب دریا، فرایند غشایی اسمز معکوس بهترین نتیجه و کیفیت را در نمک زدایی از آب دریا داشته است. درست است که اسمز معکوس برای تصفیه آب دریا یک تکنولوژی پر هزینه با مصرف انرژی بالاست، اما هم چنان نسبت به سایر روش های تصفیه آب دریا، هزینه کمتر و بازدهی بالاتری دارد.

   

   

  شیرین سازی و تصفیه آب دریا با استفاده از روش اسمز معکوس

   

  مهم ترین ویژگی آب دریا، شوری بسیار بالای آن است. علاوه بر شوری و وجود املاح مختلف، وجود ذرات شن و ماسه، آلودگی های آلی، فاضلاب های انسانی و صنعتی و موجودات زنده میکروسکوپی، از مهم ترین عوامل آلاینده آب دریا به شمار می روند. بنابر این در تصفیه آب دریا باید از روش های نوین و تکنولوژی های موثر استفاده شود. برای تصفیه آب صنعتی از گذشته تا امروز از روش های مختلفی استفاده می شده است. امروزه روش های قدیمی با مصرف زیادی انرژی، جای خود را به تکنولوژی هایی مانند اسمز معکوس داده است. فرایند اسمز معکوس که باعث حذف کلیه املاح و نمک های محلول در آب می شود، با استفاده از ممبران های تصفیه آب صنعتی به عنوان فیلتر اصلی و قلب دستگاه تصفیه آب صنعتی انجام می شود.

  در دستگاه های تصفیه آب دریا که یک زیر مجموعه از دستگاه های تصفیه آب صنعتی محسوب می شوند، آب شور به وسیله فشار تامین شده توسط پمپ طبقاتی فشار قوی از لایه های غشای ممبران های دریایی اسمز معکوس عبور کرده و نمک ها و کلیه املاح آن توسط منافذ ریز ممبران به دام می افتند؛ با دقت 99.5% فیلتراسیون ممبران های اسمز معکوس (RO) دریایی، تنها مولکول های آب اجازه عبور از منافذ لایه های ممبران RO دریایی را دارند.

  به دلیل شوری و املاح زیاد آب دریا، برای تصفیه و نمک زدایی آب دریا باید فشار بیش تری توسط پمپ RO تامین شود. بنابر این میزان فشار مورد نیاز پمپ به میزان شوری آب دریا بستگی دارد؛ هر چه میزان شوری آب بالاتر باشد، پمپ باید فشار بیش تری را جهت نمک زدایی از آب دریا تامین کند و در نتیجه انرژی بالاتری نیز مصرف می کند.

   

   

  سیستم های آب شیرین کن دریایی و ممبران های صنعتی به میزان PH آب ورودی، عوامل اکساینده مانند کلر که در آب دریا زیاد است، ترکیبات آلی، جلبک و باکتری بسیار حساس هستند؛ بنابر این استفاده از سیستم پیش تصفیه آب دریا یک امر ضروری است؛ سیستم پیش تصفیه هزینه دستگاه های تصفیه آب صنعتی RO را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد.

   

   

  بهره وری انرژی در آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

   

  در میان روش های مختلف تصفیه و نمک زدایی از آب دریا، سیستم های اسمز معکوس دریایی (SWRO) برای تامین آب شیرین در مصارف انسانی و صنعتی، به دلیل مزیت هایی که نسبت به روش های دیگر تصفیه آب صنعتی دارند، بیش تر مورد توجه قرار گرفته اند.

  اما این موضوع را هم در نظر داشته باشید، که دستگاه های تصفیه آب دریایی از سیستم های تصفیه آب صنعتی پر انرژی هستند، که بهره وری انرژی آن ها در کاربردهای مختلف باید مورد بررسی قرار گیرد. البته با این که هزینه سرمایه گذاری اولیه دستگاه های تصفیه آب دریا بالاست، اما باز هم نسبت به بسیاری از روش های تصفیه آب صنعتی مانند روش تقطیر چندگانه (MED) به مراتب هزینه های پایین تری دارد. ضمن این که کیفیت آب تصفیه شده توسط آب شیرین کن های دریایی اسمز معکوس برای مصارف مختلف شرب و صنعتی تا حد بسیار زیادی قابل قبول است.

   

   

  طبق نتایج به دست آمده بر اساس تجزیه و تحلیل، سه مورد زیر در دستگاه تصفیه آب دریا با ظرفیت 250 متر مکعب باعث بهره وری انرژی و کاهش هزینه های دستگاه تصفیه آب صنعتی با تکنولوژی اسمز معکوس می شود:

   

   

  1- پمپ فشار قوی مناسب: دقت در انتخاب پمپ دستگاه تصفیه آب دریا باعث می شود، دستگاه تصفیه آب صنعتی مقدار پساب کمتر و تولید آب تصفیه شده بیش تری داشته باشد.

  2- قطعات متناسب با میزان املاح و سختی آب دریا: در بیش تر دستگاه های آب شیرین کن دریایی از پرشروسل های با فشار 1200 psi و لوله کشی استیل 316L، ممبران های اسمز معکوس دریایی و کلیه اتصالات سازگار با آب دریا استفاده می شود.

  3- سیستم شستشو در محل (CIP) مجزا و اتوماتیک: یک سیستم CIP مجزا به طوری که هر زمان دستگاه تصفیه آب خاموش می شود، آب تولیدی دستگاه وارد وسل شده و باعث شستشوی غشای ممبران شود. البته پس از مدتی استفاده از ممبران به دلیل عناصر و املاح آب هر منطقه، یک سری رسوبات بر لایه های ممبران تشکیل می شود، که در صورت لزوم می توان از شوینده های اسیدی و قلیایی ممبران استفاده کرد.

  فناوری اسمز معکوس (RO)، تکنولوژی برتر در تولید آب شیرین از آب شور دریاست، اما طراحی و بهره برداری از سیستم های تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس، به تجربه و تخصص برای کاهش هزینه های اولیه و بهره برداری از دستگاه دارد. وابسته به شرایط و مشخصات آب ورودی و هم چنین نوع کاربرد آب تصفیه شده، حالت های مختلف طراحی و پیاده سازی برای دستگاه وجود دارد؛ هدف کلی در این فرایند، رسیدن به حداقل مصرف انرژی و هزینه ساخت آب شیرین کن دریایی است، که بدون استفاده از نیروی متخصص و با تجربه به هیچ عنوان محقق نخواهد شد.

   

   

  مهندسان و طراحان تصفیه آب صنعتی با در نظر گرفتن بسیاری از پارامترها در هنگام طراحی و ساخت دستگاه آب شیرین کن دریایی RO، سعی در کاهش هزینه های جاری و سرمایه گذاری دستگاه های تصفیه آب صنعتی دارند.

   

   

  کاربرد و ضرورت استفاده از آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

   

  کمبود منابع آب قابل شرب به خصوص در مناطق خشکی که با بحران شدید کم آبی مواجه هستند، نیاز به شیرین سازی و استفاده از منابع آب شور مانند آب دریاها را ایجاد کرده است. توسعه شهرها، تغییرات آب و هوا و بسیاری از عوامل دیگر نیز باعث کاهش منابع آب شیرین شده است. بنابر این استفاده از دستگاه های تصفیه آب دریا جهت نمک زدایی از آب دریا در کاربردها و صنایع مختلف رشد زیادی داشته است.

  دستگاه آب شیرین کن دریایی RO با ظرفیت 250 متر مکعب در شبانه روز برای تصفیه آب شور در هر کاربردی که استفاده از دستگاه های تصفیه آب دریا توجیه اقتصادی داشته باشد، قابل استفاده است. بیش ترین کاربرد آب شیرین کن های دریایی RO در صنایعی است، که در حاشیه دریا تاسیس شده اند و بهره وری اقتصادی بالایی دارند.

   

   

  مهم ترین موارد کاربرد آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب شامل موارد زیر است:

   

   

  •     تامین آب مناسب برای مصارف کشاورزی و گلخانه ای
  •     تامین آب تصفیه شده در کارخانه های داروسازی و لوازم بهداشتی
  •     تصفیه آب در کارخانه های پتروشیمی، نساجی، کاغذسازی و رنگ سازی
  •     تولید آب مصرفی نیروگاه های بخار و سیکل ترکیبی
  •     شیرین سازی آب دریا برای مصارف آشامیدنی و صنعتی
  •     تصفیه آب دریا برای استفاده در کشتی ها، شناورها و ناوگان دریایی
  •     شیرین کردن آب دریا در کمپ های موقت تامین آب شرب در دکل های نفتی
  •     تامین آب مورد نیاز هتل ها در مناطق ساحلی
  •     کاربردهای صنعتی نزدیک سواحل با بهره وری اقتصادی مناسب

   

   

  عملکرد آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب در تصفیه آب

   

  در دستگاه تصفیه آب دریایی اسمز معکوس (RO)، ابتدا آب شور از طریق بوستر پمپ به بخش پیش تصفیه دستگاه فرستاده می شود. در بخش پیش تصفیه آب شیرین کن دریایی RO، ذرات جامد معلق، ذرات کلوئیدی، کلر، کلیه جامدات محلول و بسیاری از میکرو ارگانیسم ها، از آب خام حذف می شوند. حذف این عوامل آلاینده از گرفتگی منافذ غشای ممبران های دریایی RO جلوگیری کرده و هزینه های نگهداری از دستگاه تصفیه آب صنعتی را کاهش می دهد.

  بعد از واحد پیش تصفیه و حذف ناخالصی ها و ذرات معلق موجود در آب دریا، پمپ فشار قوی سیستم آب شیرین کن دریایی RO که طبق مشخصات آب ورودی از جنس استیل انتخاب می شود، آب شور را به داخل ممبران دریایی RO پمپ می کند. ممبران تصفیه آب دریایی، جریان آب شور ورودی را به دو بخش جریام آب تصفیه شده (شیرین) و آب شورتر از آب ورودی (پساب) تقسیم می کند.

  هزینه شیرین سازی و تصفیه آب دریا به کیفیت آب ورودی بستگی دارد. هر چه آب دریا TDS بالاتری داشته باشد، پمپ فشار قوی باید فشار بیش تری را تامین کند، در نتیجه انرژی و هزینه بیش تری مصرف می شود.

  برای محافظت از ممبران اسمز معکوس، همه دستگاه های آب شیرین کن صنعتی باید به پیش تصفیه مناسب و لازم مجهز شوند. استفاده از پیش تصفیه مناسب باعث افزایش طول عمر، عملکرد بهینه قطعات، کیفیت و هم چنین کمیت آب تولیدی می شود.

   

   

  پیش تصفیه آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

   

  سیستم پیش تصفیه با توجه به مشخصات آب ورودی سیستم تصفیه آب صنعتی که طبق آنالیز آب در آزمایشگاه های معتبر انجام شده است، باید طراحی و پیاده سازی شود.

  واحد پیش تصفیه آب شیرین کن دریایی RO بیش ترین تاثیر را در جلوگیری از گرفتگی های ممبران، کاهش تعداد دفعات تعویض ممبران، کاهش میزان استفاده از مواد شیمیایی و در نتیجه افزایش بازدهی کل سیستم تصفیه آب صنعتی دارد.

  در صورت عدم استفاده از پیش تصفیه با کیفیت، گرفتگی ممبران های RO، میزان آب تولیدی و کیفیت آن کاهش و مقدار نمک عبوری از ممبران افزایش می یابد. در نتیجه هزینه های بهره برداری و نگهداری از دستگاه آب شیرین کن دریایی نیز بیش تر می شود. بخش پیش تصفیه آب شیرین کن دریایی معمولا شامل: فیلتر شنی، کربنی و فیلتر کارتریج می باشد.

  استفاده از سیستم پیش تصفیه مناسب، از تشکیل رسوبات ناشی از مواد شیمیایی و بیولوژیکی بر روی لایه های ممبران جلوگیری کرده و در نتیجه کارایی و طول عمر سیستم را افزایش می دهد.

   

   

  کارایی پیش تصفیه آب شیرین کن دریایی چگونه اندازه گیری می شود؟

   

  کارایی پیش تصفیه آب شیرین دریایی اسمز معکوس با استفاده از دو شاخص SDI و کدورت سنجیده می شود. شاخص SDI به عنوان معیار اندازه گیری ذرات معلق نامحلول برای تعیین پتانسیل گرفتگی ممبران های دریایی RO استفاده می شود. مدت زمان گارانتی غشای ممبران دریایی توسط شرکت های سازنده نیز بر اساس همین پارامتر تعیین می شود.

  مقدار مجاز SDI کمتر از 3 در 95% از موارد و کمتر از 4 در همه موارد توسط تولید کنندگان ممبران های دریایی توصیه می شود.

   هر چه میزان SDI ورودی به واحد اسمز معکوس کمتر باشد؛ مصرف انرژی، نیاز به مواد شیمیایی برای شستشوی ممبران و تعداد دفعات تعویض ممبران نیز به مراتب کاهش می یابد.

  کدورت نیز توسط پرتوهای نور ساطع شده از طریق ذرات معلق و جذب شده توسط ذرات رنگی حل شده در آب مشخص می شود. به دلیل آسان بودن اندازه گیری این پارامتر، از آن به عنوان یک پارامتر تعیین کننده در اندازه گیری میزان کارایی پیش تصفیه استفاده می شود.

   

   

   

  1- ظرفیت دستگاه تصفیه آب دریا: معمولا ظرفیت آب شیرین کن های دریایی از 2 متر مکعب در شبانه روز شروع شده و طبق نیاز خریدار به ظرفیت های بالاتر نیز می رسد.

  2- قطعات مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب دریا: از بین قطعات دستگاه تصفیه آب دریا، موارد زیر بیش ترین تاثیر را در قیمت آب دستگاه آب شیرین کن های دریایی دارند:

   

   

  •     توان و برند پمپ اصلی و پمپ فیلتر شنی دستگاه آب شیرین کن دریایی، که می تواند از برندهای موجود در بازار ایران مانند گراندفوس، لوارا، ابارا، دانفوس و دیگر برندهای مشابه باشد.
  •     لوله کشی فشار پایین دستگاه که معمولا از جنس UPVC است. در حال حاضر در بازار ایران برندهای مرغوبی مانند پیمتاش ترکیه موجود می باشد، که البته قیمت بیش تری نسبت به نمونه های ایرانی دارند.
  •     لوله کشی فشار بالا نیز از دیگر عوامل تاثیر گذار در قیمت آب شیرین کن دریایی می باشد. برای آب دریا بسته به فشار کاری معمولا از استیل 316L رده 40 تا 60 استفاده می شود.
  •     وسل ها نیز همان طور که از نوع فشار قوی 1250 psi با قابلیت تحمل فشار حدود 80 بار انتخاب می شوند.
  •     دیگر عوامل تاثیر گذار در قیمت دستگاه تصفیه آب RO دریایی: استیل یا آهنی بودن شاسی، خطی یا تابلویی بودن گیج فشار، تابلو برق دستی یا PLC، تجهیزات و ابزار دقیق، شیرهای recycle، اتوماتیک یا دستی بودن سیستم CIP و موارد دیگر.

   

   

  اجزای آب شیرین کن دریایی 250 متر مکعب

   

  دستگاه های آب شیرین کن دریایی زیر مجموعه ای از سیستم های تصفیه آب صنعتی محسوب می شوند. در این دستگاه ها به دلیل شوری و غلظت بالای آلاینده های موجود در آب دریا باید از قطعاتی سازگار با آب دریا استفاده شود. اجزای اصلی مورد استفاده در دستگاه تصفیه آب RO دریایی 250 متر مکعب شامل موارد زیر می باشد:

   

   

  1- سیستم پیش تصفیه شامل فیلترهای شنی و کربنی، باید از آلیاژهای ضد خوردگی یا از رنگ های اپوکسی با پوشش دریایی پلی اورتان باشند که با آب دریا سازگاری دارند.

  در برخی از دستگاه های آب شیرین کن دریایی RO، از سیستم های اولترافیلتراسیون (uf) از جنس FRP-PE و فیلترهای دیسکی از جنس پلی اتیلن (PE) در بخش پیش تصفیه برای کاهش کدورت آب استفاده می شود.

   

   

   

  2- آب دریا خاصیت قلیائی بالا و آلاینده های زیادی دارد، بنابر این قبل از ورود به آب دریا به واحد اسمز معکوس و ممبران دریایی، در برخی از کاربردها باید از سیستم های کلر زنی و تزریق اسید استفاده کرد. از آن جایی که کلر و اسید برای ممبران ها مضر است و باعث آسیب زدن و تخریب کلی ممبران می شود، بعد از آن باید از فیلترهای کربنی و تزریق متا بی سولفیت سدیم استفاده شود.

   

   

  3-پمپ فشار قوی، پمپ تغذیه و دوزینگ پمپ نیز باید از نظر جنس با آب دریا سازگاری داشته باشند و توانایی تامین فشار بالا برای تصفیه آب شور دریا را نیز داشته باشند. جنس پمپ های مورد استفاده در دستگاه های تصفیه آب دریا، از استیل 316، 304، 916 و 2205 می تواند باشد، که بر اساس میزان شوری آب از هر یک از این موارد می توان استفاده کرد. استفاده از استیل 316L رایج تر است.

   

   

   

  درصد بازیابی آب تولید در آب شیرین کن های دریایی به دلیل شوری و غلظت بالای آلاینده ها در محدوده 15 تا 40% می باشد. بنابر این پمپ های ورودی فیلترهای شنی باید بر اساس این راندمان و درصد بازیابی در زمان طراحی انتخاب شوند.

   

   

  4- ممبران اسمز معکوس دریایی از جنس پلی آمید با قابلیت حذف نمک ها و املاح تا 99.5% می باشد که با توجه به کاربرد می توان از مدل های کم انرژی (LE) یا معمولی استفاده کرد. هم چنین با توجه به ظرفیت تصفیه آب مورد نظر بر اساس لیتر یا متر مکعب در شبانه روز از ممبران های دریایی 4 یا 8 اینچ استفاده می شود.

   

   

   

  5- تابلو برق و تجهیزات کنترلی و اندازه گیری مانند TDS متر، PH متر، EC متر، orp متر برای اتصال به سیستم PLC جهت انجام تنظیمات لازم

   

   

   

  6- استفاده از فلومترهای مغناطیسی یا ونتوری و یا سیستم های فلومتر روتاری برای کنترل دبی آب در بخش های مختلف دستگاه

   

   

   

  7- واحد CIP برای شستشوی ممبران ها که به صورت روزانه با آب شیرین تصفیه شده توسط خود دستگاه انجام می شود؛ در صورت لزوم برای از بین بردن رسوبات ناشی از عناصر و آلاینده های مختلف آب، از شوینده های اسیدی یا قلیایی با توجه به نوع رسوبات نیز می توان استفاده کرد.

   

   

   

  8- سیستم لوله کشی که معمولا برای سازگاری با آب دریا از نوع استیل انتخاب می شوند. کیفیت جوشکاری نیز برای جلوگیری از نشتی و خوردگی اهمیت زیادی دارد، که برای این منظور از جوشکاری آرگون استفاده می کنند. علاوه بر جوشکاری می توان برای اتصال لوله های استیل از اتصال پیچی با آب بندی تفلون مایع نیز استفاده کرد.

   

   

  9- شاسی دستگاه نیز با توجه به این که سیستم تصفیه آب دریا در مکانی مرطوب مورد استفاده قرار می گیرد، از جنس استیل انتخاب می شود.

   

   

  10- مخازن که شامل مخزن آب ورودی و تزریق مواد شیمیایی می باشد. مخازن دستگاه تصفیه آب دریا باید از جنس پلی اتیلن، FRP ،GRP یا استیل باشد.

   

• 

  دستگاه اولترا فیلتراسیون U.F

  اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration) چیست؟

   

  اولترافيلتراسيون (Ultrafiltration)، یک فرایند غشایی جهت تصفیه خانه آب با قابلیت حذف ذرات معلق، مواد کلوئیدی، باكتريها، ويروسها، پاتوژنهاي موجود، جهت توليد آب با خلوص بالا و SDI پايين مي باشد. اولترافیلتراسیون، یکی از روش های جداسازی ترکیبات نامطلوب از یک سیال می باشد که این تکنولوژی برای حذف ذرات معلق، باكتريها، ويروسها، اندوتوكسين و ديگر میکروارگانیزم های بیماری­زای موجود در آب و فاضلاب، کاربرد دارد. در واقع این سیستم، ذرات معلق به قطر 0/03 میکرون و بزرگتر را از محلول جدا می کند.

   

  غشاء های اولترافیلتراسیون قادر به حذف ذرات بزرگتر از mµ 0.005 می باشند. اندازه منافذ غشاء در فرایند اولتراسیون حدود 0/015 الی 8 نانومتر بوده و اختلاف فشار اعمال شده در این سیستم بین 0/5 الی 10 بار می باشد . حذف ذرات در اولترافیلتراسیون به میزان کمی به بار الکتریکی ذره و تا حد زیادی به سایز ذره بستگی دارد. غشاء اولترافیلتراسیون جهت جداسازی و خالص سازی رنگهای کلوئیدی از پسابهای صنعتی، پروتئینها، جداسازی لیگنین (Lignin) در کاغذسازی، بعضی از محلولهای کلوئیدی، جداسازی روغن از پساب، تغلیظ پروتئین شیر و مشتقات آن، خالص سازی خون، تصفیه و شفاف سازی آبمیوه و کلاً موادی که وزن مولکولی آنها بیشتر از 1000 دالتون است به کار می رود. اولترافیلتراسیون معمولاً در جداسازی جریان مواد آلی مؤثر نمی باشد.

   

  نیروی محرکه این فرآیند، اختلاف فشار می باشد. در طي اين فرايند، جريان سيال ورودي بصورت مماسي از سطح ممبران عبور داده شده و به دو فاز آب تصفیه شده (Permeate) و آب تغلیظ یا پساب (Concentrate) تقسیم می­شود، سپس آب تغليظ شده وارد لوله اصلي پساب و آب تصفيه شده جهت ضدعفوني نهائي به مخزن ذخيره هدايت مي شود.

   

  فشار عملکردی سیستم های اولترافیلتراسیون، 0.2 تا 7 بار بوده و بدلیل اتومات بودن، نیاز به اپراتوری کمی دارد. مدول های اولترافیلتراسیون از ممبران های بسیار مستحکم hollow fiber ساخته می شوند که دارای ویژگی های زیر می باشند:

   

  - دارای منافذ با قطر اسمی 0.03 میکرون برای حذف باکتری ها، ویروس ها و ذرات کلوئیدی

  - دارای لوله های توخالی پلیمری PVDF برای استحکام بالا و مقاومت در برابر مواد شیمیایی

  - دارای فیبرهای PVDF آب دوست، جهت شست و شوی آسان و ترشوندگی که به عملکرد طولانی مدت، کمک می کند.

  - دارای هوزینگ های U-PVC که نیاز به پرشر وسل را مرتفع کرده و مقاوم به اشعه UV هستند.

   

  در شکل زیر، نمایی از تصویر میکروسکوپی غشاء فیبر توخالی مشاهده می شود:

   

  فرآیند کلی اولترافیلتراسیون بدین صورت است که آب ناخالص توسط یک پمپ وارد فیلترهای میکرونی و سپس ممبران UF شده و بعد از خروج از ممبران UF، مواد شیمیایی مورد نیاز به آن تزریق می شود.

   

  كاربرد سيستم اولترافيلتراسيون (UF):

  1-حذف روغنی / نفت از آب / پساب صنایع نفت و گاز و پتروشیمی بخصوص روغن موجود در سیکل آب برگشتی

   

  2- بکارگیری به عنوان پیش تصفیه سیستمهای Ro و NF در صنایع

   

  3- پیش تصفیه سیستمهای آب شیرین کن دریایی جهت حذف مواد معلق، کشند قرمز (Red tide)، و جلوگیری از ورود روغن و لکه های نفتی ناشی از حوادث دریایی نظیر لکه های نفتی (Oil Spill)

   

  4- گندزدائی و زلال سازی آب آشامیدنی

   

  5- به کارگیری به صورت مستغرق جهت تصفیه فاضلاب در روشهایی نظیر بیور آکتورغشایی (MBR)

   

  6- حذف آنزیمها، هورمونها، آلبومین ها، انسولین و آمینواسیدها در فرایندهای صنایع دارویی و داروسازی

   

  7- صنایع تولید نوشیدنی

   

  8- صنایع نساجی

   

  9- بازیافت آب تبرید

    

  مزاياي استفاده از سيستمهاي اولترافيلتراسيون:

  - نرخ پايين گرفتگي ممبرانها

  - قابليت شستشوي معكوس جهت بهبود عملكرد سيستم

  - افزایش طول عمر ممبرانهاي سيستم RO به سبب کاهش ميزان بالاي ذرات ورودی به سيستم

  - تأمين آب با كيفيت بالا با كمترين انرژي

  - سرعت جریان بالاو مقاومت در برابر آلودگی

  - عملكرد موثر فيلتراسيون در حذف مواد معلق، پاتوژنها، ميكروارگانيسمها، باكتريها، ويروسها و ذرات كلوئيدي

  - مقاومت بالا در برابر حرارت، مواد شيميايي و عوامل اكسيد كننده

   

  با روش اولترافیلتراسیون آب چه مواد و آلاینده‌هایی از داخل آب حذف می‌شوند؟

  اندوتوکسین‌ها و مواد سمی که در مسیر آب و فعالیت‌های شیمیایی داخل آب تولید می‌شوند.

  پلاستیک‌ها که معمولا از داخل مسیر ورودی تصفیه آب صنعتی وارد آب می‌شوند.

  پروتئین‌ها (آب نباید حاوی پروتئین باشد وگرنه مزه و طعم بدی خواهد داشت.

  سیلیکا و ترکیباتی که در مسیر لوله‌کشی وارد آب می‌شوند.

  لای و لجن و ذرات معلق

  دوده و موادی نظیر کربن دی‌اکسید که از طریق هوا وارد آب می‌شوند.

  ویروس‌ها و باکتری‌هایی که اندازه‌ی بزرگتری دارند.

  آرسنیک،بنزن،کلر،آفت‌کش‌ها،گرد و خاک

  استفاده از اولترافیلتراسیون UF در اسمز معکوس

  اسمز معکوس که یکی از روش های بسیار کاربردی در تصفیه آب می باشد، با غشای نیمه تراوا عمل میکند. در بسیاری از مواقع می توان از اولترافیلتراسیون در مرحله پیش تصفیه استفاده نمود تا حجم زیادی از آلودگی ها، مواد آلی و مواد ذائد از آب حذف شده و در نتیجه فیلتر و ممبران اسمز معکوس عمر بیشتری پیدا خواهد کرد. علاوه براین، استفاده از UF باعث میشود تا نیازی به اضافه کردن کلر یا ازن به آب نباشد و در نتیجه از سوراخ شدگی فیلتر RO جلوگیری میشود.

• 

  دستگاه سختی گیر رزینی

  سختی گیر رزینی (Resin hardener) :

   

  منظور از سختی آب چیست؟

  وجود املاح ناخالص در آب همچون کلسیم و منیزیم که سبب افزایش سختی آب می شود را سختی آب می گویند. مقدار زیاد این یون ها برای مصرف صنعتی و آشامیدنی مناسب نمی باشد. معمولا" بیشتر از 80% آب های موجود در طبیعت دارای سختی می باشند. در تجهیزات سرمایشی و گرمایشی همچون برجهای خنک کن,دیگ های بخار و آبگرم,پکیج های دیواری ,رادیاتورهای آبگرم وجود بالای کلسیم و منیزیم سبب تشکیل رسوب و افت فشار آب و کاهش دمای آب می شود و با گذر زمان باعث تخریب و صدمات زیان باری به تاسیسات مربوطه می شود. سختی آب بالا در آب آشامیدنی مسبب اصلی طعم خاص و امراض گوناگون می شود. استاندارد سختی آب آشامیدنی مطابق با استاندارد بین المللی WHO به میزان حدود 250 میلی گرم بر لیتر بر حسب CACO3 مشخص شده است که با دستگاه سختی گیر می توان به آن دست پیدا کرد. با نصب سختی گیر اطمینان خاطر داشته باشید که سختی آب تا حد مورد نظر کاهش یافته است.

        

   پارامترهای طراحی  دستگاه سختی گیر رزینی:

   

  مقدار گذر آب از دستگاه سختی گیر

  ظرفیت مقدار رزین

  آنیونی یا کاتیونی بودن رزین

  زمان سیکل شست شو و احیا سیستم          

  محاسبه حجم رزین سختی گیر آب:

   با در نظر گرفتن مقدار رزین ابعاد کلی سختی گیر همچون (ارتفاع و قطر ) محاسبه می گردد. جهت بدست آوردن حجم رزین نیاز به داشتن مصرف آب تولید,سختی آب,زمان بین دو احیا و همچنین شستشوی سریع می باشد.

   

  روش ساخت سختی گیر رزینی:

   برای رفع و کاهش سختی آب یکی از پرکاربرد سیستم ها استفاده از دستگاه سختی گیر   رزینی می باشد. شرکت ایرسا الکترونیک آیریک با کارخانه مجهز به تجهیزات ساخت و طراحی سیستم های تصفیه آب و فاضلاب با توجه به رعایت استاندارد ASME دستگاه های سختی گیر رزینی را طراحی و می سازد. پس از مشخص شدن قطر عدسی های سختی گیر اقدام به طراحی نموده و سپس به صورت گرد برش داده شده و پس از آن با دستگاه قوس زن اقدام به فورچ عدسی می نماید پس از اینکه  قوس مناسب در عدسی ها ایجاد شد توسط دستگاه لبه زن اقدام به لبه زنی عدسی ها نموده چس از ان عدسی های سختی گیر ماده می شود. سپس مبادرت به در آوردن فلنچ برای عدسی با و بو شن برای عدسی پایین نموده پس از آن اقدام به جوشکاری از داخل و خارج فلنج شارژ رزین و بوشن تخلیه آب  می کنند. سپس اقدام به برش صفحه نازل نموده پس از آن به مقدار مورد نیاز سوراخ 2/1 اینچ ایجاد می کنیم و با توجه به استاندارد بابت هر متر مربع از سطح صفحه نازل  به تعداد 80 عدد بوشن جهت وسل نازل ایجاد می شود. جنس نازل سختی گیر PP با محفظه های آب 2/0 پس از آماده شدن صفه نازل سختی گیر اقدام به برش بدنه طبق دور عدسی پس از آن اقدام به رول کردن بدنه سختی گیر می کنیم که پس از خال جوش زدن بدنه و برش جای فلنج تخلیه و بوشن پرکن اقدام به مو نثا ژ کل کار می کنیم . پس از مونتاژ اقدام به جوشکاری نمود.

   

  سختی گیرهای صنعتی پس از سنگ زنی پلیسه های جوش به وسیله دستگاه سند بلاست مطابق با استاندارد 2/1/2 نموده که پس از ان با سه لایه رنگ  ضد زنگ و اپوکسی با گرید آشامیدنی به ضخامت 180میکرون در سه مرحله می نمایند. مرحله بعدی تکمیل سختی گیر فلزی لوله کشی می باشد. استفاده از شیر سختی گیر سلووالو ارزانترین و در دسترس ترین نوع ان است که به صورت نیمه اتوماتیک می باشد جهت سهولت در راهبری سختی گیری می توان از شیرهای تمام اتوماتیک سختی گیر رزینی نیز استفاده نمود .

   

  رزین سختی گیر:

   

   RESIN رزین از دانه به شکل معمول از پتاسیم و سدیم پوشانده شده که پس از عبور آب سخت از روی آنها یون منیزیم و کلسیم آبهای سخت با پتاسیم و سدیم جایگزین می شود که پس از اشباح شدن رزین توسط آب نمک احیا می گردد. از این رو شستشوی دوره ای بگواش در همه نوع سختی گیر الزامی است. این نوع رزین ها در سه نوع رزین آنیونی/رزین کاتیونی/رزین میکس بد موجود می باشند.و بهترین نوع رزین سختی گیر پرولایت می باشد که در بازار ایران به طور گسترده موجود می باشد.

   

  مشخصات کلی رزین های تبادل یونی:

   

  انواع رزین تبادل کننده یونی به چهار دسته تقسیم می شوند.

   

            رزین کاتیونی ضعیف

           رزین کاتیونی قوی

            رزین آنیونی ضعیف        

            رزین آنیونی قوی             

   

  مشکلات ناشی عدم استفاده از دستگاه سختی گیر:

   

  تشکیل رسوب بر روی مبدل های گرمایشی و سرمایشی

  مات شدن رنگ در صنایع رنگرزی و نساجی

  ایجاد رسوب بر روی  دوش حمام و شیرها آب

  ایجاد لک پس از شستشوی البسه

  مصرف بالای انژری در سیستم گرمایشی به دلیل تشکیل رسوب

  عامل افت فشار و گرفتگی ممبران RO

  خواص فیزیکی و شیمیایی رزین های تبادل کننده یونی:

   

  رزین سختی گیر آب در دانه های کروی شکل به ضخامت 0/3mmتا 1/2mm تولید می شوند .این نوع رزین ها از نظر فیزیکی کاملا مقاوم هستند و می توانند در انواع سختی گیرهای رزینی مورد استفاده قرار گیرند. این نو از رزین هنگامی که از یک تداخل یونی به حالت دیگری تبدیل می شوند دچار آب رفتگی شده و متورم می شوند. دمای تحمل این رزین تا 130 درجه سانتی گراد می باشد. این نوع رزین تبادل یونی در طیف گسترده ای از PH مقاوم هستند .

   

  ساخت دستگاه سختی گیر رزینی:

   

  ستون اصلی دستگاه مطابق با سفارش با ورق فولای ST37 با پوشش اپوکسی یا ورق 304SS/ یا به صورت FRP ساخته می شوند.

  تجهیزات لوله کشی در ساخت سختی گیر رزینی بر حسب  دبی خروجی و توسط شیرهای سلوولو نیمه اتوماتیک یا بصورت تمام اتوماتیک ساخته می شود.

  شیر سلولو سختی گیر دارای سه حالت سرویس/بگواش/مکش نمک نیمه اتوماتیک می باشد.

  شیرهای سختی گیر تمام اتوماتیک کلیه مراحل/ سرویس / بگواش / مکش نمک / پرکن مخزن نمک را به صورت انجام    می دهد و همچنین قابلیت تنظیم تمامی این آیتم ها را به صورت دستی را هم دارا می باشد.

   پس از ساخت سختی گیر پس از سنگ زنی پلیسه های جوش به وسیله دستگاه سند بلاست مطابق با استاندارد 2/1/2 نموده که پس از آن با سه لایه رنگ  ضد زنگ و اپوکسی با گرید آشامیدنی به ضخامت 180میکرون در سه مرحله می نمایند. مرحله بعدی تکمیل سختی گیر فلزی لوله کشی می باشد. استفاده از شیر سختی گیر سلوولو ارزانترین  و در دسترس ترین نوع ان است که به صورت نیمه اتوماتیک می باشد جهت سهولت در راهبری سختی گیری می توان از شیرهای تمام اتوماتیک  ساخت سختی گیر نیز استفاده نمود .

   

  مراحل نصب سختی گیر رزینی:

  پس از زیر سازی دستگاه سختی گیر را بصورت تراز قرار دهید

  نصب لوله های ورودی خروجی و بگواش به شبکه طبق توضیحات

  ورودی آب خام در پشت دستگاه با نشان (INLET) وصل شود

  خروجی آب تصفیه شده (OUT)در قسمت راست شیر وصل شود

  خروجی فاضلاب دستگاه سختی گیر رزینی (DERAIN) سمت چپ شیر به فاضلاب موتورخانه وصل شود.

  ورودی نمک (BRINE)در پشت شیر در کنار مسیر ورودی به وسیله یک شیر به مخزن نمک وصل شود.

  5سانت روی نازل های آب جمع کن با سیلیس سایز 1MMجهت جلوگیری از گرفتگی نازل ریخته شود.

  شارژ ستون سختی گیر تبادل یونی با ریختن رزین به ظرفیت 3/2مخزن

  راه اندازی سختی گیر رزینی:

  1- اول شیر اهرم شیر سلوولو چند راهه را در حالت 1 یا بگواش قرار دهید و شیر هواگیری را باز نگه دارید تا هوای موجود درون ستون سختی گیر خالی شود.

   

  2- پس از خارج شدن آب زرد رنگ و شفاف شدن شیر هواگیری را بسته و شیر در حالت 3 یا همان سرویس قرار دهید تا دستگاه آماده به کار شود.

   

  3- بهترین فشار جهت کارکرد دستگاه سختی گیر بین 2تا4 بار می باشد. که به وسیله فشارسنج بالای مخزن قابل مشاهده می باشد.      

   

  روش احیای رزین سختی گیر (Water Saftner):

   

  هنگام انتخاب و محاسبه ظرفیت سختی گیر رزینی در زمان اشباع شدن رزین بستگی فراوانی دارد چرا که هر چقدر در هنگام انتخاب ظرفیت نکات اصولی رعایت شود زمان و وقت کمتری صرف احیای رزین سختی گیر می شود. هنگام لوله کشی دستگاه سختی گیر رزینی در ورودی سختی گیر و یک عدد شیر در خروجی سختی گیر  هم جهت نمونه برداری نصب گردد. پس از نمونه برداری و افزایش سختی ورودی و خروجی دستگاه سختی گیر نیاز به احیای رزین با محلول آب نمک 10% می باشد. پس از آن شیر اهرمی را در حالت 1 بگواش به مدت 5 دقیقه قرار دهید پس از آن اهرم را در حالت 2  و شیر نمک را باز کرد تا مخزن نمک خالی شود. پس از آن شیر نمک بسته و تا زمانی که مزه شوری از فاضلاب از بین برد پس از آن دوباره به حالت 3 سرویس سختی گیر قرار دهید.

   

  نکات  مهم نگهداری سختی گیر رزینی:

   

  1-  دمای محل  دستگاه از 4 درجه کمتر نشود .

   

  2-  از یخ زدگی و خشک شدن رزین جلوگیری شود .

   

  3-  رزین سختی گیر حتما با همراه با رطوبت باشد.

   

  4-  توجه بالا به زمان شستشو و احیا رزین.

   

  5- بطور مداوم  سختی ورودی خروجی آب کنترل شود .

   

  6-  از عملیات عمرانی محل قرار گرفتن سختی گیر مطمعن باشید.

   

  7-  اگر آب دارای املاح معلق می باشد قبل از سختی گیر فیلتر شنی تهویه شود.

   

  8-  دستگاه سختی گیر را در محل سر پوشیده قرار دهید .

   

  در ستون های سختی گیر تبادل یونی با شیر نیمه اتوماتیک دستی بهتر است یک کنتور جهت تعیین دبی آب خروجی و زمان بهتر احیا قرار گیرد. در شیرهای اتوماتیک به  جهت داشتن قابلیت میزان گذر آب نیازی به نصب کنتور نمی باشد . 

   

  سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک:

  همانطور که از اسم این دستگاه مشخص است تمامی مراحل کارکرد دستگاه به صورت اتوماتیک می باشد.  و اپراتوری  راحت تری در مقایسه با نوع نیمه اتوماتیک دارد.  معمولاً در جاهایی که مشکل نفر جهت نگهداری سختی گیر وجود دارد از نوع اتوماتیک آن استفاده می کنند.  این نوع سیستم  در کنار امتیازهای مثبتی که دارد دارای نکات منفی نیز می باشد از جمله آنها می توان  آسیب پذیر بودن  آن در مقایسه با نوع  نیمه اتوماتیک آن اشاره کرد و میزان سطح فیلتراسیون در نوع نمیمه اتوماتیک بیشتر از این گونه دستگاه ها می باشد متاسفانه خریداران این نوع از دستگاه ها احساس می کنم که در کنار اتوماتیک بودن آن ها دیگر نیاز به اپراتور نمی باشد  که  این فرضیه کاملاً مردود می باشد چرا که می بایست جهت وجود و یا عدم وجود سنگ  نمک در مخزن احیای رزین  می بایست به سیستم سر بزند سختی گیر رزینی اتوماتیک از قیمت بالاتری در مقایسه  برخوردار می باشد عمده تفاوت قیمت در دستگاه سختی گیر رزینی اتوماتیک در نوع شنی می باشد چرا که تفاوت قیمت شیر اتوماتیک در مقایسه با نوع سلووالو آن چیزی در حدود سه برابر قیمت می باشد.  شیرهای سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک در دو نوع جریانی و زمانی موجود می باشند در شیرهای به صورت زمانی شیر های اتوماتیک سختی گیر تمامی مراحل عملکرد دستگاه با معیار زمان تنظیم می گردد ولی در نوع جریانی زمان تولید و احیا به وسیله گذر آب از سیستم تعیین می گردد.

   

  انواع شیر سختی گیر رزینی:

  شیر سلو ولو سختی گیر رزینی ، چند راهه نیمه اتوماتیک چدنی
  شیر تمام اتوماتیک ، زمانی که تنظیمات بر حسب  گذر زمان می باشد.
  شیر تمام اتوماتیک جریانی ، که تعویض سیکل جهت احیا با مقدار جریان آب می باشد.

                           

  قیمت سختی گیر رزینی:

   با توجه به شناخت آب های سخت در اکثر نقاط ایران همگام با سایر شرکت های فعال در ضمینه ساخت دستگاه سختی گیر آب سخت نموده است .قیمت سختی گیر رزینی بستگی به انتخاب نوع ستون سختی گیر دارد انتخاب نوع رزین هم در قیمت سختی گیر تاثیر به سزایی دارد. در ستون های تبادل یونی استفاده از ورق استیل گرانتر از سایر موارد می باشد.

   

  قیمت سختی گیر FRP با توجه به وارداتی بودن آنها در مقایسه با نوع فلزی سختی گیر ارزانتر می باشد لازم به ذکر است که در این نوع سختی گیر آب به دلیل نداشتن فلچ شارژ و تخلیه رزین مشکلات فراوانی را برای نصاب به وجود می آورد.قیمت سختی گیر مغناطیسی هم که این روزها زیاد شده است در مقایسه با قیمت سختی گیر رزینی کمتر می باشد. که از نظر کارایی هم مثل قیمت آنها قابل مقایسه نیست این نوع سختی گیر عمدتا" در مدارهای بسته مورد استفاده قرار می گیرند.لیست قیمت سختی گیر رزینی بنا به نوع دستگاه و میزان حجم آن متفاوت می باشد. قیمت سختی گیر اتوماتیک در مقایبسیه با نوع نیمه اتوماتیک آن از قیمت بیشتری برخوردار است و عمده این اختلاف قیمت  شیر اتوماتیک می باشدتی گیر رزینی نیمه اتوماتیک.

   

  این نوع سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک در اصل همان دستگاه سختی گیر با شیر سلووالو نیمه اتوماتیک می باشند که منظور از نیمه اتوماتیک بودن آن غیر قابل برنامه ریزی بودن حالت کارکرد و حالت مکش آب نمک می باشد که آب به وسیله یک انژکتور از درون مخزن آماده سازی نمک مکش می شود. و مثل سختی گیر  تمام اتوماتیک که قابلیت برنامه ریزی دارد را ندارند. این نوع دستگاه در مقایسه با نوع اتوماتیک آنها دارای اختلاف قیمت می باشند که تمام این اختلاف قیمت در شیر سلووالو می باشد. که اختلاف قیمت چشمگیری در مقایسه با شیر تمام اتو ماتیک دارد. قیمت سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک ارزانتر از نوع تمام اتوماتیک آن می باشد.کارکرد با این نوع ازسختی گیر ها از نظر راهبری به نصبت نوع تمام اتوماتیک آنها کمی زمان بیشتری می برد.

   

  سختی گیر رزینی آب خانگی:

  اصولا" برای آبهای خانگی به طور گسترده از سختی گیر رزینی آب خانگی استفاده نمی کنند.چرا که به دلیل نرم شدن آب پس از گذر از سختی گیر رزینی آب خانگی آب خروجی نرم می شود. و همین نرمی باعث وجود مشکلاتی در مصرف می شود. و بهتر است فقط در قسمت تاسیسات از این آب استفاده شود قیمت سختی گیر آب خانگی در مقایسه با نوع صنعتی آن از قیمت کمتری برخوردار است. اگر در مواقع که می بایست از سختی گیر رزینی جهت آب ورودی به ساختمان نیاز میباشد که استفاده شود بهتر میبا شد که از رزین با گرید اشامیدنی استفاده شود. یکی از نکات خیلی مهم در استفاده از سختی گیر اب خانگی می بایست مورد توجه بالایی قرار گیرد این نکته میباشد. که قبل از دستگاه میبایست یک شیر قرار داد تا آب دارای سختی را به بعد از سختی گیر تزریق کرد تا بتوان آب را میکس کرد. چرا که جهت اب مصرفی و جلوگیری از نرم شدن کامل اب می بایست سختی آب مصرفی به حدود 150ppmرساندن تا علاوه بر نرم شدن کامل بخشی از املاح مورد نیاز را نیز درون آب حفظ کرد.بهترین نوع سختی گیر رزینی جهت تامین اب مصرفی ساختمان نوع FRP و یا استیل میباشد.

   

  انواع سختی:

   

  سختی کلسیم و منیزیم: اصولا" قسمت عمده سختی موجود درون آب در آب های و به وسیله کلسیم و منیزیم ایجاد می شوند. از این رو سختی کل را می توان به سختی های کلسیمی و منیزیمی دسته بندی نمود. و به اینصورت که با کسر کردن سختی های منیزیم سختی کلسیم را به این صورت محاسبه نمود.

   

  سختی کربنات و بی کربنات : بخش عمده ای از سختی کل آب ها که از نظر شیمیایی معادل کربنات و بی کربنات موجود درون آب می باشد. که بعنوان سختی کربنات شناخته می شوند.  زیرا سختی و قلیائیت هر دو بر حسب کربنات کلسیم انداره گیری و محاسبه میگردند. اصولا" سختی اب را بر حسب میلی اکی والان در لیتر و یا میلی گرم در لیتر یا میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم مورد سنجش قرار می گیرد. به طور معمول آب های سبک تر از 50mg/l بر حسب کربنات کلسیم خورنده هستند. در صورتی که آب های با سختی بالاتر از80mg/l باعت می شود که مصرف صابون بالاتر برود. و همچنین لازم به یاد آوری است که سختی بالاتر از 180mg/i  باعث می شود که در لوله های و سیستم های آبرسانی دچار ایجاد رسوب گردد.  همچنین وجود سرب کادیوم روی و  مس در آب ممکن است در از خوردگی لوله توسط آب های سبکتر بوجود بیاید. با این تفاصی مقدار سختی مطلوب در آب ها باید بین 50 تا 80mg/l درلیتر باشد . معمولا" از سختی 80تا 150 بعنوان سختی قابل قبول یاد می شود. لازم به ذکر است که سختی بالا 150 بعنوان سختی نامطلوب و بالای 500 بعنوان غیر قابل قبول شناخته می شوند. لازم به ذکر است که واحد سنجش سختی در ایران به این صورت یک میلی گرم کربنات کلسیم در لیتر می باشد. معمولا" میزان سختی آب ممکن است مطلوب بودنش به لحاظ طعم و رسوب گذاری نزد مصرف کننده را تحت تاثیر قرار دهد. در جدول زیر طبقه بندی آب ها بر حسب سختی آنها را یاد آوری شده است.

  سختی کلسیمی _ سختی کل =سختی منیزیمی

   

   انواع سختی گیر رزینی:

    با توجه به عملکرد فرآیند انواع سختی گیر را می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد از جمله مهمترین آنها شامل موارد زیر می باشند.

   

     سختی گیر متداولترین و پرکاربردترین دستگاه در گرفتن سختی آب مورد استفاده قرار می گیرد کاربرد این نوع از دستگاه عمدتاً در آب‌های با سختی بالا جهت استفاده صنعتی و آشامیدنی که دارای ایجاد مشکلات می شوند مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد سختی گیر در سیستم سرمایشی و گرمایشی برج های خنک کننده آب گرم و در بعضی مواقع مصارف آب آشامیدنی می باشد. اینگونه دستگاه در چند مدل فلزی و فایبرگلاس و استیل  تولید می شوند. حذف سختی  به وسیله رزین تبادل یونی به صورت آنیونی و کاتیونی می‌باشد.  انتخاب رزین بستگی به میزان سختی و نوع سختی آب دارد.

   

  سختی گیر رزینی اتوماتیک:

   

  این نوع از سختی گیر رزینی در مقایسه با نوع سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک تنها فرق آنها در نوع شیر و لوله کش می باشد. به گونه ای که در این مدل تمامی مراحل عملکر سختی گیر رزینی به صورت اتوماتیک و قابل برنامه ریزی می باشد. و از نظر اپروراتوری راحت تر می باشد .ولی از نظر قیمت سختی گیر رزینی اتوماتیک گرانتر از دیگر مدلها می باشد. این نوع از شیر های اتوماتیک قابلیت نصب بر روی سختی گیر رزینی با مخزن فلزی و FRP را دارا می باشد.

   

   سختی گیر مغناطیسی:

  این گونه از سختی گیر در مقایسه با نوع رزینی آن از کاربرد کمتری برخوردار می باشد.  و استفاده از آن ها برای هر آب و هر جایی امکان پذیر نمی باشد چرا که از نظر عملکردی در مقایسه با نوع رزینی از اهمیت کمتری برخوردار است  عمده کاربرد سختی گیر مغناطیسی جهت استفاده در مسیر پکیج ماشین لباسشویی و ماشین ظرفشویی می باشد.  عملکرد این سیستم با ایجاد یک میدان مغناطیسی می باشد که یک جریان القایی ایجاد شده بر روی یون های منیزیم و کلسیم کربنات اثر می کند و آن را به کریستالهای تغییر می‌دهد. در واقع می‌توان گفت که از سختی گیر مغناطیسی سختی آب را کاهش و حذف نمی کند ولی باعث می شود تمایل آنها به برگزاری کمتر شود.

   

  مهمترین معایب استفاده از دستگاه سختی گیر مغناطیسی:

   

  1-عملکرد پایین در آب های با سختی بالا

   

  2- عدم استفاده آن در سیستم موتورخانه

   

  3-ناکارآمد بودن در آبهای دارای ناخالصی شیمیایی

   

  4- عدم میزان سنجش سختی آب در خروجی

   

  سختی گیر الکترونیکی:

  از دیگر نوع سختی گیر می توان به سختی گیر الکترونیکی اشاره کرد که این مدل سختی گیر این روزها کمتر شده این نوع از دستگاه ها استفاده از آن در مقایسه با سایر  نوع سختی گیر قابلیت کمتری دارد. به این صورت می باشد که امواج خاص توسط دستگاه و از طریق آنتنهایی که به دور لوله آب پوشانده می شود به آب سخت داخل لوله انتقال داده می شود و این امواج تحت تاثیر این میدان محلول درون آب را به صورت یون در آب هستند به شکل بلور و ریز معلق در می‌آورد معلق در می‌آورد و باعث می شود در جداره داخلی لوله و تجهیزات رسوب صورت نپذیرد.

   

  سختی گیر آب آشامیدنی:

   

  سختی گیر آب آشامیدنی به نوعی از سختی گیر گفته می شود که جهت استفاده فقط آب آشامیدنی و مصرفی مورد نیاز می باشد و خروجی آن مورد استفاده در سیستم های تاسیساتی به کار گرفته نمی شود. به طور ساده هنگامی که می گویند آب سخت می باشد به این معنی است که آب دارای مواد معدنی بیشتری نسبت به آب معمولی به ویژه آشامیدنی آن می باشد.  لازم به ذکر می باشد که آب خروجی از دستگاه سختی گیر  نباید خیلی کم باشد چراکه بدن بخشی از کلسیم و منیزیم  مورد نیاز خود را از آب تامین می کند. از مهم‌ترین مواردی که در انتخاب نوع سختی گیر آب آشامیدنی می بایست مورد توجه قرار داد این است که نوع رزین تبادل یونی در دستگاه سختی گیر رزینی می بایست قابلیت آب آشامیدنی را داشته باشد از نوع صنعتی آن نباشد.

   

  قیمت سختی گیر:

   

  یکی از مهمترین مشکلات خریداران این گونه سیستم قیمت آن می باشد که با توجه به تولید کنندگان فراوان نقش واسطه در ضمینه خرید و فروش سختی گیر باعث می شود خریداران با چالش قیمت و نوسان آن مواجه شوند و با توجه به این که خود سازنده این دستگاه می باشد این ادعا را دارد که هم از نظر قیمت و هم از نظر کیفیت در مقایسه با سایر شرکت دارای برتری خاصی می باشیم  در خرید سختی گیر می بایست به نکات مهم توجه داشت که از جمله آنها می توان به موارد فوق اشاره کرد.

   

  1-ظرفیت سختی گیر

  2- نوع  دستگاه

   

  3-قیمت ورق بدنه

   

  4-نوع شیر سلوولو یا اتوماتیک

   

  5- نوع رزین و مقدار آن

   

  6-تجهیزات جانبی همراه سختی گیر

   

  از جمله مواردی که در خرید دستگاه سختی گیر می بایست مورد توجه قرار داد نوع رزین استفاده شده همراه دستگاه سختی گیر می باشد که با توجه به متفاوت بودن رزینها قیمت سختی گیر به طور کلی متفاوت می باشد. این شرکت جهت اعلام قیمت دستگاه سختی گیر همواره یک سری سوالات را از خریداران می پرسد که از جمله آنها نوع استفاده دستگاه سختی گیر و میزان سختی آب. محل نصب دستگاه سختی گیر می باشد و پس از دانستن این اطلاعات اقدام به محاسبه و طراحی دستگاه سختی گیر و اعلام قیمت آن می نماید.

   

  ویژگی های مهم سختی گیر رزینی:

   

  1-      فرآیند تبادل یونی:

   

  کاربرد سختی گیر رزینی به روش تبادل یونی در مقایسه با انواع سختی گیر های موجود حذف سختی آب توسط تبادل کننده یونی می باشد. که به وسیله رزین های آنیونی و کاتیونی صورت می پذیرد ولی در دیگر سختی گیرها (رسوب زداها ) املاح را معلق نگه داشته می شود.این عملکرد به وسیله گیت سنجش سختی قابل سنجش می باشد. سختی گیر های رزینی با دو نوع رزین پرولایت و هیدرولایت عرضه می گردند.

   

  2-      حفاظت و استانداردها:

   

  به منظور حفاظت و طول عمر بالای سختی گیر تمامی سطوح داخلی و خارجی دستگاه پس از سند بلاست و تمیزی کاری با پوشش رنگ اپوکسی عایق خواهد شد. و تمامی دستگاهها قبل از ارسال کنترل کیفیت خواهد شد.

   

  3-      تجهیزات و ملزومات:

   

  تمامی سختی گیر های ساخت این شرکت دارای شیرهای سلوولو نیمه اتوماتیک و یا اتوماتیک نازل های آب پخش کن آب جمع کن . مخزن نمک. لوله کشی و ملزومات . سیلیس دانه بندی. گیج فشار آب. تست گیت سختی سنج. رزین انتخابی می باشد.

   

  4-      ساخت به سفارش مشتری:

   

  این شرکت تمامی دستگاه های سختی گیر رزینی را به صورت تکی .دوبلکس و حتی تریپلکس را با رعایت استانداردهای فنی مهندسی طراحی و تولید می کند.

  دستورالعمل راه اندازی سختی گیر رزینی: 

   

  1-      ابتدا محل نصب سختی گیر را آماده نموده در صورت نیاز و ظرفیت بالای سختی گیر فونداسیون آماده  گردد.  لوله های ورودی و خروجی به دستگاه وصل گردد.

   

  2-      بعد از باز کردن فلنچ پایین سنگ سیلیس را به آهستگی بر روی نازل بریزید تا تمامی سطح فیلتر تا 10 سانتی مخزن به صورت یکنواخت پخش کنید سپس فلنج پایین را ببندید.

   

  3-      پس از باز کردن فلنج بالا تمامی رزین های همراه سختی گیر را درون آن بریزد و فلچ بالا را ببندید.

   

  4-      در سختی گیر های رزینی نیمه اتومات اهرم شیر را در وضعیت 3 (RUN) قرار داده و شیر خروجی شماره 2 را ببندید سپس شیر شماره 1 (ورودی) را به مدت 10 دقیقه باز کنید. تا سیلیس به خوبی شسته شوند. بعد شیر تخلیه (4) را ببندید. و اهرم شیر چند راهه در وضعیت شماره 1 ( WASH) قرار داده تا رزین های دستگاه هم به خوبی شسته شوند.

   

  5-      اهرم شیر چند راهه را در وضعیت شماره 3 (RUN)  قرار داده و سختی گیر رزینی را از طریق شیر شماره 6 هوا گیری کنید و سپس بعد از باز کردن شیر شماره 2 سختی گیر آماده بهره برداری می باشد. لازم به ذکر می باشد که قبل از راه اندازی مخزن می بایست دارای آب نمک باشد و یک بار با نمک شستشو شود.

   

   

  نکات کاربردی در زمان بهره برداری از سختی گیر:

   

  1-      سختی در ورودی و خروجی سختی گیر می بایست به ترتیب تست شود و با در نظر گرفتن اختلاف سختی دستگاه احیا شود.

   

  2-      هنگام احیا از فشار بین 2 الی 3 بار مطمعن باشید تا انژکتور شیر به خوبی عمل کند و مکش به کندی صورت نگیرد.

   

  3-      بهترین فشار کارکرد سختی گیر رزینی بین 3الی 4 بار می باشد و اگر فشار خط بالاتر است حتما" از فشار شکن استفاده شود.

   

  4-      برای احیای رزین  و طول عمر بیشتر رزین حتما" از سنگ نمک به جای نمک پودری استفاده کنید.

   

  5-      میزان مکش نمک در کارخانه تنظیم گردیده است اگر نیاز به این کار بود یک پیچ در پشت شیر تهویه گردیده است که می توان این عمل را انجام دهید.

   

  6-      اگر آب ورودی به سختی گیر رزینی دارای املاح معلق می باشد برای عملکرد بهتر سختی گیر و طول عمر بالاتر رزین حتما" از فیلتر شنی استفاده گردد.

   

  7-      در زمان حرکت دادن شیر اهرم  آن را به طرف خود کشید و پس از جابه جایی به آرامی رها کنید تا از رساندن آسیب به شیر جلو گیری شود.

   

  8-      بهتر است سالی 1 بار بدون اینکه شیر باز شود مغزی شیر را روغن کاری و یا گریس کاری کنید.

   

  9-      حتما" در محل نصب سختی گیر از ورود سرمای و تابش آفتاب جلو گیری شود.

   

  10-    از یخ زدگی و خشک شدن رزین جلوگیری شود چرا که هر دو حالت باعث تخریب رزین می باشد. و در صورت استفاده نکردن از سختی گیر حتما" رزین باید دارای رطوبت لازم باشد.