تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب در شبانه روز
تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب در شبانه روز به روش RO جهت تامین آب شرب مورد نیاز و همچنین آب مورد نیاز صنایع مختلف مانند کشاورزی، دامداری، مرغداری، گلخانه، صنایع آرایشی و بهداشتی، مواد غذایی و انواع کارخانجات بکار می‌رود. ظرفیت این دستگاه آب شیرین کن 15000 لیتر در شبانه روز می باشد. از آنجاییکه منابع آب شیرین در حال کاهش می‌باشد، لذا نیاز به تصفیه آب شور و با TDS بالا بسیار احساس میشود. با تصفیه آب لب شور میتوان از آن بعنوان آب شرب و یا آب مورد نیاز کشاورزی و صنایع مختلف استفاده نمود. همچنین دستگاه تصفیه آب صنعتی در ظرفیت‌های پایین برای صنایع کوچک و رستوران‌ها و حتی منازل مسکونی نیز بکار می‌رود.
تصفیه آب به روش RO یا همان اسمز معکوس از متداول‌ترین روش‌های شیرین نمودن آب می‌باشد. در سیستم RO آلاینده‌هایی مانند نیترات، نیتریت، آرسنیک، فلزات سنگین، سرب، مس، آهن، منگنز و … از آب زدوده میشود. علاوه بر این در قسمت پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی انواع جامدات معلق، رنگ، بو و طعم نامطلوب نیز از آب حذف میشود.
مشخصات دستگاه تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب در شبانه روز
- ظرفیت دستگاه آب شیرین کن 15 متر مکعب در شبانه روز (15000 لیتر در شبانه روز)
- دمای کارکرد و طراحی سیستم: 25 درجه سانتی‌گراد
- توان مصرفی: حدود 4 کیلووات
- راندمان یا ریکاوری: 45 تا 50 درصد
- TDS ورودی: کمتر از 2000 PPM
- TDS خروجی: بین 10 تا 150 PPM
مزایای تصفیه آب صنعتی به روش اسمز معکوس RO
- سیستم تصفیه آب پیوسته و CONTINIOUS بصورت شبانه روز
- امکان طراحی بهینه و بالا بردن ریکاوری دستگاه
- امکان طراحی بر اساس میزان آب ورودی
- مصرف انرژی پایین و مقرون به صرفه بودن RO نسبت به سایر روش‌های تصفیه آب
- دستگاه آب شیرین کن 15000 لیتر در شبانه روز با هزینه نصب و راه‌اندازی پایین
- از بین بردن تمامی آلاینده‌ها از جمله آلاینده‌های آلی، غیرآلی و میکروبی
- امکان تصفیه آب لب شور، آب دریا و … بمنظور تامین آب شرب و آب مصرفی صنایع و کارخانجات
- تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب دوستدار محیط زیست بوده و امکان استفاده مجدد از پساب برای مصارف دیگر وجود دارد.
کاربردهای دستگاه تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب
دستگاه آب شیرین کن صنعتی به روش RO در ظرفیت‌های مختلف از 5 متر مکعب در شبانه روز تا 1000 متر مکعب در شبانه روز و حتی بالاتر، طراحی و تولید میشود. تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب دارای کاربردهای متعددی می‌باشد که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- تصفیه آب لب شور BRACKISH WATER بمنظور استفاده در صنایع کشاورزی و گلخانه‌ها
- تامین آب مورد نیاز استخرهای پروش ماهی با TDS مناسب
- تهیه آب مورد نیاز دامداری و پرورش طیور
- تامین آب مورد نیاز فرایندهای پتروشیمی
- تصفیه آب مصرفی صنایع مختلف از جمله: شیشه سازی، کاغذ سازی، مواد شوینده و …
- تولید آب مصرفی دیگ‌های بخار و نیروگاه بخار
- تصفیه آب مورد نیاز در بیمارستان بخصوص آب مصرفی بخش دیالیز
- تصفیه آب مصرفی هتل‌ها و شهرک‌های مسکونی
- تصفیه آب و بهبود کیفیت آن جهت استفاده در صنایع غذایی و رستوران‌ها
- تصفیه پساب صنعتی و استفاده مجدد از آن
اجزای دستگاه تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب در شبانه روز
در واقع دستگاه آب شیرین کن صنعتی 15000 لیتر از یک پمپ فشار قوی و فیلتر غشاءهای نیمه تراوا (ممبران) تشکیل شده است. ولی آب باید قبل از ورود به سیستم اصلی در شرایط خاصی از کدورت، دما و … قرار بگیرد که بوسیله سیستم پیش تصفیه انجام میشود. همچنین سیستم کنترلی دقیقی نیز برای کارکرد روتین دستگاه و نظارت بر روی آن باید وجود داشته باشد. بر این اساس اجزای اصلی ذیل جزو جدانشدنی تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب می‌باشد: (این اجزا بنا به طراحی و شرایط سیستم، کم و زیاد شده و یا تغییر می کند)
پمپ پیش تصفیه
ابتدا آب ورودی توسط بوستر پمپ پیش تصفیه یا همان feed pump به فیلتر شنی و کربنی فرستاده میشود. مشخصات این پمپ با توجه به فشار حداقلی ورود آب و دبی مورد نیاز سیستم تعیین میشود. معمولا از یک پرشر سوئیچ نیز برای این پمپ استفاده میشود که در صورت فشار بیش از میزان لازم، پمپ را از مدار خارج کند. این پمپ همچنین وظیفه ایجاد دبی و فشار مناسب برای بکواش فیلتر شنی و کربنی را نیز برعهده دارد.
فیلتر شنی و کربنی (Sand Filter & Carbon Filter)
ابعاد این دو مدل فیلتر بنا به دبی آب گذری و سطح فیلتراسیون مورد نیاز و با توجه به کدورت آب ورودی تعیین میشود. معمولا از تانک‌های FRP با قطر و ارتفاع متفاوت بنا به دبی آب ورودی استفاده میشود. شیر فیلتر معمولا بصورت دستی بوده ولی بنا به درخواست کارفرما میتوان از شیرهای اتوماتیک نیز استفاده نمود.
فیلتر شنی جهت حذف کدورت آب ورودی استفاده میشود که در آن شن یا سیلیس با سایزبندی مناسب وجود دارد.
برای حذف رنگ، بو و کلر آب ورودی، از ستون کربن اکتیو استفاده میشود. که در دستگاه ساخت تاسیسات پیمان از کربن مرغوب (زغال چوب) موجود در بازار به این منظور استفاده میشود. زغال اکتیو، زغال فعال می‌باشد که سطح جذب خیلی بالایی دارد و میتواند به روش جذب سطحی برخی مواد موجود در آب را جذب نموده و از آب جدا نماید.
معمولا حداکثر فشار کارکرد فیلترکربنی و شنی حدود 4-3 بار بوده و تحمل دما بین 5 تا 40 درجه را دارا هستند.
فیلتر کارتریجی (Cartridge Filter)
فیلترهای کارتریجی از جنس PP (پلی پروپیلن) بوده که معمولا در رنج 1 تا 50 میکرون کار تصفیه آب را انجام می‌دهد و در صنعت تصفیه آب و دستگاه RO بنا به نیاز طرح از مدل‌های مختلف 5 میکرون این فیلترها استفاده میشود. مدل‌های مختلفی از فیلترهای PP موجود هست که میتوان به فیلتر اسلیم و جامبو اشاره نمود. همچنین بنا به دبی آب ورودی میتوان از سیستمهای تک المان یا چند المان استفاده نمود.
جهت حذف ذرات معلق بزرگتر از 5 میکرون از این فیلترها استفاده میشود. بر اساس دبی آب ورودی تعداد این فیلترها مشخص میشود. محل قرارگیری آن بعد از فیلتر شنی و کربنی می‌باشد.
سیستم تزریق آنتی اسکالانت (Anti Scalant Injection System)
برای تزریق آنتی اسکالانت یا همان مواد ضد رسوب جهت جلوگیری از رسوب یونها بر روی ممبران‌ها استفاده میشود که شامل پمپ تزریق و مخزن ذخیره می‌باشد. دوزینگ پمپ‌ها برای تزریق مواد شیمیایی مختلف با دقت بالا و فشار مناسب سیستم بکار می‌روند. معمولا از دوزینگ پمپ آنتک ساخت ترکیه و یا دوزینگ پمپ اتاترون ساخت ایتالیا استفاده میشود.
تعیین نوع و مقدار تزریق آنتی اسکالانت بستگی مستقیم به آنالیز آب ورودی و احتمال تشکیل رسوبات بروی ممبران دارد.
پمپ اصلی- پمپ فشار قوی (RO High Pressure Pump)
جهت تامین فشار مورد نیاز غشاهای نیمه تراوا یا همان ممبران از پمپ طبقاتی استفاده میشود. آب برای عبور از ممبران‌ها نیاز به فشار بالایی دارد و به حداقل این فشار، فشار اسمزی گفته میشود. میزان TDS یا هدایت آب و دما از عوامل تعیین کننده فشار اسمزی می باشد. این فشار توسط پمپ‌های مخصوص تامین می‌گردد و یکی از اصلی ترین قطعات سیستم RO می باشد. با تامین این فشار، آب خالص میتواند از ممبران عبور کرده و ناخالصی‌ها پشت ممبران بماند.
این پمپ وظیفه تامین فشار مورد نیاز اسمز معکوس یا همان فشار اسمزی را بر عهده دارد.
پرشروسل (Pressure Vessel)
محفظه‌هایی با قابلیت تحمل فشار بالا می‌باشد که ممبران‌های آب شیرین کن صنعتی داخل آنها نصب میشود. پرشروسل از نوع تک المان تا هشت المان بنا به نیاز طرح استفاده میشود و پرشروسل‌ها با مقاومت های مختلفی ساخته می شود که توانایی تحمل فشار از 300 تا 1200psi را دارند.
ممبران (Membrane)
ممبران‌ها قسمت اصلی دستگاه اسمز معکوس می‌باشند که میزان جامدات محلول در آب را تا 99.6 % حذف می‌نمایند. بر اساس آنالیز و دبی و فشار آب ورودی میتوان از ممبران‌های مناسب استفاده نمود. ممبران با برندهای معتبری همچون فیلمتک آمریکا موجود می‌باشد که محبوب‌ترین ممبران موجود در بازار است و از دیگر برندهای مطرح میتوان به ممبران CSM ساخت کره جنوبی و ممبران هایدروناتیک اشاره کرد.
بنا به نیاز طرح و آنالیز آب ورودی از ممبران مناسب باید استفاده نمود از جمله ممبران آب لب شور (سری BW برند FilmTec) ، ممبران آب دریا (سری SW برند FilmTec) را میتوان نام برد.
ممبران یا غشا نیمه تراوا نوعی فیلتر از جنس پلی آمید بوده که از چندین ورقه تشکیل شده که بصورت لوله شده در اطراف لوله پلاستیکی قرار گرفته و فقط اجازه عبور آب خالص را می‌دهد و ناخالصی‌هایی مانند آلاینده‌های شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی نمی‌توانند از منافذ ممبران عبور کنند.
فلومترها (Flow Meters)
جهت اندازه گیری دبی آب تولید، پساب و برگشتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فلومترها دبی لحظه ای را نشان می‌دهند.
پرشر سوئیچ (Pressure Controller)
برای جلوگیری از افزایش و یا کاهش فشار به میزان بیش از مقدار تعیین شده از پرشرسوئیچ استفاده میشود. دو نوع مختلف پرشرسوئیچ Low Presssure Switch و High Presssure Switch وجود دارد. های‌پرشر (High Pressure) بعد از پمپ فشار قوی قرار دارد تا در صورتیکه فشار بالاتر از حد مجاز رفت، دستگاه را قطع کند. بنا به درخواست کارفرما میتوان از سیستمهای دیجیتال نیز بعنوان High pressure استفاده نمود که با ارسال سیگنال الکترونیکی به تابلو برق کار مینماید.
سیستم لوپرشر (Low Pressure) قبل از پمپ فشار قوی قرار می‌گیرد تا در صورتیکه ورودی آب فشار لازم رو نداشته باشد و یا دستگاه بی آب باشد، دستگاه را خاموش کند.
TDSمتر پانلی (TDS Meter)
جهت نمایش مقدار جامدات محلول در آب تصفیه شده نصب میشود که میزان TDS آب خروجی یا همان تولیدی را نمایش می‌دهد.
تابلو برق (Power Box)
جهت تامین انرژی مورد نیاز دستگاه تصفیه آب صنعتی و کنترل سیستم از تابلو برق استفاده میشود که بنا به نیاز طرح، در دو مدل PLC و یا RO CONTROLLER طراحی و ساخته میشود.
شاسی (Structure)
کلیه قطعات دستگاه تصفیه آب صنعتی بر روی شاسی نصب خواهد شد که با توجه به محل نصب دستگاه میتوان از شاسی با جنس‌های مختلف مانند استنلس استیل 304 یا کربن استیل رنگ شده استفاده نمود.
گیج‌هاي فشار (Pressure Gauges)
جهت اندازه گیری فشار در نقاط مختلف سیستم استفاده میشود. اولین گیج فشار بین فیلتر شنی و کارتریجی قرار می‌گیرد و یک گیج فشار بعد از فیلتر کارتریج قرار می‌گیرد تا افت فشار ایجاد شده در فیلترهای کارتریجی قابل مشاهده و بررسی باشد. همچنین بعد از های‌پرشر (High Pressure) نیز گیج فشار داریم تا فشار ورودی پمپ به ممبران مشخص باشد. و بعد از ممبران در قسمت پساب نیز از گیج فشار استفاده میکنیم.
گیج‌های فشار امکان مشاهده و بررسی و تنظیم کردن قسمت‌های مختلف سیستم را فراهم می‌سازد. با مقایسه فشار قبل و بعد فیلتر کارتریج و ممبران میتوان متوجه افت فشار و گرفتگی احتمالی در این نواحی شد. همچنین برای ست کردن سیستم در نقطه کاری مناسب از گیج فشار استفاده میکنیم.
لوله كشی فشار بالا و فشار پایین سیستم (High Pressure Piping & Low Pressure Piping )
لوله کشی فشار پایین دستگاه تصفیه آب صنعتی با توجه به شرایط دستگاه، دبی آب ورودی و میزان TDS آن از جنس UPVC و یا استنلس استیل می‌باشد.
برای لوله کشی فشار بالای دستگاه تصفیه صنعتی نیز معمولا از لوله‌هایی با جنس استنلس استیل استفاده میشود.
CIP یا شستشوی دوره‌ای (Cleaning In Place)
واحد CIP جهت شستشوي ممبران‌ها (غشاها) با آب تصفيه شده و مواد شستشوی مخصوص مانند اسید و باز مي‌باشد. در سیستم های تمام اتوماتیک انجام عملیات CIP توسط PLC انجام مي‌شود ولی در سیستمهای دستی توسط اپراتور انجام میشود. همانطور که پیش‌تر اشاره شد حساس‌ترین قسمت سیستم RO ممبران‌ها می‌باشد و عملیات CIP جهت جلوگیری از تجمیع بیش از حد رسوب و در نهایت گرفتگی ممبران‌ها می‌باشد. زمان مناسب برای انجام عملیات CIP با توجه به تحلیل چک لیست های پر شده توسط اپراتور تشخیص داده میشود.
اسمز معکوس یا RO چیست؟
در سیستم اسمز معکوس با ایجاد فشار اسمزی توسط پمپ فشار قوی و عبور آب از ممبران یا همان غشا نیمه تراوا، مواد محلول در آب (TDS) کاهش می‌یابد و اصطلاحا نمک‌زدایی میشود. البته به دلیل حساس و گران قیمت بودن ممبران RO، پیش از ورود آب به این مرحله نیازمند سیستم پیش تصفیه هستیم. پیش تصفیه RO معمولا شامل فیلترشنی، کربنی، کارتریجی، تزریق آنتی اسکالانت، تزریق کلر، تزریق اسید، تزریق SMBS و… می‌باشد که بر اساس شرایط آب ورودی ممکن است برخی از این مراحل حذف شوند و یا به مراحل فوق افزوده شود. همچنین در دستگاه تصفیه آب صنعتی از TDS متر، فلومتر، تابلو برق صنعتی و در صورت نیاز از سیستم CIP نیز استفاده میشود. و در صورت بالا بودن سختی آب ورودی (TH) از دستگاه سختی گیر رزینی نیز در ابتدای کار استفاده میشود.
اسمز معکوس RO یکی از متداول‌ترین روش‌های تصفیه آب است. در این روش با بوجود آوردن فشار اسمزی توسط پمپ و عبور آب از یک غشاء نیمه تراوا، کاهش مواد محلول در آب (TDS) صورت می‌گیرد.
طراحی آب شیرین کن صنعتی به روش RO
در طراحی دستگاه آب شیرین کن 15000 لیتر در شبانه روز یا همان تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب عوامل مختلفی در طراحی موثر هستند از جمله:
1- منبع آب ورودی و آنالیز آن
یکی از موثرترین عوامل در طراحی آب شیرین کن صنعتی کیفیت آب ورودی به دستگاه می‌باشد. اینکه آب ورودی به دستگاه از چه منبعی (آب دریا، آب سطحی، آب چاه و ..) تامین شده باشد نیز در طراحی آب شیرین کن موثر هست.
آنالیز آب ورودی هم تعیین کننده مراحل مورد نیاز پیش تصفیه و تعداد، نوع و چیدمان ممبران‌های RO بوده و همچنین بر فشار طراحی نیز موثر است. فاکتورهای مختلفی در آنالیز آب ورودی اهمیت دارد که از جمله آنها میتوان موارد زیر را نام برد:
دما ، هدایت الکتریکی و PH
TSS کل مواد معلق در آب
TDS کل مواد محلول در آب
TH سختی کل
NTU کدورت
قلیائیت کل و قلیائیت کربناتی
BOD , COD و سایر عوامل میکروبی
میزان یون‌های محلول در آب از جمله: کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، آهن، منگنز، بر، باریم، سیلیس، سولفات، کلرور، نیترات و نیتریت ، فسفات، باریم، استرانسیوم و ….
تمامی عوامل فوق در طراحی سیستم RO و همچنین پیش تصفیه آن تاثیرگذار هستند. بعنوان مثال در صورتیکه میزان سختی کل از حد مشخصی بالاتر باشد نیاز به سختی گیر رزینی در پیش تصفیه داریم. همچنین بر اساس میزان یون‌های محلول در آب ورودی ممکن است نیاز به تزریق آنتی اسکالانت یا اسید وجود داشته باشد. همینطور در صورت وجود آلودگی میکروبی و بیولوژیکی، تزریق کلر و برای حذف مجدد کلر تزریق متا بی سولفیت سدیم SMBS، مورد نیاز است. البته امروزه از مواد بهتری چون بایوسایدهای مناسب برای این کار بهره گرفته میشود. میزان کدورت و مواد معلق موجود در آب نیز در طراحی پیش تصفیه و فیلتر شنی و کارتریجی موثر است. رنگ، بو، طعم و میزان کلر نیز در طراحی فیلتر کربنی تاثیر دارد.
2- میزان آب ورودی
اینکه منبع آب ورودی محدود است یا نه؟ و آیا هزینه‌ای بابت آن پرداخت می‌کنید؟
در صورتیکه آب ورودی به دستگاه محدود باشد میتوان با طراحی بهینه، ریکاوری دستگاه آب شیرین کن را تنظیم نمود و تا حد امکان آنرا افزایش داد.
3- میزان دبی آب تصفیه شده مورد نیاز و TDS آن
همانطور که اشاره شد دستگاه آب شیرین کن صنعتی از ظرفیت‌های کوچک مانند 5M3/DAY تا ظرفیت‌های بالاتر در حدود 1000M3/DAY و بالاتر قابل طراحی می‌باشد.
همچنین مورد مصرف آب خروجی دستگاه و TDS مورد نیاز کارفرما از عوامل مهم طراحی RO می‌باشد. در صورتیکه آب تصفیه شده جهت مصارف شرب استفاده شود باید تمامی استانداردهای آب شرب را دارا باشد. برخی از صنایع نیز نیاز به آب با TDS بسیار پایین دارند که باید در طراحی مدنظر قرار داده شود.
4- ریکاوری مورد نیاز دستگاه
ریکاوری سیستم RO مشخص میکند چه میزان از آب ورودی تصفیه شده و چه مقدار تبدیل به پساب میشود. با طراحی بهینه میتوان به حداکثر ریکاوری دست یافت.
نگهداری و تعمیر دستگاه تصفیه آب صنعتی و رفع گرفتگی ممبران
از مهمترین نیازهای کارفرمایان دارای دستگاه تصفیه آب صنعتی 15 مترمکعب راهبری و نگهداری از دستگاه می‌باشد.
دستگاه تصفیه آب صنعتی تاسیسات پیمان دارای یکسال گارانتی و 10 سال خدمات پس از فروش می‌باشد. بعد از نصب و راه اندازی سیستم RO، آموزش‌های لازم به اپراتور دستگاه داده میشود و همچنین چک لیست‌های دستگاه تقدیم کارفرما میشود که می‌بایست توسط اپراتور تکمیل شده و بصورت هفتگی ارسال شود. با بررسی چک لیست‌ها مشکلات احتمالی دستگاه آب شیرین کن 15000 لیتر در شبانه روز قابل پیش بینی بوده و میتوان تا حد زیادی از اختلال در عملکرد دستگاه جلوگیری نمود. معمول‌ترین مشکلات دستگاه RO عبارتند از: گرفتگی ممبران، افزایش TDS آب تصفیه شده، کاهش ریکاوری دستگاه RO و نوسان و تغییرات در دبی آب تصفیه و تی دی اس آن.
همانطور که اشاره شد با بررسی چک لیست‌ها، کادر فنی تاسیسات پیمان میتواند پیشنهادات و توصیه‌های فنی خود اعم از تغییر دوز مواد شیمیایی تزریقی مانند آنتی اسکالانت، توصیه به شستشوی ممبران، تغییر در فشار سیستم و .. را به کارفرمای محترم ارائه دهد. همچنین در صورت نیاز با ارسال نفرات فنی، اموری چون تعویض ممبران، اسید شویی ممبران RO و تنظیم مجدد سیستم تصفیه RO و … نیز انجام میشود.
تاسیسات پیمان در چند دهه اخیر با در نظر گرفتن نیازهای کارفرما و شرایط آب ورودی اقدام به طراحی و ساخت دستگاه‌های تصفیه آب RO به ظرفیت‌هایی از 5 متر مکعب در شبانه روز تا 1000 متر مکعب در شبانه روز، نموده است.
