تصفیه آب

مشاهده محصولات تصفیه آب

بیشتر بدانید:

۱- دستگاه آب شیرین کن با سیستم اسمز معکوس چیست ؟

یکی از انواع سیستم هایی است که برای تصفیه آب خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد و بخاطر دقت و مکانیزم عملکرد آن براحتی میتوان گفت مناسب ترین سیستم برای تامین آب شرین تمامی مناطق کشور عزیزمان میباشد ، دستگاه های آب شیرین کن طوری طراحی شده است که فیلتر های انتهایی دارای دقت بالاتر بوده و این افزایش دقت از هر فیلتر به فیلتر بعد به تدریج اتفاق می افتد و باعث حذف ذرات درشتر در ابتدای مسیر و حذف ذرات ریزتر در فیلتر های بعدی شده و همچنین عمر فیلتر ها را بالاتر میبرد چون در این صورت تقسیم کار بین فیلتر های مختلف صورت گرفته و هر فیلتر مسئول حذف یکسری از ناخالصی های مربوط به خود است این فرایند تا فیلتر چهارم یا فیلتر ممبران ( RO ) ( همان فیلتری که عمل اسمز معکوس را انجام میدهدکه با این اصطلاح در زیر بیشتر آشنا خواهید شد ) ادامه داشته و فیلتر های ۵ ، ۶ و ۷ اعمال تکمیلی تصفیه را انجام میدهند . در آب شیرین کن ها وجود فیلتر های ۱ تا ۵ ضروری بوده و در صورت نبود هر کدام از آنها فرایند تصفیه انجام نمیگیرد و در صورت انجام ناقص میباشد ، وجود فیلترهای ۶ و ۷ بسته به کیفیت آب منطقه و گاهی به سلیقه مصرف کننده دارد ، فیلتر مرحله ۶ پس از تصفیه کامل آب مقداری مواد معدنی به آب مصرفی اضافه میکند و اغلب اوقات بلااشکال است بجز مواقعی که مصرف کننده بدلیل ناراحتی کلیوی مثل سنگ ساز بودن کلیه تمایل به مصرف آب با درصد کم مواد معدنی و کانیها را دارد ( در این مورد هم در ذیل بیشتر توزیح خواهیم داد ) ، فیلتر مرحله هفتم لامپ UV میباشد که با تابیدن پرتوء ماوراء بنفش به آب باعث ضدعفونی مضاعف آب میشود که استفاده از این فیلتر زمانی توصیه میشود که آب دارای آلودگی میکروبی بالایی باشد مانند آب برخی چاه ها . دستگاه آب شیرین کن تنها سیستم قابل استفاده در منزل است که میتواند مواد محلول در آب مانند نمک را خذف کند ( تبدیل آب لب شور به آب شیرین ) به همین خاطر از این دستگاه برای تمام مناطق کشور میتوان استفاده کرد.

2- آیا دستگاه های آب شیرین کن با سیستم اسمز معکوس ( RO ) باعث اسیدی شدن آب میشوند ؟

طراحی دستگاه آب شیرین کن بصورتی میباشد که بتواند کوچکترین ناخالصی ها مانند انواع ویروس و باکتری یا موادی مانند نیترات را حذف کند یعنی برای حصول این کار باید بتوان علاوه بر حذف ذرات معلق مانند زنگ آب ذرات محلول را حذف نمود مواد معدنی و کانی ها هم جز ذرات بسیار ریز آب میباشد که در این فرایند نسب به سیستم های دیگر بیشتر حذف میشوند که این امر با توجه به بالا بودن سختی آب در اکثر موارد بسیار مفید است و باعث سبکی و خالصی آب میشود ولی اگر این املاح بیش از حد حذف شوند ممکن است آب کمی به خاصیت اسیدی نزدیک شود نه اینکه کاملا اسیدی شود علاوه بر آن امروزه اکثر شرکت ها دستگاه آب شیرین کن به روش اسمز معکوس (RO) را طوری ارائه میدهند که میزان حذف املاح قابل کنترل توسط قطعه بخصوص روی دستگاه باشد که با وجود این مورد حتی خود مصرف کننده هم توان تنظیم میزان املاح موجود در آب را خواهد داشت . علاوه بر آن سیستم RO با دقت بسیار بالا و توان تولید آب مقطر فقط جهت مصارف خاص صنعتی و پزشکی استفاده میشود و دستگاه های خانگی دقت پایینتری داشته و همیشه املاح معدنی را به مقدار لازم در آب باقی میگذارند و این یعنی رفع این نگرانی و نشان دهنده دقت تصفیه بالای این سیستم . در ضمن در اکثر مواقع آب شهری قلیایی و PH آن حدودا ۷ است و نیازی به قلیایی کردن ان نیست در نتیجه از هزینه های اضافی برای قلیایی کردن توسط بعضی دستگاه ها که هزینه های بسیار بالا بخاطر نوع جنس قطعاتی که دارند و کاربری خاصی ندارد میتوان جلوگیری کرد . ( برخی از این نوع دستگاه های موجود در بازار چون ویژگی بارزشان فقط همین مورد است فروشنده ممکن است با بزرگنمایی قلیایی کردن و با اهمیت جلوه دادن این مورد مسائل مهم دیگر را مطرح نکند که در آنها رعایت نمیشود مانند حذف کامل ناخالصی های بسیار ریز و در عین حال بشدت خطرناکتر )

3- چرا سیستم اسمز معکوس RO با وجود دقت تصفیه بالاتر نسبت به بعضی سیستم های دیگر ارزانتر میباشد ؟

در واقع هنر اصلی طراح دستگاه های آب شیرین کن این بوده که با استفاده از ساده ترین و ارزانترین راه و ابزار بالاترین دقت تصفیه آب را ارائه دهد . در اکثر این موارد برای حصول این تفکر طراحان از فرایندهای موجود در طبیعت تقلید کرده و با بهینه سازی آن ، موارد مصرف را فراهم میسازند در واقع این مسیر اکثر صنعت گران است. بطور مثال: در اکثر کامپیوتر های امروزی بخاطر کوچکتر کردن قطعات و در نتیجه کمتر هزینه کردن مواد اولیه قیمت نهایی پایین تر از کامپیوتری های نسل قدیم است و میدانیم کارایی کامپیوتر های جدیدتر همیشه بهتر بوده . مثالهای متعددی وجود دارد بر تایید این گفتار مانند بهتر بودن سیستم الکترومغناطیسی نسبت به مغناطیس مگنت ولی ارزانتر بودن آن که دلیل آن بوجود آوردن نیروی مغناطیسی بدون استفاده از مگنت گران قیمت است و بجای آن از نیروی برق بسیار ضعیفی استفاده میشود همچنین مشکل ضعیف شدن مگنت به مرور زمان را هم نخواهیم داشت .

3- آیا دستگاه های آب شیرین کن باعث حذف نیترات و مواد سمی میشود ؟

بله ولی نه بصورت مطلق بلکه بسیار بیشتر از سیستم های دیگر که قابل استفاده بر روی آب آشامیدنی بوده و اثر سوئی نداشته باشند . در واقع اول اینکه همیشه هر چند بسیار کم ولی جای خطا ء جزئی وجود دارد و دوم بخاطر مناسب بودن آب برای آشامیدن نمیتوان کاملا آن را خالص ( آب مقطر ) نمود و برای هر فاکتوری در آب حد غیر مجاز ، مجاز و مطلوبی وجود دارد دستگاه های آب شیرین کن علاوه بر پایین آوردن ناخالصی ها از حد غیر مجاز میتوانند آنها را به حد مطلوب نیز برسانند. برخی سیستم ها هم ممکن است کلا نیترات را حذف کنند ولی آب خروجی آن ها برای شرب مناسب نبوده و در صنعت کاربرد دارند و برخی دیگر در فرایند خود موادی به آب اضافه میکنند که اثر نامطلوبی بر آب شرب دارد .

فرق سیستم اسمز معکوس با سیستم های ساده تر آب در چیست؟

فیلتراسیون آب فقط ذرات بزرگ و مخلوط در آب مثل ذرات گل و لای ، لجن ، شن و ماسه ، زنگ لوله ها و کلر را جدا می کند در حالی که اسمز معکوس توسط بکارگیری یک غشاء نیمه تراوا غیر از جدا کردن ناخالصی های ذکر شده ی مخلوط در آب تمامی مواد شیمیایی و آلودگی های محلول در آب مانند : میکروبها ، باکتری ها ، ویروس ها ، انگل ها ، نیترات ، سموم کشاورزی و آفت کش ها ( سم آرسنیک ) ، کیست ، نمک ، آهک ، فلزات سنگین مانند سرب و… را نیز از آن جدا می سازد. و باعث کاهش سختی و سنگینی آب شده یعنی EC , TDS آب را پایین می آورد .

مکانیزم عملکرد فیلتر ممبران یا اسمز معکوس ( RO ) چگونه است ؟

اگر یک غشاء نیمه تراوا بین دو محلول با غلضتهای متفاوت قرار گیرد ، مقداری از حلال از یک غشاء به طرف دیگر منتقل می شود ، جهت طبیعی حرکت حلال به گونه ای است که محلول غلیظ تر رقیق می شود ، اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود ، در آن صورت سطح آب نمک (محلول غلیظ تر) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. این اختلال سطح ددر دو طرف غشاء را فشار اسمزی می گویند. در اسمز معکوس آب خام توسط پمپ به داخل محفظه ای که دارای غشاء نیمه تراوا است رانده می شود. .و چون ناخالصی ها قادر به عبور از غشاء نیستند از این رو در یک طرف غشاء آب تقریبا خالص و در طرف دیگر ، آب تغلیظ شده وجود خواهد داشت. این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آبهای که حاوی املاح معدنی زیاد و نا خالصی های آلی باشند بسیار مناسب بوده و حتی قادر است از آب دریا با PPM 50000 TDS و نیز از آبهای لب شور ، آب آشامیدن تهیه کند. روش اسمز معکوس قادر به جداسازی مواد آلی غیر محلول ، مواد آلی محلول ، اندوکسین ها ، ویروس ها ، باکتریها و ذرات می باشد. روش اسمز معکوس به هاپیرفیلتر اسیون (HYPER FILTRARION)نیز معروف می باشد ، یعنی با استفاده از این روش ذراتی به کوچکی یونها را نیز می توان جدا کرد. همچنین جهت زدودن نمکها و سایر ناخالصی های آب و بهبود رنگ ، طعم و مزه می توان از این روش بهره گرفت. لازم به ذکر است که بیش از یک قرن است این تکنولوژی شناخته شده است ولی در ۶۰ سال اخیر یعنی تا زمانیکه غشاء های خاص توسعه نیافته بودند این تکنولوژی گسترش چندانی پیدا نکرده بود.

در سیستم اسمز معکوس دستگاههای آب شیرین کن چه عملی انجام می شود؟

آب ورودی از لوله کشی در ابتدا وارد فیلتر مرحله اول می شود و با توجه به اینکه منافذ این فیلتر حدود ۵ میکرون است از عبور ناخالصی های درشتتر مانند گل و لای و شن و ماسه و زنگ لوله ها جلوگیری می کند. سپس آب وارد فیلتر مرحله دوم می شود و حدود ۹۸ درصد از مواد شیمیایی آلی و ترکیبات کلر را از آب جدا کرده و سپس آب وارد فیلتر مرحله سوم می شود که مانع عبور مقادیر بسیاری از مواد شیمیایی و سمی و حتی نمک و کلر محلول در آب می شود و سپس در مرحله چهارم آب وارد فیلتر ممبران شده که حدود ۹۵ تا ۹۹ درصد آلودگی های محلول در آب که اندازه آب بسیار کوچک است (مانند ویروسها ، میکروبها ، انگل ها و باکتری ها ) را جدا کرده و از قسمت فاضلاب به بیرون می فرستد و سپس آب تصفیه شده وارد مخزن تحت فشار میشود تا آب در این مخزن جهت مصرف ذخیره شود . هنگامی که شیر آب شرب نصب شده بر روی سینک ظرفشویی را جهت برداشت آب باز می کنیم مرحله پنجم فیلترینگ انجام می شود به این صورت که آب از مخزن تحت فشار خارج شده و از این فیلتر عبور می کند تا به شیر آب شرب برسد که طی این عمل طعم نامطبوع از آب گرفته شده و به اندازه کافی به آب اکسیژن تزریق می شود و آب سالم و پر اکسیژن را تحویل می دهد.

دستگاه تصفیه آب در کجا نصب می شود؟

این دستگاه معمولا زیر سینک ظرفشویی نصب می شود که خروجی آن به یک شیر آب شرب که روی سینک قرار می گیرد ، متصل می شود و امکان گرفتن انشعاب جهت اتصال آب به یخچال هایی که ورودی آب دارند نیز وجود دارد.

آیا مواد معدنی حذف شده توسط این سیستم مورد نیاز بدن انسان نیست؟

بر خلاف جا افتادگی اسم آب معدنی بین مردم اکثرا تصور میشود که ویژگی اصلی آب تامین مواد معدنی مورد نیاز بدن است و اگر این مواد در آب هر چه بیشتر باشد برای بدن تقویت به حساب آمده و کم بودن آن ممکن است باعث کمبود هایی در بدن شود در حالی که به گفته پزشکان و متخصصان تغذیه بیشتر مواد معدنی مورد نیاز ما از طریق غذا و سبزیجات جذب بدن می شود یعنی مواد غذایی جامد و مقدار کمی از طریق آب جذب می شود ( حدودا ۲۰% ) و ضمنا این دستگاه مواد معدنی لازم را به بدن میرساند و فقط مازاد آن را از آب خارج میکند.



مواد یا عناصر

درصد حذف

مواد یا عناصر

درصد حذف

باریم

۹۷%

پتاسیم

۹۲%

بیکربنات

۹۴%

رادیوم

۹۷%

کادمیوم

۹۷%

سلنیوم

۹۷%

کلسیم

۹۷%

سیلیکات

۹۶%

کرومات

۹۲%

نقره

۸۵%

مس

۹۷%

سدیم

۹۲%

مواد شوینده

۹۷%

استرونتیوم

۹۷%

فلوراید

۹۰%

سولفات

۹۷%

نشتی فاضلاب

۹۹%

فیبرها

۹۷%

منیزیم

۹۷%

حشره کش ها

۹۷%

نیکل

۹۷%

آفت کش ها

۹۷%

ویروس و باکتری

۱۰۰%

آب مایه حیات است ، درمصرف آن صرفه جویی کنیم آب خام نیازمند طی نمودن مراحل مختلفی است تا به کیفیت موردنظر جهت کاربری به عنوان آب آشامیدنی برسد . به عنوان مثال : لخته سازی – زلال سازی – حذف آهن و منگنز- فیلتراسیون – تنظیم PH– گندزدایی – کنترل طعم وبو .
هدف از تصفیه آب :

هدف از تصفیه آب حذف آلاینده ها و ارتقاء کیفیت آن است و مهمترین پارامتر تعیین کننده کیفیت کدورت می باشد . کدورت در آب عموما توسط مواد معلقی مثل خاک وگل ولای ، مواد آلی و معدنی ریز ، ترکیبات آلی رنگی محلول و پلانکتونها و سایر میکرواورگانیسم ها ایجاد می شود . کدورت آب را با کدورت سنج که میزان پراکندگی و جذب نور حاصل از منبع نوری حین عبور از محلول را اندازه می گیرد و با واحد NTU گزارش می کند ، می سنجند . کدورت آب تصفیه شده بعنوان یک پارامتر مهم در تعیین کیفیت آب در کلیه تصفیه خانه ها اندازه گیری می شود ، اما در سال های اخیر علاوه بر کدورت ، شمارش ذزات نیز به عنوان یک پارامتر کیفی آب در کنار کدورت مطرح گردیده است . انواع فرآیند در تصفیه آب و فاضلاب : فرایندهایی که در تصفیه آب و فاضلاب وجود دارد عبارتند از : ۱-فرآیند انعقاد ولخته سازی ۲-فرآیند جذب سطحی ۳-فرآیند غشایی ۴-فرآیند تبادل یونی ۵-فرآیند اکسیداسیون شیمیایی ۶-فرآیند بیولوژیکی

۱) فرآیند انعقاد و لخته سازی

یکی از فرآیندهایی که در تصفیه آب و فاضلاب صورت می گیرد فرآیندی به نام انعقاد ولخته سازی می باشد که این فرآیند برای حذف ذرات کلوئیدی می باشد که ذرات کلوئیدی باعث بوجود آمدن کدورت در آب میشوند. یکی از بهترین روشهای راهبری صحیح تصفیه خانه و خصوصا فرآیند اختلاط و انعقاد ، مدیریت تزریق مواد شیمیایی است . مدیریت تزریق منعقدکننده ها یک مسئله جهانی است که معیاری برای رسیدن به کدورت کم در هر تصفیه خانه می باشد و شامل تعیین نوع مواد شیمیایی ، میزان تزریق ، روش کاربرد مواد و… می باشد .

۱-۱ ) مواد شیمیایی

تزریق ماده شیمیایی مناسب معیاری برای بهینه کردن عملیات لخته سازی و ته نشینی است. سه نوع ماده شیمیایی متداول برای آب خام به کار می رود که شامل منعقد کننده ، کمک منعقد کننده و ماده کنترل کننده pHمیباشد.

۱-۱-الف ) منعقد کننده ها :

منعقد کننده ها مواد شیمیایی هستند که برای جذب کدورت و مواد آلی از آب خام به کار می روند و باکتری ها ، جلبک ها، رنگ ، اکسید آهن ، اکسید منگنز، کربنات کلسیم و خاک رس را حذف می کنند . دو نوع از متداولترین منعقدکننده ها نمکهای فلزی و پلیمرها هستند که از متداولترین نمکهای فلزی میتوان آلوم ( زاج سفید ) و کلرور فریک را نام برد .

توجه ) برای انتخاب منعقد کننده از آزمایش استاندارد جارتست که تاثیر نسبی منعقد کننده ها بر آب خام را نشان می دهد ، استفاده میشود.

آزمایش جار برای نشان دادن تاثیر مواد شیمیایی ، در تصفیه خانه ها طراحی شده است . این آزمایش یک روش عمومی برای ارزیابی انعقاد ، لخته سازی و ته نشینی در تصفیه خانه می باشد . آزمایش جار در واقع یک مدل کوچک از واحد های اختلاط سریع ، انعقاد وته نشینی در تصفیه خانه است که در این روش افزودن مواد شیمیایی خصوصا موادی مثل آلوم , کلرور فریک , پلیمرها که برای کاهش کدورت آب استفاده می شوند را می توان در مقیاس آزمایشگاهی ارزیابی نمود .

۱-۱-ب) کمک منعقد کننده ها :

کمک منعقد کننده ها به ورودی یا همزمان با منعقد کننده برای بهبود لخته ها ؛ اضافه میشود.کمک منعقد کننده ها از طریق تشکیل سریعتر لخته ها ، فرآیند ته نشینی را ( که ته نشینی مواد بر اساس دو مکانیزم ۱-قطر مواد ۲-سبک و سنگین بودن مواد انجام می شود )تسریع و بارگذاری کدورت روی فیلترها ( که در اغلب تصفیه خانه های آب از فیلتر شنی ثقلی استفاده میشود که در کاربردهای تجاری میتوان از مواد منعقدکننده به همراه فیلترهای تحت فشار نیز استفاده نمود .) را کاهش میدهد و به تبع آن افزایش سیکل راهبری فیلترها را سبب می شود . کمک منعقد کننده ها شامل ۱- اکسید کننده ۲- عوامل جاذب و سنگین کننده ۳- سیلیکا فعال ۴- پلی الکترولیت ؛ که انواع پلی الکترولیت سه نوع می باشند یعنی کاتیونی و آنیونی و غیریونی ویکی از کاربردهایی که پلی الکترولیتها دارند این است که حالت پل سازی دارد. ۱)اکسید کننده : زمانی که مواد آلی محلول در آب وجود داشته باشد و باعث کدورت و کدر شدن آب شود از اکسیدان استفاده می شود ، مانند کلر و دی اکسید کلر ، منگنات پتاسیم و ازن . توضیحی درباره کلر در تصفیه آب و فاضلاب گسترده ترین استفاده کلر ، ضد عفونی آب آشامیدنی می باشد و کلر ومشتقات آن مانند هیپوکلریت سدیم و دی اکسید کلر ضد عفونی کننده های قوی می باشند و زمانی که به آب در مقادیر ناچیز اضافه می شوند به سرعت باکتری ها و دیگر میکرواورگانیسم ها را می کشند ، کلر نه تنها رشد توده بیولوژیکی و جلبک در لوله های توزیع و مخازن ذخیره را کنترل می نماید بلکه به حذف بو و طعمهای ناخوشایند نیز کمک می کند. در حال حاضر استفاده از کلر برای گندزدایی بدلیل ارزان بودن و قدرت میکروبکشی و اثر ابقایی نسبتا خوب آن ، متداولترین روش در دنیا و از جمله کشور ما می باشد . ۲)عوامل جاذب وسنگین کننده : که عبارتند از الف-رس بنتونیت ؛ که دارای خواصی از جمله اینکه دانسیته مواد بنتونیت خیلی بالاست- خاصیت رنگ بری دارد – خاصیت جذب سطحی دارد . ب-پودر سیلیکا ج-آهک د-کربن فعال ؛ که کربن فعال جهت حذف کلر باقیمانده در آب ، کاهش وحذف مواد آلی محلول و حذف گاز رادن در آب به کار می رود و موارد کاربرد کربن فعال عبارت است از : – در نقاطی که مواد آلی محلول در آب موجود است و این مواد چون از بین نرفته اند برای رفع اینها از کربن فعال استفاده می شود . – در تصفیه فاضلاب های صنعتی وقتی که فاضلاب قابلیت تجزیه بیولوژیک نداشته باشد و یا سمی باشد مورد استفاده قرار می گیرد. – کربن فعال یک نقش کاتالیزوری دارد ودر کلرزدایی آب کاربرد دارد.

۱-۱-ج ) کنترل کننده PH و قلیائیت :

بهینه کردن pH سبب میشود که منعقد کننده های فلزی ، نامحلول و لخته های قویتری تشکیل دهند ودر نتیجه حذف کدورت بهتر صورت گیرد . آب باید مقدار مناسبی قلیائیت برای تشکیل لخته کلرید آهن یا آلوم داشته باشد . به عنوان مثال – محدوده pH آلوم بین ۴ تا ۷ و محدوده pH کلرور فریک بین ۵/۳ تا ۵/۶ و بالاتر از ۵/۸ است . تعیین میزان تزریق در حالی که نوع منعقد کننده به شدت به ویژگی ورودی تصفیه خانه بستگی دارد، مقدار آن از آزمایش خروجی تعیین میشود . آزمایشات انعقاد میتواند به دو صورت بسته batch یا پیوسته continous انجام شود . آزمایش بسته شاخصهای انتخاب میزان تزریق منعقد کننده را در یک نقطه از جریان ورودی فراهم می کند . اما آزمایش پیوسته می تواند فرآیند انعقاد را پایش و عوامل راهبری را تنظیم کند . توجه ) واکنش های شیمیایی و بیولوژیک در تصفیه آب و فاضلاب مانند انعقاد و لخته سازی و… در مخازن ، حوضچه ها و محفظه هایی که به آنها راکتور میگویند صورت میگیرد که میتوان به راکتورهای بسته و پیوسته اشاره نمود .

فیلترهای پایلوت :

فیلترهای پایلوت کیفیت آب را بصورت پیوسته اندازه می گیرد . آن ها اندازه گیری مستقیم و دقیق از کدورت مورد انتظار آب خروجی را فراهم می کنند و باعث حذف مرحله واسطه آزمونهای آزمایشگاهی برای پیشگویی اجرای مقیاس واقعی تصفیه خانه می شوند . فیلترهای پایلوت کافی بودن میزان تزریق مواد شیمیایی را تعیین می کنند و با مکانیزم های تنظیم دستی یا اتومات استفاده می شوند . نقاط تزریق نقطه تزریق هر ماده شیمیایی به شدت میتواند بر راندمان تاثیر بگذارد . بهترین حاالت آن است که مواد بتواند در هفت نقطه از فرآیند تصفیه به آب اضافه شود تا راهبر با انجام آزمایش قادر باشد بهترین نقطه تزریق را پیدا کند . این نقاط عبارتند از : قبل از اختلاط سریع ، در طی اختلاط سریع ، قبل از لخته سازی ، قبل از ته نشینی ، قبل از فیلتراسیون ، پس از فیلتراسیون ، قبل از شستشوی فیلترها .

۲) فرآیند جذب سطحی :

این فرآیند نیز به منظور تصفیه مواد محلول دیرتجزیه ، تجزیه ناپذیر و یا سمی میباشد ودر فیلترهای شنی که وجود دارد و در انعقاد صورت می گیرد که این فرایند شامل دو حالت فیزیکی و شیمیایی می باشد که بیشتر فرایندهای جذب سطحی حالت فیزیکی را تحت نیروهای الکترو والانس و جاذب دارد.

۳) فرآیند غشائی :

در فرایند غشائی آب یا اجزای آب از طریق غشاء تحت نیروی محرکه سه عامل ۱-فشار۲-پتانسیل الکتریکی ۳-گرادیان غلظت حرکت می نماید . امروزه تکنولوژی غشائی به واسطه کم بودن اثر مخرب آن بر محیط زیست ونیز کم بودن هزینه های نگهداری و بهره برداری ، در مقیاس بسیار وسیع در صنایع تصفیه آب و فاضلاب بکار گرفته می شود ، که نتیجه آن حذف اغلب آلودگی های محلول ، معلق و بیولوژیکی در آب و فاضلاب می باشد . اساس تکنولوژی اسمز معکوس بر فرایند نفوذ یا تراوش آب از غشای نیمه تراوا میباشد، که این غشاهای نیمه تراوا فقط قابلیت عبور دادن آب خالص را از یک سمت به سمت دیگر دارند و در نتیجه ، باکتریها ، نمکهای محلول و مواد آلی و معدنی موجود در آب بدلیل عدم توانائی در عبور از غشای فوق ، از آب خالص جدا می گردند . سیستم اسمز معکوس یا دستگاه های آب شیرین کن تنها تکنولوژی است که قابلیت جداسازی انواع مواد خارجی محلول و معلق را دارد، که نتیجه آن حصول آبی با کیفیت مناسب جهت شرب و مصارف صنعتی میباشد . توجه ) چنانچه یک محلول رقیق و یک محلول غلیظ داشته باشیم که وسط آن یک غشاء نیمه تراوا وجود داشته باشد ، در حالت عادی آب از قسمت رقیق به سمت غلیظ می رود تا محلول به تعادل برسد. اما اگر فشار کوچکی بر قسمت غلیظ وارد کنیم تا نگذاریم آب از قسمت رقیق به سمت غلیظ بیاید را فشار اسمزی گویند و اگر فشار را بیشتر کرده بطوریکه آب از غلیظ به رقیق برود را فشار اسمزی معکوس گویند .

۴- فرآیند تبادل یونی

فرایند تبادل یونی یکی از شکل های پدیده جذب سطحی است ، که در آن فاز سیال در تماس با فاز جامد جاذب قرار میگیرد . طی این تماس برخی از اجزای موجود در فاز سیال جذب فاز جامد شده و از سیال جدا می گردند . فرایند تبادل یونی فرایند برگشت پذیر است که طی آن یون های خارجی موجود در آب جذب گروههای عاملی قرار گرفته بر روی شبکه پلیمری ( فاز جامد ) می گردند و بدین ترتیب آب عاری از هر گونه ناخالصی یونی حاصل می گردد . دامنه کاربرد تکنولوژی تبادل یونی عبارت است از : تولید آب بدون یون – حذف سختی آب – حذف کاتیونهای خارجی از آب – حذف قلیائیت – بازیابی مجدد آب در صنایع فلزی – حذف نیترات و سولفات و…

۵- فرآیند اکسیداسیون شیمیایی :

زمانی که مواد موجود در فاضلاب سمی ، دیر تجزیه و تجزیه ناپذیر به لحاه بیولوژیکی باشند ازاین فرآیند استفاده میشود . در فرایند تصفیه آب و فاضلاب یک ماده شیمیایی مضر را با یک ماده اکسید کننده ( اکسید کننده مانند پرمنگنات پتاسیم – کـلر – ازن – پراکــــــسید هیدروژن ) ترکیب می کنیم که در نتیجه آن ماده شیمیایی اکسید میشود و به صورت رسوب در می آید و ماده اکسید کننده احیا می شود ، یعنی در واقع با فرایند اکسیداسیون شیمیایی یک ماده شیمیایی مضر را تبدیل به کم ضرر یا بی ضرر می کنیم .

۶- فرایند بیولوژیکی :

فرایند تصفیه بیولوژیکی مهمترین مرحله در تصفیه آب و فاضلاب به شمار میرود . سیستم های تصفیه بیولوژیکی ، محیطهای زنده باکتریایی هستند که با مصرف مواد مغذی فاضلاب ، آلودگی آنرا از بین میبرند. نقش یک واحد تصفیه بیولوژیکی در واقع فراهم نمودن شرایطی مناسب برای رشد بیولوژیکی باکتریها جهت حذف الودگی است . در واقع موجودات زنده تحت عنوان میکرواورگانیسم ها مواد آلاینده را به عنوان ماده غذایی استفاده می کنند و باعث تصفیه آب یا فاضلاب میشوند . که در این نوع فرایند تصفیه دو روش وجود دارد : -روش هوازی : در این روش مواد آلی موجود را با کمک اکسیژن آزادی که در آب وجود دارد (که تامین اکسیژن مورد نیاز می تواند توسط هواده های سطحی ویا عمقی صورت پذیرد ) تجزیه می کنند . -روش بی هوازی : در این روش مواد آلی را با کمک اکسیژن ترکیبی مانند نیترات وسولفات تجزیه می کنند . توجه ) برآورد تخمینی سرانه تولید فاضلاب برابر است با : جمعیت X سرانه مصرف آب (لیتر) X 80% توجه ) سه مکانیزم در فرایند لخته سازی آب وفضلاب عبارتند از : ۱- جذب سطحی و خنثی سازی ۲- به دام افتادن ذرات کلوئیدی ۳- پل سازی

  1. تامین شرایط بهداشتی برای زندگی مردم
  2. پاک نگهداری محیط زیست
  3. بازیابی فاضلاب
  4. تولید کود طبیعی
  5. تولید انرژی
مراحل تصفیه پسماند

مرحله اول(تصفیه مقدماتی): وشامل است بر تصفیه ی فیزیکی از قبیل آشغال گیری، دانه گیری ، ته نشینی مواد معلق و بالاخره خشک کردن ودفع لجن. مرحله دوم (تصفیه ثانویه ): که شامل است بر تصفیه زیستی با استفاده از باکتریها ی گوناگون هوازی موجود در فاضلاب و تصفیه ی زیستی با استفاده باکتر های بی هوازی برای تصفیه فاضلاب و لجن. مرحله سوم (تصفیه پیشرفته و یا تصفیه نهایی ) : شامل است بر زلال سازی و کاربرد یک وچند روش از تصفیه ی تکمیلی زیر : _ ادامه ی فرایند نیترات زدایی _گذرانیدن فاضلاب از صافی های ماسه ای و یا micro filtration _ activated carbon _ نمک زدایی باروش تعویض یون _ روش اسموزی وارونه و …….. نکته: گندزدا یی فاضلاب هنگام بیرون آمدن از تصفیه خانه (پساب ) ، فرایندی است اجباری و باید در هر حالتی که تصفیه خانه طرح شده باشد اجرا گردد. نکته : در صورتی که تمام تاسیسات یک تصفیه خانه به درستی کار کنند ، می توان در مرحله ی دوم تصفیه آلودگی فاضلاب را ۹۰ تا ۹۶ درصد کاهش داد واین کاهش آلودگی برای برقراری ظوابط لازم جهت دفع فاضلاب به منبع های طبیعی آب حفظ بهداشت و پاک نگه داشتن محیط زیست کافی است. ولی در صورتی که بخواهیم از فاضلاب تصفیه شده برای آبیاری فضا های سبز درون شهرها استفاده کنیم یک تصفیه ی پیشرفته که مرحله ی سوم را تشکیل دهد لازم می باشد. نکته: ضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب در شهرهای ایران را می توان ۵۰تا ۸۰ درصد انتخاب نمود . در مقابل ممکن است حدود ۱۰ تا ۳۰ درصد دبی فاضلاب خانگی را به صورت فاضلاب های غیر مجازی مانند آب های سطحی ناشی از بارندگی به فاضلاب خانگی افزود

مزایای استفاده از سیستم UV (دستگاه ضدعفونی کننده آب)
  1. از بین بردن تمامی میکروارگانیسم های بیماریزا و مقاوم نسبت به کلر تا ۹۹%
  2. ضدعفونی شدن آب در همان لحظه تابش اشعه
  3. عدم تغییر یافتن خواص شیمیایی و فیزیکی آب
  4. ضدعفونی کردن آب در محدوده pH از ۶ تا ۵٫۸
  5. نصب در مسیر لوله آب
  6. سرویس و نگهداری ساده دستگاه

در سیستم UV (ضدعفونی کننده آب) آب وارد محفظه اصلی دستگاه از جنس SS می شود و مابین این محفظه و یک جداره داخلی از جنس کوارتز جریان می یابد. لامپ UV درون محفظه کوارتز قرار دارد و در تماس با آب نیست به ایده آل ترین حالت برای عملکرد لامپ می باشد. عمر لامپ ۷۵۰۰ ساعت می باشد و در این زمان با تولید دوز بالای اشعه به طور کامل میکروارگانیسم ها را از بین می برد. سیستم UV برای استخرهای بزرگ با حجم بالای ۱۰۰۰ مترمکعب که باید حجم زیادی از آب در حال گردش و ضدعفونی شدن باشد بسیار مناسب است.

کاربرد لامپ های UV در ضدعفونی کردن آب
  1. در منازل، رستوران ها، هتل ها، کشتی ها و …
  2. در صنایع شستشوی مواد غذایی ( جهت شستشوی سبزیجات، میوه، ماهی، غذاهای دریایی که قبل از بسته بندی باید با آب عاری از هرگونه میکروارگانیسم شسته شوند )
  3. صنایع نوشابه سازی
  4. صنایع لبنیات سازی
  5. صنایع داروسازی و لوازم آرایشی
  6. بیمارستان ها و آزمایشگاه ها
  7. جهت استریلیزه کردن فیلترهای کربن و رزین های تبادل یونی که محیطی مناسب برای پرورش میکروارگانیسم ها می باشد.
  8. جهت استریلیزه کردن غشاهای نیمه تراوا ( ممبرین ) که سبب در سیستم RO و جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها روی غشای نیمه تراوا و کم شدن سرعت نفوذ می شود.
مشخصات فنی

اساس کار استریلیزه کننده های UV به شرح ذیل است: آب از فضای بین لبه داخلی از جنس استنلس استیل و لبه خارجی لوله از جنس کوارتز می گذرد. لامپ ماورای بنفش در لبه خارجی قرار گرفته است. لامپ UV در تماس با آب نمی باشد، لامپ تا ۴۰ درجه سانتیگراد گرم می شود که مناسب ترین درجه حرارت برای عملکرد لامپ است. تمامی استریلیزه کننده های UV قدرت کافی برای ایجاد ۳۰۰۰۰ میکرووات بر ثانیه برای هر سانتیمتر مربع در ۷۵۰۰ ساعت دارند که پس از این مدت لامپ ها باید تعویض شوند. تمامی مدل های دستگاه ها در یک پوشش مناسب قرار گرفته اند که تمامی اجزای الکتریکی و مکانیکی داخل آن قرار می گیرند.

کاربردهای نور ماورای بنفش ( UV ) در ضدعفونی کردن آب

آب چاه، آب سطحی، آب شهری، صنایع غذایی، بیمارستان ها، صنایع الکترونیک، داروسازی، هتل ها، آب بسته بندی، آزمایشگاه ها



در جدول زیر مهم ترین انواع باکتری ها و ویروس ها که تحت تابش این اشعه با توجه به دوز موردنیاز از بین می روند، ارایه شده است:
    MICRO ORGANISM     FLUENCE (DOSE)
E.coli ۶٫۶ mj/cm²
Cryptosporidium parvum < 10 mj/cm²
Giardia lamblia < 10 mj/cm²
Hepatitus Virus ۸ mj/cm²
Influenza Virus ۶٫۶ mj/cm²
Shigella dysenteriae ۴٫۲ mj/cm²
Legionella pneumophila ۳٫۸ mj/cm²
Salmonella paratyph ۶٫۱ mj/cm²

در سیستم سختی گیر از یک جریان کمپلکس به عنوان مانعی جهت جلوگیری از تشکیل رسوب بر دیواره آب های سخت استفاده می شود که آنها را از حالت یونی خارج کرده و به صورت مولکولی تبدیل می کند ماحصل این پروسه تبدیل کریستال یونی که رسوبی سخت و چسبنده است به کریستال مولکولی که نرم و غیر چسبنده است می باشد . مولکولهای حاصله به یکدیگر ملحق شده و در آب به صورت شناور باقی می ماند .با گذشت زمان به حجم هسته های اولیه افزوده شده وبلورهای خنثی و معلق درآب که خاصیت چسبندگی خودرا از دست داده اندظاهر می گردندوبدین سان نه تنها رسوب گذاری متوقف می گردد بلکه امکان حذف این ذرات معلق توسط فیلترهائی که بعد از یون پاد نصب می گردد امکان پذیرخواهد بود. با خرید و نصب دستگاه سختی گیر در مبدل های حرارتی و برودتی می توان مانع ازتشکیل رسوب و کاهش ۱۵% هزینه شد . دستگاه های سختی گیر در ابعاد و اندازه های متنوع بسته به نیاز کاربر در ظرفیت های مختلف با در نظر گرفتن میزان گرین رزین مورد نیاز ساخته میشود . جنس بدنه میتواند FRP ویا فلزی باشد. دستگاه های سختی گیر قابل استفاده در صنایع مختلف غذایی ، نساجی ، سیستم های سرمایشی و گرمایشی ، استخر ها ، صنعت کشاورزی و صنعت ساختمان سازی می باشد.

فیلتر FRP کاربردهای مختلفی در صنعت تصفیه آب دارند. از مهم ترین کاربردهای این مخازن می توان به فیلتر شنی، فیلترکربنی و سختی گیر نام برد. فیلتر شنی: فیلتر شنی دستگاهی است که با فیلتراسیون فیزیکی آب باعث حذف ذرات معلق موجود در آن نظیر گل، رنگ، مواد آلی، پلانکتون، باکتری ها و ذرات حاصل از خوردگی می شود. در این دستگاه، آب حاوی ذرات معلق را از بستری از ذرات سیلیس (یا شن) عبور می دهند. در اثر عبور آب از خلل و فرج بین ذرات شن، مواد معلق آب گیر کرده و آب تقریبا عاری از مواد معلق، به دست می آید. فیلتر شنی برای تصفیه آب های سطحی، چاه، دریا ، استخر ها و … استفاده می شود. در استخر ها پس از مدتی چربی و ذرات اضافی از بدن انسان (مو، پوست و…) و ذرات اضافی از محیط وارد آب استخر می شوند. فیلتر شنی می تواند با تصفیه کردن این آب به صورت فیزیکی و عبور دادن آب از روی سیلیس در چندین مرحله و حذف ذرات ناخالص بر روی سطح سیلیس آب ورودی به استخرها را تصفیه کند. در سیستم های RO به منظور کاهش اثرات منفی ذرات ناخالصی موجود در آب خوراک بر روی ممبرین ها، استفاده از فیلتر های شنی امری ضروری می باشد.

کاربردهای مهم فیلتر شنی:
  1. پیش تصفیه آب رودخانه‌ ها، چاه ها جهت تهیه آب شرب، بهداشتی و صنعتی
  2. جهت تصفیه آب استخر برای جلوگیری از کدر شدن آب و زلال سازی آن
  3. تصفیه نهایی فاضلاب های صنعتی و انسانی
  4. تصفیه آب برج خنک کن از مواد معلق نفوذی از هوا به آب مانند گرد و خاک
فیلتر کربنی:

از فیلتر کربنی برای حذف طعم، بو، رنگ، مواد آلی و کلر آزاد از آب مورد استفاده قرار می‌گیرد . اساس کار در فیلتر کربنی جذب می باشد. کربن به دلیل سطح فعال بالا بسیار در سیستم های جذبی استفاده می شوند. کربن فعال در فیلتر FRP به صورت بستری تهیه می شود و آب با سرعت خطی مناسب (بسته به کیفیت آب عبوری از فیلتر کربنی) از روی این بستر عبور می کند. پس از گذشت زمان سطح کربن از ذرات ناخالصی پر می شود که در این مرحله احیای کربن باید صورت گیرد که می تواند با Backwash انجام شود.

سختی گیر:

سختی و یا Hardness به بخشی از مواد و فلزات محلول در آب گویند که ماهیت رسوبی دارند واز ترکیبات آهن، منگنز، استرانسیم، آلومینیوم و به خصوص کلسیم و منیزیم بوجود می‌‌آیند که ۴ مواد اول دارای نسبت بسیار کمتری در آب می ‌باشند. بطور کلی سختی موجود در آب باعث مشکلاتی درسیستمهای تاسیساتی و صنعتی می‌‌شوند. مهمترین آنها می توانند:

  1. سختی بیش از اندازه در آب برای سلامتی انسان مضر بوده و تشکیل انواع سنگ های کلیه، مثانه و سوء هاضمه از آن جمله می‌‌باشد.
  2. د رسوب در دیگ های بخار فشار بالا، که باعث کاهش راندمان بر اثر انتقال حرارت پایین و در نتیجه بالا بردن دمای کاری دیگ توسط کاربر برای جبران کسری انتقال حرارت و به تبع آن افزایش مصرف سوخت خواهد شد.
  3. ایجاد رسوب در برج های خنک کن، چیلر و سایر سیستم های حرارتی و برودتی و کاهش راندمان آنها و یا از کار افتادن کل سیستم
  4. به علت سختی موجود در آب، قدرت شویندگی انواع مواد صابونی کاهش می‌‌یابد بطوریکه بازدهی شوینده‌ها در آب سخت نصف بازدهی آنها در آب نرم است.
  5. در صنایع نساجی و رنگرزی باعث افت کیفیت رنگ می‌‌شود.

متداولترین روش برای حذف سختی آب، استفاده سختی‌گیر رزینی می‌باشد. دستگاه سختی‌گیر مورد استفاده در تصفیه آب می تواند از فیلتر FRP باشد، به طوری که در داخل آن، ذرات رزین را قرار می‌‌دهند و داخل سطوح آن با اپوکسی پوشش داده شده است تا از خوردگی آن جلوگیری و باعث افزایش عمر دستگاه گردد. متداول ترین روش جهت حذف سختی آب استفاده از دستگاه سختی گیر نوع رزینی می باشد. در دستگاه های رزینی، فرایند تبادل یونی توسط رزین های کاتیونی انجام می شود. رزین ها وقتی در حضور آب سخت قرار می گیرند، یون سدیم آنها با یون های رسوب گذار از قبیل کلسیم و منیزیم موجود در آب تعویض می شوند. مبادله یون ها تا زمانی ادامه می یابد که همه سدیم رزین ها با کلسیم و منیزیم آب تعویض شوند، پس از این زمان ، به تدریج بازده فرایند سختی گیر ی کاهش می یابد. در این شرایط، رزین ها می بایست دوباره بازیابی و احیاء شوند. احیاء مجدد این رزین های کاتیونی با عبور محلول غلیظ کلرید سدیم (نمک طعام) از بستر رزین انجام می پذیرد.

فیلتر شنی به طور معمول به عنوان اولین مرحله تصفیه در سیستم های تصفیه آب متعارف مورد استفاده قرار می گیرند و جهت جداسازی ناخالصی های معلق موجود در آب کاربرد دارند. فیلتر شنی بصورت استوانه های تحت فشار طراحی شده و بدنه آنها عموماً از جنس استنلس استیل، کربن استیل و یا FRP می باشد. داخل ستونها بوسیله شن سیلیس و یا آنتراسیت پر می گردد که معمولا یک لایه ذرات درشت روی نازل ها جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک لایه ذرات ریز بر روی آنها و ذرات درشت تر در بالا ریخته می شود. آب از قسمت فوقانی ستون وارد شده و پس از گذشتن از بستر فیلتر، از قسمت تحتانی خارج می گردد. در سیکل تصفیه آب ، ذرات معلق در بستر فیلتراسیون ترسیب نموده بتدریج خلل و فرج بستر را پر می کنند. بدین ترتیب با گذشت مدت زمان معینی از شروع بهره برداری بر حسب میزان کدورت و مواد معلق آب ورودی، تدریجا افت فشار افزایش می یابد. هنگامی که افت فشار دو سر فیلتر در حدود ۸/۰-۶/۰ بار گردد، زمان آن رسیده است که فیلتر از حالت سرویس خارج شده و با ورود جریان آب به صورت معکوس، بسترها مورد شستشو قرار بگیرند. زمان شستشو بستگی به میزان کدورت آب ورودی دارد. در ادامه مشخصات فنی دستگاه های فیلتر شنی تحت فشار شرکت مهندسی آورده شده است.

اندازه ذرات در یک فیلتر شنی
  1. لایه ۱۲ اینچی از ذرات ماسه با اندازه موثر ۵/۰-۴۵/۰ میلیمتر
  2. لایه ۱۰ اینچی از ذرات ماسه با اندازه موثر ۸/۰-۲/۱ میلیمتر
  3. لایه ۴ اینچی از ذرات شن با اندازه ۲۵/۰-۱۲۵/۰ اینچ
  4. لایه ۸ اینچی از ذرات شن با اندازه ۵/۰-۱ اینچ
  5. لایه ۴ اینچی از ذرات شن با اندازه ۱-۵/۱ اینچ

مخازن هوایی آب را دیگر نمی توان صرفا به عنوان یک تانکر ذخیره آب تلقی نمود بلکه در صورت استفاده از یک طرح زیبا برای مخازن هوایی می تواند یک لوگوی تبلیغاتی یا به عنوان یک تابلوی تبلیغاتی بزرگ مورد استفاده قرار گیرد و موجبات هویت بخشی به مجموعه های استفاده کننده گردد . مخزن آب فلزی هوایی عمدتا به صورت روباز و بسته مورد استفاده قرار می گیرند زمانی که مخزن جهت ذخیره آب آشامیدنی استفاده می کنیم بایستی که روی مخزن بسته باشد یا در اصطلاح مخازن هوایی مسقف باشد و زمانی که مخزن را جهت نگه داری آب آتش نشانی و کشاورزی و ….. مورد بهره برداری قرار می گیرد دیگر نیازی نیست که مخزن در بسته باشد . تانکر هوایی آب برای ایجاد فشار مناسب در شبکه به علت نبودن زمین طبیعی مرتفع در نقطه مورد نظر ، روی پایه ای یکپارچه قرار می گیرند . این نوع از مخازن از نظر نوع شکل هندسی عمدتا به صورت مخازن استوانه ای و مخازن مکعبی و مخازن کروی و مخازن مخروطی تقسیم بندی می گردند

طراحی مخازن هوایی آب :

ما برای طراحی مخازن هوایی به حجم مخزن هوایی نیاز داریم و برای تعیین حجم مفید مخازن هوایی آب تصفیه شده می توان از پارامترهای های پیشنهادی زیر استفاده کرد :

  1. حجم مورد نیاز آب مصرفی
  2. حجم مورد نیاز برای جبران نوسانات ساعتی
  3. حجم مورد نیاز برای تامین آب در مواقعی که آب ورودی به مخازن در اثر صدمات وارده به خط لوله و از کار افتادن پمپ ها بایستی در مخزن موجود باشد .

در صورتی که میزان آسیب پذیری تاسیسات آبرسانی بالا باشد و احتمال زیاد قطع برق و نداشتن سیستم برق اضطراری در مواردی که از پمپ استفاده می شود و یا محدودیت امکانات و اجرای تعمیرات سریع خطوط و یا سایر تاسیسات آبرسانی و ….. عواملی هستند که می توانند موجبات افزایش ظرفیت مخازن آب هوایی باشند .