طراحی سیستم نصب آب شیرین کن: در سراسر جهان، سیستم های تصفیه آب آشامیدنی خانگی ، از جمله مرحله اسمز معکوس، معمولاً برای بهبود آب برای آشامیدن و پخت و پز استفاده می شود.
طراحی سیستم نصب آب شیرین کن | سختی گیر | آریاعمران
چنین سیستم هایی معمولاً شامل تعدادی مرحله هستند:
- یک فیلتر رسوب برای به دام انداختن ذرات، از جمله زنگ و کربنات کلسیم
- به صورت اختیاری، یک فیلتر رسوب دوم با منافذ کوچکتر
- یک فیلتر کربن فعال برای به دام انداختن مواد شیمیایی آلی و کلر ، که به انواع خاصی از غشای کامپوزیتی لایه نازک حمله کرده و آنها را تخریب می کند.
- یک فیلتر اسمز معکوس که یک غشای کامپوزیت لایه نازک است
- به صورت اختیاری، یک لامپ ماوراء بنفش برای استریل کردن میکروب هایی که ممکن است از فیلتر شدن توسط غشای اسمز معکوس فرار کنند.
- به صورت اختیاری، یک فیلتر کربن دوم برای جذب آن دسته از مواد شیمیایی که توسط غشای اسمز معکوس حذف نشده اند.
در برخی از سیستم ها، پیش فیلتر کربن حذف می شود و از غشای تری استات سلولز استفاده می شود.
CTA (سلولز تری استات) یک غشای محصول جانبی کاغذی است که به یک لایه مصنوعی متصل شده و به گونه ای ساخته شده است که با کلر موجود در آب تماس پیدا کند.
اینها به مقدار کمی کلر در منبع آب نیاز دارند تا از تشکیل باکتری روی آن جلوگیری شود.
طراحی سیستم نصب آب شیرین کن:
تکنولوژی غشاء و فرآیندهای غشایی شامل موارد زیر می باشد.
تاسیسات آب شیرین کن یک سیستم کامل با ورودی آب تغذیه و لوله های تخلیه مجزا برای کنسانتره و نفوذ است. داده های لوله های ورودی و خروجی باید همیشه با آنالیز آب ، فشار آب تغذیه و احتباس نمک مقایسه شود .
هدف طراح سیستم اسمز معکوس کمترین فشار غشا و هزینه نصب و حداکثر بازیابی و حفظ نمک خواهد بود.
بازیابی یک تاسیسات نمک زدایی برای آب شور حدود ۸۵ درصد است. این بستگی به حلالیت جامدات معلق موجود در آب تغذیه دارد.
در طول نمک زدایی آب دریا، بازیابی چهل تا پنجاه درصد مطلوب است. بازیابی نمک زدایی آب دریا به فشار اسمزی آب خوراک و انواع غشای اعمال شده در طول فرآیند نمک زدایی بستگی دارد.
روند مستمر
یک سیستم فیلتراسیون غشایی معمولاً برای حضور در یک فرآیند مداوم طراحی می شود. انتخاب برای یک فرآیند پیوسته می تواند انجام شود،
زیرا شرایط فرآیند، مانند جریان آب تغذیه و جریان نفوذ، پیوسته هستند.
سیستم اسمز معکوس هم همینطور. اینها همچنین برای حضور در یک فرآیند پیوسته با جریان نفوذ مداوم و بازیابی سیستم که ثابت است طراحی شده‌اند.
تغییرات دمای آب و درجه رسوب آب تغذیه با تنظیم فشار تغذیه جبران می شود.
سیستم چند مرحله ای
سیستم هایی که از بیش از یک مرحله تشکیل شده اند، سیستم های چند مرحله ای نامیده می شوند.
این سیستم‌ها میتوانند به بازیابی‌های سیستم بالاتری برسند، بدون اینکه از محدودیت‌های بازیابی یک عنصر تجاوز کنند.
برای به دست آوردن بازیابی تا ۷۰٪، باید دو مرحله در سیستم تصفیه آب خوراک اجرا شود.
پارامترهای نظارت در سیستم های اسمز معکوس
پنج پارامتر مهمی که باید روزانه پایش شوند عبارتند از: شاخص چگالی سیلت (SDI)، فشار دیفرانسیل،
جریان نفوذ نرمال، درصد دفع و ضریب افت فشار. آنها پتانسیل رسوب و میزان رسوب و/یا پوسته پوسته شدن را نشان می دهند که دو علت اصلی جایگزینی زودرس عنصر غشاء هستند.
طراحی سیستم نصب آب شیرین کن
افت فشار سیستم اسمز معکوس:
تفاوت بین ورودی به عناصر غشایی اولیه و فشار جریان کنسانتره که از عناصر انتهایی دم خارج می شود، فشار آب را در سراسر سطح غشاء تمام عناصر می دهد.
این افت فشار یا فشار دیفرانسیل هیدرولیک (ΔP) نامیده می شود. تا زمانی که جریان ها و دما ثابت باشند،
ΔP تغییر نخواهد کرد مگر اینکه چیزی به طور فیزیکی مانع عبور جریان بین پوشش های غشایی عناصر شود.
تا زمانی که جریان ها و دما ثابت باشند، فشار دیفرانسیل هیدرولیک تغییر نخواهد کرد، مگر اینکه چیزی به طور فیزیکی مانع عبور جریان بین پوشش های غشایی عناصر (گرفتگی) شود.
طراحی سیستم نصب آب شیرین کن
نحوه انجام فرآیند نمک زدایی
عمدتاً از دو سیستم استفاده میشود: در سیستم اول، آب دریا با جذب بخار آن گرم میشود و سپس از طریق فرآیند تقطیر دوباره به آب شیرین تبدیل میشود .
پرکاربردترین فناوری، فناوری تقطیر چند مرحله ای است” یک فرآیند حرارتی برای نمک زدایی مقادیر زیادی از آب دریا. این فرآیند بر این اصل استوار است
که با کاهش فشار اتمسفر، آب در دماهای پایین تر می جوشد. در این مورد، آب دریا از محفظه هایی به نام “مرحله” عبور می کند،
که هر کدام حاوی یک مبدل حرارتی و یک جمع کننده میعانات است: هنگامی که آب دریا از قبل گرم شده وارد مرحله اول می شود،
بخشی از آن به سرعت می جوشد و بخار تشکیل می دهد که به آب شیرین متراکم می شود. روی لوله های تبادل حرارت
روش دوم، که به اصطلاح اسمز معکوس نامیده میشود : در این حالت، آب با نمک‌های حل شده در آن، اساساً وجود دارد.
با فشار بالا از طریق یک غشای نیمه تراوا که اجزای نمکی را مسدود می کند و در عین حال به مولکول های آب اجازه عبور می دهد پمپ می شود .
تاثیرات عمده بر هزینه آب شیرین کن
عواملی که تأثیر مستقیم و عمده بر هزینه نمک‌زدایی دارند شامل فناوری نمک‌زدایی، کیفیت آب خام و محصول، نوع ورودی و خروجی،
محل کارخانه یا پروژه، نوع بازیافت انرژی مورد استفاده، قیمت برق، نیازهای پس از تصفیه، ذخیره سازی، توزیع، هزینه های زیرساخت محلی و مقررات زیست محیطی.
طراحی سیستم نصب آب شیرین کن
نمونه هایی از هزینه های تاسیسات نمک زدایی
هزینه توسعه، ساخت و بهره برداری از تاسیسات نمک زدایی به محل کارخانه، نوع و کیفیت آب خام، نوع ورودی و خروجی، فناوری نمک زدایی و سیستم های بازیافت انرژی مورد استفاده،
هزینه بستگی دارد. انرژی الکتریکی، هر گونه نیاز پس از تصفیه و ذخیره سازی، هزینه های توزیع، و مقررات زیست محیطی. این تفاوت ها می تواند
یک کارخانه بزرگ ساخته شده در یک منطقه از جهان را گران تر از یک کارخانه کوچکتر ساخته شده در منطقه دیگری از جهان کند و منجر به تفاوت های قابل توجهی شود.
چرا آب را شیرین کنیم؟
آب با سختی بیش از حد می‌تواند حتی در سطح لوله‌های خانگی نیز باعث کدر شدن و کدر شدن پوست شود.
در عین حال، اگر آب دارای سختی بسیار کم باشد، می تواند تهاجمی باشد، به عنوان مثال، مولکول های دیگر و به ویژه فلزات سنگین را حل می کند و به عنوان یک حلال عمل می کند.
نرم کننده می تواند دستی یا اتوماتیک باشد و از رزین تبادل یونی استفاده می کند. دومی پلیمری است که دارای یون های سدیم است
که با کلسیم و منیزیم موجود در آب مبادله می شود. سپس این یون‌ها در داخل رزین نگهداری می‌شوند
و سپس با آب نمک حاوی کلرید سدیم (NaCl) شسته می‌شوند که یون‌های متصل را از بین می‌برد.
علاوه بر این، سختی آب نیز بر طعم آن تأثیر می گذارد، بنابراین اغلب برای نرم کردن آن در مورد آب آشامیدنی انتخاب می شود.
