فواید تصفیه آب صنعتی: تأسیسات صنعتی و مشاغل کوچک تجاری می توانند آلاینده های مختلفی را در فاضلاب خود ایجاد کنند.

سیستم های تصفیه آب صنعتی می توانند بخشی جدایی ناپذیر از کاربردهای سیستم تصفیه آب صنعتی یا تجاری یا سیستم تصفیه فاضلاب سوم باشند.

در زیر چهار مزیت استفاده صنعتی برای سازماندهی سیستم تصفیه آب ذکر شده است .

فواید تصفیه آب صنعتی | سختی گیر رزینی | شرکت آریاعمران

کاهش مواد جامد معلق

واقعا ارزش کمی فکر کردن را ندارد. اساس کلی اکثر سیستم های تصفیه آب صنعتی کاهش غلظت و کدورت ذرات جامد معلق در جریان آب خام است.

در بیشتر موارد، فیلتراسیون راه خوبی برای تخلیه سیستم های پایین دست در کاربردهای آب فرآیندی است.

برخی از صنایع مانند مواد غذایی/نوشیدنی، خمیر کاغذ/کاغذ، منسوجات و نفت/گاز، سطوح بسیار بالایی از مواد جامد معلق تولید می کنند که هیچ روش فرآوری به تنهایی قادر به تحمل آن نیست. فیلتراسیون راحت تر است.

سختی گیر

کاهش سایر آلاینده ها

بسته به روشی که استفاده می کنید، سیستم فیلتراسیون فقط با مواد جامد معلق یا مشکلات کدورت کار نمی کند.

انواع دیگر سیستم های فیلتراسیون نیز بسته به ماهیت آن سیستم می توانند آلاینده هایی مانند فلزات کمیاب، آمونیاک، ترکیبات آلی فرار، آهن، منگنز و سایر آلاینده ها را حذف کنند. چنین سیستم های فیلتراسیونی می توانند این آلاینده های خاص را کاهش دهند و کارایی سیستم های تصفیه آب ساینده پایین دست را بهبود بخشند.

بهره وری پردازش بهبود یافته است

واحدهای فیلتراسیون که به عنوان مکمل سایر سیستم های تصفیه استفاده می شوند، به بهبود راندمان کلی تصفیه کمک می کنند.

این کارایی بیشتر منجر به پیش تصفیه یا پرداخت می شود. به عنوان یک پیش تصفیه، سیستم های تصفیه آب صنعتی غلظت آلاینده ها را به سایر سیستم های تصفیه ساینده در کاربردهای آب فرآیند و فاضلاب کاهش می دهد.

بسیاری از این سیستم‌های پولیش پایین‌دست در غلظت‌های پایین‌تر مؤثرتر عمل می‌کنند. بنابراین می توان از این طریق میزان حذف آلاینده ها را افزایش داد.

در موارد خاص، این سیستم های فیلتراسیون ممکن است در مرحله فرآیند پرداخت استفاده شوند.

این معمولاً در کاربردهای تصفیه فاضلاب در تأسیسات تجاری/صنعتی پس از شفاف سازی فرآیندهای بیولوژیکی MBBR یا فرآیندهای تصفیه الکتروشیمیایی رخ می دهد.

تعمیر و نگهداری تجهیزات کمتر

سیستم های تصفیه آب صنعتی که در شرایط حداکثر راندمان کار می کنند معمولاً تعمیر و نگهداری تجهیزات را در فرآیندهای تصفیه پایین دست کاهش می دهند. آنها معمولاً برای کار کردن فقط به همین دلیل طراحی شده اند.

مزایای خاص تصفیه آب صنعتی

فواید ذکر شده در بالا مفاهیم کمی متفاوت برای انواع مختلف سیستم های فیلتراسیون دارد.

در زیر به طور خاص به دو مزیت خواهیم پرداخت. یک روش یک نوع فیلتراسیون کاملاً فیزیکی است و دیگری از فیلتراسیون فیزیکی و شیمیایی استفاده می کند.

گریز از مرکز

سیستم جداسازی گریز از مرکز یک سیستم فیلتراسیون کاملاً مکانیکی است که سیال ورودی را با سرعت کافی می‌چرخاند تا مواد جامد را به دیواره بیرونی وادار کند.

یک فیلتر در محفظه از ورود مواد جامد اضافی به جریان خروجی آب تصفیه شده جلوگیری می کند.

مکانیسم واحد فیلتراسیون گریز از مرکز، فیلتراسیون موثر مواد جامد معلق را ممکن می سازد.

این فیلتر می تواند بارهای شناور بالاتری را نسبت به سایر انواع فیلترها تحمل کند. این سیستم های تصفیه آب صنعتی، با مزیت افزوده فشردگی، پیش فیلترهای عالی برای حذف TSS و کدورت کار می کنند.

بنابراین، برخلاف سایر روش‌ها، در حالی که هدف خاصی برای حذف جامدات معلق دارد، فیلترهای گریز از مرکز برای جابجایی مواد جامد و کاربردهای صنعتی کدورت مناسب‌تر هستند.

رسانه ها

سیستم های تصفیه آب صنعتی با استفاده از محیط های فیلتراسیون، فیلتراسیون فیزیکی را با سطحی از فیلتراسیون شیمیایی از طریق جذب ترکیب می کنند.

رایج ترین فیلترهای رسانه ای از ماسه استفاده می کنند، اما بر اساس آلاینده هایی که باید حذف شوند عبارتند از آنتراسیت، کربن فعال و زئولیت.

همه اینها باعث کاهش مواد جامد فیلتر می شود ، اما بسته به اینکه از کدام یک استفاده می کنید، می تواند آلاینده های شیمیایی یا آلی را نیز فیلتر کند.

آنتراسیت و ماسه اغلب با هم در فیلترهای چند رسانه ای برای بهبود کیفیت فیلتراسیون به دلیل ساختار فیزیکی متفاوت این دو ماده استفاده می شوند.

کربن فعال

کربن فعال به طور گسترده ای برای حذف کلر و همچنین سایر مواد آلی و شیمیایی از جمله بنزن و ترکیبات آلی فرار (VOCs) استفاده شده است.

از آنجایی که زئولیت های طبیعی چگالی کمتری دارند، می توانند جایگزین فیلترهای شنی شوند و با استفاده از آب کمتر در چرخه شستشوی معکوس، راندمان فیلتراسیون را بهبود بخشند. علاوه بر این، عملکرد تبادل یونی آن می تواند سایر ترکیبات و برخی فلزات کمیاب را کاهش دهد.

این ویژگی ها باعث ایجاد سیستم های تصفیه آب صنعتی با محیط های تصفیه می شود که می توانند از هر چهار مزیت ذکر شده در بالا استفاده کنند. این کاهش آلودگی های دیگر است که با فیلتراسیون فیزیکی به تنهایی حذف نمی شوند. به عنوان مثال، زئولیت ها همچنین می توانند آمونیاک را از فاضلاب حذف کنند.

سیستم های تصفیه آب صنعتی ممکن است راه حلی ساده و ناکارآمد برای کاربردهای پیچیده تر به نظر برسد.

با این حال، استفاده از این سیستم ها به عنوان مکملی برای روش های پردازش پیشرفته تر می تواند کارایی عملیات کلی را افزایش دهد و هزینه های عملیاتی کلی را کاهش دهد.

هر دو عملیات صنعتی و تجاری می توانند از استفاده از سیستم های تصفیه آب صنعتی در کاربردهای تصفیه آب بهره مند شوند.

قیمت سختی گیر رزینی: رزین اپوکسی پلیمری است که تحت شرایط خاصی پخت می شود. برای به دست آوردن یک چیز زیبا با دوام، باید یک جزء ویژه – یک سخت کننده اضافه کنید. این اوست که مسئول انجماد سریع اپوکسی است.

قیمت سختی گیر رزینی | هوزینگ استنلس استیل | شرکت آریاعمران

رزین اپوکسی یک ماده دو جزئی است. این لزوما شامل یک سخت کننده است که فرآیند پلیمریزاسیون (سخت شدن) ترکیب را آغاز می کند. اپوکسی بدون سخت کننده عمل نمی کند

. به عبارت دیگر اپوکسی یک ترکیب الیگومری مصنوعی است که به طور گسترده برای ساخت رنگ و لاک الکل (LKM)، چسب، برای ایجاد وسایل خانگی زیبا و بادوام استفاده می شود. یک سخت کننده رزین اپوکسی با شروع فرآیند پلیمریزاسیون به آن کمک می کند تا به خواص نهایی خود دست یابد.

سختی گیر

سخت کننده های رزین اپوکسی از  نظر ترکیب متفاوت هستند. در خانه بیشتر از سخت کننده های آمینی مانند بیسفنول A استفاده می شود.هنگامی که بیسفنول A به اپوکسی اضافه می شود با جزء اصلی آن یعنی اپی کلروهیدرین واکنش می دهد.

با توجه به این واکنش، رزین به طور کامل خواص خود را تغییر می دهد – بسیار سخت و بادوام می شود. اما در همان زمان، بوی شدید آمونیاک در جو منتشر می شود.

هوزینگ

علاوه بر سخت کننده های آمینی، سخت کننده های اسیدی نیز وجود دارد. استفاده از آنها بسیار دشوارتر است و برای کار با آنها به تجهیزات خاصی نیاز دارند. برای اینکه رزین اپوکسی با آنها واکنش نشان دهد، باید تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم شود، که انجام آن در خانه تقریبا غیرممکن است. در تولید صنعتی از سخت کننده های اسیدی استفاده می شود زیرا اپوکسی را بسیار قوی تر می کند. این خاصیت ضد آب بودن و مقاومت در برابر دماهای بالا را دریافت می کند و همچنین به دی الکتریک تبدیل می شود.

نحوه انتخاب هاردنر رزین اپوکسی

قبل از انتخاب یک هاردنر، لازم است بدانید که اپوکسی چگونه و برای چه چیزی استفاده می شود. اگر پلیمریزاسیون در خانه انجام می شود، همیشه باید یک سخت کننده آمین انتخاب کنید.

سپس باید نوع ریخته گری را تعیین کنید:

شفاف، بدون سایه های رنگی و حباب؛

ساختاری که رنگ و شفافیت برای آن چندان مهم نیست.

برای ریخته گری شفاف، از رزین های جواهرات ویژه با افزایش سیالیت استفاده می شود. حباب ها راحت تر از آنها خارج می شوند و رنگ در هر دسته ای همیشه کاملاً شفاف است. آنها با رنگ ، زرق و برق و سایر افزودنی های تزئینی مخلوط می شوند. چنین رزین هایی همیشه با سخت کننده مخصوص به خود همراه هستند که سازنده نسبت های ایده آل را برای آن محاسبه کرده است.

در ریخته‌گری ساختاری از رزین اپوکسی ضخیم‌تری استفاده می‌شود که ممکن است رنگ آن از لاتی به قطعه دیگر متفاوت باشد. سخت کننده آن را می توان جایگزین کرد یا با دست ساخت.

نحوه مخلوط کردن اپوکسی با هاردنر

هنگام مخلوط کردن رزین اپوکسی، رعایت فناوری بسیار مهم است. اگر این کار انجام نشود، محصول نهایی به شدت از نظر کیفیت و ظاهر از دست خواهد رفت. در اینجا قوانین اساسی وجود دارد که همیشه باید هنگام کار با اپوکسی رعایت کنید:

قالب به دقت مهر و موم شده است.

قبل از اختلاط و ریختن حجم زیادی از رزین، یک ریختن آزمایشی انجام می شود.

رزین و هاردنر به مقدار مناسب از قبل در ظروف جداگانه تهیه می شود.

هاردنر کاملاً با رزین مخلوط می شود.

پس از مخلوط کردن، رزین با سخت کننده در ظرف تمیزی ریخته می شود.

ترکیب مخلوط بسیار سریع ریخته می شود.

اینکه چه مقدار سفت کننده به رزین اضافه شود به توصیه های سازنده بستگی دارد. اگر نسبت نقض شود، هیچ کس کیفیت پلیمر تمام شده را تضمین نمی کند.

چه چیزی می تواند جایگزین سختی رزین اپوکسی شود

اغلب هاردنر با اپوکسی عرضه می شود. اما گاهی برای کل حجم رزین کافی نیست. در این صورت می توانید:

خرید همان سخت کننده؛ یک آنالوگ ارزان تر با همان ماده فعال خریداری کنید.

سعی کنید سخت کننده خود را در خانه بسازید.

هنگام انتخاب یک جایگزین، باید سخت کننده اصلی را به دقت مطالعه کنید یا با یک متخصص تماس بگیرید. رایج ترین سخت کننده های آمینی پلی اتیلن پلی آمین (PEPA)، پتیلن تترامین (TETA)، آمینواکریلات و دی اتیلن تریامین هستند.

هر گونه مخلوط و جایگزین خانگی تقریباً همیشه بدتر از سخت کننده اصلی خواهد بود. برای آنها، محاسبه دقیق غیرممکن است و برخی از مواد (به عنوان مثال، اسید فسفریک) در اپوکسی بسیار دشوار است. می توانید سعی کنید سخت کننده های آمینی را با آمونیاک و الکل خشک جایگزین کنید.

فرآیند تصفیه آب A2O: فرآیند A2O مخفف انگلیسی Anaerobic-Anoxic-Oxic است که مخفف فرآیند حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر بی‌هوازی-آنوکسیک-هوازی است. فرآیند حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر A2O ترکیبی از فرآیند لجن فعال سنتی، فرآیند نیتریفیکاسیون بیولوژیکی و نیترات زدایی و فرآیند حذف بیولوژیکی فسفر است.

فرآیند تصفیه آب A2O | تصفیه فاضلاب | آریا عمران

راندمان تصفیه این فرآیند به طور کلی می تواند به این موارد برسد: BOD5 و SS 90٪ تا ۹۵٪، نیتروژن کل بیش از ۷۰٪، و فسفر حدود ۹۰٪ حذف می کند،

به طور کلی برای کارخانه های فاضلاب بزرگ و متوسط ​​که نیاز به نیترات زدایی دارند مناسب است.

و حذف فسفر با این حال، هزینه ساخت سرمایه و هزینه عملیاتی فرآیند A2O بیشتر از فرآیند لجن فعال معمولی است.

در لجن فعال سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر A2O، فلور عمدتاً از باکتری های نیتریف کننده،

باکتری های نیترات زدایی و باکتری های تجمع کننده فسفر تشکیل شده است. در بخش هوازی، باکتری های نیتروژن، نیتروژن آمونیاکی

و نیتروژن آلی ورودی را از طریق نیتریفیکاسیون بیولوژیکی به نیتروژن آمونیاکی تبدیل می کنند؛ در بخش بدون اکسیژن،

باکتری های نیترات زدایی نیترات وارد شده توسط ریفلاکس داخلی را از طریق نیتروژن زدایی بیولوژیکی وارد می کنند.

باکتری‌های انباشته‌کننده فسفر، فسفر آزاد می‌کنند و مواد آلی به‌راحتی تجزیه‌پذیر مانند اسیدهای چرب پایین‌تر را جذب می‌کنند؛

در بخش هوازی، باکتری‌های انباشته‌کننده فسفر زیاد هستند، فسفر از طریق تخلیه لجن اضافی جذب و خارج می‌شود.

تصفیه فاضلاب

جریان  و ویژگی های فرآیند تصفیه فاضلاب A2O

فرآیند A2O توسط متخصصان آمریکایی در دهه ۱۹۷۰ بر اساس فرآیند بی هوازی-هوازی فسفر (A/O) ایجاد شد که وظیفه حذف نیتروژن و فسفر را نیز بر عهده دارد.

در این فرآیند یک مخزن بدون اکسیژن به فرآیند هوازی فسفر (A/O) اضافه می‌شود

و بخشی از مایع مخلوطی که از مخزن هوازی خارج می‌شود به انتهای جلوی مخزن هوازی بازگردانده می‌شود. نیترات زدایی و حذف فسفر

ویژگی های فرآیند:

• راندمان حذف آلاینده بالا، عملکرد پایدار و مقاومت در برابر ضربه خوب.
• عملکرد ته نشینی لجن خوب است.
• هماهنگی آلی سه شرایط مختلف محیطی، بی هوازی، بی اکسیژن و هوازی، و انواع مختلف فلور میکروبی می تواند به طور همزمان مواد آلی، نیتروژن و فسفر را حذف کند.
• اثر نیترات زدایی تحت تأثیر نسبت رفلاکس محلول مخلوط قرار می گیرد و اثر حذف فسفر تحت تأثیر DO و اکسیژن نیتریک موجود در لجن رفلکس قرار می گیرد، بنابراین راندمان حذف نیترات زدایی و حذف فسفر نمی تواند بسیار بالا باشد.
• در فرآیند اکسید زدایی و حذف فسفر همزمان برای حذف مواد آلی، جریان فرآیند ساده ترین است و کل زمان نگهداری هیدرولیکی نیز کمتر از سایر فرآیندهای مشابه است.
• تحت عملیات متناوب بی هوازی، بدون اکسیژن و هوازی، باکتری های رشته ای به تعداد زیاد تکثیر نمی شوند، SVI معمولا کمتر از ۱۰۰ است و حجیم شدن لجن رخ نمی دهد.
• محتوای فسفر در لجن بالا است، معمولاً بالای ۲٫۵٪.

عوامل موثر بر تصفیه فاضلاب  فرآیند A2O

عوامل زیادی بر اثر پساب فرآیند A2O تأثیر می‌گذارند که به طور کلی عوامل زیر وجود دارد:

1. تأثیر مواد آلی زیست تخریب پذیر در فاضلاب بر حذف نیتروژن و فسفر

ماده آلی زیست تخریب پذیر تأثیر بسیار مهمی بر حذف نیتروژن و فسفر دارد و تأثیر آن بر سه فرآیند

بیوشیمیایی در فرآیند A2O پیچیده، محدود کننده و حتی متناقض است.

در تانک بی هوازی، باکتری انباشته کننده فسفر خود باکتری هوازی است. تکثیر آن کند است

و فقط می تواند از مواد آلی با وزن مولکولی کم استفاده کند که یک باکتری ضعیف با رقابت پذیری ضعیف است

2. تأثیر سن لجن ts

سن لجن سیستم لجن فرآیند A2O تحت تأثیر دو جنبه است. اولی مخزن هوازی است.از آنجایی که حداقل نرخ تکثیر ویژه باکتری های نیتریفیک کننده

اتوتروف بسیار کمتر از باکتری های هوازی هتروتروف است، برای اینکه باکتری های نیتریفیک کننده زنده بمانند و به فلور غالب تبدیل شوند،

سن لجن باید طولانی تر باشد. ۲۰ تا ۳۰ روز مناسب است.

از طرف دیگر، حذف فسفر در فرآیند A2O عمدتاً با تخلیه لجن اضافی با محتوای فسفر بالا انجام می شود. راندمان حذف فسفر.

در عین حال، سن بیش از حد لجن باعث آزاد شدن مجدد فسفر از لجن می شود که باعث کاهش اثر حذف فسفر می شود.

3. تأثیر DO

در مرحله هوازی، DO افزایش و سرعت نیتریفیکاسیون افزایش یافت، اما زمانی که DO> 2 میلی گرم در لیتر بود،

روند رشد سرعت نیتریفیکاسیون کند شد و غلظت های بالای DO واکنش نیتریفیکاسیون باکتری های نیتریفیکاسیون را مهار کرد.

4. تأثیر نسبت رفلاکس مخلوط RN

بخش زیادی از مایع مخلوطی که از مخزن هوازی خارج می شود برای نیترات زدایی و نیترات زدایی به بخش بدون اکسیژن بازگردانده می شود.

اندازه نسبت رفلاکس مشروب مخلوط مستقیماً بر اثر نیترات زدایی و نیترات زدایی تأثیر می گذارد. اگر نسبت رفلاکس RN زیاد باشد،

نرخ نیترات زدایی افزایش می یابد. اما وقتی نسبت رفلاکس RN خیلی زیاد باشد، مصرف برق رفلاکس مشروب مخلوط می شود.

بیش از حد بزرگ باشد که منجر به افزایش شدید هزینه های عملیاتی می شود.

با توجه به رابطه بین نرخ نیترات زدایی η سیستم فرآیند A2O و نسبت رفلاکس RN مخلوط، η=RN1+RN(%)، رابطه بین این دو را می توان بدست آورد.

5. نسبت بازگشت لجن R

لجن برگشتی از کف مخزن ته نشینی ثانویه به مخزن بی هوازی باز می گردد و غلظت لجن هر مرحله توسط لجن برگشتی حفظ می شود

تا واکنش بیوشیمیایی انجام شود. اگر نسبت رفلاکس لجن R خیلی کوچک باشد، بر سرعت واکنش بیوشیمیایی هر بخش تأثیر می گذارد،

برعکس، اگر نسبت رفلکس R خیلی زیاد باشد، اثر نیتریفیکاسیون در سیستم فرآیند A2O خوب است و اثر نیترات زدایی خوب نیست،

در نتیجه مقدار زیادی NO-XN وارد لجن رفلکس می شود.

6. تأثیر نرخ بار

در واکنش نیتریفیکاسیون در مرحله هوازی، غلظت بیش از حد NH4+-N اثر مهاری بر روی باکتری های نیتریفیکاسیون خواهد داشت.

این آزمایش نشان می دهد که نرخ بارگذاری TKN/MLSS باید باشد.

7. تأثیر زمان نگهداری هیدرولیک (HRT)

با توجه به آزمایشات و تجربه عملیاتی، کل زمان نگهداری هیدرولیک (HRT) فرآیند A2O به طور کلی ۶-۸ ساعت است و نسبت HRT سه مرحله ای مرحله بی هوازی است.

تصفیه آب

8. تأثیر دما

در مرحله هوازی، زمانی که واکنش نیتریفیکاسیون در دمای ۵ تا ۳۵ درجه سانتی گراد است، سرعت واکنش با افزایش دما افزایش می یابد

و محدوده دمایی مناسب ۳۰ تا ۳۵ درجه سانتی گراد است. هنگامی که درجه حرارت کمتر از ۵ درجه سانتیگراد است،

فعالیت های زندگی باکتری های نیتریف کننده تقریبا متوقف می شود.

واکنش نیترات زدایی در بخش بدون اکسیژن را می توان در دمای ۵ تا ۲۷ درجه سانتی گراد انجام داد و با افزایش دما،

سرعت نیترات زدایی افزایش می یابد و محدوده دمایی مناسب ۱۵ تا ۲۵ درجه سانتی گراد است.

در مرحله بی هوازی، تأثیر دما بر آزادسازی فسفر بی هوازی آشکار نیست و اثر حذف فسفر در دمای ۵ تا ۳۰ درجه سانتیگراد بسیار خوب است.

به جهت مطالعه مقاله سختی گیر کلیک کنید.

9. اثر pH

در بخش بی هوازی، مقدار pH مناسب برای آزادسازی فسفر بی هوازی توسط باکتری های تجمع کننده فسفر ۶ تا ۸ است؛

در بخش نیترات زدایی بدون اکسیژن، مقدار pH مناسب برای نیترات زدایی توسط باکتری های نیترات زدایی ۶٫۵ تا ۷٫۵

و در بخش نیتریفیکاسیون هوازی، pH مناسب باکتری های نیتریفیک ۷٫۵ تا ۸٫۵ است.

فناوری دستگاه آب شیرین کن: آب بر روی زمین فراوان است، حدود  ۱۳۸۰ میلیون کیلومتر مربع است . با این حال، بیشتر از آب دریا (۹۷٫۲٪) و یخ (۲٫۱۵٪) تشکیل شده است که نمی توان مستقیماً از آنها استفاده کرد.

آب شیرین، به راحتی در دسترس (دریاچه ها، رودخانه ها، برخی از آب های زیرزمینی)، تنها ۰٫۰۷٪ از کل منابع را تشکیل می دهد، یعنی تقریباً یک میلیون کیلومتر مربع.

اما توزیع این آب بسیار نابرابر است. در واقع، ده کشور ۶۰ درصد ذخایر آب شیرین را به اشتراک می گذارند و بیست و نه کشور دیگر، عمدتاً در آفریقا و خاورمیانه، برعکس با کمبود مزمن آب شیرین مواجه هستند.

فناوری دستگاه آب شیرین کن | سختی گیر | آریا عمران

برای مقابله با کمبود آب اعلام شده، باید تکنیک‌های جدیدی برای تولید آب آشامیدنی برای رفع نیازهای جمعیت رو به رشد ایجاد شود.

یکی از روش‌های امیدوارکننده برای برخی کشورها، شیرین کردن آب دریا یا آب شور است.

تکنیک های نمک زدایی آب دریا سال هاست که عملیاتی شده اند.

اما هزینه آنها (از ۱ تا ۲ یورو در متر مکعب ) اغلب استفاده از آنها را به کشورهای ثروتمند محدود می کند.

با این حال، در سال های اخیر، ظرفیت کارخانه های آب شیرین کن به شدت افزایش یافته و هزینه های تولید در متر مکعب به شدت کاهش یافته است.

آب شیرین کن

فناوری های اصلی شیرین کردن آب

فناوری‌های کنونی نمک‌زدایی آب بسته به اصل اعمال شده به دو دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

فرآیندهای حرارتی شامل تغییر فازها: انجماد و تقطیر.

فرآیندهای استفاده از غشا: اسمز معکوس و الکترودیالیز.

در بین فرآیندهای ذکر شده تقطیر و اسمز معکوس فناوری هایی هستند که عملکرد آنها در شیرین سازی آب دریا به اثبات رسیده است و در واقع این دو فرآیند بیشترین فروش را در بازار جهانی نمک زدایی دارند.

سایر تکنیک‌ها به دلیل مشکلاتی که عموماً به مصرف انرژی و/یا اندازه سرمایه‌گذاری‌هایی که نیاز دارند، رشد قابل‌توجهی در این زمینه تجربه نکرده‌اند.

سختی گیر

صرف نظر از فرآیند جداسازی نمک و آب در نظر گرفته شده، همه کارخانه های نمک زدایی شامل ۴ مرحله هستند:

ورودی آب دریا با پمپ و فیلتراسیون درشت،

پیش تصفیه با فیلتراسیون ریزتر، افزودن ترکیبات بیوسیدال و محصولات ضد رسوب،

خود فرآیند نمک زدایی،

پس از تصفیه با امکان معدنی سازی مجدد آب تولید شده.

در پایان این ۴ مرحله، آب دریا قابل شرب یا قابل استفاده صنعتی می شود، سپس باید کمتر از ۰٫۵ گرم نمک در هر لیتر داشته باشد.

  اسمز معکوس چیست ؟

اسمز معکوس فرآیندی برای جداسازی آب و نمک های محلول به وسیله غشاهای نیمه تراوا تحت اثر فشار (۵۴ تا ۸۰ بار برای تصفیه آب دریا) است.

این فرآیند در دمای اتاق کار می کند و شامل تغییر فاز نمی شود. غشاهای پلیمری مورد استفاده به مولکول‌های آب اجازه عبور می‌دهند و ذرات، نمک‌های محلول، مولکول‌های آلی با اندازه ۱۰ تا ۷  میلی‌متر را از خود عبور نمی‌دهند.

انرژی مورد نیاز اسمز معکوس تنها انرژی الکتریکی مصرف شده توسط پمپ های فشار قوی است.

محتوای نمک آب اسمز شده حدود ۰٫۵ گرم در لیتر است .

اسمز انتقال حلال (در بیشتر موارد آب) از طریق یک غشای نیمه تراوا تحت اثر گرادیان غلظت است.

سیستمی را با دو محفظه در نظر بگیرید که توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شده و حاوی دو محلول با غلظت های مختلف است .

پدیده اسمز منجر به جریان آب از محلول رقیق به سمت محلول غلیظ می شود.

اگر با وارد کردن فشار به محلول غلیظ از این جریان آب جلوگیری شود، مقدار آب منتقل شده توسط اسمز کاهش می یابد. زمانی فرا می رسد که فشار اعمال شده به حدی خواهد بود که جریان آب قطع می شود.

اگر برای سادگی، محلول رقیق را آب خالص فرض کنیم، این فشار تعادلی را فشار اسمزی می نامند.

نمک زدایی با اسمز معکوس ابتدا به پیش تصفیه بسیار کامل آب دریا نیاز دارد تا از رسوب مواد جامد

معلق روی غشاها جلوگیری شود که به سرعت منجر به کاهش نرخ جریان تولید می شود.

 فرآیند تقطیر چیست؟

فرآیندهای تقطیر شامل گرم کردن آب دریا برای تبخیر بخشی از آن است.

بخار تولید شده به این ترتیب حاوی نمک نیست، سپس برای به دست آوردن آب شیرین مایع، متراکم کردن این بخار کافی است.

این در واقع در مورد تسریع چرخه طبیعی آب است. در واقع، آب به طور طبیعی از اقیانوس ها تبخیر می شود، بخار در ابرها جمع می شود و سپس آب شیرین از طریق بارش به زمین باز می گردد.

این اصل بسیار ساده نمک زدایی از دوران باستان برای تولید مقادیر بسیار کمی آب شیرین در قایق ها مورد استفاده قرار گرفته است.

اشکال عمده فرآیندهای تقطیر، مصرف بالای انرژی آنها است که با گرمای نهان تبخیر آب مرتبط است.

در واقع، برای تبدیل یک کیلوگرم آب مایع به یک کیلوگرم آب بخار در همان دما، حدود ۲۲۵۰ کیلوژول (اگر تغییر حالت در ۱۰۰ درجه سانتیگراد انجام شود) نیاز است.

به منظور کاهش مصرف انرژی در فرآیندهای صنعتی، فرآیندهای چند اثره که امکان استفاده مجدد از انرژی آزاد شده در طول تراکم را فراهم می کند توسعه یافته است.