روش های رایج ادغام سیستم اسمز معکوس صنعتی با سایر فرآیندهای تصفیه آب چیست؟
به عنوان تامین کننده سیستم های اسمز معکوس صنعتی (RO)، من از نزدیک شاهد قدرت تحول آفرین فناوری RO در صنعت تصفیه آب بوده ام. سیستمهای RO صنعتی در قلب بسیاری از فرآیندهای تصفیه آب قرار دارند و حذف نمکهای محلول، مواد آلی و سایر آلایندهها را با راندمان بالا ارائه میکنند. با این حال، برای دستیابی به کیفیت آب بهینه و برآورده کردن نیازهای صنعتی متنوع، ادغام سیستم های RO با سایر فرآیندهای تصفیه آب اغلب ضروری است. در این وبلاگ، من برخی از روش های رایج یکپارچه سازی را بررسی می کنم.
ادغام قبل از درمان
پیش تصفیه یک مرحله مهم قبل از ورود آب به سیستم RO است. هدف اصلی آن حذف ذرات بزرگ، جامدات معلق و رسوبات احتمالی است که می توانند به غشاهای RO آسیب برسانند.
1. انعقاد و لخته سازی
انعقاد و لخته سازی اغلب به صورت ترکیبی استفاده می شوند. مواد منعقد کننده مانند سولفات آلومینیوم یا کلرید آهن به آب اضافه می شوند تا بار ذرات معلق را خنثی کنند و باعث جمع شدن آنها به هم شوند. سپس لختهسازها اضافه میشوند تا لختههای بزرگتر و قابل تهنشینی بیشتری تشکیل دهند. پس از انعقاد و لخته سازی، می توان از ته نشینی یا فیلتراسیون برای حذف لخته ها استفاده کرد. این روش پیش تصفیه در کاهش کدورت و محافظت از غشاهای RO از آسیب فیزیکی موثر است. به عنوان مثال، در یک تصفیه خانه فاضلاب، انعقاد و لخته سازی می تواند به طور قابل توجهی غلظت جامدات معلق را کاهش دهد و آب را برای تصفیه RO مناسب تر کند.
2. فیلتر چند رسانه ای
فیلترهای چندرسانهای معمولاً از لایههایی از محیطهای مختلف مانند آنتراسیت، شن و ماسه تشکیل شدهاند. این فیلترها می توانند ذرات با اندازه های مختلف را از طریق فیلتراسیون فیزیکی حذف کنند. ذرات بزرگتر در لایه های بالایی به دام می افتند، در حالی که ذرات کوچکتر در لایه های پایین حذف می شوند. فیلتراسیون چند رسانه ای یک روش مقرون به صرفه برای پیش تصفیه آب قبل از RO است. این می تواند ذرات تا چند میکرومتر را حذف کند و بار روی غشاهای RO را کاهش دهد و طول عمر آنها را افزایش دهد.
3. فیلتر کارتریج
فیلترهای کارتریج اغلب به عنوان آخرین مرحله قبل از درمان قبل از سیستم RO استفاده می شود. آنها برای حذف ذرات ریز و محافظت از غشاهای RO از هر گونه زباله های باقی مانده طراحی شده اند. فیلترهای کارتریج در اندازه های مختلف منفذی هستند که معمولاً از 1 تا 20 میکرومتر متغیر است. معمولاً از فیلتر کارتریج 5 میکرومتری برای اطمینان از تمیز بودن نسبی آب ورودی به سیستم RO استفاده می شود.
ادغام پس از درمان
پس از عبور آب از سیستم RO، ممکن است پس از تصفیه برای تنظیم کیفیت آب برای رفع نیازهای صنعتی خاص مورد نیاز باشد.
1. رمینرالیزاسیون
سیستم های RO اکثر مواد معدنی محلول را از آب حذف می کنند و در نتیجه آب غیر معدنی می شود. در برخی کاربردها، مانند تولید آب آشامیدنی یا برخی فرآیندهای صنعتی، معدنیسازی مجدد برای افزودن مواد معدنی ضروری و بهبود طعم و خورندگی آب ضروری است. می توان با افزودن مواد معدنی مانند کربنات کلسیم یا سولفات منیزیم به آب، معدنی سازی مجدد را به دست آورد. این فرآیند همچنین می تواند به جلوگیری از خوردگی در لوله ها و تجهیزات کمک کند.
2. تنظیم pH
pH آب پس از تصفیه RO ممکن است برای کاربردهای خاص خیلی کم یا خیلی زیاد باشد. تنظیم pH را می توان با افزودن اسیدها یا بازها به آب انجام داد. به عنوان مثال، در سیستم آب تغذیه دیگ بخار، حفظ pH مناسب برای جلوگیری از خوردگی و تشکیل رسوب بسیار مهم است. با تنظیم pH آب تصفیه شده RO، راندمان و طول عمر کلی دیگ را می توان بهبود بخشید.
3. ضد عفونی کردن
اگرچه سیستم های RO می توانند بسیاری از میکروارگانیسم ها را حذف کنند، برخی از باکتری ها و ویروس ها ممکن است هنوز در آب تصفیه شده وجود داشته باشند. ضد عفونی اغلب به عنوان مرحله پس از درمان برای اطمینان از ایمنی میکروبیولوژیکی آب استفاده می شود. روش های رایج ضد عفونی شامل کلرزنی، تابش اشعه ماوراء بنفش (UV) و ازن زنی است. کلرزنی به دلیل هزینه و کارایی کم روشی پرکاربرد است. تابش اشعه ماوراء بنفش یک جایگزین بدون مواد شیمیایی است که می تواند میکروارگانیسم ها را با آسیب رساندن به DNA آنها غیرفعال کند. ازن زنی یک ضدعفونی کننده قوی است که می تواند ترکیبات آلی موجود در آب را نیز اکسید کند.
ادغام با سایر فرآیندهای پیشرفته تصفیه آب
1. اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF)
اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون را می توان با سیستم های RO به صورت متوالی ادغام کرد. UF را می توان به عنوان مرحله قبل از درمان برای حذف ماکرومولکول های بزرگتر، کلوئیدها و برخی میکروارگانیسم ها استفاده کرد. سطح بالایی از محافظت را برای غشاهای RO فراهم می کند و می تواند عملکرد کلی سیستم RO را بهبود بخشد. از طرف دیگر، نانوفیلتراسیون می تواند به عنوان مرحله قبل یا بعد از درمان مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان یک پیش تصفیه، NF می تواند برخی از یون های دو ظرفیتی و ترکیبات آلی را حذف کند و بار روی سیستم RO را کاهش دهد. به عنوان یک پس از تصفیه، می توان از NF برای تنظیم دقیق کیفیت آب با حذف آلاینده های خاص استفاده کرد.
2. تبادل یون
تبادل یونی را می توان با سیستم های RO ادغام کرد تا یون های خاص را از آب حذف کند. به عنوان مثال، در یک برنامه نرم کننده آب، از رزین های تبادل یونی می توان برای حذف یون های کلسیم و منیزیم قبل از سیستم RO استفاده کرد. این می تواند پتانسیل پوسته پوسته شدن روی غشاهای RO را کاهش دهد و کارایی آنها را بهبود بخشد. تبادل یونی همچنین می تواند به عنوان مرحله پس از درمان برای حذف مقادیر کمی از یون هایی که به طور کامل توسط سیستم RO حذف نشده اند استفاده شود.
3. الکترودیالیز (ED) و الکترودیالیز معکوس (EDR)
ED و EDR فرآیندهای غشایی هستند که از میدان الکتریکی برای جدا کردن یونها از آب استفاده میکنند. این فرآیندها را می توان با سیستم های RO برای تصفیه آب با شوری بالا یا بازیابی یون های ارزشمند از کنسانتره RO ادغام کرد. به عنوان مثال، در یک کارخانه نمکزدایی، میتوان از EDR برای تصفیه کنسانتره RO، کاهش حجم آب نمک زباله و بازیابی بالقوه برخی از نمکها برای مصارف دیگر استفاده کرد.
مطالعات موردی ادغام
بیایید نگاهی به چند نمونه دنیای واقعی از نحوه ادغام سیستم های RO صنعتی با سایر فرآیندهای تصفیه آب بیندازیم.
1. یک نیروگاه
در یک نیروگاه، آب تغذیه دیگ باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد تا از تشکیل رسوب و خوردگی جلوگیری شود. آب ابتدا با استفاده از انعقاد، لخته سازی و فیلتراسیون چندرسانه ای برای حذف مواد جامد معلق از قبل تصفیه می شود. سپس، قبل از ورود به سیستم RO از یک فیلتر کارتریج عبور می کند. پس از درمان RO، آب برای افزودن مواد معدنی ضروری مجدداً معدنی می شود و pH تنظیم می شود. در نهایت، آب با استفاده از اشعه ماوراء بنفش ضد عفونی می شود تا ایمنی میکروبیولوژیکی تضمین شود. این فرآیند یکپارچه تصفیه آب تضمین می کند که آب تغذیه دیگ بخار الزامات کیفی دقیق نیروگاه را برآورده می کند.
2. یک کارخانه نمک زدایی آب دریا
در یککارخانه آب شیرین کن اسمز معکوسآب دریا ابتدا با استفاده از اولترافیلتراسیون برای حذف ذرات بزرگ و میکروارگانیسم ها پیش تصفیه می شود. سپس برای نمک زدایی وارد سیستم RO می شود. کنسانتره RO را می توان با استفاده از روش معکوس الکترودیالیز برای بازیابی برخی از نمک ها و کاهش حجم آب نمک پسماند تصفیه کرد. سپس آب محصول از سیستم RO پس از تصفیه مجدد با مواد معدنی و ضدعفونی می شود تا برای مصارف شرب یا صنعتی مناسب شود.
3. یک مرکز تولید صنعتی
یک مرکز تولید صنعتی ممکن است برای فرآیندهای تولید خود به آب با خلوص بالا نیاز داشته باشد. آب با استفاده از ترکیبی از فیلتراسیون چند رسانه ای و فیلتراسیون کارتریج از قبل تصفیه می شود. سپس، از یک سیستم تبادل یونی عبور می کند تا یون های خاص را قبل از ورود به سیستم RO حذف کند. پس از تصفیه RO، آب ممکن است با استفاده از یک سیستم تبادل یونی با بستر مخلوط برای دستیابی به سطح خلوص مورد نیاز صیقل داده شود.
نتیجه گیری
یکپارچه سازی سیستم های RO صنعتی با سایر فرآیندهای تصفیه آب برای دستیابی به کیفیت مطلوب آب و رفع نیازهای متنوع صنایع مختلف ضروری است. روشهای پیش تصفیه از غشاهای RO محافظت میکنند و عملکرد آنها را بهبود میبخشند، در حالی که روشهای پس از تصفیه، کیفیت آب را برای برآوردن نیازهای خاص تنظیم میکنند. ادغام پیشرفته با فرآیندهای دیگر مانند UF، NF، تبادل یونی و ED/EDR میتواند کارایی و اثربخشی سیستم تصفیه آب را افزایش دهد.
اگر به ما علاقه مند هستیدسیستم های اسمز معکوس کانتینرییاواحد اسمز معکوس آب دریا، یا اگر در مورد ادغام سیستم های RO با سایر فرآیندهای تصفیه آب سؤالی دارید، لطفاً برای مشاوره دقیق و بحث خرید با ما تماس بگیرید. ما متعهد به ارائه بهترین راه حل های تصفیه آب متناسب با نیازهای خاص شما هستیم.
مراجع
- Crittenden، JC، Trussell، RR، Hand، DW، Howe، KJ، و Tchobanoglous، G. (2012). تصفیه آب MWH: اصول و طراحی. وایلی.
- گرینلی، ال اف، لاولر، دی اف، فریمن، بی دی، مارو، بی، و مولین، پی (2009). نمک زدایی اسمز معکوس: منابع آب، فناوری و چالش های امروزی تحقیقات آب، 43 (9)، 2317 - 2348.
- احمد، دبلیو، و لان، YQ (2012). فناوری غشای اسمز معکوس: بررسی نمک زدایی، 287، 1 - 8.