روش های پیش تصفیه برای سیستم اسمز معکوس شهری چیست؟

سیستم های اسمز معکوس شهری (RO) نقش مهمی در تامین آب آشامیدنی پاک و سالم برای جوامع ایفا می کنند. این سیستم ها برای حذف طیف وسیعی از آلاینده ها از منابع آب خام از جمله نمک ها، مواد معدنی، باکتری ها و ویروس ها طراحی شده اند. با این حال، برای اطمینان از عملکرد کارآمد و قابل اعتماد یک سیستم RO شهری، پیش درمان مناسب ضروری است. به عنوان تامین کنندهسیستم اسمز معکوس شهری، من به روش های مختلف پیش تصفیه که معمولاً در سیستم های RO شهری استفاده می شود، می پردازم.

1. غربالگری و فیلتراسیون

اولین مرحله در فرآیند قبل از درمان معمولا غربالگری و فیلتراسیون است. این کار برای حذف ذرات بزرگ، زباله ها و جامدات معلق از آب خام انجام می شود. این ذرات بزرگ در صورت حذف نشدن می توانند باعث آسیب فیزیکی به غشاهای RO شوند که منجر به کاهش عمر غشا و افزایش هزینه های نگهداری می شود.

غربالگری درشت

غربالگری درشت شامل استفاده از صفحه های مشبک بزرگ برای حذف اجسام بزرگ مانند برگ ها، شاخه ها و زباله ها از آب است. این صفحات معمولاً در ورودی تصفیه خانه آب قرار می گیرند. اندازه دهانه های صفحه بسته به ماهیت منبع آب خام می تواند متفاوت باشد، اما معمولاً در محدوده 6 تا 25 میلی متر هستند.

فیلتراسیون خوب

پس از غربالگری درشت، از فیلتراسیون ریز برای حذف جامدات معلق کوچکتر استفاده می شود. انواع مختلفی از روش های فیلتراسیون ریز وجود دارد، از جمله فیلتر شنی، فیلتراسیون چند رسانه ای و فیلتراسیون کارتریج.

فیلتر شنی یکی از رایج ترین روش هاست. از بستری از ماسه برای به دام انداختن ذرات معلق در هنگام عبور آب استفاده می کند. ذرات شن به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کنند و فقط به آب تمیز اجازه عبور می دهند. فیلتراسیون چند رسانه ای نسبت به فیلتر شنی بهبود یافته است. از ترکیبی از رسانه های مختلف مانند ماسه، آنتراسیت و گارنت استفاده می کند تا راندمان فیلتراسیون بهتری را ارائه دهد. رسانه های مختلف دارای اندازه و چگالی ذرات متفاوتی هستند که امکان حذف موثرتر ذرات با اندازه های مختلف را فراهم می کند.

فیلتراسیون کارتریج گزینه دیگری برای فیلتراسیون خوب است. فیلترهای کارتریج از مواد متخلخل مانند پلی پروپیلن یا سلولز ساخته می شوند. آنها می توانند ذرات کوچک 1 تا 5 میکرون را حذف کنند. فیلترهای کارتریج اغلب به عنوان آخرین مرحله پیش تصفیه قبل از ورود آب به سیستم RO استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که ذرات کوچک باقیمانده حذف می شوند.

2. انعقاد و لخته سازی

انعقاد و لخته سازی فرآیندهای شیمیایی هستند که برای حذف ذرات کلوئیدی و مواد آلی محلول از آب استفاده می شوند. ذرات کلوئیدی ذرات بسیار کوچکی هستند که در اثر گرانش به راحتی ته نشین نمی شوند. آنها می توانند باعث ایجاد رسوب در غشاهای RO و کاهش عملکرد سیستم شوند.

انعقاد

انعقاد شامل افزودن یک ماده منعقد کننده به آب است. منعقد کننده ها مواد شیمیایی هستند که بارهای منفی ذرات کلوئیدی را خنثی می کنند و باعث می شوند آنها به هم نزدیک شوند و ذرات بزرگ تری به نام لخته تشکیل دهند. منعقد کننده های رایج عبارتند از سولفات آلومینیوم (آلوم)، کلرید آهن و کلرید پلی آلومینیوم (PACl). ماده منعقد کننده به آب اضافه می شود و به سرعت مخلوط می شود تا توزیع یکنواخت را تضمین کند.

لخته سازی

پس از انعقاد، لخته سازی انجام می شود. لخته سازی یک فرآیند اختلاط ملایم است که به لخته ها اجازه می دهد بزرگتر و سنگین تر شوند. این کار با افزودن فلوکولانت انجام می شود که پلیمری است که به چسبیدن لخته ها به هم کمک می کند. سپس به آب لخته شده اجازه داده می شود تا در یک مخزن ته نشینی ته نشین شود، جایی که لخته های بزرگ به پایین ته نشین می شوند و آب شفاف شده از بالا گرفته می شود.

3. ضد عفونی کردن

ضد عفونی یک مرحله مهم قبل از درمان برای حذف یا غیرفعال کردن میکروارگانیسم های مضر مانند باکتری ها، ویروس ها و تک یاخته ها از آب است. میکروارگانیسم ها می توانند باعث ایجاد رسوب در غشاهای RO شوند و در صورت عدم برداشتن آنها خطری برای سلامتی مصرف کنندگان ایجاد کنند.

کلرزنی

کلرزنی پرکاربردترین روش ضدعفونی است. کلر یک عامل اکسید کننده قوی است که می تواند طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها را از بین ببرد. معمولاً به شکل گاز کلر، هیپوکلریت سدیم یا هیپوکلریت کلسیم به آب اضافه می شود. مقدار کلر اضافه شده به کیفیت آب خام و سطح مورد نظر ضد عفونی بستگی دارد. با این حال، کلر بیش از حد می تواند به غشاهای RO آسیب برساند، بنابراین مهم است که دوز کلر را به دقت کنترل کنید.

ازن زنی

ازن زنی یکی دیگر از روش های ضدعفونی است که رواج بیشتری پیدا می کند. ازن یک عامل اکسید کننده قوی است که می تواند به طور موثر میکروارگانیسم ها را از بین ببرد و مواد آلی را تجزیه کند. ازن در محل با عبور هوا یا اکسیژن از یک ژنراتور ازن تولید می شود. یکی از مزایای ازن زنی این است که مواد ضدعفونی مضری مانند کلر زنی ایجاد نمی کند. با این حال، ازن یک گاز بسیار ناپایدار است و برای تولید و جابجایی به تجهیزات خاصی نیاز دارد.

ضد عفونی اشعه ماوراء بنفش (UV).

ضد عفونی UV یک روش ضدعفونی فیزیکی است که از اشعه ماوراء بنفش برای غیرفعال کردن میکروارگانیسم ها استفاده می کند. اشعه ماوراء بنفش به DNA میکروارگانیسم ها آسیب می رساند و از تکثیر آنها جلوگیری می کند. ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش یک روش بدون مواد شیمیایی است، به این معنی که هیچ گونه ضدعفونی کننده ای از محصولات جانبی ایجاد نمی کند. همچنین در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها از جمله میکروارگانیسم هایی که در برابر کلر مقاوم هستند بسیار موثر است. با این حال، ضد عفونی UV هیچ گونه ضدعفونی باقیمانده ای را ارائه نمی دهد، به این معنی که آب می تواند پس از ضد عفونی مجدداً آلوده شود.

4. مقیاس و مهار خوردگی

در سیستم‌های RO شهری، تشکیل رسوب و خوردگی می‌تواند مشکلات بزرگی باشد. هنگامی که مواد معدنی محلول مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و سیلیس از آب رسوب کرده و رسوب سختی بر روی غشاهای RO تشکیل می دهند، فلس تشکیل می شود. خوردگی می تواند به دلیل وجود اکسیژن، اسیدها یا سایر مواد خورنده در آب رخ دهد.

مهار مقیاس

بازدارنده های رسوب مواد شیمیایی هستند که برای جلوگیری از تشکیل رسوب به آب اضافه می شوند. این بازدارنده ها با تداخل در فرآیند تبلور مواد معدنی کار می کنند. آنها می توانند بر روی سطح کریستال های در حال رشد جذب شوند و از بزرگتر شدن و تشکیل مقیاس آنها جلوگیری کنند. بازدارنده های رایج مقیاس شامل فسفونات ها، پلی آکریلات ها و پلیمرها هستند.

مهار خوردگی

بازدارنده های خوردگی برای محافظت از اجزای فلزی سیستم RO در برابر خوردگی استفاده می شوند. آنها با تشکیل یک لایه محافظ روی سطح فلز کار می کنند که از تماس مواد خورنده با فلز جلوگیری می کند. بازدارنده های رایج خوردگی شامل نیتریت ها، فسفات ها و آمین ها هستند.

5. تنظیم pH

pH آب می تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد سیستم RO داشته باشد. محدوده pH بهینه برای اکثر غشاهای RO بین 6 تا 8 است. اگر PH خیلی کم باشد، آب می تواند اسیدی باشد که می تواند باعث خوردگی اجزای سیستم و آسیب به غشاهای RO شود. اگر PH بیش از حد بالا باشد، تشکیل رسوب راحت‌تر اتفاق می‌افتد.

تنظیم pH معمولاً با افزودن اسید یا باز به آب انجام می شود. اگر آب بیش از حد قلیایی باشد، می توان اسیدی مانند اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک به آن اضافه کرد تا PH را کاهش دهد. اگر آب خیلی اسیدی باشد، می توان یک باز مانند هیدروکسید سدیم یا آهک اضافه کرد تا PH را افزایش دهد.

نتیجه گیری

پیش درمان مناسب برای عملکرد کارآمد و قابل اعتماد یک سیستم RO شهری ضروری است. با استفاده از ترکیبی از غربالگری، فیلتراسیون، انعقاد، لخته سازی، ضدعفونی، جلوگیری از رسوب و خوردگی و تنظیم pH، می توان کیفیت آب خام را بهبود بخشید و طول عمر غشاهای RO را افزایش داد.

به عنوان تامین کنندهسیستم اسمز معکوس شهری، ما تجربه زیادی در طراحی و اجرای راه حل های پیش تصفیه برای سیستم های RO شهری داریم. ما نیز ارائه می دهیمواحد اسمز معکوس آب دریا صنعتیواسمز معکوس برای نمک زدایی آب دریاراه حل ها اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات و خدمات ما هستید یا می خواهید در مورد یک پروژه بالقوه بحث کنید، لطفاً برای خرید و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید.

مراجع

• AWWA (انجمن کارهای آب آمریکا). طراحی تصفیه خانه آب McGraw - Hill Professional، 2017.
• Crittenden، JC، و همکاران. تصفیه آب: اصول و طراحی. جان وایلی و پسران، 2012.
• گرینلی، LF، و همکاران. نمک‌زدایی اسمز معکوس: منابع آب، فناوری و چالش‌های امروزی. تحقیقات آب، 2009، 43(9): 2317 - 2348.