کلینیک تصفیه آب ایران

تصفیه آب به روش اسمز معکوس و کاربردهای آن

تصفیه آب به روش اسمز معکوس، تکنولوژی مدرنی است که آب را برای مصارف متعددی از جمله نیمه رساناها، تکنولوژی زیستی، داروها، تولید برق، نمک زدایی آب دریا و آب خوردنی شهری، تصفیه می نماید.

از اولین آزمایشاتی که در سال 1950 انجام شد طی آن هر ساعت چند قطره آب تولید می شد،.

امروزه نتیجه صنعت اسمز معکوس در تولید مشترک جهانی به بیشتر از 7/1 میلیون گالن در هر روزرسیده است.

با روند روزافزون تقاضاها برای آب خالص(تصفیه شده)، رشد صنعت اسمزمعکوس در قرن اینده با افزایش روبه رو خواهد شد.

تاریخچه تصفیه آب به روش اسمز معکوس RO
تحقیق در مورد اسمز معکوس در سال 1950 در دانشگاه فلوریدا آغازشد.

در دانشگاه فلوریدا رید و بوتون که توانستند خاصیت نمک زدایی ممبرین استات سلولز را شرح دهند.

لوب و سوریرجان، گسترش تکنولوژی اسمز معکوس را با ایجاد نخستین ممبرین استات سلولز نا متقارن ادامه دادند.

تحقیق در مورد این پیشرفت خوب و امیدوار کننده منجر به ایجاد پیکربندی بهتر و جدیدتر اجزای اسمز معکوس شد.

امروزه این صنعت اکثرا اجزای مارپیچ فنری و در برخی موارد اجزای فیبر توخالی را تولید می کنند.

دراوایل سال 1980 تحقیق و بررسی در لابراتوارهای دولتی آمریکا، منجر به تولید نخستین ممبرین پلی آمیر مرکب شد.

این ممبرین ها عمدتاً نسبت به ممبرین های سلولزیک، از جریان تراوش و نمک زدایی بالاتری برخوردارند.

امروزه با معرفی ESPA3 توسط هیدراناتیک ها، این صنعت با ترتیب کاهش بزرگی در مسیر نمک، به افزایش 20 دفعه ای در جریان هر فشار بر روی ممبرین های سلولزیک اصلی رسیده است.

اسمز چیست؟
اُسمز یا گذرندگی (به فرانسوی: Osmose، اُسمز)(به انگلیسی: Osmosis) به فرایندی گفته می‌شود که طی آن حلال از طریق یک غشای نیمه تراوا از جایی که محلول رقیق‌تر است به جایی که محلول غلیظ تر است، نفوذ می‌کند. 

اسمز (Osmosis) یکی از روش‌های انتشار مواد بین دو مکان مختلف است که‌ در زیست شناسی‌، معمولا از این پدیده درانتقالات بین سلولی استفاده می‌شود.

فرایند انتشار زمانی اتفاق می‌افتد که مولکول‌ها یا اتم‌ها از ناحیه‌‌ای با غلظت بالا به منطقه‌ای با غلظت کم منتقل می‌شوند. پدیده اسمز در مواردی رخ می‌دهد که یک ماده از یک «غشای نیمه نفوذپذیر» (Semipermeable Membrane) عبور می‌کند تا بتواند غلظت ماده دیگری را متعادل کند.

 
اسمز معکوس چیست
اسمز معکوس (به انگلیسی: Reverse Osmosis) فرایند تصفیه آبی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا برای تولید آب خالص و حذف یون‌ها، مولکول‌ها و ذرات بزرگتر حل شده در آب استفاده می‌شود. 

دراین روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات ومواد معدنی و بسیاری از مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها (عمدتاً باکتری‌ها) را حذف می‌کند.

نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می‌ماند که به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ریخته می‌شود. می‌توان پسماند خروجی را مجدداً به سیستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه جویی به عمل آید.

اگر پسآب خروجی در یک سیکل چرخشی وارد شود می‌توان راندمان سیستم را افزایش داد.

اسمز معکوس RO چگونه کار می کند
برای درک بهتر اسمز معکوس ابتدا به شرح اسمز نرمال می پردازیم.

عبور اب از غشای نیم تراوایی نسبی اسمز می گویند که از جایی رقیق به جای غلیظ می روند.

اسمز انرژی مصرف نمی کند برای جابه جایی!هنگامی که دریکطرف ظرفی آب خالص و طرف دیگرمحلول آب نمک باشد آب خالص به طرف مایع غلیظ یا محلول آب نمک می رود.

غشای نیمه تراوا چیست؟
ممبرین نیمه تراوا غشایی است که برخی اتم ها یا مولکول ها راعبورمی دهد، اما مانع عبور بقیه می شود.

ممبرین به غیر از مولکول های نمک به مولکول های آب اجازه عبور میدهد.

فشار اسمزی چیست؟
 فشار اسمزی عبارت از حداقل فشار لازم برای جلوگیری از عبور یک محلول از غشای نیمه نفوذپذیر است. 

اسمز دلیل این مسئله است که نوشیدن آب شور (مثل آب اقیانوس) شما را خواهد کشت.

وقتی آب شوروارد معده میشود، فشار اسمزی، آب را به بیرون بدنتان میراند، تا نمک درداخل معده شما رقیق شود.

بنابراین شما آب بدنتان را از دست می دهید (آب بدنتان خشک می شود) و می میرید.

تصفیه آب به روش اسمز معکوس، هدف استفاده ازممبرین به گونه ای است که شبیه فیلترجهت تولید آب شرب ازآب شور(یا آب آلوده دیگر)عمل کند.

در اسمز معکوس آب شور برروی ممبران تحت فشار قرار میگرد تا عکس عمل اسمزنرمال صورت گیرد.

درنتیجه در یک طرف غشا آب شور به جای رقیق تر شدن(در اسمز نرمال) غیظ تر شده و دور ریزمی گردد.

از طرف دیگر غشا هم آب خالص تصفیه شده خارج می شود.

کاربرد تصفیه آب به روش اسمز معکوس RO
تصفیه آب به روش اسمز معکوس می‌تواند هم برای خالص‌سازی آب و هم برای تغلیظ و بازیافت جامدات حل‌شده در آب خوراک (که آب‌زدایی نامیده می‌شود) مورد استفاده قرار گیرد.

عمومی‌ترین کاربرد RO تعویض یونی، شامل نرم کردن آب با استفاده از سدیم، جهت تخلیص آب مصرفی مورد نیاز برای بویلرهای با فشار کم تا متوسط، می‌باشد .

کیفیت آب تولیدی از RO به‌گونه‌ای است که می‌تواند در چنین فشارهایی بطور مستقیم برای تامین آب جبرانی بویلر مورد استفاده قرار گیرد.

برای بویلرهای با فشار بالاتر و مولدهای بخار، سیستم RO را می‌توان بصورت یک پیش‌تصفیه جهت سیستم تعویض یونی دارای دو بستر (دو ستون مبادله‌کننده) یا یک بستر مختلط (میکس‌بد)، به سیستم تعویض یونی متصل نمود .
استفاده از RO قبل از سیستم تبادل یونی می‌تواند به‌ مقدار قابل ملاحظه‌ای زمان تناوب احیای رزینی را کاهش دهد، همچنین مقدار اسید، باز و پساب ناشی از عملیات احیا را که باید مورد استفاده قرار گرفته و ذخیره گردد را شدیداً کم می‌کند.
در برخی شرایط، یک واحد RO ثانویه می‌تواند جهت ایجادخلوص آب بالاتر بیشتری از یک واحد RO تولید شود.

سیال خروجی از RO می‌تواند بطور مستقیم مورد استفاده قرار گیرد یا در برخی مواقع بسته به خلوص مورد نیاز توسط سیستم تبادل یونی میکس‌بد نرم شود و یا این‌که برای خالص‌سازی بیشتر آب تولیدی، به‌طور پیوسته تحت عمل یونیزاسیون الکتریکی قرار گیرد.

دیگر کاربردهای عمومی تصفیه آب به روش اسمز معکوس RO
1- نمک‌زدایی از آب دریا و آب لب‌شور برای تولید آب آشامیدنی.

این کار در مناطق ساحلی و خاورمیانه که تهیه‌ی آب تازه مشکل می‌باشد، عمومیت زیادی دارد.

2- تولید آب فوق‌خالص برای صنایع میکروالکترونیک.

3- تولید آب با خلوص بالا جهت صنایع داروسازی.

4- تولید آب فرآیندی برای صنایع نوشابه‌سازی و نوشیدنی ها.

5- فرآیند محصولات لبنی.

6- تغلیظ مواد شیرین‌کننده‌ی غلات

7- تصفیه‌ پساب وبازیافت مواد مصرفی درفرآیند، مانند فلزات درصنایع فلزکاری و رنگ‌های استفاده شده در فرآیند پارچه‌بافی.

8- بازیافت آب از فاضلاب شهری و صنعتی.

9- تصفیه آب جهت مصارف تاسیات و موتورخانه

جهت سفارش سیستم های تصفیه اسمز معکوس RO و یا هرگونه خدمات تعمیرونگهداری اسمز معکوس RO باما تماس بگیرید.

تماس باماجهت سفارش انواع تجهیزات وقطعات سیستم های تصفیه به روش اسمز معکوس RO از صفحه فروشگاه بازدید کنید.

فروشگاه

خصوصیات آلودگی آب صنایع تولیدی

1- بر خلاف صنایع معدنی و کشاورزی، شرایط تخلیه آلودگی آب صنایع تولیدی نسبتاً ساده بوده و علت اصلی این امر آن است که پساب صنایع تولیدی تحت تأثیر شرایط پیچیده محیط طبیعی قرار نمی گیرد.

به عبارت دیگر پساب صنایع تولیدی از یک نقطه مشخص تخلیه می گردد که اصطلاحاً به آن منبع آلودگی نقطه ای می گویند.

چنین پسابهایی صدرصد مصنوعی محسوب می شوند و به دلیل آن که به عنوان منابع آلودگی نقطه ای شناخته شده اند، کنترل آلودگی آنها ساده است.

2- تعیین و تشخیص منابع آلودگی صنایع تولیدی از طریق روشهای علمی ساده است اماکنترل این آلودگی ها همیشه آسان نیست و مشکلات پیچیده اجتماعی و سیاسی را به وجود می آورند.

3- تخلیه پسابهای صنایع تولیدی ساده است اما تعیین ترکیب وکمیت آنها دشواربوده و بستگی به نوع صنعت دارد.

4- تاثیر پساب بر محیط زیست به شدت به موقعیت جغرافیایی صنعت بستگی دارد.
الف – اگر تعداد و تراکم صنایع بزرگ در یک ناحیه زیاد باشد احتمال آلودگی وجود دارد اما اگر تعداد صنایع محدود باشد می توان پساب آنها را با بکار گیری روشهای ایده آل کنترل کرد.

ب – استقرار صنایع در مناطق تجاری و مسکونی موجب بروز مشکلات زیست محیطی خواهد شد.

به هر حال به دلیل مزایایی از قبیل موقعیت جغرافیایی، حمل تولیدات و به طور کلی دسترسی سریعتر به بازار مصرف، در پاره ای از موارد صنایع در جوار مناطق تجاری و مسکونی استقرار می یابند.

ج – موقعیت جغرافیایی صنایع (کوهستانی ، دشتی و یا ساحلی ) نقش حساسی را در ایجاد آلودگی محیط زیست ایفا می کند. در نهایت، توان خود پالایی منابع پذیرنده آلاینده ها (رودخانه ، دریا . یا دریاچه ) نیز در کنترل آلودگی و یا گسترش آن باید در نظر گرفته شود.

5- روش تصفیه پساب صنایع تولیدی نیز در مسائل زیست محیطی موثر است.

در پاره ای از کاخانجات ، پساب به صورت مجزا پالایش می شود و در حقیقت هر صنعت،واحد تصفیه خانه مطلوب را بکار می گیرد.

پاره ای از موارد، چند صنعت یک واحد تصفیه خانه مشترک دارند که پس از پالایش اولیه پساب هر صنعت، پساب برای پالایش نهایی به تصفیه خانه مشترک هدایت می شود.

1-4-1- آلودگی آب صنایع غذایی

در صنایع غذای کیفیت و حجم پساب بسیار متغیر است .

به طور کلی پساب این نوع صنایع دارای خصوصیات ذیل است:

الف – کثرت مواد آلی

ب – کثرت مواد زائد نیمه جامد در مواد شناور

ج – تابعیت از تغییرات شدید فصلی

به دلیل آن که در این صنایع از فلزات سنگین وسمی درتولید استفاده نمی شود، پساب این صنایع سمی نیست.

حجم آب پساب صنایع مذکور را می توان از طریق تبخیر کاهش داد و زائدات باقیمانده را یا به عنوان غذای دام و طیور و یا کود به مصرف رسانید.

به طور کلی پساب صنایع غذایی به سه دسته پروتئینی، روغنی و هیدراتهای کربن قابل تقسیم است.

از شاخصهای دیگر پساب صنایع مذکور، غلظت زیاد روغن ، نیتروژن و فسفردرآنها است.

اکسیژن خواهی بیوشیمیایی صنایع ‏(‏BOD)‏نشاسته و تولید نوشابه بسیار زیاد است.

1-4-2- آلودگی صنایع نساجی

طبیعی و مصنوعی بسیار متفاوت است.

در پساب صنایع پشم ریسی BOD مقدار چربی و مواد قلیایی بسیار زیاد است. ‏

پساب صنایع رنگرزی پارچه حاوی انواع مواد آلاینده از جمله رنگ، مواد افزودنی و مواد شیمیایی مختلف می باشد.

کیفیت و کمیت پساب صنایع نساجی بسیار متغیر بوده و با توجه به روند بازار، تغییر می کند.

1-4-3- آلودگی آب صنایع کاغذ و خمیر کاغذ
در فرآیند تولید صنایع کاغذ و مقوا، حجم زیادی آب به مصرف می رسد.

صنایع تولید خمیر کاغذ، گیاهان طبیعی به عنوان مواد خام مورد استفاده قرار می گیرند که درطی این فرآیند، مواد شیمیایی به گیاهان طبیعی افزوده شده و مخلوط به دست آمده در دمای خاص پخته می شود

 نهایت از مخلوط مذکور فقط مواد سلولزی استخراج می شود و مابقی ناخالصی ها به صورت پساب دفع می گردند .

بنابراین بار آلودگی چنین پسابهایی و میزان اکسیژن خواهی شیمیایی‏(‏COD)‏ آنها نیز بسیار زیاد است.

در صنایع کاغذ سازی که عمدتا موادی چون کائولین و رس به خمیر کاغذ اضافه می شود، بار آلودگی زیاد نبوده و پساب چنین صنایعی بیشتر حاوی مواد شناورفیبری و کاغذی می باشد.

1-4-4- آلودگی آب صنایع پالایش نفت

آلایند های اصلی این صنعت شامل نفت است اما آلاینده های دیگر نظیر سولفید هیدورژن و دیگر سولفیدها به همراه فنل و آمونیاک نیز در پساب این صنایع وجود دارند.

1-4-5- آلودگی آب صنایع آهن و فولاد

صنایع آهن و فولاد نیز آب زیادی را در تولیدات خود به مصرف می رسانند.

در این صنایع، پساب فرآیند خنک سازی و پاک سازی کوره ، حاوی آمونیاک ، سیانور، فنل و غیره است.

پساب بخش جمع آوری گرد و غبار، دارای ذرات معلق جامد است که با روغن، آهن و اسید همراه هستند. قسمت اعظم پساب صنایع آهن و فولاد از بخش خنک سازی ، تولید می شود.

تکنولوژی نوین امروز قادر به بازیافت بیش از 90 % از آب مصرفی از پسابهای مذکور است.

1-4-6- آلودگی آب در اثر فعالیت صنایع غیر فلزی
سنگ معدن مس ، طلا و نقره غالباً دارای مقادیر قابل توجهی آرسنیک ،سرب و کادمیم (به عنوان ماده ناخالص) است که قبل از استخراج مس، طلا و نقره باید این ناخالصیها از سنگ مادر جدا شود.

در مورد صنایع غیر فلزی بایستی به بارندگی و ایجاد آلودگی آبهای سطحی و زیر زمینی توجه زیادی مبذول شود.

1-4-7- آلودگی آب صنایع آبکاری
بسیار از مواد مصرفی در صنایع آبکاری حاوی انواع مواد سمی و فلزات سنگین (کادمیم ، روی ، مس و غیره) همچنین سیانور، کروم شش ظرفیتی ، مواد اسیدی و قلیایی است.

پالایش پساب این صنایع در دو مرحله جدا سازی کروم سیانور و اسید باز صورت می پذیرد.

1-4-8- آلودگی آب در اثر فعالیت صنایع چرم
BOD پساب صنایع چرم، که عمدتا طی فرآیند دباغی پوست تولید می گردد بسیار زیاد است. علاوه برBOD، پساب صنایع چرم حاوی کروم، رنگ و مواد معلق جامد است.

1-4-9- آلودگی آب نیروگاههای حرارتی (سوخت فسیلی و اتمی )

نیروگاههای حرارتی حجم عظیمی از آب سیستم خنک کننده را به عنوان پساب، تخلیه می کنند .

نیروگاههای حرارتی که از آب دریا به عنوان آب خنک کننده استفاده می نمایند می توانند موجب آلودگی حرارتی آب دریا شوند.

ازدیاد دمای آب می تواند زیست بوم دریایی را مورد تهدید قرار دهد.

1-4-10 آلودگی آب صنایع سرامیک و سیمان

پساب چنین صنایعی قلیایی بوده و اغلب حاوی مواد مواد معلق معدنی است .

صنایع سرامیک دارای مواد سمی خطرناک هستند و از طرفی تخلیه این پسابها درآب باعث تغییر رنگ آب می شود.

1-4-11- آلودگی آب صنایع شمیایی

پساب صنایع شیمیایی بسیار پیچیده بوده و می تواند همزمان حاوی مواد آلی و معدنی خطرناک و سمی باشد.

علاوه بر مواد سمی و خطرناک ، بوی نامطبوع، حالت ‏ اسیدی یا قلیایی قوی، COD زیاد از دیگر خصوصیات پساب صنایع شیمیایی به شمار می آید.

جهت سفارش پکیج های تصفیه پساب باما تماس بگیرید.

تماس باماجهت سفارش انواع تجهیزات تصفیه پساب یا آزمایش پساب از صفحه فروشگاه بازدید کنید.

فروشگاه