تصفیه آب

تصفیه آب

آب تنها منبعی است که جايگزينی برای آن فعلا وجود ندارد و به همين دليل امروزه تاکيد بر صرفه جويي و استفاده بهينه از منابع آبي می باشد.امروزه تصفيه آب چه به عنوان آب آشاميدنی و چه برای استفاده صنعتي، از اهميت خاصی برخوردار است. در كاربردهاي صنعتي عدم تصفيه مناسب و صحيح آب، دستگاه ها و تجهيزات را متحمل خسارات زيادی كرده و روند عمليات واحد را با مشكل مواجه خواهد ساخت.

رايج ترين روش های تصفیه آب جهت تولید آب آشامیدنی و آب های مورد استفاده در صنايع مختلف:روشهای تصفیه آب

  • - اسمز معکوس (RO)
  • - تصفیه غشایی (MF,UF,NF)
  • - الکترو دیالیز
  • - روش های فیزیکو شیمیایی
  • - روش های تبادل یونی (سختی گیر)
  • - روش های فیلتراسیون (فیلتر شنی و کربنی)
  • - روش های گندزدایی (کلر، ازن، UV)

 

تصفیه آب به روش کلر زن مایع

دستگاه کلرزن به عنوان روشی برای گندزدایی آب در مخازن آب، استخر ها و حوضچه ها و افزایش طول عمر غشاهای پلی آمید و حذف آلودگی‌های میکروبی و میکروارگانیسم‌های موجود در آب از قبیل باکتری‌ها و جلبک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم کلرزن مایع شامل پمپ تزریق از نوع دیافراگمی با پوشش مقاوم در برابر خوردگی و عموما از جنس PVC در ظرفیت‌های مختلف بر مبنای لیتر بر ساعت و فشار کاری بر مبنای Bar محاسبه، طراحی و ساخته می گردد. در این سیستم مخازنی از جنس پلی‌اتیلن به همراه الکتروموتور و شافت و پروانه جهت اختلاط کلر در نظر گرفته شده است.
كلرزنی یكی از شیوه های دیرین گندزدایی آب بوده و به دلیل ایجاد کلر باقی مانده از اولویت خاصی برخوردار می باشد.


عوامل مهم موثر در گندزدایی با کلر:

  1. - غلظت کلر: با بالا رفتن میزان غلظت کلر توان گندزدایی آن افزایش می‌یابد.
  2. - زمان تماس کلر با آب: با افزایش زمان تماس کلر با آب، تاثیرگندزدایی کلر بیشتر می‌گردد. لذا به غلظت کلر کمتری نیاز می‌باشد.
  3. - PH آب: با افزایش PH آب تاثیرگندزدایی کلر کمترمیگردد. لذا به غلظت کلر بیشتری نیاز می باشد.
  4. - دمایی آب: با افزایش دمای آب ، تاثیر گندزدایی کلر بیشتر میگردد .لذا به غلطت کلر کمتری نیاز است .
  5. - مواد خارجی موجود در آب: با افزایش کدورت آب (به دلیل امکان تماس کمتر کلر با میکراورگانیسم ها) تاثیر گندزدایی کلر کمتر می گردد. لذا به غلظت کلر بیشتری نیاز می باشد.

محصولات کلرزنی شرکت آرکاگستر به منظور میکروب‌زدایی آب خام و ضد عفونی آب‌های میکروبی، گندزدایی آب چاه، حذف جلبک‌ها، باکتری های پاتوژن و کلیفرم آب و هر نوع آلودگی موجود در آب و با دستگاه تزریق کلر و یا تزریق هر نوع ماده شیمیایی اسیدی و قلیایی بر اساس نوع کاربری آن در حالت تزریق مایع و گازی عرضه می‌گردد.

کلرزن مایع

 

تصفیه آب به روش کلر زن گازی

سیستم کلرزن گازی شامل دستگاه تزریق دیواری اتوماتیک به همراه دستگاه وکیوم رگلاتور و نیز دستگاه انژکتور به همراه بوستر پمپ و دستگاه تعویض کننده و دستگاه آنالایزر جهت نشان دهنده میزان کلر باقی مانده به همراه پمپ نمونه گیری و تابلوی فرمان و نیز سیلندر گاز در نظر گرفته شده است. کلرزنی دارای کاربردی گسترده در صنعت تصفیه آب و فاضلاب است و درحال حاضر از بین مواد گندزدا استفاده از کلر برای گندزدایی بدلیل ارزان بودن و قدرت میکروب کشی و اثر ابقایی نسبتاً خوب آن، متداول‌ترین روش در دنیا و از جمله کشور ما می‌باشد.

از کلر در سیلندرهای فلزی به ابعاد متفاوت قرار دارد که محتوی ۲ تا ۵۰ کیلوگرم کلرند. برای ایستگاه‌های مهم، مخزن‌های ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلوگرمی کلر استفاده می‌شود. در قسمت پایین این ظرف ها، کلر به حالت مایع و در قسمت بالا به حالت گاز است. فشار گاز کلر با فشار میعان آن در دمای محیط برابر است. برای تاسیسات متداول که دبی کار خیلی بزرگ نیست، فاز گازی سیلندر به کار برده می‌شود.

اصول سترون‌کردن با گاز کلر به این صورت است که گاز کلر پس از کاهش قبلی فشار با آب مخلوط می‌شود و سپس شیره کلردار حاصل طبق مقادیر تعیین شده بوسیله مهندس شیمی، در آب مورد تصفیه وارد می‌شود. کلر را می‌توان بصورت گاز کلر و کلر مایع استفاده کرد. کلر، گاز خطرناک بوده و کار با آن نیاز به احتیاط‌های لازم دارد و از آنجایی که کلر گازی سمی، محرک و میزان حد مجاز آستانه آن در هوای استنشاقی معادل 3 میلی‌گرم درمترمکعب مطابق با استانداردهای (TLV) خفه‌کننده برای انسان است و تنفس گاز کلر به مقدار زیاد باعث مسمومیت بسیار شدید و گاهی مرگ می‌شود لذا استفاده از کلر زن گازی باید با توجه به رعایت ضوابط ایمنی خاصی صورت گیرد تا از بروز احتمالی حوادث و خطرات جانبی و مالی ناشی از نشت گاز درمحیط کار و محیط زیست جلوگیری شود لذا استفاده از سیستم کلر زن مایع با توجه به مزایای آن بیشتر توصیه شده است.

تصفیه آب به روش کلر زنی گازی

 

سيستم تصفيه آب به روش فرابنفش – سيستم UV

استفاده از UV به تنهايی جهت تصفیه آب کافی نیست و عموما به عنوان يک روش جهت ميكروب‌زدايی مضاعف در كنار روش های ديگری چون كلرزنی، اسمز معکوس و … بكار گرفته شود دستگاه‌های UV می‌توانند به وسيله تابش اشعه ماوراء بنفش به آب، ميكروارگانيزم‌های موجود در آب را غير‌فعال كنند. به خاطر همین مسئله در بسياری از موارد استفاده از اين دستگاه‌ها در كنار سایر دستگاه‌ها، به عنوان يک شيوه ميكروب‌زدايی مضاعف توصيه می‌شود.

 

موارد کاربرد UV

  • - اکسیداسیون پیشرفته پسابهای صنعتیسیستم uv
  • - ضد عفونی پساب های سیستم‌های تصفیه
  • - ضد عفونی آب‌های آشامیدنی

 

ویژگی‌های دستگاه‌های UV

  • - عدم تاثیر بر طعم، رنگ، بو و املاح موجود در آب
  • - تخریب کامل و آنی ساختار میکرو ارگانیسم‌ها
  • - استفاده از شیشه کوارتز فرانسوی
  • - بدون عوارض جانبی، باقیماندگی یا خوردگی
  • - عدم نیاز به استفاده از مواد شیمیایی نظیر کلر یا ترکیبات آن
  • - کمترین مصرف برق و راهبری آسان

 

اسمز معكوس

روشی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به گونه ای طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان می‌یابد. این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس خواهد گردید. اسمز معکوس (Reverse Osmosis) یا به طور اختصار RO یک تکنولوژی است که تقریبا در هر صنعتی که احتیاج به تفکیک مواد حل شده از حلال باشد (معمولا حلال آب است) عمومیت پیدا کرده است. متداولترین مورد استفاده RO در تهیه آب خالص است. در صنعت جهت تهیه آب DM استفاده زیادی از RO می شود. فرآیند RO در تهیه آب آشامیدنی از طریق نمک زدایی آب دریا و حتی بهبود مزه آب از طریق حذف آلودگی های مضر، مورد استفاده قرار می گیرد. بعنوان مثال به كمك این روش می توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه كرد. اسمز معكوس می تواند تا ۹۸% مواد معدنی حل شده و مواد آلی و كلوئیدی آب را حذف كند.RO یک تکنولوژی است که تقریبا در هر صنعتی که احتیاج به تفکیک مواد حل شده از حلال باشد (معمولا حلال آب است) عمومیت پیدا کرده است. متداولترین مورد استفاده RO در تهیه آب خالص است. در صنعت جهت تهیه آب DM استفاده زیادی از RO می شود. فرآیند RO در تهیه آب آشامیدنی از طریق نمک زدایی آب دریا و حتی بهبود مزه آب از طریق حذف آلودگی های مضر، مورد استفاده قرار می گیرد. بعنوان مثال به كمك این روش می توان از آب شور، آب آشامیدنی مطلوب تهیه كرد. اسمز معكوس می تواند تا ۹۸% مواد معدنی حل شده و مواد آلی و كلوئیدی آب را حذف كند.

تبادل یونی

تبادل یونی تبادل یون‌ها بین دو الکترولیت یا بین یک محلول الکترولیت و یک ترکیب است. در بیشتر موارد این اصطلاح به فرایندهای تصفیه، جداسازی و ضدعفونی محلول‌های آبی و دیگر محلول‌های حاوی یون با پلیمر جامد یا کانی مبدل یون اطلاق می‌شود. یکی از روش های تصفیه آب استفاده از رزین های تعویض یون می باشد. رزین در انواع و گریدهای مختلفی تولید می گردد و در صنایع گسترده ای جهت تولید آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند تبادل یونی به علت سهولت اجرا، هزینه کم و کارآیی بالا یکی از مناسب­ترین روش­های بهبود کیفیت آب­های آلوده به نیترات است. در ت‍ه‍ی‍ه‌ و ت‍ص‍ف‍ی‍ه‌ آب‌ م‍ورد ن‍ی‍از ب‍رای‌ ک‍ارب‍رده‍ای‌ م‍خ‍ت‍ل‍ف‌ ن‍ظی‍ر اس‍ت‍ف‍اده‌ در ک‍ش‍اورزی‌، ش‍رب‌ و ص‍ن‍ع‍ت‌ ف‍رآی‍ن‍ده‍ای‌ م‍خ‍ص‍وص‍ی‌ ان‍ج‍ام‌ م‍ی‌گ‍ی‍رد ک‍ه‌ ی‍ک‍ی‌ از آن‍ه‍ا روش‌ ت‍ب‍ادل‌ ی‍ون‍ی‌ م‍ی‌ب‍اش‍د و در ح‍ال‌ ح‍اض‍ر اک‍ث‍ر ن‍ی‍روگ‍اه‌ه‍ای‌ ک‍ش‍ور از ای‍ن‌ روش‌ ب‍ه‍ره‌ م‍ی‌ب‍رن‍د ب‍ه‌ دلای‍ل‌ م‍خ‍ت‍ل‍ف‌ ران‍دم‍ان‌ ن‍ی‍روگ‍اه‌ه‍ای‌ ک‍ش‍ور ک‍م‍ت‍ر از م‍ق‍ادی‍ر پ‍ی‍ش‍ب‍ی‍ن‍ی‌ ش‍ده‌ در گ‍ذش‍ت‍ه‌ م‍ی‌ب‍اش‍د ی‍ک‍ی‌ از دلای‍ل‌، طراح‍ی‌ ن‍ام‍ن‍اس‍ب‌ س‍ی‍س‍ت‍م‌ اس‍ت‌.

فیلتر شنی در سیستم های تصفیه آب

متداولترین روش مورد استفاده در حذف بیشتر مواد کلوئیدی فیلتراسیون می باشد. فرایند فیلتراسیون مورد استفاده در تصفیه آب شامل عبور آب از میان یک بستر محتوی مواد دانه ای مانند شن، آنتراسیت، گارنت یا کربن فعال می باشد. با عبور آب از میان بستر ذرات معلق در فضاهای منفذی بستر به دام افتاده و بنابراین از جریان آب حذف می شوند. بسته به نوع کاربرد، کیفیت جریان ورودی و کیفیت مورد نیاز جریان خروجی این صافی ها به صورت تک بستری یا چند بستری طراحی و تولید می گردند. فیلتر شنی در دو دسته عمودی و افقی مورد استفاده قرار می گیرند و کاربرد آنها بیشتر در تصفیه خانه های کوچک می باشد جنس بدنه آنها آهنی با پوشش رنگهای ضد خوردگی است و همیشه فضای لازمی برای انبساط شستشوی معکوس صافی در این نوع صافی ها پیش بینی می‌گردد.

تصفیه آب پرورش ماهی

در یک سیستم مداربسته که آب مورد استفاده ماهیان از نظر اکسیژن فقیر شده و مواد سمی و فضولات آن زیاد شده است، با حذف مواد معلق توسط میکروفیلتر و تبدیل آمونیوم تولید شده به نیتریت و نیترات زیر حد مجاز توسط بیوفیلترها و تزریق اکسیژن مایع خالص بوسیله راکتورهای مخلوط کن و ضدعفونی کردن، آب احیا می شود و مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد. در این تصفیه فیزیکی و شیمیایی دقت عمل و سرعت ضرورت دارد بطوریکه کوچکترین اختلال در عمل تصفیه و احیا سبب مرگ و میر شدید آبزیانی که از آب بازگشتی استفاده می کنند می شود. چنین ظرافتی سبب می شود که کنترل کیفیت آب بطور دائمی صورت گیرد و عمل تصفیه بدون کوچکترین توقفی انجام شود. به همین دلیل اتوماسیون نقش مهمی در صحت عمل چنین سیستمی ایفا می کند. پس از اندازه گیری عوامل حیاتی در آب مورد استفاده ماهیان، اطلاعات بدست آمده را تجزیه و تحلیل می کنند. چنین نیازی سبب می شود که صنعت نقش مهمی در اندازه گیری عوامل و تجزیه و تحلیل و اصلاح آنها داشته باشد.
تصفیه فیزیکی و شیمیایی و احیای مجدد آب (تصفیه آب) در سیستم مداربسته در مصرف آب و ابعاد زمین مورد نظر موثر است و زمان رشد را به حداقل می رساند، بطوریکه یک محصول در مدت یک سال چند بار قابل عرضه به بازار است. کنترل دما از عوامل مهم دیگری است که سبب کاهش دوره پرورش می شود.
در این سیستم فاکتورهای مورد نیاز تغذیه ماهی در شرایط مطلوب است. در نتیجه در مصرف غذا صرفه جویی می شود و در نهایت هزینه های تمام شده نیز کاهش می یابد که خود یکی از مزایای این سیستم است.
بخشهای سیستم مداربسته عبارتند از:

  • - چند حوضچه بتنی
  • - میکروفیلتر
  • - پمپ سیرکوله
  • - فیلتر بیولوژیک
  • - پمپ هواده
  • - مخروط تزریق اکسیژن مایع
  • - اتاق کنترل
  • - موتور ژنراتور
  • - اشعه uv
  • - غذاده خودکار
  • - ازن

هدف کلی در یک سیستم مداربسته پرورش آبزیان استفاده مجدد از آب و افزایش تراکم ماهی در استخرهای پرورشی است. طبق محاسبات انجام شده، با احیای مجدد آب و ایجاد شرایط زیست مناسب در استخرها، با تراکم بالا می توان مصرف آب را تا یک هفتادم کاهش داد که این خود در پرورش و فراگیر کردن آن در مزارعی که آب و زمین مختصری دارند، تحول بوجود می آورد.
عملکرد سیستم مداربسته پرورش ماهی مبتنی بر گردش آب موجود در استخرها و احیای مجدد آن از لحاظ اکسیژن مورد نیاز، دفع مواد زائد،تصفیه کردن مواد سمی، تنظیم PH و گندزدایی است.

تصفیه آب تصفیه آب,تصفیه آب پروش ماهی

سیستم تصفیه آب استخر

استخر در مدل‌ها و ابعاد مختلف وجود دارد. ولی تقریباً همه آن ها، از استخر شخصی کوچک گرفته تا استخر موج یک پارک آبی، با فرآیند مشابهی کار می کنند. استخرها از ترکیب تصفیه و برقراری توازن شیمیایی به طور پیوسته برای تنظیم کردن حجم عظیم آب استفاده می کنند. بهترین روش مورد استفاده در دنیا جهت تصفیه آب استخرهای شنای سرپوشیده یا سرباز (خصوصی و عمومی) و تصفیه آب و از بین بردن جلبك در آبنماها در حال حاضر استفاده از ازن می باشد که به علت مزایای فراوان و توانایی بسیار بالای این روش، استفاده از آن روز به روز در حال گسترش است. ازن قویترین اکسید کننده تجاری در دنیا شناخته شده و تمام میکروارگانیسم ها از جمله باکتریها، ویروسها، اسپورها و تخم انگلها را از بین می برد و همچنین به علت اكسید كنندگی بالا مانع از رشد جلبك ها می گردد.

 

تجهیزات دستگاه تصفیه آب استخرسیستم تصفیه آب استخر

  • - یک قسمت گود حوض مانند ( کاسه استخر)
  • - پمپ
  • - فیلتر
  • - تغذیه کننده شیمیایی
  • - سیستم تخلیه
  • - سیستم برگشت
  • - سیستم لوله کشی برای موارد بالا

 

 

فرآیند کلی تصفیه آب در استخر

فرآیند کلی تصفیه آب در استخر شامل یک سیکل مدار بسته است. پمپ، آب استخر را در سیستم تصفیه و تزریق مواد شیمیایی به گردش درمی‌آورد که باعث می‌شود تا همواره آبی عاری از زباله و باکتری در استخر داشته باشیم .

مکانیسم اثر ازن و کلر بر روی میکرو ارگانیسم ها کاملاً متفاوت است. ازن بر روی دیواره میکرو ارگانیسم ها تأثیر می گذارد در حالی که کلر می بایستی از دیواره عبور کرده و دقیقاً روی هسته عمل کند بنابر این ازن ۳۰۰۰ بار سریعتر از کلر عمل استریل نمودن را انجام داده و چون ازن روی دیواره تأثیر می گذارد طیف استریل کنندگی آن بسیار گسترده می باشد. کلر با بعضی ازاملاح آب تشکیل نمک داده که این نمک برروی سطوحی مثل کاشی و سرامیک رسوب می دهد، در صورتی که ازن نه تنها تشکیل نمک نداده بلکه به شفاف سازی آب کمک می کند. بدین صورت که بار ذرات معلق ریز (کلوئیدی) در آب را که باعث تیرگی آب می شوند را خنثی نموده و ذرات معلق را به هم می چسباند، که بدین ترتیب باعث موثرتر عمل کردن فیلتر موجود می شود. ازن ناپایدار بوده و پس از مدتی به اکسیژن بر می گردد به همین علت نمی توان آن را در جایی نگه داشته یا فشرده و جابجا کنیم و به همین علت باید ازن همواره در محل تولید شود، که این باعث شده ازن به عنوان یک استریل کننده Safe شناخته شود.
 

فواید ازن در تصفیه آب استخر

  • 1- باکتریها به مرور زمان نسبت به ازن مقاوم نمی شوند.
  • 2- ازن هیچ باقیمانده سمی در آب باقی نمی گذارد.
  • 3- ازن بر خلاف کلر باعث رسوب کربنات کلسیم و تشکیل رسوب در سطح استخر نمی گردد.
  • 4- ازن توسط ازن ژنراتورها در محل تولید می شود و نیاز به نگهداری ندارد.
  • 5- ازن به منعقد کردن مواد آلی کمک می کند، بنابر این فیلترهای شنی موثر عمل کرده و قادر به حذف مواد کلوئیدی ریز می گردد كه در نتیجه باعث حذف جاروكشی كف استخرها می شود.
  • 6- ازن تولید شده سه اتمی به آرامی به اکسیژن نوزاد تبدیل می شود و باعث ماندگاری اکسیژن محلول در آب و درخشندگی آن و عدم نیاز به تعویض آب می گردد.

 

تصفیه آب استخر با استفاده از فیلتراسیون

صافی های تصفیه به منظور جداكردن آلودگی ها و ذرات از آب استخر، مورد استفاده قرار می گیرند و در سه نوع می باشند:

  • 1- صافی‌های شنی
  • 2- صافی‌های دیاتمی
  • 3- پلیمری (فایبرگلاس)

 

فیلتر شنی استخر

فیلتر شنی استخر پر طرفدارترین سیستم تصفیه آب برای استخرهای خانگی، خصوصی و عمومی می باشد. قدرت تصفیه مناسب با کمترین هزینه تعمیر و نگهداری مهمترین عامل این استقبال می باشد. اما فیلترهای شنی مدل های متفاوتی دارد که با شناخت بیشتر این مدلها می توان انتخاب دقیق تر و مناسب تر داشته باشیم. مراحل تصفیه در فیلترهای شنی به این صورت است كه آب برگشتی استخر از بالا بر روی لایه های شن ریخته می شود و پس از عبور از لایه های مختلف شن ذرات معلق خود را باقی می گذارد و از انتهای مخزن خارج می گردد پس از مدتی كاركرد، صافی كثیف می شود و فشار آب ورودی به صافی ها افزایش می یابد لذا صافی باید تمیز گردد. به عبارت دیگر صافی ها پس از مدتی كاركرد ذرات معلق چربی داخل آب را به خود جذب می نمایند كه این مسئله باعث می شود آب براحتی از صافی عبور نكند و در نهایت افت فشار در صافی زیاد شود. افزایش فشار در فشار سنج ورودی صافی و یا كاهش آب در ورودی های استخر نشانگر این مسئله است كه صافی ها كثیف شده اند و باید تمییز گردند.