سیستم تصفیه آب صنعتی چیست و چگونه کار می کند؟

سیستم تصفیه آب صنعتی چگونه کار می کند؟

سیستم تصفیه آب صنعتی چیست و چگونه کار می کند؟ تصفیه آب صنعتی با انواع نیازهای تصفیه و جداسازی مواجه می شوند. رنج آن ها میتواند از فرآیندهای نسبتا فشرده و ساده تا پیچیده  چند واحدی که کاربردهای مختلفی را ارائه می دهند، متغیر باشند. اگر در زمینه تصفیه آب تازه کار هستید، ممکن است بپرسید “سیستم تصفیه آب صنعتی چیست و چگونه کار می کند؟

 

از آنجایی که تصفیه آب صنعتی خانواده پیچیده ای از فن آوری ها و سیستم ها است، این مقاله بر ارائه خلاصه ای از یک نمای کلی در سطح بالا از فناوری هایی که معمولاً استفاده می شوند و نحوه عملکرد آنها  تمرکز می کند تا به شما در درک بهتر بهترین راه حل های ممکن برای تاسیسات خود کمک کند. همچنین برای خرید دستگاه تصفیه آب صنعتی میتوانید به دسته بندی مربوط به آن در سایت فرآب کالا مراجعه کنید.

 

سیستم تصفیه آب صنعتی چیست؟

 

 

یک سیستم تصفیه آب صنعتی، آب را تصفیه می کند، بنابراین برای استفاده معین، چه برای مصرف، چه برای تولید و یا حتی دفع مناسب تر است . گفته می‌شود، هر سیستم بسته به نیاز تأسیسات متفاوت خواهد بود و بسیاری از فناوری‌های سازنده این سیستم‌ها می‌توانند مشابه باشند. به طور کلی، برخی از سیستم های تصفیه آب صنعتی مورد نیاز معمولاً عبارتند از:

 

• سیستم های تصفیه آب خام
• سیستم های تصفیه آب تغذیه دیگ بخار
• سیستم های تصفیه آب برج خنک کننده
• سیستم های تصفیه فاضلاب

 

فناوری‌های انتخاب‌شده و به ترتیب ظاهر شدن آنها در هر سیستم تصفیه آب بسته به آلاینده‌هایی که باید حذف شوند متفاوت است، اما می‌توان آنچه را که ممکن است در این چهار سیستم تصفیه صنعتی رایج مشاهده می شود، محدود کرد. موارد زیر به تفکیک مواردی که ممکن است در یک سیستم تصفیه آب معمولی گنجانده شود آورده شده است:

 

سیستم های تصفیه آب خام چیست؟

آب خام هر آب تصفیه نشده ای است که به طور طبیعی در محیط زیست از جمله منابعی مانند آب باران، آب های زیرزمینی، چاه ها، دریاچه ها و رودخانه ها وجود دارد. در محیط های صنعتی، آب خام ممکن است برای خنک کردن، شستشو، فرمولاسیون محصول یا حتی مصرف انسان در صورت تصفیه مناسب استفاده شود. سیستم‌های تصفیه آب خام برای پیش تصفیه و بهینه‌سازی آب منبع، معمولاً با چشم‌اندازی به سمت بهبود راندمان تولید و عملکرد فرآیند برای یک کاربرد خاص، استفاده می‌شوند.

به عنوان مثال می توان به پیش تصفیه آب تغذیه برج خنک کننده/دیگ بخار، آب فرآیند/تولید و/یا آب برای آشامیدن اشاره کرد. اغلب، تصفیه آب خام بر محافظت از تجهیزات پایین دست در برابر پوسته پوسته شدن، رسوب، خوردگی و سایر اشکال آسیب یا سایش زودرس ناشی از آلاینده های موجود در آب منبع متمرکز است. سیستم های تصفیه آب خام معمولاً جامدات معلق/کلوئیدی، سیلیس/سیلیکای کلوئیدی، آهن، باکتری ها و سختی را حذف می کنند.

 

تصفیه آب صنعتی چگونه عمل می کنند؟

سیستم های تصفیه آب خام حول اهداف و کاربردهای خاص تصفیه طراحی شده اند، بنابراین، فرآیند ممکن است از یک تاسیسات به دیگری متفاوت باشد. با این وجود، مراحل زیر نشان می دهد که یک سیستم تصفیه آب خام معمولاً چگونه کار می کند:

 

• مکیدن

آب خام از طریق نیروی جاذبه یا پمپ به داخل دستگاه وارد می شود. این آب از یک شبکه فلزی یا صفحه توری عبور داده می شود تا از ورود اجسام بزرگ به سیستم جلوگیری شود.

 

• عمل شفاف سازی آب

سپس مرحله شفاف سازی آب را داریم ، که یک فرآیند چند مرحله ای است که برای حذف جامدات معلق از محلول استفاده می شود . شفاف‌سازی با انعقاد شروع می‌شود، جایی که تنظیمات شیمیایی و/ یا pH باعث می‌شود ذرات شروع به جمع شدن در کنار هم کنند و به دنبال آن لخته‌سازی انجام می‌شود که شامل تحریک  فیزیکی برای تشویق به منظور تشکیل ذرات بزرگ‌تر است.  سپس یک مرحله ته نشینی می آید، جایی که جریان به سمت یک ته نشین کننده گرانشی جریان می یابد که به جامدات اجازه می دهد تا در جایی که به عنوان یک پوشش لجن شناخته می شود، ته نشین شوند. در نهایت، جریان از طریق یک فیلتر شنی جاذبه ای فیلتر می شود تا ذرات کوچکی که ته نشین نشده اند را به دام بیندازند.

 

• عمل گند زدایی آب

اگر آلودگی بیولوژیکی و/ یا قابل شرب بودن آب نگران کننده باشد، ممکن است آب برای حذف هر گونه پاتوژن ضد عفونی شود  گندزدایی ممکن است از طریق استفاده از  گندزدا های ‌کننده‌های شیمیایی (مانند کلر)، گند زداهای فیزیکی  مانند UV یا گرما، و همچنین برخی از اشکال فیلتراسیون غشایی انجام شود.

 

• نرم کننده آهک

در برخی موارد، یک مرحله نرم‌کننده آهک ممکن است برای کاهش سختی در جریان‌های با محتوای مواد معدنی یا سولفات بالا اضافه شود. این فرآیند شامل استفاده از آهک یا سودا آهک برای افزایش pH جریان است که به نوبه خود مواد معدنی را تشویق می کند تا بطور ناگهانی با رسوب در محلول از آن خارج شوند.

 

• تبادل یونی (IX)

در برخی موارد، سیستم تصفیه آب خام ممکن است شامل یک واحد IX برای حذف سختی یا سایر نیازهای تصفیه  تخصصی باشد . در نرم شدن یا کاهش  IX، یک جریان از طریق یک رزین کاتیونی اسیدی قوی هدایت می شود که با سدیم “شارژ” شده است. همانطور که آب از طریق جریان می یابد، رزین یون های کلسیم یا منیزیم ایجاد کننده سختی را جذب می کند، در حالی که یون های سدیم را در جریان آزاد می کند.

 

• توزیع

پس از تصفیه، آب پمپ می شود یا برای استفاده در جای دیگری از تاسیسات به راحتی هدایت می شود.

 

• فیلتراسیون غشایی

از آنجایی که سیستم های میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF) در چند دهه اخیر مقرون به صرفه تر شده اند، به طور فزاینده ای به جای فناوری های معمولی مانند شفاف سازی و نرم شدن یا کاهش آهک (lime softening ) مورد استفاده قرار می گیرند.

 

سیستم های تصفیه آب خوراک بویلر چه هستند؟

سیستم‌های تصفیه آب تغذیه دیگ بخار(بویلر) برای محافظت از اجزای واحد بویلر و لوله‌ها در برابر آسیب ناشی از آلاینده‌های خاص موجود در دیگ بخار و/یا تغذیه ترکیبی  استفاده می‌شوند. این آلاینده ها ممکن است شامل جامدات محلول، جامدات معلق و مواد آلی مانند آهن، مس، سیلیس، کلسیم، منیزیم، آلومینیوم، سختی و گازهای محلول باشند. بدون تصفیه مناسب، آب تغذیه دیگ می تواند باعث پوسته پوسته شدن، خوردگی و رسوب دیگ و تجهیزات پایین دستی شود که می تواند منجر به توقف پرهزینه کارخانه، هزینه تعمیر و نگهداری گران، افزایش مصرف سوخت و خرابی دیگ شود.

 

سیستم های تصفیه آب خوراک بویلر چگونه کار می کنند؟

یک سیستم تصفیه آب تغذیه موثر دیگ بخار با حذف ناخالصی های مضر قبل از ورود آب به دیگ و همچنین کنترل اسیدیته و هدایت و انتشار آب کار می کند.

در حالی که انواع تصفیه متفاوت هستند، یک سیستم معمولی  احتمالا شامل  یک تصفیه اصلی بسته به فشار دیگ بخار، استفاده از بخار و مواد شیمیایی تغذیه دیگ وترکیب آب می شود. سیستم تصفیه آب تغذیه بویلر معمولاً شامل برخی یا همه مراحل زیر است:

 

• مکیدن (مصرف) آب ترکیبی

دیگ های بخار به دلیل مصرف بخار ، عدم بازگشت میعانات و هم چنین  نشتی آب از دست می دهند . این آب باید با چیزی که به آب ترکیبی معروف است جایگزین شود. آب ترکیبی ممکن است از منبع شهری تصفیه شده یااز سیستم تصفیه آب خام گرفته شود.

 

• فیلتراسیون

جریان معمولاً از طریق یک یا چند واحد فیلتراسیون برای حذف رسوب، کدورت و مواد آلی فیلتر می شود و زمان زیادی برای  پیش تصفیه قبل از IX و سایر تجهیزات صرف می شود، واحدهای فیلتراسیون غشایی می توانند وسیله ای مقرون به صرفه برای جلوگیری از رسوب گیری و نگهداری بیش از حد تجهیزات پایین دستی باشند.

 

• نرم شدن IX یا تبادل یونی

اغلب برای حذف سختی از آب تغذیه دیگ بخار، از جمله بی کربنات ها، سولفات ها، کلریدها و نیترات ها استفاده می شود. این کار با استفاده از یک رزین نرم کننده انجام می شود، که معمولاً یک رزین کاتیونی اسیدی قوی است که به آن اجازه می دهد تا به طور موثر یون های سختی را از جریان جذب کند.

 

• قلیان زدایی

قلیایی بودن می تواند باعث ایجاد کف وانتقال به بویلرها شده و در ادامه باعث خوردگی در لوله کشی شود. بنابراین، جریان های تغذیه دیگ بخار اغلب با آنیون قوی IX یا اسید ضعیف IX و به دنبال آن گاز زدایی ، برای حذف یون های بی کربنات، سولفات و نیترات و کاهش pH تصفیه می شوند.

 

• اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF)

RO و NF همیشه برای تصفیه آب تغذیه بویلر استفاده نمی شوند، اما می توانند برای حذف باکتری ها، نمک ها، مواد آلی، سیلیس و سختی مفید باشند. RO و NF هر دو نوع فیلتراسیون غشایی هستند، به این معنی که آنها از یک غشای نیمه تراوا برای جذب هر گونه آلاینده بیش از حد بزرگ استفاده می کنند، آنها اجازه عبور آلاینده ها را نمی دهند در حالی که به مولکول های آب اجازه می دهند از طریق آنها عبور کنند.

 

• تبادل یون اولیه (IX)

برای حجم زیاد آب یا دیگ های فشار قوی، ممکن است به جای فیلتراسیون غشایی از دیونیزه کننده ها استفاده شود. IX معمولاً آب با کیفیت تری تولید می کند و عملکرد بهتری دارد.

 

• هوازدایی یا گاز زدایی

پس از سایر مراحل تصفیه، آب ترکیبی و میعانات حاصل از سیستم دیگ بخار ترکیب شده و گاز زدایی می شود. هوازدایی/گاز زدایی حذف اکسیژن محلول و دی اکسید کربن از جریان مایع است که برای جلوگیری از خوردگی مهم است.

 

• Polishing جلا دادن

بسته به مقررات دیگ بخار، ممکن است به فناوری های Polishing نیاز باشد. این مرحله می تواند به دنبال RO یا IX اولیه باشد. فن‌آوری‌های معمولی Polishing عبارتند از: دیونیزاسیون (DI)، الکترودیونیزاسیون (EDI)، یا دیونیزاسیون قابل احیا offsit.

 

• توزیع

پس از تمام مراحل تصفیه، آب تغذیه دیگ بخار به دیگ بخار منتقل می شود و در آنجا گرم می شود تا بخار ایجاد شود. سپس میعانات را می توان با آب  ترکیبی تصفیه شده ترکیب کرد و چرخه دوباره شروع می شود.

اگرچه این مراحل معمولا برای تمامی دیگ های بخار ممکن اسن مورد استفاده قرار گیرد . اما ترکیب منحصر بفرد شیمیایی دیگ بخار خود مشخص کننده نوع فناوری مورد استفاده برای تصفیه آب است . بنابراین توصیه می شود قبل از هر اقدام با سازنده دیگ و هم چنین یک متخصص این حوزه برای تشخیص نوع فناوری مفید برای دیگ بخار مشورت نمایید.

 

سیستم برج خنک کننده تصفیه آب صنعتی

سیستم های تصفیه آب برج خنک کننده برای محافظت از اجزای برج خنک کننده در برابر آسیب ناشی از آلاینده های موجود در آب تغذیه، آب گردشی و/یا آب دمنده استفاده می شود. این آلاینده ها ممکن است شامل کلریدها، سختی، آهن، مواد بیولوژیکی، سیلیس، سولفات ها، TDS و یا TSS باشند. آب تغذیه برج خنک کننده تصفیه نشده می تواند باعث پوسته پوسته شدن، خوردگی، رشد بیولوژیکی و رسوب گیری تجهیزات برج خنک کننده شود که می تواند منجر به توقف پرهزینه کارخانه، کاهش بهره وری و هزینه های بیش از حد تعمیر و نگهداری یا تعویض تجهیزات در طول زمان شود.

 

عملکرد سیستم برج خنک کننده تصفیه اب صنعتی

یک سیستم تصفیه آب موثر برج خنک کننده با حذف ناخالصی های مضر مطابق با توصیه های سازنده برای الزامات کیفیت آب برای نوع برج خنک کننده استفاده می شود. در حالی که ترتیب مراحل تصفیه بسته به نیاز تجهیزات برج خنک کننده و مواد شیمیایی تغذیه، ترکیب و آب دمنده متفاوت است، یک سیستم تصفیه آب برج خنک کننده معمولی معمولاً شامل مراحل زیر است:

 

• مکیدن(جذب) آب ترکیبی

همانطور که آب در یک سیستم برج خنک کننده به گردش در می آید، بخشی از آن در اثر تبخیر از بین می رود، برای تخلیه شدن  نشت می کند. این آب باید با چیزی که به آب ترکیبی معروف است جایگزین شود. مانند آب ترکیبی دیگ بخار، آب ترکیبی  برج خنک کننده ممکن است از منابع مختلفی گرفته شود، اعم از آب خام، منابع آب شهری، چاه ها یا فاضلاب کارخانه های بازیافتی. در برخی موارد، آب منبع باید برای سختی یا حذف سیلیس و/یا تنظیم pH نیز تصفیه شود.

 

• فیلتراسیون

پس از جذب، جریان معمولاً از طریق یک یا چند واحد فیلتراسیون برای حذف رسوب، کدورت و مواد آلی فیلتر می‌شود. همانطور که قبلا ذکر شد، هنگامی که فیلتراسیون برای پیش تصفیه قبل از IX و سایر تجهیزات استفاده می شود، می تواند یک وسیله مقرون به صرفه برای جلوگیری از رسوب و نگهداری بیش از حد تجهیزات پایین دستی حساس تر باشد.

 

• نرم شدن یا کاهندگی

اگر سختی بالایی در آب منبع/ ترکیبی وجود داشته باشد، در صورت وجود این آلاینده ها  می توان از رزین نرم کننده یا نرم کننده غشایی استفاده کرد. ه، در غیر این صورت باعث رسوب و زنگ زدگی می شوند. بسته به کیفیت آب تغذیه، نرم شدن می تواند کارایی استفاده از آب برج خنک کننده را بهبود بخشد.

 

• افزودن شیمیایی

در مرحله بعد، جریان معمولاً تحت نوعی عملیات شیمیایی قرار می گیرد که می تواند شامل استفاده از بازدارنده های خوردگی برای خنثی کردن اسیدیته ؛ جلبک کش ها یا بیوسیدها برای کاهش رشد آلاینده های بیولوژیکی؛ و/یا بازدارنده های رسوب برای جلوگیری از تشکیل رسوب آلاینده ها بر روی لوله ها و سایر اجزا باشد.

 

• فیلتراسیون جریان جانبی

بسیاری از برج های خنک کننده برای گردش مجدد آب پس از استفاده طراحی شده اند. در این صورت، یک واحد تصفیه جریان جانبی برای حذف هر گونه آلاینده مشکل زا که از طریق آلودگی معلق، نشتی و غیره وارد شده اند مفید خواهد بود. حدود 10 درصد از آب در گردش از طریق فیلتراسیون چندمرحله ای یا واحد یا فناوری فیلتراسیون   SAMCO با کیفیت بالا فیلتر می شود.

 

• بعد از تصفیه

انواع مختلفی از گزینه های پس از تصفیه وجود دارد که ممکن است بسته به شرایط کارخانه  مورد استفاده قرار گیرد. اگر مقادیر زیادی آب برای خنک‌ سازی مورد نیاز باشد، یا اگر آب در محل تأسیسات کمیاب باشد، کارخانه ها ممکن است تصمیم بگیرند که آب دمنده را با RO یا IX تصفیه کرده و مجدداً از آن استفاده کنند.

 

 سیستم های تصفیه آب فاضلاب صنعتی چیست؟

سیستم تصفیه فاضلاب برای تبدیل جریان های مصرف شده به پساب استفاده می شود که می تواند مورد استفاده مجدد قرار گیرد یا به طور ایمن به محیط زیست یا تاسیسات تصفیه شهری تخلیه شود. مناسب ترین سیستم تصفیه فاضلاب به تاسیسات کمک می کند تا از آسیب رساندن به محیط زیست، سلامت انسان و تجهیزات، فرآیند یا محصولات تاسیسات جلوگیری کند (به خصوص اگر از فاضلاب استفاده شود). همچنین به کارخانه ها کمک می کند تا جریمه های سنگین و اقدامات قانونی احتمالی را در صورت تخلیه نامناسب فاضلاب به محیط زیست یا تصفیه خانه های دولتی کاهش دهد. پیچیدگی نسبی یک سیستم تصفیه فاضلاب به شدت به قوانین انطباق بر کارخانه شما و ترکیب جریان فاضلاب شما بستگی دارد. در حالی که آلاینده‌های موجود در یک جریان زباله می‌توانند از فرآیندی به فرآیند دیگر بسیار متفاوت باشند، سیستم‌های تصفیه فاضلاب معمولاً برای نیاز بیوشیمیایی اکسیژن (BOD)، نیترات‌ها، فسفات‌ها، عوامل بیماری‌زا، فلزات، TSS، TDS و مواد شیمیایی مصنوعی تصفیه می‌شوند.

 

سیستم های تصفیه فاضلاب چگونه کار می کنند؟

در حالی که زنجیره تصفیه فاضلاب بسته به مقررات تخلیه، اجزای جریان، استراتژی‌های استفاده مجدد از جریان و سایر عوامل، در تاسیسات های مختلف به طور قابل‌توجهی متفاوت است، این مراحل برخی از فناوری‌های متداول را نشان می‌دهند که ممکن است انتظار دیدن آن را داشته باشید:

 

• شفاف سازی

اولین مرحله تصفیه فاضلاب اغلب شفاف سازی است، که یک فرآیند چند مرحله ای است که برای رسوب دادن فلزات، سیلیس، حذف جامدات معلق از محلول استفاده می شود. بسته به خصوصیات فاضلاب، شفاف سازی می تواند مجموعه ای از تانک هایی باشد که با مواد شیمیایی واکنش داده و سپس  انعقاد، لخته سازی، ته نشینی و به دنبال آن فیلتراسیون باشد. این مراحل معمولاً برای حذف هرگونه ذرات ریز ضروری هستند که در صورت ارزشمند بودن  برخی از آنها (مانند نقره یا سایر مواد) قابل بازیابی هستند.

 

• ضد عفونی

پاتوژن ها – باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها یا هر میکروارگانیسم دیگری که می تواند در فاضلاب وجود داشته باشد – می تواند منجر به انواع مشکلات سلامتی، از جمله بیماری حاد، مشکلات گوارشی شدید یا مرگ شود. هنگامی که فاضلاب صنعتی حاوی این پاتوژن های مضر است و در محیط منتشر می شود، می تواند باعث گسترش بیماری و بیماری شود و حذف یا خنثی سازی آنها را به یک جنبه کلیدی تصفیه تبدیل کند.

 

• کاهنده یا نرم کردن

برای جریان‌های با سختی یا سولفات‌های بالا، یک مرحله کاهنده آهک ممکن است برای کاهش محتوای معدنی یا سولفات اضافه شود. این فرآیند شامل استفاده از آهک یا سودا آهک برای افزایش pH جریان است که به نوبه خود مواد معدنی را تشویق می کند تا از محلول رسوب کنند. در برخی موارد ممکن است از IX یا  فیلتر ممبران نیز استفاده شود.

 

• فرآیندهای خاص

از انجایی که تصفیه فاضلاب ها از در هر تاسیسات با دیگری بسیار متفاوت است . برای هر تاسیسات فرآیند های خاصی به منظور تصفیه انجام می شود که طی آن معمولا برخی فلزات و مواد آلی حذف می شوند ، سختی آب را کاهش می دهند و…

 

• توزیع

پس از تصفیه فاضلاب، آب برای استفاده مجدد در داخل تأسیسات هدایت می شود یا با رعایت مقررات محلی، به محیط زیست یا فاضلاب محلی تخلیه می شود.

علاوه بر این، از آنجایی که تصفیه فاضلاب تقریباً همیشه در معرض نوسانات در ترکیب، سرعت جریان یا نیازهای پساب است، یک سیستم به خوبی طراحی شده باید چنین نوساناتی را در نظر بگیرد و گزینه هایی برای مقیاس پذیری ارائه دهد.