دستگاه های تصفیه آب صنعتی مناسب انواع نیازهای تصفیه و جداسازی هستند. آنها می توانند از پروسه های نسبتا جامع و ساده به پیچیده و چندگانه که از انواع برنامه های کاربردی استفاده می کنند، باشند.
از آنجاییکه تصفیه آب صنعتی یک فرایند پیچیده از فن آوری ها و سیستم ها است، این مقاله بر روی ارائه یک نظرسنجی سطح بالا از فن آوری هایی که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند، خلاصه می شود و به شما کمک می کند تا بهترین راه حل های ممکن برای تسهیلات خود را درک کنید.
یک سیستم تصفیه آب صنعتی چیست؟
یک سیستم تصفیه آب صنعتی، آب را تصفیه می کند، بنابراین برای استفاده خاص، مناسب برای مصرف، تولید و حتی دفع مناسب است. گفته می شود که هر سیستم بسته به نیازهای موردی متفاوت است و بسیاری از فناوری هایی که این سیستم ها را تشکیل می دهند، می تواند مشابه باشد. به طور کلی، برخی از سیستم های تصفیه آب صنعتی مورد نیاز شامل:
• دستگاه های تصفیه آب خام
• دستگاه های تصفیه آب دیگ بخار
• دستگاه های تصفیه آب برج خنک کننده
• دستگاه های تصفیه پساب
فن آوری های انتخاب شده و اینکه در چه شرایطی در هر دستگاه تصفیه آب ظاهر می شوند، بسته به آلاینده هایی که باید حذف شوند، متفاوت خواهد بود، اما ممکن است در این چهار سیستم تصفیه صنعتی معمول، محدودیت هایی وجود داشته باشد. در زیر مواردی است که ممکن است در یک دستگاه تصفیه آب معمولی شامل شود:
دستگاه های تصفیه آب خام کدام ها هستند؟
آب خام هرگونه آب غیرتجاری است که به طور طبیعی در محیط، از جمله منابع مانند آب باران، آب های زیرزمینی، چاه ها، دریاچه ها و رودخانه ها وجود دارند. در تنظیمات صنعتی، اگر آب خام به درستی تصفیه شود، می توان برای خنک سازی، شستشو، فرمولاسیون محصولات یا حتی مصرف انسانی استفاده کرد.
دستگاه های تصفیه آب خام برای پیش تصفیه و بهینه سازی آب منبع استفاده می شود، معمولا با توجه به بهبود بهره وری تولید و کارایی پردازش برای یک برنامه خاص. مثال ها شامل پیشگیری از برج خنک کننده / آب تغذیه دیگ بخار، آب فرآوری / تولید و / یا آب برای نوشیدن است. اغلب، در تصفیه آب خالص بر حفاظت از تجهیزات پایین دست از پوسته پوسته شدن، فساد، خوردگی و سایر انواع آسیب یا سایش زودرس با توجه به آلاینده های موجود در آب منبع تمرکز می شود. دستگاه های تصفیه آب خام معمولا مواد جامد معلق / کلوئیدی، سیلیس سیلیکا / کلوئیدی، آهن، باکتری و سختی را حذف می کنند.
دستگاه های تصفیه آب خام چگونه کار می کنند؟
دستگاه های تصفیه آب خام بر اساس اهداف و برنامه های کاربردی خاص طراحی شده اند، بنابراین، فرآیند ممکن است در نصب های مختلف، متفاوت باشد. با این وجود، مراحل زیر نشان می دهد که معمولا چگونه یک سیستم تصفیه آب خام کار می کند:
• دریافت: آب خام به وسیله گرانش و / یا پمپ به یک دستگاه تصفیه آب صنعتی می رسد. آب معمولا از میان صفحه فلزی یا توری عبور می کند تا مانع از ورود بزرگترین اجسام به دستگاه شود.
• حذف کدورت: آب مسیر خود را برای حذف کدورت ادامه می دهد، که یک فرایند چند مرحله ای است و برای حذف جامدات معلق از یک محلول استفاده می شود. واضح است که واکنش با انعقاد آغاز می شود، که در آن تنظیمات شیمیایی و / یا pH باعث می شود که ذرات شروع به مخلوط شدن با یکدیگر کنند، و پس از آن شناورسازی، که شامل تحریک فیزیکی برای تشکیل ذرات بزرگتر است انجام می شود. سپس یک مرحله رسوب گذاری می آید، جایی که جریان به جرم گرانشی منتهی می شود که به مواد جامد اجازه می دهد به عنوان لجن شناخته شود. در نهایت، جریان از طریق یک فیلتر ماسه فیلتر می شود تا هر ذره کوچکی را که نمی تواند از آن خارج شود، فیلتر شود.
• ضد عفونی: اگر آلودگی بیولوژیکی و / یا نوشیدنی آب باعث نگرانی باشد، آب برای از بین بردن هر بیماری پاتوژن، ضد عفونی می شود. ضدعفونی کردن ممکن است از طریق استفاده از مواد ضدعفونی کننده شیمیایی (مانند کلر)، ضدعفونی کننده های فیزیکی (از قبیل UV یا گرما) و همچنین برخی از فرم های فیلتراسیون غشاء انجام شود.
• کاهش سختی با آهک: در بعضی موارد، آهک ممکن است برای کاهش سختی در جریان با مواد معدنی یا سولفات بالا اضافه شود. این فرآیند شامل استفاده از آهک یا آهک سودا برای بالا بردن pH جریان است، که به نوبه خود باعث می شود مواد معدنی برای رسوب از محلول جدا شود.
• سیستم تبادل یونی: در بعضی موارد، سیستم تصفیه آب خام ممکن است واحد تبادل یونی برای حذف سختی یا دیگر نیازهای مخصوص تصفیه را شامل شود. در سختی گیری تبادل یونی، یک جریان از طریق یک رزین کاتیونی قوی که با سدیم احیا می شود، هدایت می شود. در آب هایی که جریان دارد، رزین قطعه یون های کلسیم یا منیزیم را ایجاد می کند، در حالی که یون های سدیم را به جریان آب می رساند.
• توزیع: پس از تصفیه، آب به پمپاژ می رود یا برای استفاده در جاهای دیگر در مسیر آنجا قرار می گیرد.
• فیلتراسیون توسط غشا: به عنوان میکروفیلتراسیون (MF)، سیستم های اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF) در چند دهه گذشته، مقرون به صرفه تر شده اند؛ به طور فزاینده ای به جای فن آوری های معمولی مانند حذف کدورت وسختی گیری توسط آهک استفاده می شود.
مقاله ممبران تصفیه آب چیست؟ را در آب کالا بخوانید.
سیستم های تصفیه آب بویلر کدام ها هستند؟
سیستم های تصفیه آب تغذیه بویلر برای محافظت از اجزای واحد بویلر و لوله گذاری از آسیب به علت آلودگی های خاص موجود در دیگ و / یا تغذیه آرایش استفاده می شود. این آلاینده ها ممکن است شامل جامدات حل شده، جامدات معلق و مواد آلی مانند آهن، مس، سیلیس، کلسیم، منیزیم، آلومینیوم، سختی و گازهای محلول باشد. بدون آب تصفیه شده، آب تغذیه دیگ بخار می تواند سبب پوسته شدن، خوردگی و ریزش تجهیزات بویلر و پایین دست شود که می تواند هزینه های خراب کارخانه، هزینه های تعمیر و نگهداری گران قیمت، افزایش مصرف سوخت و شکست دیگ بخار را ایجاد کند.
دستگاه های تصفیه آب بویلر چگونه کار می کنند؟
دستگاه تصفیه آب بویلر مجهز به دیگ بخار با حذف ناخالصی های مضر قبل از ورود به دیگ بخار است و همچنین اسیدیته و هدایت آب را کنترل می کند. در حالی که آموزش ها و روش های تصفیه آب متفاوت هستند، یک سیستم معمولی شامل تصفیه آب اولیه و احتمالا پرداختن به بسته شدن فشار دیگ بخار، استفاده از بخار و شیمی بویلر و آب جبرانی است. سیستم تصفیه آب دیگ بخار معمولا شامل موارد زیر است:
• مصرف آب جبرانی: در تصفیه آب با استفاده از دیگ های بخار، آب با تبدیل شدن به بخار از دست می رود و سپس باعث بازگشت میعانات گازی می شود. این آب باید با آنچه که به عنوان آب جبرانی شناخته می شود جایگزین شود. آب جبرانی ممکن است از یک منبع آب تصفیه شده یا سیستم تصفیه آب خام گرفته شود.
• فیلتراسیون: جریان آب معمولا از طریق یک یا چند واحد تصفیه برای حذف رسوب، سدیم و مواد آلاینده فیلتر می شود. هنگامی که برای پیش تصفیه قبل از سیستم تبادل یونی و دیگر تجهیزات استفاده می شود، واحدهای تصفیه غشایی می تواند یک ابزار مقرون به صرفه برای جلوگیری از آلودگی و نگهداری بیش از حد تجهیزات پایین باشد.
• حذف سختی آب: سیستم تبادل یونی اغلب برای حذف سختی از آب تغذیه دیگ، از جمله بی کربنات ها، سولفات ها، کلرید ها و نیترات ها استفاده می شود. این کار با استفاده از یک رزین سختی گیر انجام می شود که معمولا یک رزین کاتیون قوی است و به طور موثر می تواند یون های سختی را از جریان جذب کند.
• قلیاییت زدایی: می تواند فواید و انتقال در دیگ های بخار و همچنین خوردگی در لوله گذاری را ایجاد کند. بنابراین، جریان های تغذیه دیگ اغلب با آنیون سیستم تعویض یونی قوی یا اسید ضعیف اسید سیستم تعویض یونی همراه با انجماد سازی می شوند که باعث حذف بی کربنات، سولفات و یون های نیترات می شوند و باعث کاهش pH می شوند.
• اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون (NF): همیشه برای تصفیه آب تغذیه دیگ بخار استفاده نمی شوند، اما می توانند برای حذف باکتری، نمک، مواد آلی، سیلیس و سختی مفید باشند. RO و NF هر دو نوع فیلتر تصفیه غشایی هستند، به این معنی که آنها یک غشاء نیمه نفوذی را برای جذب هرگونه آلاینده های بیش از حد بزرگ از طریق منافذ خود می گیرند، در حالیکه مولکول های آب از طریق آن عبور می کنند.
• تبادل یونی اولیه (IX): برای حجم زیادی از دیگ های آب یا فشار بالا، دیونایزرها ممکن است به جای فیلتراسیون غشاء استفاده شوند. سیستم تبادل یونی به طور معمول آب با کیفیت نسبتا بالاتر و محصول بهتر را تولید می کند.
• هوادهی یا نابودی: پس از تمام مراحل تصفیه دیگر، آب جبرانی و مایع از سیستم دیگ بخار ترکیب شده و حذف اکسیژن محلول و دی اکسید کربن از جریان مایع است که برای جلوگیری از خوردگی مهم است.
• پرداخت: بسته به نیاز دیگ بخار، ممکن است نیاز به تکنولوژی های پرداخت و صیقل باشد. این مرحله می تواند RO یا سیستم تبادل یونی اولیه را دنبال کند. فن آوری های معمولی پرداخت شامل تبادل یونی میکسد بد (DI)، الکترو دیونیزاسیون (EDI)، یا بازسازی کننده DI است.
• توزیع: پس از تمام مراحل تصفیه، آب تغذیه دیگ بخار به دیگ بخار می شود، جایی که برای گرم شدن بخار گرم می شود. سپس میعانات می توانند با آب آشامیدنی تصفیه شده ترکیب شده و چرخه دوباره شروع می شود.
اگرچه این مراحل نشان دهنده شبیه سیستم های تغذیه سیستم تغذیه دیگ بخار هستند، مهم است که بدانید که شیمی منحصر به فرد دیگ بخار یک محاسبه بسیار پیچیده است که فن آوری های مورد نیاز را تعیین می کند. توصیه می شود که سازنده دیگ بخار برای مشخصات آب تصفیه آب خود را داشته باشد. شما همچنین باید با یک متخصص تصفیه آب مشورت کنید تا یک مشاوره کامل تصفیه آب را انجام دهید که می تواند تعیین کند کدام ترکیب این فن آوری ها بهتر از دیگ بخار برای شما است.
سیستم های تصفیه برج خنک کننده کدام ها هستند؟
سیستم های تصفیه آب برج خنک کننده برای محافظت اجزای برج خنک کننده از آسیب های ناشی از آلاینده های موجود در آب ورودی، گردش آب و / یا فاضلاب استفاده می شوند. این آلاینده ها ممکن است شامل کلرید، سختی، آهن، مواد بیولوژیکی، سیلیس، سولفات، TDS و یا TSS باشد. آب خنک کننده می تواند سبب پوسته پوسته شدن، خوردگی، رشد بیولوژیکی و از بین رفتن تجهیزات برج خنک کننده شود که می تواند باعث کاهش خرابی کارخانه، کاهش بهره وری و نگهداری بیش از حد و یا جایگزینی تجهیزات در طول زمان شود.
سیستم های تصفیه برج خنک کننده چگونه کار می کنند؟
یک سیستم تصفیه آب خنک کننده موثر با حذف ناخالصی های مضر در مطابقت با توصیه های سازنده برای کیفیت آب برای برج خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که آموزش های تصفیه آب بسته به نیاز تجهیزات برج خنک کننده و شیمی مواد خوراکی، جبرانی و فاضلاب متفاوت است، یک سیستم تصفیه آب معمولی خنک کننده برج خنک کننده معمولا شامل مراحل زیر می شود:
• مصرف آب جبرانی: همان طور که آب از طریق یک سیستم برج خنک کننده عبور می کند، بخشی از آن بخار می شود، و یا نشت می کند. این آب باید با آنچه که به عنوان آب جبرانی شناخته می شود جایگزین شود. مانند آب جبرانی بویلر، آب جبرانی برج خنک کننده ممکن است از منابع مختلفی مانند آب خالص، منابع آب شهری، چاه ها و یا فاضلاب های بازیافتی استفاده شود. در برخی موارد، آب منبع نیز باید برای سختی یا حذف سیلیکا و / یا تنظیم pH مورد استفاده قرار گیرد.
• فیلتراسیون: تصفیه پس از مصرف، جریان معمولا از طریق یک یا چند واحد فیلتراسیون برای حذف رسوب، کدورت و مواد آلاینده فیلتر می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، هنگام استفاده از فیلتراسیون برای پیش تصفیه قبل از سیستم تبادل یونی و سایر تجهیزات استفاده می شود، که می تواند یک روش مقرون به صرفه برای جلوگیری از فرسایش و حفظ بیش از حد تجهیزات حساس مراحل بعدی باشد.
• حذف سختی: اگر سختی بالا در آب منبع / جبرانی وجود داشته باشد، می توان از یک رزین سختی گیر یا سختی گیر غشایی استفاده کرد. این آلاینده ها، در صورت وجود، باعث رسوب و زنگ می شوند. با توجه به کیفیت آب ورودی، حذف سختی می تواند کارایی استفاده از آب خنک کننده برج را بهبود بخشد.
• افزودنی های شیمیایی: جریان معمولا به نوعی از تصفیه شیمیایی تحت پوشش قرار می گیرد که می تواند شامل مهار کننده های خوردگی برای خنثی سازی اسیدیته باشد. ضد جلبک یا آفت کش ها برای کاهش رشد آلاینده های بیولوژیکی، و / یا مهار کننده ها برای جلوگیری از رشد آلاینده ها و تشکیل آنها در لوله ها و اجزای دیگر استفاده می شوند.
• فیلتر کردن جریان جانبی: بسیاری از برج های خنک کننده طراحی شده اند تا آب را پس از استفاده بازیابی کنند. یک واحد تصفیه جریان جانبی در برطرف کردن آلاینده های مشکوک که از طریق آلودگی در اثر رانش، نشت ها و غیره وارد شده اند مفید خواهد بود. حدود 10 درصد از آب در گردش، از طریق آنچه که معمولا یک فیلتراسیون چند مرحله ای با کیفیت بالا است، فیلتر می شود.
• بعد از تصفیه: انواع مختلفی از گزینه های پس از تصفیه وجود دارد که ممکن است بسته به شرایط موجود مورد استفاده قرار گیرد. اگر مقدار زیادی آب برای خنک سازی مورد نیاز است، یا اگر آب در محل کارخانه کم است، کارشناسان ممکن است تصمیم بگیرند آب روان آب را با اسمز معکوس یا سیستم تبادل یونی تصفیه کرده و آن را مجددا استفاده کنند. برای تخلیه آب فاضلاب و / یا آب نشتی، دیگر سیستم های پس از تصفیه ممکن است به منظور کاهش هزینه های دفع یا جابه جایی جریان با مقررات تخلیه قابل استفاده باشند.
سیستم های تصفیه فاضلاب کدام ها هستند؟
یک سیستم تصفیه فاضلاب برای تصفیه جریان های پساب که می تواند دوباره استفاده شود و یا به محیط زیست یا مرکز تصفیه شهری منتقل شود، استفاده می شود.
مناسب ترین سیستم تصفیه فاضلاب کمک می کند تا از آسیب رساندن به محیط زیست، سلامت انسان و تجهیزات، فرآیند یا محصولات (به ویژه اگر فاضلاب استفاده مجدد شود) جلوگیری شود. این امر همچنین به تاسیسات کمک می‌کند که از جریمه‌های سنگین و اقدامات قانونی احتمالی به دلیل تخلیه نامناسب پساب خود به محیط زیست یا تصفیه خانه‌های در اختیار دولت، ممانعت کند. پیچیدگی نسبی یک سیستم تصفیه فاضلاب به شدت بستگی به مقررات انطباق تأثیر کارخانه و ترکیبات جریان فاضلاب شما خواهد داشت.
در حالی که آلاینده های موجود در جریان فاضلاب می توانند از یک فرآیند به بعد متفاوت باشند، سیستم های تصفیه فاضلاب معمولا برای استخراج اکسیژن بیوشیمیایی (BOD)، نیترات، فسفات، پاتوژن، فلزات، TSS، TDS و مواد شیمیایی مصنوعی تصفیه می شوند.
سیستم های تصفیه فاضلاب چگونه کار می کنند؟
در حالی که یک آموزش تصفیه فاضلاب از یک سیستم به سیستم بعدی بسته به اجزای جریان، استراتژی های استفاده مجدد جریان و دیگر عوامل، به طور قابل توجهی متفاوت خواهد بود، این مراحل که شامل برخی از فن آوری های رایج است را ببینید:
• حذف کدورت: اولین گام تصفیه فاضلاب اغلب روش حذف کدورت است که یک فرایند چند مرحله ای است که برای رسوب فلزات، سیلیس، و حذف مواد جامد معلق از محلول استفاده می شود. بسته به خصوصیات فاضلاب، حذف کدورت می تواند یک مجموعه از مخازن واکنش با افزودن شیمیایی، انعقاد، انجماد، رسوب، و سپس فیلتر کردن باشد. این مراحل معمولا برای حذف ذرات ریز و / یا فرآورده های جانبی ضروری است، که برخی از آنها می توانند در صورت ارزش گذاری (مانند نقره یا سایر مواد) بهبود یابند.
• ضد عفونی: باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و یا هر میکروارگانیسم دیگر که می توانند در فاضلاب وجود داشته باشند می توانند منجر به انواع بیماری ها، از جمله بیماری های حاد، مشکلات گوارشی شدید و یا مرگ شوند. هنگامی که فاضلاب صنعتی حاوی این پاتوژن های مضر است و به محیط زیست رها می شود، می تواند بیماری را گسترش دهد، و حذف یا خنثی سازی آن یک جنبه کلیدی تصفیه فاضلاب است.
• حذف سختی: برای جریان هایی با سختی بالا یا سولفات ها، برای کاهش میزان مواد معدنی یا سولفات، آهک اضافه می شود. این فرآیند شامل استفاده از آهک یا آهک سودا برای بالا بردن pH جریان است، که به نوبه خود باعث می شود مواد معدنی برای رسوب از محلول جدا شوند. در بعضی موارد ممکن است از سختی گیر تبادل یونی یا غشا استفاده شود.
• فرآیندهای ویژه: مراحل تخصصی برای تصفیه مسائل منحصر به فرد فاضلاب، مانند حذف فلزات خاص یا ارگانیک یا کاهش TDS برای بازیافت، در میان نمونه های دیگر نیز وجود دارد. از آنجاییکه جریان های فاضلاب به طور معمول پیچیده و بسیار متغیر از یک سیستم نسبت به سیستم دیگر است، فرایندهای خاص اغلب مورد نیاز است تا به طور کامل نیازهای تصفیه فاضلاب را تامین کند.
• توزیع: پس از تصفیه فاضلاب، آب برای استفاده مجدد در داخل سیستم، یا مطابق مقررات محلی، تخلیه می شود تا به محیط زیست یا فاضلاب محلی منتقل شود.
علاوه بر این، چون تصفیه فاضلاب تقریبا همیشه با نوسانات ترکیب، سرعت جریان یا نیازهای پساب مواجه است، یک سیستمی که به خوبی طراحی شده باید چنین نوساناتی را کاهش دهد و گزینه هایی برای مقیاس پذیری ارائه دهد.