دستگاه RO

آب شیرین کن صنعتی (RO)

دستگاه تصفیه آب صنعتی RO یا آب شیرین کن صنعتی که با نام اسمز معکوس (Reverse Osmosis) نیز شناخته می شود، یکی از روش های تصفیه آب است که عملکرد آن از رفتار طبیعت الهام گرفته شده است. در طراحی و ساخت دستگاه آب شیرین کن صنعتی RO از قانون کلی تمایل به مهاجرت آب شیرین به سمت آب شور استفاده می شود. با توجه به مشکل کمبود آب در زندگی امروز و نیاز به شیرین کردن آب در مصارف مختلف صنعتی و خانگی، تولید آب شیرین کن صنعتی RO از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. شرکت آریا بهنوش از برترین شرکتهای تولید کننده دستگاه آب شیرین کن RO در ایران می باشد و در ادامه توضیحاتی جامع در رابطه با این دستگاه تصفیه آب صنعتی، تجهیزات و استانداردهای به کار رفته در طراحی آن خواهیم گفت.

در قرن چهارم پیش از میلاد ارسطو فرایند تقطیر را به عنوان روشی برای شیرین کردن ( نمک زدایی ) آب دریا معرفی کرد و مدارکی نیز درباره کاربرد این روش به وسیله دریانوردان در حدود ۲۰۰ سال بعد از میلاد وجود دارد. دریانوردان آب دریا را می جوشاندند و آب شیرین به دست آمده را در یک اسفنج به عنوان آب شرب جمع آوری می کردند. توسعه ماشین های بخار به پیشرفت محسوسی در تکنولوژی تقطیر در قرن نهم و اوایل قرن دهم منجر شد.

در طی سال های ۱۹۴۰ واحدهای تقطیر در اقیانوس پیماها و نیز برای تامین آب شیرین واحدهای نظامی در مناطق جنگی دور افتاده، استفاده می شد.

دوره جدید آب شیرین کن ( نمک زدایی ) در سال های ۱۹۵۰ با توسعه فرایند تبخیر ناگهانی چند مرحله ای (Multistage Flash) انجام گرفت. تا سال ۱۹۶۰، سیستم هایی با ۴۵۰۰ مترمکعب ظرفیت تولید در روز آب مقطر در کویت و کاراییب نصب شد.

این موفقیت به افزایش سریع تعداد و اندازه تاسیسات منجر شد و تا سال ۱۹۹۰، واحدهای با ظرفیت بیش از ۹/۷ میلیون متر مکعب در روز نصب گردد.

تا اوایل دهه ۱۹۷۰، فرایند جدید آب شیرین کن ( نمک زدایی ) مورد توجه قرار گرفت که استفاده از غشاهای نیمه تراوا به منظور شیرین سازی آب بود. این فرایند، تحت عنوان اسمز معکوس نیز شناخته می شد و دارای فواید قابل ملاحظه ای در مقایسه با تقطیر بود؛ اما محدودیت های فنی موجود از گسترش همه جانبه از آن برای آب دریا، تا اوایل سال ۱۹۸۰ جلوگیری کرد.

در عصر حاضر بسیاری از کشورهای با اقلیم خشک، بر شیرین سازی آب دریا به عنوان منابع اصلی آب شیرین تکیه می کنند. انجمن بین المللی آب شیرین کن ها در ویرایش سال ۲۰۰۱ کتاب “فهرست واحدهای آب شیرین کن دنیا” عنوان کرد مجموع ظرفیت ۳۰ میلیون مترمکعب در روز واحدهای نصب شده، ۱۸ میلیون متر مکعب در روز از آب دریا استفاده می کنند.

با افزایش قیمت آب تولیدی از منابع سنتی و معمولی، اقتصاد آب شیرین کن ها پیشرفت چشم گیری کرد. فرو نشست آب های زیرزمینی، کاهش منابع آب شیرین زیرزمینی و یا به صورت کلی به دلیل نشست زمین، دلایلی بر از بین رفتن و کاهش منابع آب زیرزمینی قابل دسترس شده است. همچنین کاهش آب رودخانه ها و دریاچه ها به طور چشمگیری هزینه آب های سطحی را برای واحدهای تصفیه افزایش می دهد.

علل استفاده از آب شیرین کن صنعتی

آب شیرین کن صنعتی تنها برای مصارف روزانه در نظر گرفته نشده است. در بیشتر حوزه ها کمبود آب قابل شرب دیده می شود. چنانچه آب شیرین در اختیار کشاورز نباشد، قادر به فعالیت روی زمین های زراعی نخواهد بود. برخی از کارخانه ها برای ادامه عملکردشان نیاز به آب شیرین دارند.در مقابل، آب دریا بخاطر داشتن حجم بالایی از نمک و املاح غیر قابل استفاده بوده در نتیجه با آب شیرین کن دریایی می توان از آنها در چرخه طبیعت استفاده نمود. استفاده از دستگاه آب شیرین کن RO این امکان را فراهم کرده است که تا 99.6% از املاح موجود در آب را حذف نموده و در نهایت آب شیرین و خالص را به عنوان خروجی تحویل دهد.

اسمز معكوس (Reverse Osmosis)

اسمز معکوس یک فرایند فیزیكی است كه می تواند از محلولی (حلال + ناخالصی) به كمك یك غشاء نیمه تراوا، حلال تقریبا خالص تهیه کند.

اسمز معکوس یکی از موثرترین روش ها برای حذف یون های محلول در آب است. از آنجا که فقط مولکول های آب قادر به عبور از منافذ غشای نیمه تراوا هستند ، در نتیجه تقریبا تمامی یون ها و مولکول های محلول ( از جمله نمک ، قند و املاح موجود در آب ) در پشت غشاء باقی مانده و از آب حذف می شوند.

اسمز معكوس می تواند تا ۹۸% مواد معدنی حل شده و مواد آلی و كلوئیدی آب را حذف كند.

نحوه کار دستگاه آب شیرین کن صنعتی

در شیرین کردن آب با اسمز معکوس، آب خام ( تصفیه نشده ) توسط پمپ به داخل محفظه ای دارای غشای نیمه تراوا (ممبران) با فشار رانده می شود، از آن جایی که تقریبا فقط آب خالص می تواند از غشاء عبور کند در نتیجه آب تقریبا خالص در یک طرف غشاء و آب تغلیظ شده از ناخالصی ها در طرف دیگر بوجود می آید. این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است و باعث می شود مولکول های کوچک تر از منافذ غشاء، عبور کنند در حالیکه مولکول های بزرگ تر قادر به عبور از غشاء نیستند.باید توجه داشت که قطر منافذ یک ممبران حتی از قطر یک ویروس و یا باکتری کوچکتر می باشد. مولکول های بزرگ تر در جریانی جانبی از کنار غشاء عبور داده شده و دفع می شوند. در حالت کلی نحوه کار اسمز معکوس به شرح زیر می باشد:-

• – آب شور با املاح زیاد به دستگاه وارد می شود
• – از پمپ فشار برای انتقال آب شور به بخش شیرین استفاده میشود
• – در مسیر عبور آب شور به شیرین، غشای نیمه تراوا با منافذ بسیار کوچک (ممبران) قرار گرفته و مانع از عبور املاح به بخش آب شیرین خواهد شد
• – بعد از چند مرتبه استفاده از دستگاه آب شیرین کن نیاز به شستشوی فیلتر و غشای نیمه تراوا با روش های تخصصی چون بک واش و مواد شیمیایی می باشد

نکته حائز اهمیت این است که، با توجه به نوع آب و میزان املاح موجود در آن ممکن است نیاز به پیش تصفیه باشد که از دستگاه های مختلف از قبیل اولترافیلتراسیون، فیلتر کربنی و فیلتر شنی و غیره برای این منظور  استفاده می گردد. با استفاده از این تجهیزات تخصصی حجم زیادی از آلودگی های آب کاهش یافته و در نتیجه به غشای اسمز معکوس آسیبی وارد نمی شود و طول عمر آن افزایش خواهد یابد.

تجهیزات دستگاه آب شیرین کن صنعتی

تجهیزات عنوان شده پیش نیاز استفاده از فرآیند آب شیرین کن RO می باشد:

• – سیستم پیش تصفیه شامل فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر کارتریجی
• – غشاء نیمه تراوا (ممبران)
• – پمپ فشار قوی
• – پکیج تزریق آنتی اسکالانت شامل پمپ تزریق و مخزن
• – پکیج تزریق سود کاستیک و اسید شامل پمپ تزریق و مخزن
• – شاسی استقرار
• – تابلوی توزیع قدرت و مدار فرما
• – سیستم CIP
•  

تجهیزات و ابزار کنترلی سیستم آب شیرین کن صنعتی

فرآیند انتقال آب از غشای نیمه تراوا و حذف یون و املاح و آلودگی ها نیاز به وارد کردن فشار دارد که میزان فشار وارد شده به آب با توجه به میزان آلودگی ها و سایر موراد بستگی دارد. به همین دلیل، از تجهیزات کنترلی در بخش های مختلف دستگاه استفاده می شود تا در نهایت خروجی آب با حذف بیش از 98 درصد املاح و 100 درصدی باکتری و ویروس بدست آید. از مهم ترین تجهیزات کنترلی به کار رفته در دستگاه آب شیرین کن صنعتی تولید شده در شرکت آریا بهنوش عبارتند از:

• – فلومترهای اندازه گیری جریان
• – شیر فلکه های تنظیم جریان، شیرهای نمونه گیری و شیر فشار شکن
• – لوله و اتصالات استیل یا سوپر پایپ وV.C برای دو خط تحت فشار و فشار پائین
• – الکتروکنداکتیویتی متر (هدایت سنج)
• – PH متر (خاصیت اسیدی)
• – مانومتر اندازه گیری فشار(Pressure Gauge)
• – کنترل کننده فشار بالا و پایین(Low Pressure Switch & High Pressure Switch)
•  

انواع دستگاه آب شیرین کن صنعتی

• – دستگاه آب شیرین کن کشاورزی
• – دستگاه آب شیرین کن گلخانه ای
• – دستگاه آب شیرین کن بیمارستانی
• – دستگاه آب شیرین کن مرغداری
• – دستگاه آب شیرین کن دریایی
•  

دستگاه آب شیرین کن کشاورزی

با توجه به اقلیم ایران و کویری بودن اغلب مناطق آن، برای کشاورزی در نواحی مرکزی و شرق و جنوب نیاز به اصلاح آب می باشد. به همین دلیل برای کاهش مقدار املاح موجود در آب اکثر مزارع مکانیزه از دستگاه های آب شیرین کن  استفاده می کنند. ورود املاح زیاد به زمین های زراعی به مرور منجر به فرسایش خاک می شود و همچنین کیفیت محصولات را تا حد زیادی کاهش می دهد.

دستگاه آب شیرین کن گلخانه ای

بسیاری از گل و گیاهان در برابر املاح موجود در آب مقاومت پایینی دارند درنتیجه رشد آنها متوقف می شود یا از بین می رود. علاوه براین، محصولات کشاورزی که در محیط های گلخانه ای پرورش داده میشوند نیز به آب با حجم پایین از املاح نیاز دارند. به همین دلیل دستگاه آب شیرین کن صنعتی گلخانه ای از انتخاب های مناسبی برای این محیط ها به شمار می رود. این دستگاه ها متناسب با وسعت گلخانه و مقدار آب ورودی به آنها در ظرفیت های مختلف را می توان خریداری نمود.

دستگاه آب شیرین کن بیمارستانی

در محیط بیمارستان با توجه به تاثیر آب بر سلامت بیماران و پرسنل، استفاده از آب شیرین کن حائز اهمیت می باشد. با حذف املاح موجود در آب شرایط برای استفاده از آنها در محیط های آزمایشگاهی به عنوان حلال فراهم می گردد. استفاده از غشای نیمه تراوا در فرآیند اسمز معکوس باعث میشود تا حجم بسیار زیادی از املاح در آب حذف شود. در نتیجه نه تنها به عنوان آب شرب برای بیماران و پرسنل و آشپزخانه و غیره، بلکه در آزمایشگاه و همچنین استریلز کردن تجهیزات اتاق عمل و غیره مورد استفاده قرار میگیرد.

دستگاه آب شیرین کن مرغداری

استفاده از آب های دارای املاح با TDS بالا منجر به بیماری های مختلفی از جمله سنگ کلیه و نرمی استخوان در مرغ و طیور شیوع پیدا کند. به همین دلیل استفاده از دستگاه های آب شیرین کن با ظرفیت متناسب با شرایط محیط یکی از ملزومات مهم برای راه اندازی مرغداری می باشد. با توجه به تاثیرات مطلوبی که فرایند اسمز معکوس بر کاهش TDS دارد، یکی از بهترین روش ها برای حذف املاح از آب مرغداری ها دستگاه RO خواهد بود.

دستگاه آب شیرین کن دریایی

مساله پر اهمیت در این حوزه بدین گونه می باشد که پیش از تصفیه به منظور حذف آبزیان و سایر آلاینده های معلق در آب دریا باید تصفیه گردد. به همین دلیل از سایر تجهیزات از قبیل آشغالگیر و انواع فیلترها و حوضچه های ته نشینی در کنار دستگاه RO استفاده میشود. علاوه براین، نوع فیلتر و غشاهای مورد استفاده در این تجهیزات باید توانایی حذف حجم بسیار زیاد املاح را داشته باشند.  به منظور افزایش کارایی این تجهیزات، بازه های زمانی کوتاه تری برای احیا ممبران ها در نظر گرفته میشود.

مزایای آب شیرین کن صنعتی

دستگاه تصفیه آب صنعتی RO نه تنها در صنعت، بلکه در بخش های خانگی و کشاورزی نیز کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. از مهم ترین مزایای این شیوه می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• – اقتصادی بودن این روش نسبت به روش های دیگر
• – مصرف انرژی کمتر در مقایسه با روش های دیگر
• – امکان کار مداوم بدون نیاز به توقف های ادواری
• – سهولت کار با دستگاه و کاهش هزینه های تعمیرات و نگهداری
• – عدم عبور باکتری، ویروس ها و مواد تب زا (PYROGENS) از ممبران ها
• – امکان بازگرداندن آب غلیظ به محیط زیست و یا استفاده مجدد از آب در دستگاه
•  

کاربرد آب شیرین کن صنعتی (اسمز معکوس)

یکی از بهترین راهکارها برای مقابله با خشکسالی و کمبود آب استفاده از آب دریا و آب های زیر زمینی با املاح زیاد و شور و همچنین به چرخه درآوردن آب فاضلاب در بخش های صنعتی می باشد. دستگاه آب شیرین کن RO تا حد زیادی این مشکلات را برطرف نموده و بخاطر حذف یون، باکتری و ویروس و املاح کوچکتر از 0.0001 میکرون، در صنایع مختلفی کاربرد دارد. مهم ترین مزایای کاربرد اسمز معکوس عبارتند از:

• – تهیه و تولید آب شرب از آب های شور (مصارف شرب)
• – تهیه و تولید آب مورد نیاز جهت رشد سریع دام و طیور
• – تامین و تولید آب مناسب جهت رشد چشمگیر گیاهان و مصارف کشاورزی
• – تامین و تولید آب فرایندی کارخانه های داروسازی و لوازم آرایشی
• – تولید آب مصرفی نیروگاه های بخار و سیکل ترکیبی
• – تامین و تولید آب دیگ های بخار، سیستم های برودتی و مبدل های حرارتی
• – تامین و تولید آب دستگاه های دیالیز بیمارستان ها
• – بازیافت پساب های صنعتی
•  

خرید آب شیرین کن صنعتی

تهیه آب شیرین کن صنعتی RO برای زمینه های مختلف از قبیل کشاورزی، گلخانه، بیمارستان، دامداری و محیط های آزمایشگاهی و یا حتی مصارف خانگی با توجه به تاثیرات نامطلوبی که آب های دارای املاح بر سلامتی ایجاد می کنند اهمیت بسیار زیادی دارد. در خرید دستگاه تصفیه آب لازم است در مرحله اول به نوع غشاهای به کار رفته در آنها توجه فرمایید تا از کارایی و کیفیت آن اطمینان حاصل کنید.

همچنین لازم به ذکر است که در زمان خرید به ظرفیت دستگاه توجه داشته و گزینه متناسب با شرایط محیط مورد نظر را انتخاب و خریداری کنید زیرا این دستگاه ها در ظرفیت های مختلفی طراحی و ساخته میشوند. بررسی کامل بدنه دستگاه، نوع و برند قطعات داخلی استفاده شده در آن و سابقه فعالیت تولید کننده همگی می توانند کیفیت خرید آب شیرین کن اسمز معکوس صنعتی را تضمین نماید.