دستگاه آب شیرین کن صنعتی

دستگاه آب شیرین کن صنعتی، دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس، دستگاه آب شیرین کن کشاورزی

اسمز (Osmosis) پدیده ای طبیعی و بسیار مهم در طبیعت است. این فرآیند زمانی رخ می دهد که یک محلول رقیق در مجاورت یک محلول غلیظ قرار می گیرد. مثال طبیعی آن جذب آب توسط ریشه گیاه و جذب آب از خون در بدن انسان می باشد. بعنوان مثال اگر دو محلول آب نمک که یکی غلیظ تر و دیگری رقیق تر را توسط یک غشاء نیمه تراوا از یکدیگر جدا کنید، نمک تمایل دارد که از غشاء عبور کرده و به سمت محلول رقیق حرکت کند و آب نیز تمایل دارد از قسمت رقیق به قسمت غلیظ نفوذ کند. غشاء نیمه تراوا یک صافی است که اجازه عبور آب از داخل منافذ خود را می دهد ولی مانع عبور املاح، مواد محلول، باکتری ها و مواد بیماری زا می گردد. غشاء نیمه تراوا مانند پنجره ای می ماند که اجازه عبور هوا را می دهد ولی اجازه عبور سایر مواد را به داخل نمی دهد.

فرآیند اسمز معکوس آب شیرین کن صنعتی (Reverse Osmosis) برخلاف فرآیند طبیعی اسمز عمل می کند و با ایجاد فشار زیاد جهت غلبه بر فشار طبیعی اسمزی باعث عبور آب از ممبران ها می گردد. بنابراین نیاز به فشار بالایی جهت عبور آب از غشاء نیمه تروا و نمک زدایی دستگاه آب شیرین کن صنعتی می باشد.در شکل زیر براحتی می توان تفاوت بین فرآیند اسمز و اسمز معکوس را مشاهده کرد:

تصفیه آب دستگاه آب شیرین کن صنعتی با روش اسمزمعکوس (RO)

اصول تصفیه آب با روش دستگاه آب شیرین کن صنعتی افزایش فشار در جریان آب خام ورودی جهت غلبه بر فشار اسمزی معمول و عبور آن از غشاء نیمه تراوا می باشد. به این ترتیب آب خام ورودی به دو جریان آب با املاح بسیار پائین (Permeate) و آب غلیظ با املاح بسیار بالا (Concentrate) تقسیم می گردد. مادامی که فشار وارده به آب خام ورودی به اندازه ای باشد که بر فشار اسمزی معمول غلبه کند، آب خالص از غشاء نیمه تراوا دستگاه آب شیرین کن صنعتی عبور کرده و مواد محلول در پشت غشاء باقی مانده و وارد جریان غلیظ می گردد. جریان غلیظ را می توان دفع کرد یا مجددا جهت مصرف بعنوان آب خام به سیستم دستگاه آب شیرین کن صنعتی برگشت داد. جریان آب رد شده از غشاء که بعنوان آب شیرین استفاده می شود، 95 تا 99 درصد املاح خود را با این روش از دست می دهد.

باید توجه داشت که در فرآیند اسمز معکوس دستگاه آب شیرین کن صنعتی از روش فیلتراسیون متقاطع (Cross Filtration) استفاده می شود. استفاده از فیلتراسیون طبیعی دستگاه آب شیرین کن صنعتی باعث گرفتگی غشاء یا عبور مواد جامد از غشاء می گردد. با استفاده از فیلتراسیون متقاطع آب خالص از یک طرف غشاء و مواد محلول از طرف دیگری غشاء حرکت می کنند. جهت ممانعت از گرفتگی غشاء عبور جریان آب غلیظ از روی غشاء دستگاه آب شیرین کن صنعتی با جریان آشفته (Turbulent Flow) بسیار موثر خواهد بود.

دستگاه تصفیه آب شرب

دستگاه تصفیه آب شرب : همان‌طور که می‌دانید آب بیش از سه‌چهارم سطح کره زمین را پوشانده است. ۲/۹۷ درصد از آب‌های موجود در این سیاره در اقیانوس‌ها و دریاها انباشته شده‌اند، لیکن تنها حدود ۸/۲ درصد از آب‌های موجود قابل شرب می‌باشد. قدار قابل توجهی از کل آب‌های سطح کره زمین به‌صورت مناطق قطبی، یخچال‌های طبیعی، رطوبت هوا و خاک می‌باشد که عملاً غیرقابل دسترسی است و تنها ۶۲/۰ درصد از آن در رودخانه‌ها جاری بوده و یا به‌صورت دریاچه‌های آب شیرین و منابع زیرزمینی قرار گرفته‌اند و انسان‌ها آب آشامیدنی خود را از این منابع تأمین می‌نمایند و اهمیت استفاده از دستگاه تصفیه آب شرب مشخص می گردد. امروزه این منابع محدود آب شیرین قابل دسترس در معرض انواع آلودگی‌های میکروبی و شیمیائی قرار گرفته‌، و آلاینده‌های فراوانی از طریق فاضلاب‌های صنعتی و کودهای شیمیائی منابع حیاتی انسان‌ها را به‌طور جدی تهدید می‌نماید. لذا از دستگاه تصفیه آب شرب با کیفیت بالا باید استفاده گردد.
متأسفانه با توسعه تمدن جدید و صنعتی شدن جوامع، فاضلاب‌های صنعتی، مواد سمی، (فلزات سنگین) و آلودگی‌های مضر که برای سلامتی موجود تهدید به حساب می‌آید، از قبیل اسیدیته آزاد، مواد قلیائی، گازهای سمی، میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، چربی و روغن و … را وارد آب‌های شیرین قابل دسترس می‌نمایند.
توجه به امر بهداشت آب آشامیدنی و مضرات ناشی از آلودگی‌های مختلف آب در سال های اخیر توجه همراهان گروه دستگاه تصفیه آب شرب را به خود جلب نمود. آنان جهت پرهیز دادن از امراض و ناراحتی‌های ناشی از این آلودگی‌ها، و توسعه آگاهی عمومی نسبت به آنها تلاش‌های خود را آغاز کردند. استفاده گسترده از دستگاه تصفیه آب شرب از نتایج این فعالیت‌هاست. دستگاه تصفیه آب شرب سیستمی است که با بهره‌گیری از قانون اسمز در طبیعت می‌تواند آب‌های آلوده و ناسالم با عبور دادن از فیلتری مخصوص به آب سالم بهداشتی تبدیل نماید، که نزدیک به مختصات استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) می‌باشد. این سیستم دستگاه تصفیه آب شرب مولکول‌های آب را غربال کرده و مولکول‌های اشباع نشده و سالم را از مولکول‌های اشباع شده جدا می‌نماید. انواع میکروب‌ها و ویروس‌ها که در اندازه‌های فیزیکی ۰۳/۰ تا ۳ میکرون مشخص می‌گردد و هم‌چنین انواع فلزات سنگین و نمک‌های زیان‌آور را به‌صورت پساب خارج می‌نماید و دستگاه تصفیه آب شرب تنها به آب سالم و بهداشتی اجازه عبور و خروج از سیستم را می‌دهد که قابل شرب و اطمینان‌آور است.
دستگاه تصفیه آب شرب کوچک پرتابل و خانگی و اداری اسمز معکوس قابل دسترس‌ترین سیستم و با شرایط کاملاً اقتصادی جهت تأمین آب آشامیدنی سالم در منزل و محیط کار می‌باشد. با این دستگاه‌ها دیگر نیازی به تهیه آب معدنی بسته‌بندی شده نخواهید داشت و از مضرات بی‌شمار آب‌های ناسالم در امان خواهید بود.

تصفیه آب خانگی

انسان همواره به دنبال روش هایی برای مطلوب تر شدن آب خانگی خود بوده است و در هر زمان از شیوه ای برای تصفیه آب استفاده کرده است. بعد از مدت زمانی این نتیجه حاصل شد که تنها حواس بینایی، بویایی و چشایی نمی توانند ملاک مناسبی برای تصفیه آب خانگی باشد.
روش های اولیه تصفیه آب خانگی شامل رد کردن آب از فیلترهای پارچه ای، جوشاندن آب و یا تقطیر برای استفاده از آب در آزمایشگاه ها بوده است.
امروزه برای تصفیه آب خانگی از دستگاه تصفیه آب پیشرفته استفاده می شود و برای اطمینان از عدم آلودگی های احتمالی که ممکن است در مسیر انتقال آب به منازل ایجاد شود از دستگاه تصفیه آب خانگی استفاده می شود.
دستگاه تصفیه آب خانگی در مدل های مختلفی عرضه می شود که شامل تک مرحله ای، دو مرحله ای، سه مرحله ای، پنج مرحله ای، شش مرحله ای، و هفت مرحله ای می باشد.
در مرحله اول دستگاه تصفیه آب خانگی از فیلترهای پلی پروپیلن، استفاده می شود، مرحله دوم شامل فیلتر کربن پودری است و مرحله سوم فیلتر کربن بلاک را شامل می شود. مرحله چهارم دستگاه تصفیه آب خانگی که مهم ترین قسمت دستگاه های اسمز معکوس است شامل ممبرین می شود. مرحله پنجم شامل فیلتر کربن خطی است و مرحله ششم به انتخاب می تواند فیلتر مواد معدنی و یا فیلتر ORP گذاشته شود. مرحله هفتم دستگاه تصفیه آب خانگی شامل UV می باشد که جهت ضدعفونی نهایی روی دستگاه کار گذاشته شده است.
بنابر نیاز هر منطقه و مورد مصرف آب می توان دستگاه تصفیه آب خانگی مناسبی را انتخاب کرد و مورد استفاده قرار داد.

تصفیه آب شرب

آب بخش عمده ‏ای از سطح سیاره زمین را فرا گرفته است. با این همه، نزدیک به 97 درصد این آب ‏ها شور و غیر قابل نوشیدن هستند و از 3 درصد باقی مانده نیزبخشی به صورت یخ زده و غیر قابل مصرف در قطب ‏ها و بر فراز قله کوه ‏هاوجود دارد.

به همین دلیل است که نزدیک به یک پنجم جمعیت جهان از کمبود یا نبود آب آشامیدنی مطلوب رنج می‏ برد و پیش ‏بینی می‏شود در دهه ‏های آینده بخش بیشتری از جمعیت جهان دچار کم آبی و پیامدهای منفی ناشی از آن شوند. از این رو تصفیه آب شرب از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.

تصفیه آب شرب

جهت تصفیه آب شرب بن آسپارو و جاشوا زوشی از پژوهشگران دانشگاه سیمون فراسو در ونگوور ایده جدیدی را برای شیرین کردن آب دریاها مطرح کرده‏ اند که براساس آن، به جای انرژی الکتریکی، از گرمای خورشید برای جدا کردن نمک از آب دریا و در نهایت شیرین کردن آب شور و تصفیه آب شرب استفاده می‏شود.

آسپاروو زوشی که شرکتی به نام « سالت ورک تکنولوژی» را تاسیس کرده‏ اند. در نخستین گام به منظور آزمایش این روش تصفیه آب شرب، بخشی از ساحل دریا در ونکوور را به پروژه خود اختصاص دادند و آن را به سه بخش جداگانه تقسیم کردند و در هرکدام از آنها، از روش خاصی برای تصفیه آب شرب بهره بردند.

درروش اول تصفیه آب شرب، آنها اقدام به گرما دادن به آب دریا و بخارکردن بخشی از آن کردندو پس از آن، بخار تولید شده را تحت فشار قرار دادند (که البته در این بخش،به مقدار زیادی انرژی برق نیاز است).

در روش دوم تصفیه آب شرب‚فرایند اسمز معکوس اجرا می‏شود؛ به این ترتیب که با استفاده از پمپ‏های فشار قوی،آب شور به سمت یک پرده مخصوص که دارای سوراخ ‏های بسیار ریزی است، پاشیده می‏شود و در نتیجه نمک موجود در آب دریا از آب شیرین جدا می‏شود.

این روش تصفیه آب شرب نیز نیازمند مصرف مقادیر قابل توجهی انرژی برق است. به عنوان مثال،برای تصفیه آب شرب هزار لیتر آب دریا و تبدیل آن به آب قابل آشامیدن، 7/3کیلووات ساعت برق مورد نیاز است.

درروش سوم تصفیه آب شرب، که ‏روش ابتکاری و جدید آسپارو و زوشی محسوب می‏شود، مقداربیشتری آب شرب با استفاده از مقدار کمتری انرژی تولید می‏شود. در این روش تصفیه آب شرب، ابتدا آب دریا به درون یک استخر کم‏ عمق و با کف سیاه‏ رنگ ریخته می‏شود. سیاه بودن کف استخر موجب می‏شود تا حجم بیشتری گرما از خورشید جذب وبه آب موجود در استخر منتقل شود؛ و میزان غلظت نمک موجود در آب دریا از5/3 درصد اولیه (حالت طبیعی) به بیش از 20 درصد افزایش می‏ یابد، بدون این که هیچ‏گونه برق یا هر انرژی دیگری غیر از انرژی رایگان خورشیدی برای تبخیرآب شور استفاده شود. در مرحله بعد تصفیه آب شرب، این آب شرب به سمت محوطه ویژه ‏ای که حاوی آب تصفیه نشده دریا است. هدایت و از آنجا به سمت واحد نمک‏ زدایی منتقل می‏شود.