سیستم آبشیرین کن

شوری آب همواره به عنوان یک مشکل اساسی در بخش های مختلف مطرح بوده است. برداشت بی رویه از آبهای زیر زمینی عملا سبب شده است تا کیفیت آب های برداشتی در بسیاری از نقاط تا حد زیادی کاهش یابد. از آنجا که در بسیاری از بخشهای کشور تنها منبع تولید آب نیز آبهای زیر زمینی می باشند لذا مشکلات ناشی از شوری آب بخشهای زیادی از کشور را فرا گرفته است. بر این اساس سیستم های آب شیرین کن اهمیتی دو چندان یافته اند. این سیستم ها به سه گروه سیستم های  تبخیری، غشایی و سیستم های جذبی تقسیم بندی می شوند.  

سه روش عمده شوري زدايي در سطح دنيا به صورت زير است:

اولين تکنيک شوري زدايي که توسعه پيدا کرد روش گرمايي بود که در آن ابتدا آب شور به بخار تبديل ميشود و در ادامه، بخار توسط ميعان به آب خالص تبديل ميشود. در بين روشهاي گرمايي نيز روش تبخيري اولين روشي بود که توسعه زيادي پيدا کرد. در اين روش، جهت کاهش انرژي سعي شد تا با ايجاد شرايط خلأ ميزان گرماي مورد نياز جهت تبخير آب تا حد ممکن کاهش يابد و در برخي موارد سعي شد تا گرماي حاصل از ميعان بخار آب ايجاد شده جهت فرايند تبخير مجدداً استفاده گردد.

تکنيک دوم شوري زدايي، روش غشا  (ممبران) بود. دو روش عمده که توسط ممبرانها عمل شوري زدايي را انجام ميدهند اسمز معکوس و الکترودياليز ميباشند. در اين روشها، با ايجاد يک گراديان، يونهاي شوري از آب جدا ميشوند. در روش الکترودياليز، نمکها به وسيله کاربرد الکترودهاي آنيوني و کاتيوني در محيط الکتريکي از آب جدا ميشوند. در روش اسمز معکوس، با اعمال فشار بر آب شور، آن را از يک غشاي نيمه تراوا عبور ميدهند که در اين حين قسمت عمده نمکها در پشت اين غشا قرار گرفته و فقط آب از غشا عبور ميکند. هر چه غلظت نمک در آب بيشتر بوده و آب شورتر باشد فشار مورد نياز بيشتر خواهد بود. اما تکنيک سوم در شوري زدايي، روش شيميايي است. اين فرايند نسبت به دو روش قبلي تنوع بسيار بيشتري دارد. از جمله مهمترين روشهاي شوري زدايي شيميايي ميتوان به تبادل يون، استخراج مايع- مايع، رسوب زدايي و استخراج گاز- مايع اشاره کرد.  انرژي خورشيدي ممکن است براي توليد بخار آب مورد استفاده قرار گيرد که اين آب در ادامه به مايع تبديل شده و نمکهاي آن جدا ميشود. اين روش از آنجا که فقط درصد کمي آب توليد مي کند جزو روشهاي اساسي شوري زدايي به حساب نميآيد.

1-1 روش اسمز معکوس

اساس اين روش بر اساس فرايند اسمز است. زيرا در فرايند اسمز، آب در برابر يک غشاي نيمه تراوا از غلظت کمتر به غلظت بيشتر حرکت ميکند. در روش شوري زدايي اسمز معکوس، به علت فشار ورودي به آب شور، آب از غلظت بيشتر به غلظت کمتر ميرود و حرکت عمومي آب بر خلاف شيب غلظت املاح و جهت طبيعي اسمز است. در نتيجه، آب خالص از غشا عبور کرده و املاح در طرف ديگر غشا باقي ميمانند. نماي اين روش در زیر نشان داده شده است.

هر چند کيفيت آب ايجاد شده در مراحل شوري زدايي وابسته به کيفيت آب ورودي و فشار وارد شده به سيستم است ولي در اين فرايند بجز يونهاي شوري، ساير مواد موجود در آب مانند ذرات معلق، ويروسها، مواد معدني، مواد آلي و ميکروبها نيز از آب جدا ميشوند. در اين روش، هرچه غلظت املاح آب بيشتر باشد فشار مورد نياز براي شوري زدايي نيز بيشتر خواهد شد.

يکي از مشکلات بزرگ در زمينه شوري زدايي اين روش، گرفتگي ممبرانهاست که باعث ميشود راندمان عملکرد ممبران با کاهش چشمگيري روبرو شود. براي حل مشکل گرفتگي معمولاً يک پيش تصفيه مقدماتي روي آب صورت مي گيرد. در اين مرحله ممکن است مواد منعقد کننده نيز به آب اضافه شود تا ذرات زيرتر به هم بچسبند و تشکيل ذرات درشتتر بدهند.

يکي ديگر از مشکلاتي که ممکن است براي ممبرانها ايجاد شود رسوب کربنات کلسيم و سولفات کلسيم روي آنهاست که براي حل اين مشکل بايد به سيستم آنتی اسکالانت اضافه شود.

کاربرد سیستم های اسمز معکوس

در بخش صنعت

در بخش صنعت دستگاههای آب شیرین کن معمولا قبل بویلرها، سیستم های کولینگ و کلیه قسمتهایی که نیازمند آب با کیفیت مناسب می باشند نصب می گردند.

اما امروزه با توجه به کمبود آب برای سیستم های برگشت پساب به چرخه مجدد نیز کاربرد زیادی پیدا کرده اند.

در بخش شرب

تهیه آبهای قابل شرب

بخش کشاورزی

تامين و توليد آب مناسب جهت مصارف گلخانه‌ای، پرور ماهیان زینتی، تولید قارچ، تهیه آب مناسب در دامداریها و ….. 

اجزای سیستم:

1-سیستم پیش تصفیه

این قسمت در واقع نقش موثری در افزایش راندمان سیستم دارد.  در این قسمت کلیه ناخالصیهای آب که سبب آسیب رساندن به ممبرانها می شوند حذف می گردند.  

الف فیلترهای شنی این فیلترها اولین مرحله پیش تصفیه هستند که قادرند ذرات بزرگتر از 100 میکرون را از آب جدا نمایند.

ب-فیلترهای کربن: دومین مرحله سیستم پیش تصفیه فیلترهای کربنی هستند که این فیلترها کلیه مواد آلی مانند ترکیبات روغنی، نفتی و همچنین کلر آب را از آب خارج می نمایند.

ج- فیلترهای میکرونی

فیلترهای مورد استفاده در این سیستم به صورت الیافی بوده و قادرند ذرات معلق موجود در آب با قطر بیشتر از 5 میکرون را حذف نمایند.

2- سیستم پمپاژ

معمولا در سیستمهای اسمز معکوس سه نوع پمپ مورد استفاده قرار می گیرد. این پمپها به صورت زیر است.

الف- پمپ اولیه

این پمپ در اکثر سیستم ها قبل از سیستم پیش تصفیه قرار می گیرد. وظیفه این پمپ تزریق آب با فشار مناسب به داخل سیستم فیلتراسیون می باشد. در مکانهایی که فشار آب ورودی به سیستم بین 2 تا 3 بار باشد معمولا از قرار دادن این پمپ صرف نظر می شود.

ب- پمپ عمودی فشار قوی

مسوولیت اصلی تامین فشار سیستم با این پمپ می باشد. این پمپها قادرند تا فشار زیادی که جهت عملکرد ممبرانها نیاز است را تامین نمایند.

ج- پمپ شستشو

پمپ شستشو در واقع جهت شستشوی ممبرانها مورد استفاده قرار می گیرد. این پمپ معمولا در تمامی سیستم های آب شیرین کن صنعتی و نمیه صنعتی جهت شستشوی ممبرانها استفاده می شود.

3- ممبرانها

ممبران ها در واقع به عنوان قلب سیستم از جنس پلی آمید می باشند. این فیلترها برای دو حالت آب لب شور و شور در بازار موجودند. مراقبت صحیح ممبرانها شرط اصلی موفقیت یک سیستم اسمز معکوس می باشد. ممبرانها ذر صورت مراقبت صحیح قادرند کلیه نمکها، ترکیبات سمی، باکتریها و ویروسهای آب را از آب جدا کرده و آبی عاری از هر گونه آلودگی ایجاد نمایند.

4- سیستم برق

یکی دیگر از اجزای سیستم آب شیرین کن تابلو برق موجود در سیستم است. این قسمت مسوولیت کنترل کارکرد پمپها، تنظیم سیستم قطع و وصل پمپها، اندازه گیری دبی آب شیرین و پساب شور  خروجی از سیستم و اندازه گیری شوری آب شیرین خروجی را بر عهده دارد.

این شرکت به عنوان طراح و مجری سیستم های آب شیرین کن آماده ارائه خدمت به کلیه متقاضیان محترم در زمینه سیستم های تصفیه آب خانگی و صنعتی می باشد.

1-2 الکترودياليز

این روش اساس شوری زدایی بر جداسازی یونهای شوری از آب از طریق غشاهای آنیونی و کاتیونی و جریان الکتریکی می باشد. لذا در سیستم از طریق اعمال جریان الکتریکی یونهای منفی به سمت آند و یونهای مثبت به سمت کاتد جذب می شوند. بنابراین در برخی محفظه ها آب شیرین تولید شده و در برخی محفظه ها پساب شور ایجاد می گردد.

1-3 روش  فلش چند مرحلهاي

اين روش يکي از روشهاي مورد استفاده در خاورميانه، به ويژه کشورهاي عربستان، امارات و کويت، است. حدود 44 درصد شوري زدايي آب توسط اين روش صورت ميگيرد. در اين روش، آب شور يا لب شور ابتدا تبخير شده و سپس بخار توليد شده دوباره مايع ميشود.  جهت کاهش هزينههاي اين روش، گرماي ناشي از فرايند ميعان نيز دوباره براي فرايند تبخير استفاده ميشود [41].

در منطقه خليج فارس،  براي استفاده بهتر از انرژي سوخت، معمولاً دستگاههاي شوري زدايي آب در اين روش با توربينهاي گاز و بخار کوپل ميشوند. در اين مناطق، از بخار توليد شده توسط توربين برق توليد ميشود. ميزان عملکرد يک واحد شوري زدايي وابسته به ميزان آب توليدي در برابر ميزان انرژي مصرفي است. معمولاً اين نسبت براي واحدهاي شوري زدايي فلش چند مرحلهاي برابر 8 ميباشد. يک سيستم 20 مرحلهاي براي توليد هر کيلوگرم آب حدود 290 کيلوژول انرژي نياز دارد. شماتيک اين روش در زیر نشان داده شده است.

1-4 تبخير چند اثره

استفاده از اين روش در سال 1950 شروع شد. اگرچه اين روش عملکرد بالاتري نسبت به MSF دارد اما به علت ايجاد رسوب در لولههاي انتقال گرما توسعه زيادي نيافته است. در اين روش، بخار توليد شده در هر مرحله در مرحله بعد مايع ميشود تا از انرژي آن براي بخار مقدار ديگري از آب استفاده شود. اين روش معمولاً با روشهاي ديگر به صورت ترکيبي به کار ميرود. چنانچه اين روش با روش تراکم بخار به صورت ترکيبي استفاده شود، راندمان توليد آب در آن به 18 درصد رسيده و چنانچه با بروميد ليتيوم و پمپ جاذب استفاده شود راندمان توليد آب در آن به 21 درصد خواهد رسيد. لازم به ذکر است که امروزه لولههاي انتقال گرما در اين روش نيز به گونهاي طراحي شدهاند که ميزان ايجاد رسوب در آنها کمتر از نمونههاي قبلي ميباشد.

یک دیدگاه دربارهٔ «سیستم آبشیرین کن»

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *