0
محصول تعداد قیمت - تومان
محصولات
راهنمای انتخاب محصولات
  • استخدام در چندین ردیف شغلی

    حقوق وزارت کار با مزایای کامل به همراه بیمهاستخدام کاشناس خدمات پس ار فروشاستخدام وب مستر جهت تولید محتوای سایت

    استخدام فوری در کرج
  • تعمیر و تعویض فیلتر دستگاه تصفیه آب

    تعمیر انواع دستگاه تصفیه آب خانگی و نیمه صنعتیتعویض فیلتر دستگاه تصفیه آب خانگی و نیمه صنعتیارایه کلیه قطعات و لوازم اورجینال دستگاه تصفیه آب خانگی و نیمه صنعتی

    درخواست تعمیر تصفیه آب
  • فروش ویژه انواع آبسردکن زیر قیمت بازار

    فروش انواع آبسردکن کره، تایوان، چینفروش انواع جالیوانی آب سردکن و لوازم جانبیفروش انواع مخزن آبسردکن تصفیه دار و ساده

    خرید آبسردکن
  • جشنواره فروش انواع سوداساز

    فروش سوداساز و نوشیدنی ساز درینک میت و آی سودافروش و شارژ کپسول گاز انواع سوداسازآغاز فروش فوق العاده سوداساز کلایمکس آلمان با قیمت استثنایی

    خرید سوداساز
  • جشنواره فروش دستگاه تصفیه آب

    آغاز فروش فوق العاده برترین مدلهای دستگاه تصفیه آب ، فقط برای مدت محدودانواع دستگاه تصفیه آب اورجینال و دستگاه سوداساز. ضمانت اصالت کالاتخفیف های ایده آل همراه با هدایا

    فروش فوق العاده تصفیه آب
  • سیستم های تصفیه آب بهاب

    تخصصی ترین مرکز آموزش، نقد، بررسی و ارائه خدمات اینترنتی دستگاه تصفیه آبمشاوره رایگان جهت تهیه و تیم مجرب فنی جهت سرویس دستگاه تصفیه آب شماجامع ترین فروشگاه اینترنتی دستگاه تصفیه آب ، فیلتر آب و لوازم

    تصفیه آب بهاب

به راحتی و با پاسخ به چند سوال محصول خود را بیابید

تهیه آب شرب از آب دریا با استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس آرشیو مقالات

Drinking Water from Seawater using a Reverse Osmosis Water Purification

تهیه آب شرب از آب دریا با استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس
11 آذر 1394 5861 بازدید
زمان تقریبی مطالعه: 10 دقیقه

در نقاطی که دسترسی به آب باران و سایر منابع آب شیرین وجود ندارد و یا فاقد آب های سطحی هستند، از روش نمک زدایی استفاده می کنند. به این شکل که آب بسیار شور و سخت را با استفاده از روش های نمک زدایی به آب شرب کاملا سبک تبدیل می کنند.

اسمز معکوس ، روش بسیار رایجی در نمک زدایی است زیرا به صورت چشمگیری در مصرف انرژی صرفه جویی می نماید. در سال های اخیر مصرف انرژی با بهره گیری از دستگاه های موثر بازیافت انرژی و ارتقای مواد موجود در غشا به میزان 3 kWh/m3  کاهش یافته است.

طبق نظر سازمان بین المللی نمک زدایی، در سال 2011 بیش از 66 درصد از سیستم های نمک زدایی در حال بهره برداری، همگی از سیستم های اسمز معکوس استفاده می کردند و تقریبا در تمام تصفیه خانه های جدید از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس استفاده شده است. سایر تصفیه خانه ها عمدتا از روش های قدیمی حرارتی و تقطیر استفاده می نمودند.

از اوایل سال 1970 نمک زدایی اسمز معکوس آب دریا که به نام SWRO (مخفف Sea Water Reverse Osmosis) شناخته می شود به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفته است. اولین استفاده عملی از آن توسط سیدنی لوب Sidney Loeb از دانشگاه لس آنجلس در کالیفرنیا و سیرینیواسا سوریراجان Srinivasa Sourirajan از شورای ملی تحقیقات کانادا ارائه شد.

از آنجا که نیازی به حرارت یا تغییر فاز وجود ندارد، نیاز به انرژی در قیاس با سایر فرایندهای نمک زدایی کم بوده (به میزان 3 3 kWh/m3) اما هنوز بسیار بالاتر از میزانی است که برای روش های دیگر به کار میرود مانند تصفیه اسمز معکوس فاضلاب (به میزان 0.1 تا 1 kWh/m3). تا میزان 50% ورودی آب دریا میتواند به صورت آب تازه بدست آید، با این حال استحصال کمتر میتواند رسوب غشا و مصرف انرژی را کاهش دهد.

به دلیل فراوانی آب دریا، امروزه کشورهایی که دسترسی به آب دریا دارند، به شکل گسترده به استفاده از این سیستم رو آورده اند.

تهیه آب شرب از آب دریا با استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس Drinking Water from Seawater using a Reverse Osmosis Water Purification

 

یک سیستم رایج اسمز معکوس آب دریا شامل موارد زیر می شود:

  • ورودی آب دریا
  • پیش تصفیه 
  • پمپ فشار قوی
  • مجموعه غشا
  • بازیافت انرژی (در صورت نیاز)
  • معدنی سازی مجدد و تنظیم Ph 
  • کنترل پنل هشدار و مدیریت سیستم

 

تهیه آب شرب از آب دریا با استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس Drinking Water from Seawater using a Reverse Osmosis Water Purification

پیش تصفیه آب

به دلیل ساختار مارپیچی غشای اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون ، پیش تصفیه دارای اهمیت زیادی است. اجزا به گونه ای طراحی شده اند تا امکان جریان یک طرفه در سیستم وجود داشته باشد. بدین ترتیب شکل مارپیچ، اجازه برگشت آب یا تلاطم هوا را نمی دهد تا سطح آن تمیز مانده و ذرات جدا شوند. از آنجا که مواد انباشته نمی توانند از سطح غشای سیستم زدوده شوند، شدیدا در معرض رسوب (کاهش ظرفیت تولید) هستند. بنابراین پیش تصفیه برای دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس و نانوفیلتر ضروری است.

 

پیش تصفیه در سیستم های اسمز معکوس دارای چهار مشخصه اصلی است:

  • صاف کردن ذرات جامد: ذرات جامد به منظور جلوگیری از رسوب در غشا، رشد میکروب ها یا آسیب به پمپ تصفیه آب ، صاف شوند.
  • فیلتراسیون کارتریجی: فیلترهای مارپیچی شکل عمدتا جهت تصفیه کردن، ذرات با قطر 1 تا 5 میکرون را می دهند.
  • دوز پایین مواد شیمیایی: زیست کش های اکسید کننده مانند کلر جهت کشتن باکتری ها اضافه میشوند. همچنین جهت خنثی کردن تاثیر کلر بر فیلتر از بیوسولفیت استفاده می شود. همچنین مواد جلوگیری کننده از رسوب باکتری ها بر روی غشا نیز اضافه می گردد.
  • پیش تصفیه و تنظیم Ph: اگر ph و آلکالاین آب ورودی، هنگام تغلیظ منجر به ایجاد لای در غشا شود، اسید افزوده می شود تا میزان کربنات را همچنان در سطح محلول اسید کربنیک نگه دارد.

CO32− + H3O+ = HCO3 + H2O

HCO3 + H3O+ = H2CO3 + H2O

  • اسید کربنیک امکان ترکیب با کلسیم را ندارد تا لایه کربنات کلسیم تشکیل دهد: میل تشکیل لایه کربنات کلسیم توسط شاخصی به نام شاخص اشباع Langelier سنجیده می شود. افزودن بیش از حد اسید منجر به ایجاد لایه کلسیم سولفات، باریم سولفات و استرنیوم سولفات می شود.
  • بازدارنده های لای و رسوب در پبش تصفیه: بازدارنده های لای بر عکس اسیدها که صرفا بر کربنات کلسیم و فسفات کلسیم اثر دارند تمامی انواع لای را از بین می برند. با این حال امکان تشکیل رسوب سیلیکا همچنان وجود دارد.
  • برخی دستگاه های کوچک نمک زدایی از "چاه های ساحلی" استفاده می کنند: در نزدیک سواحل چاه های آب در کف اقیانوس ایجاد می شوند که به نوعی پیش تصفیه آرام آب را از طریق شن انجام می دهند.

 

پمپ فشار قوی

پمپ فشار قوی، فشار مورد نیاز برای انتقال آب از میان غشاء را با وجودی که غشاء اجازه عبور نمک از میان آن را نمی دهد، فراهم می نماید.

 

مجموعه غشا

مجموعه غشا شامل یک محفظه فشار قوی دارای غشاء است که اجازه فشرده شدن آب ورودی را به آن می دهد. غشا بایستی در مقابل فشاری که بر آن اعمال می شود مقاوم باشد. غشاهای اسمز معکوس با ساختارهای متفاوتی ساخته می شوند که مهمترین آنها عبارتند از مارپیچی و فیبر توخالی.

فقط بخشی از آب شور پمپ شده از داخل غشا عبور میکند که نمک آن زدوده می شود. مایع غلیظ باقیمانده در سمت پر نمک غشا از سیستم تخلیه می شود. درصد آبی که نمک زدایی شده به آب شور ورودی "نسبت بازیابی" نام دارد. این شاخص بسته به شوری آب ورودی و پارامترهای طراحی سیستم تغییر می نماید:

  • معمولا برای سیستم های کوچک آب دریا 20%
  • برای سیستم های بزرگتر آب دریا 40-50%
  • برای آب شور 80-85%  می باشد.

 

جریان غلیظ تقریبا 3 بار (50 psi) کمتر از آب ورودی است و بنابراین بیشتر انرژی ورودی پمپ فشار بالا را حمل می کند. تصویر زیر لایه های غشاء را نشان می دهد.

Reverse Osmosis Membrane Element Layers

 

میزان خلوص آب نمک زدایی شده تابعی است از شوری آب ورودی، نوع غشا و نسبت بازیابی. برای دستیابی به خلوص بالاتر، مسیر ثانویه ای قابل افزودن است که معمولا نیاز به پمپ مجدد دارد. خلوصی که به شکل کل ذرات محلول بیان می شود معمولا بین 100 تا 400 ppm برای ورودی آب دریا است. سطح 500 ppm معمولا به عنوان حد بالایی آب آشامیدنی شناخته می شود، در حالی که سازمان غذا و دارو آمریکا آب معدنی را با حداقل 250 ppm می پذیرد.

 

تهیه آب شرب از آب دریا با استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس Drinking Water from Seawater using a Reverse Osmosis Water Purification

 

بازیافت انرژی

بازیافت انرژی می تواند مصرف انرژی را تا 50% کاهش دهد. بیشتر انرژی پمپ فشار قوی از طریق جربان غلیظ، قابل بازیافت است و راندمان افزاینده دستگاه های بازیابنده انرژی به صورت چشمگیری انرژی لازم برای نمک زدایی اسمز معکوس را کاهش داده است. دستگاه هایی که برای این منظور به کار می روند عبارتند از:

  • توربین یا چرخ پلتون : یک توربین آبی است که با جریان آب غلیظ شده کار می کند و به محور پمپ فشار قوی متصل است تا بخشی از انرژی ورودی آن را تامین کند. موتورهای با پیستون محوری در سیستم های کوچکتر به جای توربین به کار می روند.
  • توربو شارژ : یک توربین آبی که از طریق جریان غلیظ عمل می کند، مستقیما به یک پمپ سانتریفیوژ متصل است که خروجی پمپ فشار قوی را تقویت می نماید و منجر به کاهش فشار مورد نیاز برای پمپ فشار قوی و متعاقبا انرژی آن می شود، همانند موتور توربوشارژ خودرو. 

 

طرح شماتیک یک سیستم تصفیه آب شور اسمز معکوس همراه با مبدل فشار :

  • 1. جریان ورودی آب دریا
  • 2. جریان آب تصفیه شده (40%)
  • 3. جریان غلیظ (60%)
  • 4. جریان آب دریا (60%)
  • 5. تغلیظ (تخلیه)
  • A. جریان پمپ (40%)
  • B. پمپ گردش آب
  • C. بخش اسمزی دارای غشا
  • D. مبدل فشار

 

مبدل فشار : با استفاده از جریان غلیظ تحت فشار، در تماس مستقیم یا از طریق یک پیستون جهت افزایش فشار بخشی از ورودی غشا می باشد. سپس یک پمپ تقویتی این فشار را تا  bar 3  /  50 psi  بیش از ورودی غشا افزایش می دهد. این امر جریان مورد نیاز برای پمپ فشار قوی و متعاقبا انرژی ورودی آن را به اندازه جریان غلیظ (معمولا 60%) کاهش می دهد که قادر به مصرف انرژی به میزان 3  kWh/m3 یا کمتر می باشد.

 

طرح شماتیک سیستم نمک زدایی سیستم اسمز معکوس با استفاده از پمپ بازیافت انرژی :

۱. ورودی آب دریا (100%، 1 bar)

۲. جریان آب دریا (100%، 1 bar)

۳. جریان غلیظ (60%، 48 bar)

۴. جریان آب تصفیه شده (40%، 1 bar)

۵. جریان علیظ برای تخلیه (60%، 1bar)

A. پمپ بازیافت انرژی

B. واحد اسمزی دارای غشا

 

پمپ بازیافت انرژی : یک پمپ پیستونی دارای حرکت متناوب که از فشار جریان غلیظ که در یک طرف پیستون برقرار است برای جریان ورودی غشا از سمت دیگر استفاده می کند. این ساده ترین دستگاه بازیافت انرژی است که از پمپ فشار قوی و بازیافت انرژی در یک واحد ساده خود تنظیمی استفاده می کند.  این ابزار به صورت گسترده ای در سیستم های با انرژی پایین به کار گرفته می شود و قادر است مصرف انرژی را به 3 kWh/m3 یا کمتر برساند.

 

معدنی سازی مجدد و تنظیم Ph

آب نمک زدایی شده با افزودن املاح لازم "تثبیت" می شود تا از خوردگی سطوح منبع ذخیره و لوله ها جلوگیری شود. مواد آهکی ph را بین 6.8 تا 8.1 تثبیت می کنند تا معیارهای آب قابل حمل در زمینه کنترل میکروب زدایی و خوردگی را دارا باشند. معدنی سازی مجدد ممکن است نیاز باشد تا مواد معدنی حذف شده دوباره به آب برگردند، هر چند این عمل دارای هزینه میباشد اما برای تامین مواد معدنی بدن انسان و گیاهان لازم است. 

 

میکروب زدایی

تصفیه نهایی شامل آماده سازی آب جهت توزیع پس از فیلتراسیون است. اسمز معکوس مانع موثری در جلوگیری از میکروب هاست اما تصفیه نهایی، به عنوان اطمینان بیشتر از سلامت آب پیشنهاد می شود که به نوعی مراقبت ثانویه ای می باشد. در تصفیه نهایی می توان از فیلتر UV جهت استریل کردن میکروب هایی که از فرایند اسمز معکوس عبور کرده اند، استفاده کرد. همچنین کلر یا کلرامین زدن به آب نیز به عنوان راهکاری برای میکروب زدایی در لوله های انتقال است.   

 

مقالات مرتبط با تصفیه آب اسمز معکوس را می توانید از طریق لینک های زیر مطالعه نمایید.

اسمز معکوس چیست

اسمز معکوس به زبان ساده

فناوری‌ تصفیه آب اسمز معکوس

کاربرد سیستم های اسمز معکوس در تصفیه آب آشامیدنی

کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب آکواریوم

کاربرد دستگاه تصفیه اسمز معکوس در صنایع غذایی

کاربردهای نظامی دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس

  

در صورت هرگونه سوال و یا سفارش تلفنی می توانید از طریق شماره تلگرام تصفیه آب 09129418377  و یا ایمیل info@wfiltration.com با کارشناسان تصفیه آب بهاب در ارتباط باشید. 

 

 

**ن

منبع : Wikipedia مترجم : مصطفی گردان