تصفیه آب ، فرآیندی که طی آن ترکیبات شیمیایی نامطلوب ، مواد آلی و معدنی و آلاینده‌های بیولوژیکی از آب حذف می‌شوند . این فرآیند نیز شامل تقطیر (تبدیل مایع به بخار برای تراکم آن به حالت مایع) و دیونیزه کردن ( حذف یون از طریق استخراج نمک های محلول)می شود. یکی از اهداف اصلی تصفیه آب، تامین آب آشامیدنی تمیز و سالم است. تصفیه آب همچنین نیازهای کاربردهای پزشکی، دارویی، شیمیایی و صنعتی و آشامیدنی برآورده می کند. فرآیند تصفیه ، غلظت آلاینده هایی مانند ذرات معلق، انگل ها، باکتری ها ، جلبک ها ، ویروس ها و قارچ ها را کاهش می دهد . تصفیه آب در مقیاس های بزرگ (مثلاً برای کل شهر) تا کوچک (مثلاً برای خانواده های فردی) انجام می شود.
اکثر جوامع به منابع آب طبیعی به عنوان منابع جذبی برای تصفیه آب و برای استفاده روزمره متکی هستند. به طور کلی، این منابع را می توان به عنوان آب های زیرزمینی یا سطحی طبقه بندی کرد و معمولاً شامل سفره های زیرزمینی ، نهرها، نهرها، رودخانه ها و دریاچه ها می شود . با پیشرفت های تکنولوژیکی اخیر، اقیانوس ها و دریاهای آب شور نیز به عنوان منابع آب جایگزین برای آشامیدن و مصارف خانگی مورد استفاده قرار گرفته اند.البته باید به این نکته نیز اشاره کرد که شیرین کردن آب دریا ها و اقیانوس ها کار بسیار دشوار و پر هزینه ای است.
تصفیه آب
تصفیه آب چه مراحلی دارد؟
تعیین کیفیت آب
شواهد تاریخی نشان می دهد که تصفیه آب توسط تمدن های باستانی به رسمیت شناخته شده و انجام می شده است. روش‌های اولیه تصفیه آب در نوشته‌های یونانی و سانسکریت ثبت شده است و مصریان از 1500 سال قبل از میلاد از زاج برای بارش استفاده می‌کردند .
در دوران مدرن، کیفیتی که آب باید به آن تصفیه شود، معمولاً توسط سازمان‌های دولتی تعیین می‌شود. استانداردهای دولتی چه در سطح محلی، چه در سطح ملی یا بین‌المللی، معمولاً حداکثر غلظت آلاینده‌های مضر را تعیین می‌کنند که می‌توان در آب سالم مجاز بود. از آنجایی که بررسی ساده آب بر اساس ظاهر تقریباً غیرممکن است، فرآیندهای متعددی مانند آنالیزهای فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی برای آزمایش سطوح آلودگی ایجاد شده است. سطوح مواد شیمیایی آلی و معدنی مانند کلرید، مس ، منگنز ، سولفات ها و روی ، پاتوژن های میکروبی، مواد رادیواکتیو و جامدات محلول و معلق و همچنین pH ، بو، رنگ و طعم از پارامترهای رایج هستند.
روش های معمولی خانگی مانند جوشاندن آب یا استفاده از فیلتر کربن فعال می تواند برخی از آلاینده های آب را حذف کند. اگرچه این روش‌ها به دلیل استفاده گسترده و کم هزینه محبوب هستند، اما اغلب آلاینده‌های خطرناک‌تر را حذف نمی‌کنند. مثلاً آب چشمه طبیعی ازچاه های آرتزین از نظر تاریخی برای تمام اهداف عملی تمیز در نظر گرفته می شدند، اما در دهه اول قرن بیست و یکم به دلیل نگرانی در مورد آفت کش ها ، کودها و سایر مواد شیمیایی از سطح ورودی به چاه ها مورد بررسی قرار گرفت. در نتیجه، چاه‌های آرتزین تحت درمان و آزمایش‌هایی قرار گرفتند، از جمله آزمایش‌هایی برای انگل Cryptosporidium .
فرایند تصویه آب چیست؟
در مرحله پیش تصفیه، آلاینده های بیولوژیکی، مواد شیمیایی و سایر مواد از آب حذف می شوند. اولین مرحله در این فرآیند غربالگری است که زباله های بزرگی مانند چوب و زباله را از آبی که قرار است تصفیه شود حذف می کند. غربالگری معمولاً هنگام تصفیه آب های سطحی مانند دریاچه ها و رودخانه ها استفاده می شود. آب های سطحی خطر بیشتری برای بودن دارندآلوده به مقادیر زیادی آلاینده پیش تصفیه ممکن است شامل افزودن مواد شیمیایی برای کنترل رشد باکتری ها در لوله ها و مخازن (پیش کلره) و مرحله ای باشد که شامل ماسه می شود. فیلتراسیون ، که به ته نشین شدن جامدات معلق در کف مخزن کمک می کند.
پیش از آماده سازی، که در آن آب با محتوای معدنی بالا (آب سخت) با آن تصفیه می شودکربنات سدیم (خاکستر سودا) نیز بخشی از فرآیند پیش تصفیه است. در طی این مرحله، کربنات سدیم به آب اضافه می‌شود تا کربنات کلسیم را که یکی از اجزای اصلی پوسته‌های موجودات دریایی است و یک ماده فعال در آهک کشاورزی است، خارج کند .
مراحل تصفیه آب
پیش کلرزنی که اغلب مرحله نهایی پیش تصفیه و یک روش استاندارد در بسیاری از نقاط جهان است، توسط دانشمندان مورد سوال قرار گرفته است. در طول فرآیند پیش کلرزنی، کلر به آب خامی که ممکن است حاوی غلظت بالایی از مواد آلی طبیعی باشد، اعمال می شود. این ماده آلی در طول فرآیند ضدعفونی با کلر واکنش می دهد و می تواند منجر به تشکیل آن محصولات جانبی ضد عفونی (DBPs)، مانند تری هالومتان ها، اسیدهای هالواستیک، کلریت و برومات شود. قرار گرفتن در معرض DBP ها در آب آشامیدنی می تواند منجر به مشکلات سلامتی شود.
پس از پیش تصفیه، عملیات شیمیایی و پالایش ممکن است رخ دهد. این فرآیند شامل انعقاد ، مرحله ای که در آن مواد شیمیایی اضافه می شود که باعث می شود ذرات کوچک معلق در آب به هم بچسبند.در لخته سازی ، که آب را با پاروهای بزرگ مخلوط می کند تا ذرات منعقد شده را بتوان به صورت توده های بزرگتر (یا "لخته") که به آرامی در کف مخزن یا حوضه قرار می گیرند، کنار هم قرار داد.
پس از ته نشین شدن اکثر ذرات معلق، آب از حوضچه لخته سازی خارج شده و سپس وارد یک حوضچه می شود.حوضه رسوبی . حوضه های ته نشینی آب های تصفیه شده را در طول فرآیند تصفیه حرکت می دهند در حالی که اجازه می دهند ذرات باقی مانده ته نشین شوند. لجن‌هایی که در کف مخزن ظاهر می‌شوند برداشته و آزمایش می شوند. از آن حوضه آب به مرحله بعدی یعنی فیلتراسیون منتقل می شود که ذرات معلق باقیمانده و لخته های ته نشین نشده علاوه بر بسیاری از میکروارگانیسم ها و جلبک ها را حذف می کند .
گندزدایی آخرین مرحله در تصفیه آب است. در طی این مرحله، میکروب های مضر مانند باکتری ها ، ویروس ها و تک یاخته ها با افزودن مواد شیمیایی ضدعفونی کننده از بین می روند . ضدعفونی معمولا شامل نوعی ازکلر ، به ویژه کلرامین ها یا دی اکسید کلر. کلر یک گاز سمی است که در اثر انتشار ناشی از استفاده از آن خطراتی را به همراه دارد. برای جلوگیری از این خطرات، برخی از تصفیه خانه های آب ازنمک ،اشعه ماوراء بنفش ، یاضدعفونی پراکسید هیدروژن به جای کلر سایر روش های تصفیه عبارتند از اولترافیلتراسیون برای مواد محلول خاص، تبادل یونی برای حذف یون های فلزی و فلوراید برای جلوگیری از پوسیدگی دندان استفاده می کنند.
در مناطق خاصی از جهان که به تصفیه خانه های آب دسترسی ندارند، باید از روش های جایگزین تصفیه استفاده شود. این روش ها شامل جوشاندن ، فیلتر کربن فعال دانه ای، تقطیر، اسمز معکوس و تقطیر غشایی تماس مستقیم است.
برای خواندن مقاله روش اسمز معکوس اینجا را کلیک کنید.
پمپ آب در سیستم تصفیه آب
پمپ تقویت کننده RO
عملکرد بوستر پمپ RO افزایش فشار آب تغذیه اسمز معکوس است. اسمز معکوس یک روش درمانی مبتنی بر فشار است. افزایش فشار ورودی، هم راندمان محصول/رد و هم کیفیت آب محصول (TDS) را بهبود می بخشد. واحدهای RO مسکونی معمولی می‌توانند با حداکثر 40 psi کار کنند، اما بازدهی بسیار بالاتری در 60 psi یا بالاتر دارند.
پمپ نشان داده شده در بالا یک Aquatec 6800 است. با تنظیمات کارخانه، واحدهای RO کوچک را با فشار ورودی 80 psi بدون توجه به فشار آب منبع کار می کند.
Aquatec 8800 کمی قدرتمندتر، که به نظر یکسان است، برای واحدهای RO با غشاهایی که بیش از 50 گالن در روز تولید می کنند استفاده می شود.
پمپ تحویل یا "تقاضا"
"پمپ تقاضا" بسیار شبیه پمپ تقویت کننده است اما عملکرد آن کاملاً متفاوت است. پمپ های تقاضا یا تحویل برای ارسال آب از یک منبع کم فشار یا بدون فشار به مکان دیگری استفاده می شوند.
توجه داشته باشید که یک سوئیچ فشار روی سر پمپ نصب شده است. هنگامی که "تقاضا" برای آب وجود دارد، مانند باز شدن یک شیر یا یک شیر آب در پایین دست، فشار روی کلید کاهش می یابد و سوئیچ پمپ را روشن می کند. هنگامی که تقاضا از بین می رود (شیر آب بسته است)، فشار در سوئیچ ایجاد می شود و سوئیچ پمپ را خاموش می کند.
پمپ های تقاضای کوچک ابزار مفیدی هستند. در اینجا چند نمونه از نحوه استفاده از آنها آورده شده است:
برای ارسال آب با فشار زیاد از واحد اسمز معکوس زیر سینک به یخچال یا یخ ساز دور.
برای ارسال آب به مخزن آکواریوم از مخزن ذخیره.
برای ارسال آب از مخزن ذخیره سازی بدون فشار به بطری مشتری در دستگاه فروش آب.
پمپ های این دسته معمولاً آب را با سرعتی در حدود 0.5 تا 1.5 گالن در دقیقه تحویل می دهند.
پمپ فشار مجدد
پمپ فشار مجدد HP Grundfos پیشرفته در واقع یک نسخه بسیار بزرگتر از پمپ تقاضای کوچک است. این آب را در صورت تقاضا به خانه ها و دیگر برنامه های کاربردی بزرگ تحویل می دهد. پمپ عملکرد آرام و روان دارای مخزن فشار داخلی کوچک خود است تا از تحویل روان و فوری آب در صورت نیاز اطمینان حاصل کند. بدون مخزن فشار اضافی که معمولاً با پمپ های چاه استفاده می شود، کار می کند.پمپ آب در سیستم تصفیه آب
ما این پمپ را به عنوان بخشی از پکیج "گزینه کل خانه" ارائه می دهیم که شامل تمام قطعاتی است که برای ارسال آب از مخزن نگهداری اسمز معکوس بدون فشار به خانه نیاز دارید. هنگامی که تقاضا برای آب در خانه ایجاد می شود، پمپ قدرتمند اما حساس با سرعت متغیر برای تامین آن وارد می شود.
برای خرید انواع پمپ آب و ... به سایت ما سر بزنید.
پمپ تغذیه یا تزریق مواد شیمیایی
پمپ تزریق با سرعت متغیر Stenner، مایعات را با سرعت بسیار آهسته اما با فشار بالا به لوله آب تغذیه می کند. برای اهداف مختلف استفاده می شود. مثلا:
کلر را برای کشتن باکتری ها یا اکسید کردن آهن یا سولفید هیدروژن تغذیه می کند.
خاکستر سودا را برای افزایش PH آب اسیدی تغذیه می کند.
پلی فسفات را برای جداسازی آهن یا سختی تغذیه می کند.
پراکسید هیدروژن را برای اکسید کردن سولفید هیدروژن یا آهن تغذیه می کند.
همچنین می تواند ترکیبی از مواد شیمیایی را تغذیه کند و آن را به ابزاری بسیار مفید برای تصفیه آب که دارای مشکلات متعدد است تبدیل می کند.
پمپ آب در سیستم تصفیه آب
این پمپ در بین پمپ های موجود در این صفحه منحصر به فرد است، زیرا یک پمپ به سبک "پریستالتیک" است که با فشردن یک لوله انعطاف پذیر با یک غلتک کار می کند.
پمپ استنر با کمترین خروجی که ما ارائه می کنیم می تواند محلول را با سرعت بسیار آهسته 0.2 گالن در 24 ساعت تغذیه کند.
پمپ هایی از این نوع اغلب پمپ های اندازه گیری نیز نامیده می شوند.
پمپ نفوذ RO
پمپ پرمیت آکواتک یک دستگاه منحصر به فرد است که به طور قابل توجهی اقتصاد و عملکرد واحدهای اسمز معکوس کوچک را بهبود می بخشد. عملکرد آن با ذخیره نیروی آبی از جریان آب تخلیه واحد RO و استفاده از این انرژی برای فشار دادن آب محصول (نفوذ) به مخزن ذخیره واحد RO است. این واحد اسمز معکوس را از نیاز به مقابله با فشار معکوس از مخزن ذخیره تحت فشار هوا رها می کند. نتیجه این است که مخزن RO سریعتر پر می شود و دستگاه از آب تخلیه کمتری استفاده می کند و آب با کیفیت بهتری تولید می کند.
پمپ نفوذ یکی از مهم ترین پیشرفت ها در فناوری RO در سال های اخیر است. هزینه آن متوسط است و می توان آن را به اکثر واحدهای RO موجود اضافه کرد.
پمپ تزریق آب محور
پمپ تزریق غیرالکتریکی شیمی‌لایزر، محلول‌های مواد شیمیایی مانند کلر، خاکستر سودا، پلی فسفات و پراکسید هیدروژن را تنها با استفاده از انرژی گرفته شده از خود آب جاری وارد جریان آب می‌کند. بسیاری از عملکردهای پمپ Stenner الکتریکی در بالا را انجام می دهد، اما نیازی به اتصال الکتریکی ندارد.
پمپ یک زائده سفید کوچک در پایین یک "موتور آب" است که برق را تامین می کند. همانطور که آب از طریق این موتور آبی آبی جریان می یابد، موتور پمپ را می چرخاند که محلول تصفیه را از مخزن محلول زیر آن برداشته و آن را با فشار وارد خط آب می کند.
این سیستم تزریق دارای مزیت تغذیه با سرعت های مختلف به جریانی با نرخ جریان های مختلف است. هرچه آب تصفیه شده سریعتر اجرا شود، ماده شیمیایی تصفیه شده بیشتری تزریق می شود.
این پمپ یک تغذیه کننده بسیار سریع است که با نسبت 250 به 1 تزریق می شود. به ازای هر 250 گالن آبی که از موتور آب عبور می کند، پمپ یک گالن محلول تزریق می کند. این نرخ بالای تزریق به این معنی است که اغلب مواد شیمیایی مورد استفاده، مانند کلر، باید به شدت رقیق شوند تا از درمان بیش از حد جلوگیری شود، و برخی از مواد شیمیایی بسیار غلیظ، مانند Spectraguard ، با این پمپ کار نمی کنند.
پمپ هوا
کمپرسور کوچک یا پمپ هوا هوا را به مخزن تصفیه تزریق می کند. آب در حال تصفیه به مخزن تصفیه می‌ریزد، جایی که هوای فشرده آهن و سولفید هیدروژن را اکسید می‌کند و باعث می‌شود که آنها به راحتی توسط فیلتری که در ادامه می‌آید جدا شوند. پمپ باد بی صدا، قابل اعتماد و مقرون به صرفه است.
بوستر پمپ برای واحدهای RO بزرگتر
یک پمپ پره ای دوار Procon Carbonator به یک موتور الکتریکی متصل می شود تا آب فشار بالا را برای سیستم های اسمز معکوس بزرگ مانند واحدهای Watts R-12 ما فراهم کند. پمپ به راحتی می تواند واحد RO را در فشارهای بالای 200 psi کار کند.
هنگام انتخاب پمپ برای فرآیند تصفیه فاضلاب چه مواردی باید در نظر گرفته شود؟
الف. تصفیه خانه های آب و فاضلاب سیستم های زیادی با نیازهای پمپاژ متفاوت دارند.پمپ آب در سیستم تصفیه آب
برخی از ویژگی های پمپاژ که برای فرآیندهای مختلف مهم هستند:
پمپ آب در سیستم تصفیه آب
- توانایی کنترل ویسکوزیته بالا به پایین و متغیر
- توانایی پمپاژ مواد جامد
- پمپاژ بدون مهر و موم
- تکرارپذیری جریان
فرآیند انتخاب پمپ شامل بررسی موارد زیر است:
پمپ آب در سیستم تصفیه آب
- برنامه فرآیند
- ویژگی های سیال
- فرآیند دسته ای یا پیوسته
- هیدرولیک سیستم
- منحنی های سیستم
- انتخاب پمپ و کنترل های مناسب برای پاسخگویی به کاربرد فرآیند و پوشش عملیاتی
- انتخاب مواد برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد
شستشوی معکوس فیلتر یک فرآیند تصفیه سوم است که مرحله نهایی تصفیه برای بهبود کیفیت پساب قبل از تخلیه از کارخانه به محیط زیست است.
در این فرآیند از فیلتر پساب برای حذف بیشتر ذرات معلق باقی مانده در فاضلاب استفاده می شود. فیلترهای چند رسانه ای به منبع آب شستشو و سیستم تخلیه معکوس نیاز دارند.
یک بک واش فیلتر (پمپ) برای تمیز کردن بستر فیلتر از ذرات جذب شده و آماده سازی بستر برای اجرای فیلتر بعدی استفاده می شود.
پمپ‌های آب شستشوی معکوس باید به صورت چرخه‌ای کار کنند، برخی بر حسب زمان و برخی دیگر بر اساس فشار تفاضلی فیلتر. آبی که پمپاژ خواهد شد، آب تمیز یا تصفیه شده است، معمولاً آب تصفیه شده از فرآیند. این آب عاری از مواد جامد و به طور معمول PH خنثی خواهد بود.
بر اساس آب تمیز و شرایط عملیاتی، انواع مختلفی از پمپ های روتودینامیکی برای این فرآیند مناسب هستند.
پمپ آب در سیستم تصفیه آب
اینها عبارتند از پمپ های مکش انتهای افقی، پمپ های اسپلیت کیس افقی، پمپ های توربین عمودی و پمپ های شناور.
مصالح پیشنهادی برای ساخت به شرح زیر است:
پمپ آب در سیستم تصفیه آب
- پوشش - چدن شکل پذیر
- پروانه - آلومینیوم برنز، نیکل آلومینیوم برنز یا فولاد ضد زنگ 316
- شفت - فولاد ضد زنگ
- مهر و موم - بسته بندی یا مکانیکی