سیستم تصفیه آب صنعتی و نحوه کار آن چگونه است؟

سیستم تصفیه آب صنعتی و نحوه کار آن چگونه است؟

سیستم های تصفیه آب صنعتی مناسب انواع نیازهای تصفیه و جداسازی هستند. آنها می توانند از پروسه های نسبتا جامع و ساده به پیچیده و چندگانه که از انواع کاربردها استفاده می کنند، متنوع باشد. اگر شما برای تصفیه آب تازه‌ کار هستید، می‌توانید بپرسید “یک سیستم تصفیه آب صنعتی چیست و چگونه کار می‌کند؟ “

از آنجا که تصفیه آب صنعتی یک خانواده پیچیده از فن‌آوری‌ها و سیستم‌ها است، این مطلب بر ارائه یک مرور سطح بالا از فن‌آوری‌های مورد استفاده و خلاصه کردن نحوه کار آن‌ها، به منظور کمک به شما برای درک بهتر بهترین راه‌حل‌های ممکن برای امکاناتتان تمرکز خواهد کرد.

سیستم تصفیه آب صنعتی چیست؟

یک سیستم تصفیه آب صنعتی، آب را تصفیه می کند، بنابراین برای استفاده خاص، مناسب برای مصرف، تولید و حتی دفع مناسب است. و بسیاری از فناوری هایی که این سیستم ها را تشکیل می دهند، می تواند مشابه باشد. به طور کلی، برخی از سیستم های تصفیه آب صنعتی مورد نیاز شامل:

• سیستم‌های تصفیه آب خام
• سیستم‌های تصفیه آب ورودی دیگ بخار
• سیستم های تصفیه آب برج خنک‌کن
• سیستم های تصفیه پساب

فن آوری های انتخاب شده و در چه شرایطی در هر سیستم تصفیه آب ظاهر می شوند، بسته به آلاینده هایی که باید حذف شوند، متفاوت خواهد بود، اما ممکن است در این چهار سیستم تصفیه صنعتی معمول، محدودیت هایی وجود داشته باشد. در زیر مواردی است که ممکن است در یک سیستم تصفیه آب معمولی شامل شود:

سیستم‌های تصفیه آب خام

آب خام هرگونه آب تصفیه نشده است که به طور طبیعی در محیط، از جمله منابع مانند آب باران، آبهای زیرزمینی، چاه ها، دریاچه ها و رودخانه ها رخ می دهد. در تنظیمات صنعتی، آب خام را می توان برای خنک سازی، شستشو، فرمولاسیون محصولات یا حتی مصرف انسانی استفاده کرد اگر آن را به درستی خالص کنید.

سیستم های تصفیه آب خام برای پیش تصفیه و بهینه‌سازی آب منبع، معمولاً با یک نگاه به سمت بهبود بهره‌ وری تولید و عملکرد فرآیند برای یک کاربرد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. نمونه‌هایی از آن‌ها عبارتند از: برج خنک‌کننده / آب تغذیه، فرآیند / آب تولید، و / یا آب برای نوشیدن.

اغلب، تصفیه آب خام بر حفاظت از تجهیزات پایین‌دست از پوسته شدن، رسوب، خوردگی و دیگر اشکال آسیب متمرکز است. سیستم‌های تصفیه آب خام معمولاً جامدات معلق / کلوئیدی، سیلیس / سیلیس کلوئیدی، آهن، باکتری‌ها و سختی را حذف می‌کنند.

نحوه کار

سیستم‌های تصفیه آب خام حول اهداف و کاربردهای خاص تصفیه طراحی شده‌اند، بنابراین فرآیند ممکن است از یک نصب تا بعدی متفاوت باشد. با این وجود، مراحل زیر نشان می‌دهند که چگونه یک سیستم تصفیه آب خام معمولاً چگونه  کار می کند:

• آبگیری. آب خام از طریق جاذبه و یا پمپ به درون یک پلنت جذب می‌شود. آب معمولاً از طریق یک سیستم یا توری فلزی عبور می‌کند تا از ورود اجسام بزرگ به سیستم جلوگیری شود.
• شفاف سازی. سپس آب برای روشن شدن ادامه می یابد، که یک فرایند چند مرحله ای است که برای حذف جامدات معلق از یک محلول استفاده می شود. واضح است که واکنش با انعقاد آغاز می شود، که در آن تنظیمات شیمیایی و / یا pH باعث می شود که ذرات شروع به مخلوط شدن با یکدیگر کنند، و پس از آن لخته سازی، که شامل تحریک فیزیکی برای تشویق تشکیل ذرات بزرگتر است. سپس یک مرحله رسوب گیری می آید، جایی که جریان به ته نشین کننده گرانشی منتقل می شود که به مواد جامد اجازه می دهد تا به پایین ته نشن شوند در آنچه که به عنوان پتوی لجن شناخته می شود. در نهایت، جریان از طریق یک فیلتر ماسه گرانشی فیلتر می شود تا هر ذره کوچکی را که نمی تواند به خارج ته نشین شود، به تله بیندازد.
• ضد عفونی. آلودگی زیستی و / یا قابل آشامیدنی بودن آب یک نگرانی باشد، آب ممکن است برای از بین بردن هر پاتوژن ضد عفونی شود. ضد عفونی‌ ممکن است از طریق استفاده از ضد عفونی کننده شیمیایی (به عنوان مثال کلرین)، ضد عفونی کننده فیزیکی (به عنوان مثال UV یا گرما) و نیز برخی اشکال فیلتراسیون غشا انجام شود.
• نرم کننده آهک. در برخی موارد، یک مرحله نرم کننده آهک می‌تواند به کاهش سختی در جریانی با مواد معدنی یا سولفات بالا اضافه شود. این فرآیند شامل استفاده از آهک یا سودا برای بالا بردن ph جریان است که به نوبه خود مواد معدنی را به رسوب از محلول تشویق می‌کند.
• تبادل یونی (IX). در برخی موارد، سیستم تصفیه آب خام ممکن است شامل واحد IX برای حذف سختی یا دیگر نیازهای مخصوص باشد. در نرم شدن IX،، یک جریان از طریق یک رزین کاتیونی اسید قوی که ” با سدیم شارژ می‌شود، هدایت می‌شود؛ چون جریان آب از طریق آن عبور می‌کند، رزین سختی ایجاد شده توسط یون‌های کلسیم یا منیزیم را میگیرد، در حالی که یون‌های سدیم را به درون جریان آزاد می‌کند.
• توزیع. پس از تصفیه، آب پمپ می‌شود و یا در غیر این صورت برای استفاده در جای دیگری در این تاسیسات استفاده می‌شود.
• فیلتراسیون غشا. از آنجایی که سیستم های میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF) در چند دهه اخیر مقرون‌ به‌ صرفه‌ تر شده‌اند، به طور فزاینده‌ای به جای تکنولوژی‌های معمولی مثل شفاف‌سازی و نرم‌ سازی آهک مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سیستم‌های تصفیه آب ورودی دیگ بخار

سیستم های آب ورودی دیگ بخار برای حفاظت از اجزای واحد دیگ بخار و لوله‌کشی، از آسیب ناشی از آلاینده‌های خاص موجود در دیگ بخار و / یا آب میک آپ استفاده می‌شود. این آلاینده‌ها می‌توانند شامل جامدات معلق، مواد آلی معلق، مواد آلی مانند آهن، مس، سیلیس، کلسیم، آلومینیوم، آلومینیوم و گازهای حل‌شده تلقی شوند. بدون تصفیه درست، آب تغذیه دیگ بخار می‌تواند موجب پوسته شدن، خوردگی و رسوب تجهیزات بویلر و پایین‌دست شود که این امر می‌تواند منجر به هزینه‌های گزاف کارخانه، هزینه‌های تعمیر و نگهداری گران، افزایش مصرف سوخت و توقف دیگ بخار شود.

نحوه کار

یک سیستم تصفیه آب تغذیه مجهز دیگ بخار با حذف ناخالصی های مضر قبل از ورود به دیگ بخار و همچنین کنترل اسیدیته و هدایت آب کار می کند. در حالی که ترن های تصفیه تغییر می‌کنند، یک سیستم معمولی شامل تصفیه اولیه و احتمالاً پولیش، بسته به فشار دیگ بخار، مصرف بخار و شیمی آب دیگ بخار و میک آپ است. یک سیستم تصفیه آب تغذیه معمولاً شامل برخی یا تمام مراحل زیر است:

• ورود آب make up. از آنجا که بویلرها مورد استفاده قرار می‌گیرند، آب را به مصرف بخار، از دست دادن میعانات و نشت از دست می‌دهند. این آب باید با چیزی که به عنوان آب میک آپ شناخته می‌شود جایگزین شود. آب میک آپ ممکن است از یک تامین شهری یا یک سیستم تصفیه آب خام کشیده شود.
  • فیلتراسیون. جریان به طور معمول از طریق یک یا چند واحد تصفیه برای حذف رسوب، کدری، و مواد آلی فیلتر می‌شود. وقتی برای پیش تصفیه قبل از تبادل یونی و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار گرفت، واحدهای تصفیه غشا می‌توانند وسیله‌ای موثر برای جلوگیری از رسوب گرفتگی و نگهداری اضافی تجهیزات پایین‌دست باشند.
  • Softening. برای حذف سختی از آب تغذیه، از جمله بی کربنات ها، سولفات ها، کلرید ها و و نیترات‌ها استفاده می‌شود. این کار با استفاده از رزین نرم، که معمولاً یک رزین کاتیون اسید قوی است انجام می‌شود که به آن اجازه می‌دهد تا به طور موثر یون‌های سختی را از جریان بدست آورد.
  • قلیازدایی. قلیایی می‌تواند باعث کف در دیگ بخار و نیز خوردگی در لوله‌کشی شود. بنابراین، جریان‌های تغذیه دیگ بخار اغلب با تبادل یونی آنیون قوی یا اسیدی ضعیف تصفیه می‌شوند که پس از آن گازدایی، که برای از بین بردن یون‌های سدیم، سولفات و نیترات به کار می‌رود و PH را کاهش می‌دهد.
  • اسمز معکوس (RO) و نانوفیلتراسیون. RO و NF همیشه برای تصفیه آب تغذیه مورد استفاده قرار نمی‌گیرند اما می‌توانند برای حذف باکتری‌ها، نمک‌ها، ارگانیک ها، سیلیس و سختی مفید باشند. RO و NF هر دو نوع فیلتراسیون غشا هستند، به این معنی که آن‌ها یک غشای نیمه نفوذپذیر را به کار می‌گیرند تا هر گونه آلاینده‌ها هرگونه آلاینده های بیش از حد بزرگ را از طریق منافذ خود می گیرند، در حالیکه مولکول های آب از طریق آن عبور می کنند.
  • تبادل یونی اولیه (IX). برای حجم‌های بالای آب و یا دیگ‌های بخار فشار بالا، دیونیزرها می‌تواند به جای فیلتراسیون استفاده شود. [IX] به طور معمول آب نسبت با کیفیت و مقاومت نسبتاً بالاتر و بازده بهتر را تولید می‌کند.
  • هوازدایی یا گاززدایی. در ادامه تمام مراحل تصفیه، آب میک آپ و میعانات از سیستم دیگ بخار با هم ترکیب و گاززدایی می‌شوند. هوازدایی / گاززدایی حذف اکسیژن حل‌شده و دی‌اکسید کربن از جریان مایع است که برای جلوگیری از خوردگی مهم است.
  • Polishing. بسته به نیازهای دیگ بخار، ممکن است تکنولوژی پولیشینگ مورد نیاز باشد. این مرحله می‌تواند ادر ادامه RO یا تبادل یونی اولیه باشد. فن‌آوری‌های polishing معمول شامل یون زدایی بستر ترکیبی(DI)، الکترو دیونیزاسیون (EDI)، یا یون زدایی بازتولید آف سایت باشد (offsite regenerable DI).
  • توزیع. پس از تمام مراحل تصفیه، آب تغذیه با لوله‌کشی به دیگ بخار متصل می‌شود که در آن با حرارت دادن، بخار تشکیل می‌شود. میعانات می تواند با آب make up تصفیه شده ترکیب شده و چرخه دوباره شروع می شود.

اگر چه این گام‌ها نشان دهنده train سیستم آب تغذیه معمولی هستند، مهم است که درک کنیم که میکاپ / شیمی منحصر به فرد یک بویلر، محاسبات بسیار پیچیده است که فن‌آوری‌های مورد نیاز را دیکته می‌کند. ما توصیه می‌کنیم که با تولید کننده دیگ بخار برای مشخصات تصفیه آب خود مشورت شود. شما همچنین باید با یک متخصص تصفیه آب مشورت کنید تا یک مطالعه کامل تصفیه را انجام دهید که می تواند تعیین کند کدام ترکیب این فن آوری ها برای دیگ بخار شما بهتر است.

سیستم خنک‌کننده آب

سیستمهای تصفیه آب کولینگ تاور برای حفاظت از اجزای برج خنک‌کننده، از آسیب ناشی از آلاینده‌های موجود در آب تغذیه، جریان آب و / یا آب بلودان استفاده می‌شود. این آلاینده‌ها می‌توانند شامل کلر، سختی، آهن، مواد زیستی، سیلیس، سولفاتها، TDS، و یا TSS باشند.

آب تصفیه نشده برج خنک کن می‌تواند موجب پوسته‌پوسته شدن، خوردگی، رشد بیولوژیکی و رسوب کردن تجهیزات برج خنک‌کننده شود که می‌تواند باعث کاهش خرابی دستگاه، کاهش بهره وری و نگهداری بیش از حد و یا جایگزینی تجهیزات در طول زمان شود.

نحوه کار سیستم حنک کننده آب

سیستم تصفیه آب خنک کننده موثر با حذف ناخالصی‌های مضر مطابق با توصیه‌های سازنده، برای نیازمندی‌های کیفیت آب برای نوع برج خنک‌کننده به کار می‌رود. در حالی که بسیاری از ترینهای تصفیه بسته به الزامات تجهیزات برج خنک‌کننده و شیمی تغذیه، میکاپ، و آب بلودان تغییر می‌کنند، یک سیستم تصفیه آب سرد معمول معمولاً شامل مراحل زیر است:

• جذب آب میکاپ. همانطور که آب از طریق یک سیستم خنک‌کننده در جریان است، بخشی از آن به تبخیر، نشت، و چکه کردن از دست می‌رود. این آب باید با چیزی که به عنوان آب میکاپ شناخته می‌شود جایگزین شود. مثل آب میکاپ بویلر، آب میکاپ برج خنک‌کننده می‌تواند از منابع مختلفی تهیه شود، چه آب خام، منابع آب شهری، چاه‌ها، یا تصفیه فاضلاب. در برخی موارد، آب منبع نیز باید برای سختی یا حذف سیلیس و یا تنظیم PH درنظر گرفته شود.
• فیلتراسیون. به محض دریافت، جریان به طور معمول از طریق یک یا چند واحد تصفیه برای حذف رسوب، کدری، و مواد آلی فیلتر می‌شود. همانطور که قبلاً ذکر شد، هنگامی که فیلتراسیون برای پیش تصفیه قبل از تبادل یونی و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار گرفت، می‌تواند وسیله‌ای موثر برای جلوگیری از رسوب و نگهداری بیش از حد تجهیزات حساس پایین دست باشد.
• نرم سازی. اگر سختی بالا در منبع یا آب میکاپ وجود داشته باشد, می‌توان از رزین نرم کننده یا نرم کننده کننده غشایی استفاده کرد. این آلاینده‌ها در صورت وجود, سبب رسوب و زنگ می‌شوند. بسته به کیفیت آب مصرفی, نرم شدن می‌تواند بازده مصرف آب برج خنک‌کننده را بهبود بخشد.
• افزودن شیمیایی. سپس، جریان معمولاً به نوعی تحت پوشش عملیات شیمیایی قرار می گیرد که می‌تواند شامل بازدارنده‌های خوردگی برای خنثی کردن اسیدیته، algaecides یا بیو اسیدها برای کاهش رشد آلاینده‌های بیولوژیکی باشد؛ و / یا بازدارنده‌های رسوب برای جلوگیری از رسوب در لوله‌ها و دیگر اجزا توسط آلاینده‌ها باشد.
• فیلتراسیون جریان جانبی. بسیاری از برج های خنک کننده طراحی شده اند تا آب را پس از استفاده مجدد دوباره به گردش درآورند. اگر این مورد صدق کند، یک واحد تصفیه جریان جانبی، در حذف هر گونه آلاینده‌های مشکل‌ساز که از آلودگی شناور، نشت و غیره وارد می‌شوند، مفید خواهد بود. در حدود ۱۰ درصد از آب در گردش، از طریق آنچه که معمولاً یک واحد تصفیه چند رسانه‌ای با کیفیت بالا می‌باشد، فیلتر خواهد شد.
• پس از تصفیه. انواع مختلفی از گزینه‌های پس از تصفیه وجود دارد که می‌تواند بسته به شرایط پلنت مورد استفاده قرار گیرد. اگر مقادیر زیادی آب برای خنک کردن نیاز باشد و یا اگر آب در محل کارخانه کمیاب باشد، پلنتها ممکن است انتخاب کنند که آب بلودان را با RO یا IX تصفیه کرده و مجدد از آن استفاده کنند. برای تخلیه آب بلودان و / یا ریخته شده، سیستم‌های پس تصفیه ممکن است برای به حداقل رساندن هزینه‌های دفع و یا جابجایی جریان با مقررات تخلیه، به کار گرفته شوند.

سیستم‌های تصفیه فاضلاب

یک سیستم تصفیه فاضلاب، برای تبدیل کردن جریان‌های منتقل شده به پساب -که می‌تواند دوباره استفاده شود و یا به طور ایمن به محیط یا مراکز تصفیه شهرداری تخلیه شود- مورد استفاده قرار می گیرد.

مناسب‌ترین سیستم تصفیه فاضلاب، برای جلوگیری از آسیب زدن به محیط‌ زیست، سلامت انسان، و تجهیزات، فرآیند یا محصولات (به خصوص اگر فاضلاب مورد استفاده مجدد قرار گیرد) کمک خواهد کرد. این کار همچنین به جلوگیری از جریمه‌های سنگین و اقدام قانونی احتمالی در صورت تخلیه نادرست آب به محیط یا مکانهای تحت مالکیت عمومی کمک خواهد کرد. پیچیدگی نسبی سیستم تصفیه فاضلاب به شدت بستگی به مقررات مورد انطباق که بر کارخانه شما تاثیر می‌گذارد و نیز ترکیب جریان فاضلاب شما بستگی دارد.

در حالی که آلاینده‌های موجود در جریان فاضلاب می‌توانند تا حد زیادی از یک فرآیند به بعد متفاوت باشند، سیستم های تصفیه فاضلاب عموماً برای  تصفیه تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD)، نیترات‌ها، فسفات ها، پاتوژن ها، فلزات، TSS، TDS، و مواد شیمیایی ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نحوه کار

برای اطلاع از نحوه کار سیستم تصفیه فاضلاب، مطلب کارخانه تصفیه فاضلاب را مطالعه فرمائید.

علاوه بر این، از آنجا که تصفیه فاضلاب تقریباً همیشه تابع نوسانات ترکیب، نرخ جریان، یا الزامات پساب است، یک سیستم خوب طراحی‌شده باید چنین نوساناتی را جا به جا کند و گزینه‌هایی برای مقیاس پذیری ارایه نماید.