كاربرد ازن در تصفيه آب آشاميدني

كاربرد ازن در تصفيه آب آشاميدني

يكي از اساسي ترين اهداف تصفيه آب گند زدائي يا ضد عفوني نمودن آب جهت مناسب نمودن براي شرب مي باشد. تاكنون براي گند زد ائي آب روشهاي مختلفي ارائه گرديده است كه مهمترين آنها كلرزني ، ازن زني و استفاده از دي اكسيد كلر ، برم ، يد ونيز اشعهUV  مي باشد.عمومي ترين روش گند زدائي در جهان كلر زني مي باشد كه از دلايل عمده استفاده از آن مي توان موثر بودن در غلظت پائين ، ارزان و در دسترس بودن ونيز داشتن باقيمانده در آب پس از عمل گند زدائي را نام برد. با توجه به تشكيل تركيبات آلي كلرينه و ساير تركيبات تري هالومتان در اثر گند زدايي با كلر كه عوارض نامطلوبي را براي مصرف كنندگان به همراه دارد استفاده از گند زدا هاي جديد روز به روز ابعاد وسيع تري مي يابد.ازن از جمله تركيباتي است كه با توجه به خواص ويژه خود ، نزديك به يك قرن است كه بعنوان گند زدا در آب آشاميدني توسط كشورهاي اروپايي مورد استفاده قرار گرفته است . اولين كار برد ازن در سال 1893 در كشور هلند و براي تصفيه خانه اي كه از آب رودخانه راين تغذيه مي نمود صورت پذيرفت . امروزه بيش از يك هزار تصفيه خانه آب از ازن بعنوان بخشي از تصفيه شيميائي استفاده مي كنند كه اغلب آنها در كشورهاي غربي بويژه فرانسه ، سوئيس و كانادا قرا دارند  بزرگترين تاسيسات گند زدائي با ازن در مناطق پاريس و مونترال بكار گرفته شده است . 

خواص فيزيكي وشيميائي ازن

ازن يكي از اشكال آلوتروپي اكسيژن بوده و گازي آبي رنگ با بوي تند وناپايدار مي باشد . اين تركيب يك اكسيد كننده قوي بوده و بسيار قوي تر از اسيد هيپوكلرو ( ماده موثر گند زدايي كلر در آب )  مي باشد. حلاليت ازن در آب 12 مرتبه كمتر از حلاليت كلر بوده و محلول آبي آن نيز ناپايدار مي باشد.با توجه به ناپايداري گاز ازن ، بايد در محل مصرف و نيز زمان مصرف توليد شود و نمي توان آنرا مثل كلر ذخيره نمود. با توجه به حوادث زيادي كه در خصوص تركيدن سيستم هاي ذخيره و نگهداري كلر بوقوع پيوسته است اين محدوديت لزوماً جزء معايب استفاده از گاز ازن محسوب نمي شود.  

خصوصيات بيوشيميائي ازن

 نقش ازن در تصفيه آب و پساب بعنوان يك عامل اكسيد كننده و يك تركيب ميكروب كش حائز اهميت بوده و در محيط آبي خصوصيات مشابهي با كلر دارد . از اينرو اين دو ماده بعنوان رقيب يكديگر و در مواردي مكمل يكديگر مطرح مي باشند. ازن داراي دو خاصيت بسيار مهم در ارتباط با محيط اطراف خود مي باشد

 قدرت گند زدائي بالا -1

خصوصيات ميكروب كشي ازن بيانگر پتانسيل بالاي اكسيد اسيون آن مي باشد. تحقيقات نشان مي دهد كه گند زدائي توسط ازن حاصل اثر مستقيم آن برباكتريها و تجزيه ديواره سلولي باكتريها مي باشد . كه از اين نظر با مكانيسم عمل كلر در فرايند گند زدائي متفاوت است.   با توجه به قدرت بالاي گند زدائي ازن در مقايسه با كلر (25 برابر ) و ساير گندزداها ، زمان كمتري جهت تكميل فرايند گند زدائي نياز مي باشد. بررسي ها همچنين بيانگر توانائي بيشتر ازن در از بين بردن ويروسها در مقايسه با كلر مي باشد.

2 - ازن به عنوان يك اكسيد كننده قوي

 ازن مصارف زيادي در تصفيه آب آشاميدني از قبيل كنترل طعم و بو كنترل رنگ و حذف آهن و منگنز علاوه بر گند زدائي دارد . قدرت اين اكسيد كننده در شفاف سازي منابع آب با كيفيت پائين مانند آبهاي بازيافتي مهم مي باشد. ازن مواد معدني زائد را بطور كامل اكسيد نموده و موجب ته نشيني و حذف آنها مي گردد. اهميت عمده ازن در قابليت شكستن تركيبات آلي همراه با آهن و منگنز مي باشد.ازن در برطرف نمودن تركيبات آلي مولد رنگ ، قوي و موثر نشان مي دهد بطوريكه بعنوان يك عامل جلا دهنده خوب براي فاضلاب و حذف كننده رنگ در آب شرب كا ربردهاي فراواني يافته است . ازن همچنين قادر است تركيبات فنوليك و ديگر تركيبات مولد طعم را در آب شرب از بين ببرد.  تحقيقات نشان داده است كه ازن مي تواند آفت كشهاي مالاتيون و پاراتيون را كه تركيباتي سرطان زا و خطرناك هستند به اسيد فسفريك ( بي خطر) تبديل نمايد.اخيراً در خصوص استفاده از ازن به منظور كنترل و حذف كدورت و مواد آلي در مقررات EPA  رهنمود هايي ارائه گرديده است . 

محصولات جانبي حاصل از گند زدائي با ازن

 در غياب يون برميد در آب ، محصولات جانبي حاصل از ازن زني شامل اسيد هايي با وزن ملكولي كم و غير هالوژن دار ، آلدهيدها، كتون ها و الكل ها مي باشند كه اين تركيبات اغلب توسط ميكرو ارگانيسم هاي موجود در آب قابل تجزيه بيولوژيكي مي باشند و معمولاً براي مصرف كنندگان بي خطر هستند . پيش ازن زني باعث تغيير شكل مواد آلي موجود در آب خام مي گردد ازن ، مواد آلي داراي زنجيره طولاني و با تعداد ملكول زياد را به مواد غير قابل تجزيه بيولوژيكي و نيز برخي تركيبات كوچكتر قابل تجزيه تبديل مي نمايد. اين امر بطور همزمان موجب افزايش اكسيژن محلول آب مي گردد و شرايط براي رشد باكتريها ي هوازي مهيا مي شود. در صورت استفاده از فيلترهاي كربن فعال گرانولي (GAC ) در بخش فيلتر اسيون ، مواد آلي بر روي منافذ و سطح كربن فعال گرانولي جذب مي شوند و لذا فيلتر بعنوان منبع تغذيه و رشد باكتريها ايفاي نقش مي نمايد . در اين صورت آبي كه از چنين فيلتر هايي عبور مي نمايد مواد آلي را در سطح فيلتر باقي گذاشته و از رشد باكتريها درآب پس از فيلتر جلوگيري بعمل مي آورد. 

تجربيات تعدادي از كشورها در استفاده از ازن

1-      كشورآمريكا

در سال 1940 نخستين واحد ازن زني به منظور از بين بردن طعم و بوي حاصل از مواد فنلي در آمريكا تاسيس گرديد . البته همواره از كلر زني نيز بصورت توامان استفاده مي گرديد تا در سيستم توزيع مقدار باقيمانده پايدار از گندزداها وجود داشته باشد.تحقيقات نشان داده كه استفاده از ازن قبل از كلرزني باعث كاهش توليد تري هالومتانها در حد كمتر از 1 ميكروگرم در ليتر مي باشد. با توجه به بالاتر بودن كيفيت آب منابع در دسترس در آمريكا نسبت به منابع آبي اغلب كشورهاي غربي ، استفاده از ازن در ايالات متحده كمتر مورد توجه قرار گرفته است لكن با افزايش آلودگي آبهاي سطحي و زير زميني در دهه 90 قوانين جديدي در راستاي بهبود كيفيت آب وضع شده كه از جمله آنها رويكرد بيشتر به استفاده از ازن در جهت افزايش كيفيت و قابليت اعتماد به آب شرب مصرفي مي باشد . از اين رو تعداد تصفيه خانه هاي داراي تاسيسات ازن زني دراين كشور بين سالهاي 90تا 94 از 20 به 60 عدد افزايش يافته است.

2-      كشوركانادا

اولين تاسيسات ازن زني در كانادا در سال 1956 نصب و راه اندازي شد. در اين كشور از ازن بعنوان گندازدا و نيز حذف كننده طعم و بو و كنترل كدورت استفاده گرديده است هرچند جهت حفظ مقادير باقيمانده گندزدا در شبكه سيستم كلر زني نيز بصورت همزمان بكار گرفته شده است . عمده كاربرد ازن در كانادا در حذف مشكلات طعم و بوهاي فصلي جهت كمك به امر گند زدايي بوده است.

3-      كشورفرانسه

در سال 1992 حدود700 تصفيه خانه در فرانسه با استفاده از سيستم ازن زني مشغول بكار بوده اند كه آب تمامي اين تصفيه خانه ها از آبهاي سطحي تامين مي شده است . هدف اصلي براي استفاده از ازن كنترل طعم  بو ، تخريب فنل ، حذف مواد آلي و غير فعال سازي ويروسها و از بين بردن باكتريها مي باشد . در تعدادي از تصفيه خانه ها از ازن براي حذف رنگ و آهن و منگنز استفاده مي شود و در اكثر تصفيه خانه ها گزارش شده كه ازن باعث افزايش راندمان حذف كدورت گرديده است.

4- كشورسوئيس

 در سوئيس 150تصفيه خانه بزرگ و كوچك از ازن زني براي از بين بردن باكتريها و ويروسها ، حذف طعم و بو ومواد آلي استفاده مي نمايند.

5-كشوراستراليا

در استراليا نيز تعداد 42 تصفيه خانه با سيستم ازن زني فعاليت دارند كه تعدادي بعنوان گند زداي مكمل كلر و تعدادي نيز بعنوان حذف كننده رنگ و مواد آلي بكار گرفته شده اند. 

هزينه ها

هزينه هاي مربوط به خريد و نصب تاسيسات ازن زني با توجه به ميزان ازن مورد نياز و دبي تصفيه خانه متفاوت است ولي بطور متوسط هزينه اي بالغ بر 500 تا 600 هزار دلار براي آن پيش بيني مي گردد.انرژي متوسط مورد نياز جهت توليد هر كيلو گرم ازن ، 15تا20 كيلو وات ساعت خواهد بود . اين در حاليست كه براي انجام مناسب گند زدائي با ازن ، دوز تعيين شده mg/lit 5/1-1  مي باشد تخمين زده مي شود كه در صورت تزريق mg/lit 1 ازن ، به ازاي هر يك هزار متر مكعب آب تصفيه شده يك دلار صرف گردد. 

مزايای استفاده  از پيش ازن زني در مقايسه با كلر :

1- كاهش مقادير رنگ ،طعم و بو به ميزان قابل توجه

2- افزايش راندامان فيلتر اسيون  ( حدود 50 در صد )

3-افزايش راندمان گند زدائي

4-كاهش زمان مورد نياز براي تشكيل فلوك و لخته سازي

5-كاهش مواد شيميائي مورد نياز براي فرايند انعقاد

6-كاهش تركيبات تري هالومتان  به ميزان قابل توجه ونيز ديگر تركيبات آلي كلر دار 

7-كاهش لجن حاصل از بك واش فيلتر 

نتيجه گيري

 به سختي مي توان تمام كاربردهاي ازن در آب آشاميدني را در اين مبحث كوتاه ارائه نمود . مهمترين موضوعي كه لازم است بخاطر داشته باشيم اينست كه با بكار گيري ازن در تصفيه آب آشاميدني مي توان بسياري از مشكلاتي كه توسط ديگر گند زداها و اكسيد كننده ها قابل رفع نيستند را برطرف نمود كه از جمله مي توان از اكسيد اسيون آلاينده هاي ميكرو ، تثبيت بيولوژيكي آب و ضد عفوني نام برد.درست مثل هر اكسيد كننده.

تصفيه آب با روش اسمز معکوس - اب شیرین کن

تصفيه آب با روش اسمز معکوس - اب شیرین کن

  اهميت تصفيه آب

●  چه براي مصارف آشاميدني و چه براي مصارف صنعتي، معمولا آب طبيعي احتياج به تصفيه دارد. تصفيه آب براي مصارف آشاميدني هم آسان تر و هم ارزان تر از تصفيه آب برا ي مصارف صنعتي است. نگرانيهاي اساسي در مورد آب آشاميدني عبارتند از:

•   باکتري هاي بيماري زا ( پاتوژن ها ) در آب.

•   کمبود و يا وجود زيادي غلظت بعضي از يونها که در سلامتي انسان نقش دارند مانند: يون فلوئور. •   ذرات معلق در آب.

•   بو و مزه آب.

●  دامنه نگراني هاي اساسي در مورد آب هاي صنعتي بستگي به محل مصرف آب دارد. آب به صورت هاي متفاوت در صنايع وابسته مطرح مي شود:

 1-  به عنوان ماده اوليه براي تهيه محصول نهايي، بدون اينکه تغيير شکل دهد.

 2-  به عنوان ماده اوليه براي شرکت در واکنش شيميايي تهيه محصول نهايي.

 3-  به عنوان حلال موادي که در واکنشهاي شيميايي شرکت مي کنند.

 4-  به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دماي زير صفر( آب نمک ) تا دماي بخار آب.

 5-   به عنوان ماده ذخيره کننده انرژي.

 6-  به عنوان ماده واسطه جهت خارج کردن مواد ناخواسته (زائد).

 7-   به عنوان سپر محافظتي در برابر گرما و تشعشع آب سنگين( D₂O ) مورد استفاده در نيروگاهها.

 8-  به عنوان ماده اي راحت و ارزان جهت استاندارد ساختن دستگاههاي اندازه گيري دما،دانسيته و ويسکوزيته.

 9-  به عنوان ماده اصلي جهت مبارزه با آتش به جز در موارد استثنائي مثل مواد نفتي.

 10- خصوصا در مهندسي شيمي و پترو شيمي، بسياري از فرايندها همانند نمک زدايي، خشک کردن، تبخير کردن، کريستاليزاسيون، اختلاط، رزين هاي تعويض يوني، رطوبت زدايي، جذب سطحي و غيره در ارتباط مستقيم با آب هستند.

●  مطلوب ترين آب براي هر صنعتي آب بدون يون مي باشد، اما هزينه تصفيه آب تا رسيدن به مرحله آب بدون يون بسيار زياد است. براي هر صنعتي مطلوب ترين آب آن است که هزينه تصفيه آب کمتر از مخارج درمان عواقب زيان بخش ناخا لصي ها باشد که براي اکثر صنايع، رسيدن به اين امر با تکيه بر استفاده از سيستم اسمز معکوس  RO يا (Reverse Osmosis ) امکان پذير مي باشد.   برخي اثرات زيان بخش ناخالصي هاي آب در صنعت:

 1- توليد رسوب در دستگاه هاي حرارتي و ديگ بخار.

 2- توليد بخار با کيفيت پايين.

 3- خوردگي بويلرها و ديکر سيستم هاي حرارتي و لوله ها.

 4- اتلاف مواد شيميايي مانند صابون.

 5- باقي گذاردن لکه روي محصولات غذايي و نساجي. ناخالصي هاي آب: تقريبا هر ماده اي در آب محلول است و اين حلاليت به دما، فشار، PH ، پتانسيل شيميايي و به غلظت نسبي ديگر مواد در آب بستگي دارد. در طبيعت اين عوامل چنان به هم مربوط هستندکه کمتر مي توان حلاليت ماده اي را در آب به طور دقيق پيش بيني کرد. در واقع آب يکي از مشهورترين حلال هاست. مخصوصا مواد قطبي( مثل نمک ها ) به مقدار زيادي در آب حل مي شوند. از اين رو آب به طور خالص در طبيعت وجود ندارد. آب هميشه در حال انحلال ، انتقال و يا رسوب گذاري است. بخار آب موجود در هوا، در اثر ميعان به صورت باران در مي آيد که در موقع باريدن مقداري گردو خاک، اکسيژن، دي اکسيد کربن و ديگر گازها را در خود حل مي کند. در روي سطح زمين، آب مقداري از مواد معدني را در خود حل کرده و همراه مواد ديگر به نقاط مختلف منتقل مي کند. آب در هنگام نفوذ در لايه هاي مختلف زمين، قسمتي از مواد معلق و ميکروبها را در در لايه هاي مختلف زمين از دست مي دهد.

●  ناخالصي هاي آب را مي توان به چهار دسته تقسيم کرد:

 1-  مواد معلق

 2-  گازها

 3-  نمکهاي محلول

 4-  ميکروب ها خصوصا اشريشيا کليفرم (کليفرم روده اي) ( E.coli coliform )

 تکنولوژي هاي غشايي

 فرآيندهاي غشايي از روشهاي نوين جداسازي هستند که بدون استفاده از تغيير فاز،اجزاء مورد نظر را از سيال جدا مي نمايند.عدم تغيير فاز در طول فرايند جداسازي موجب مي شود که جداسازي با صرف انرژي کمتري صورت گيرد. دو خصوصيت اصلي غشاها يعني توانايي قابل توجه در انجام انواع جداسازي ها و حداقل مصرف انرژي، عوامل گسترش روزافزون فرايندهاي غشايي مي باشند. غشاها کاربرد هاي فراواني در زمينه هاي مختلف علمي و صنعتي دارند که از جمله مي توان به شيرين کردن آب دريا، دياليز خون، تصفيه آب نظير آب رودخانه، چشمه و چاه، تصفيه پساب هاي خانگي، تصفيه انواع پساب هاي صنعتي مانند تصفيه پساب صنايع نساجي، کاغذ سازي، چرم سازي، الکل سازي، تغليظ شير در کارخانجات پنير سازي، تغليظ آب ميوه، جداسازس ميکروارگانيسمها،استريل کردن مايعات، جداسازي پروتئين ها از آب پنير، جداسازي گازهاي ترش از گاز طبيعي، جداسازي اکسيژن و نيتروژن از هوا، جداسازي اتيلن از گازهاي خروجي واحد توليد پلي اتيلن، بهينه سازي محيط زيست، صنايع داروسازي و بيوتکنولوژي اشاره نمود. با توجه به اهميت روزافزون آشنايي با فرآيندهاي غشايي به بررسي و شناخت غشاهاي اسمز معکوس مي پردازيم.

فرآيند اسمز معکوس

سيستمهاي فيلتراسيون غشايي با جريان متقابل از قبيل اسمز معکوس، نانوفيلتراسيون و اولترافيلتراسيون انتخابات مناسبي جهت جايگزيني با فيلتراسيونهاي سنتي و تيمارهاي شيميايي مي باشند. با اين وجود جهت دستيابي به بهترين عملکرد اين سيستمها، توجهات دقيقي بايد در مورد شرايط آب ورودي به اين سيستمها مبذول داشت. بنابراين بايد در مورد ويژگي آب ورودي به سيستم از اطلاعات کافي برخوردار باشيم.   ويزگيهاي انواع آبها جهت استفاده از دستگاههاي اسمز معکوس براي تصفيه آب ابتدا بايد خصوصيات آبهاي گوناگون و ناخالصي هاي موجود را شناسايي و مطالعه نمود، لذا در ذيل به ذکر ويزگيهاي انواع آب مي پردازيم:  

 الف- ويژگي آبهاي زيرزميني 

 •  مواد معلق در آنها کم است. 

 •  معمولا مواد آلي بسيار کم دارند.  

•  ممکن است داراي ذرات شن باشند.

 •   اين آبها حاوي آهن محلول و گاهي هم منگنز محلول هستند که وقتي آب در معرض اتمسفر قرار مي گيرد در اثر اکسيد شدن توسط هوا، ذرات زرد- قهوه اي درآنها ظاهر مي شود.

 •  دي اکسيد کربن ممکن است در اين آبها زياد باشد و PH اين آبها معمولا 9/7 – 9/6 مي باشد. • آب چاههاي خيلي عميق معمولا عاري از ميکوبها و ديگر ميکروارگانيسمها مي باشد ولي آب چاههاي کم عمق معمولا آلوده به ميکروارگانيسمها هستند.

• به خاطر انحلال جزئي مواد معدني، معمولا اين آبها داراي املاح زياد مي باشند حدود ppm 500  که بيشترين جزء آن بي کربنات کلسيم است.

• اين آبها معمولا سخت هستند ولي سختي آنها موقتي است( سوافات و نيترات کلسيم و منيزيم.( ب- ويژگي آبهاي سطحي:

 1- زلال نيستند. 2

-2- PH اين آبها حدود 8-7 است.

 3- مواد عالي موجود در اين آبها در نقات مختلف متفاوت است.ممکن است حاوي دترجنت ها، نفت، روغن و فلزات سنگين باشند.

 4- معمولا آلوده به ميکروارگانيسمها هستند.

 5- مقدار آمونياک، فنل و نيترات اين آبها ممکن است زياد باشد.

 6- اگر آبهاي سطحي از آبهاي کشاورزي ناشي شوند، معمولا داراي نيترات و فسفات قابل توجهي هستند، بويژه در مناطقي که از کودهاي شيميايي استفاده مي شود. 

  ج- ويژگي آبهاي شور:

 1- مقدار املاح اين آبها بسيار زياد و معمولا بيشتر از ppm 1000 مي باشد.

 2- غلظت يون کلر و سديم اين آبها بسيار زياد و معمولا بيش از ppm 500 است. پيش تصفیه آب ورودي به سيستم مي تواند عمر غشاء را طولاني تر ساخته،کيفيت آب توليدي را بهبود بخشد و هزينه هاي نگهداري و پاکسازي سيستم را کاهش دهد. اهميت شرايط آب ورودي زماني آشکار مي شود که شما کارکرد غشاء با جريان متقابل را مورد آزمايش قرار دهيد. به زبان ساده، سيستمهاي فيلتراسيون جريان متقابل، جريان درون ريز را به دو جريان برون ريز يعني Permeate و Concentrate تقسيم و جداسازي مي کند. Permeate آن قسمت از جريان است که از غشاء نيمه تراوا عبور مي کند. جريان Concentrate  (تلغيظ شده ) دربرگيرنده آن اجزايي است که توسط غشاء پس زده شده است. اساسي ترين مزيت فيلتراسيون جريان متقابل، قابليت آن براي کارکرد پيوسته و مداوم با سيستم پاکسازي خودبه خود است.

اساس كار اسمز معكوس:

 اگر يك غشا نيمه تراوا بين دو محلول با غلظتهاي متفاوت قرار گيرد، مقداري از حلال از يك طرف غشا به طرف ديگر منتقل مي شود. جهت طبيعي حركت حلال به گونه اي است كه محلول غليظ تر رقيق مي شود، سپس آب خالص از غشا عبور كرده و وارد آب شور مي شود. اگر به سيستم اجازه رسيدن به تعادل داده شود، در ان صورت سطح اب نمك آن ( محلول غليظ تر ) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. اين اختلاف سطح را در دو طرف غشا فشار اسمزي مي گويند. در اسمز معكوس، آب خام ( تصفيه شده ) توسط پمپ به داخل محفظه اي كه داراي غشا نيمه تراوا مي باشد، رانده مي شود و چون ناخالصي ها قادر به عبور از غشا نيستند از اينرو در يك طرف غشا، آب تقريبا خالص و در طرف ديگر ان آب تغليظ شده از ناخالصي ها وجود خواهد داشت اين فرآيند براي تهيه اب اشاميدني از ابهايي كه حاوي املاح معدني زيلد و ناخالصي هاي آلي مي باشند، بسيار مناسب بوده و حتي قادر است از آب دريا با ( ppm 5000 TDS ) و نيز از ابهاي شور، آب آشاميدني تهيه كند. روش اسمز معکوس قادر به جداسازي مواد غير آلي حل شده، مواد آلي حل شده، آلاينده هاي ميکروبيولوژيکي از قبيل اندوتوکسين ها، ويروس ها، باکتري ها و ذرات مي باشد. به دليل اين طيف وسيع جداسازي روش اسمز معکوس يک فرآيند مهم در زمينه تيمارهاي آب است. اين روش به هايپرفيلتراسين ( Hyper filtration ) نيز معروف مي باشد، بدين ترتيب که با استفاده از اين روش ذراتي به کوچکي يونها را نيز مي توان جدا کرد. جهت زدودن نمکها و ساير ناخالصي هاي آب و بهبود رنگ، طعم و مزه مي توان از اين روش بهره گرفت. لازم به ذکر است که بيش از يک قن است که اين تکنولوژي شناخته شده است ولي تا شصت سال اخير يعني تا زماني که غشاء هاي خاص توسعه نيافته بودند، اين تکنولوژي گسترش چنداني پيدا نکرده بود. تکنولوژي اسمز معکوس به وفور در صنايع غذايي، توليد آب ميوه ها، صنايع برق، قدرت، ميکروالکترونيک، داروسازي و غيره مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين اين تکنولوؤي در دفع باکتري ها، پيروژن ها و آلودگي هاي آلي بسيارموثر است. همانگونه که ذکر شد روش اسمز معکوس به عنوان Hyper filtration نيز ناميده مي شود که دقيق ترين و ريز ترين سيستم فيلتراسيون شناخته شده مي باشد. اين تکنولوژي از انتقال ذراتي به کوچکي يونهاي منفرد حل شده در محلول نيز جلوگيري مي کند.سيستم اسمز معکوس قادر به جداسازي باکتريها، نمکها، قندها،پروتئين ها، ذرات، رنگ ها و ساير موادي است که داراي وزن مولکولي بيش از 250-150 دالتون باشند، لازم به ذکر است که جداسازي يون ها با اسمز معکوس به کمک ذرات باردار انجام مي شود. اين مطلب بدين معني است که يونهاي حل شده که داراي بار مي باشند مانند نمک ها، احتمال آن که توسط غشاء پس زده شوند نسبت به آنهايي که داراي بار نمي باشند مانند مواد آلي بسيار بيشتر است. به علت آن که سيستم اسمز معکوس در مقايسه با ساير روشها در درجه حرارت پايين تر و با انرژي مقرون به صرفه اي کار مي کند،کاربرد هاي فراواني مانند نمک زدايي، تيمار پسابها، بازيافت املاح معدني، تغليظ آب پنير و ساير محصولات غذايي و مهمتر از همه در خالص سازي آب دارد. در سالهاي اخير سيستم اسمز معکوس به ميزان فراوان در فرآوري آب مورد نياز جهت دياليز در بيمارستانها و جهت کارخانجات توليدي دارويي و بهداشتي مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر اين، روش اسمز معکوس قادر به توليد آبي خالص جهت استفاده در تزريق( EFI )( Water For Injection ) و براي آماده سازي محلولهاي پراگوارشي و پراروده اي است.

 محاسن سيستم RO

•   سيستم پيوسته و مداوم ( Continues ) 24 ساعت در شبانه روز

•   قابليت دريافت ورودي با) TDS کل مواد جامد محلول) بالا ( Total Dissolved Solid ) 

•   ميزان بازدهي بالا در کل سيستم

 •   نرخ بالاي بازيافت آبهاي آلوده تا 98% منابع ورودي بر اساس ميزلن املاح و ناخالصي هاي موجود

 •   مصرف انرژي پايين

 •   نياز به حداقل شستشو

•   جلوگيري از عبور سليکا تا 90%

•   سادگي فرآيند  تنها فاکتور پيچيده, کنترل آب ورودي به سيستم جهت به حداقل رساندن احتياجات مداوم جهت پاکسازي غشاء ها مي باشد.

•   ظرفيتهاي توليد متعدد

 •   پايين بودن هزينه نگهداري سيستم

•   عدم بکار گرفتن مواد زيان بخش براي انسان در اين سيستم

•   مصرف پايين انرژي در سيستم

 •   استفاده از حداقل مواد شيميايي در سيستم اسمز معکوس

 •   از بين بردن تمامي آلاينده ها از قبيل آلاينده هاي آلي، غير آلي و ميکروبي

 •   امکان استفاده از منابع نامتناهي و قابل اطمينان يعني آب درياها در اين سيستم

 •   عدم تحميل هر گونه آثار منفي به محيط زيست

•   پايين بودن هزينه نصب و راه اندازي سيستم

•   قابليت جداسازي آلاينده هايي که به آب رنگ، مزه و بوي نامطلوبي مي دهند از قبيل طعم هاي قليايي و نمکي که بوسيله کلريدها و سولفات ها ايجاد مي گردند.

•   قابليت جداسازي پاتوژن فوق العاده خطرناک به نام Cryptosponolium که باعث ايجاد بيماري مهلک و خطرناک ميشود.

•   توليد خالص تري آب که آب توليدي توسط اين سيستم مورد تاييد NASA قرار گرفته و کاملا با استانداردهاي جهاني مطابقت دارد. خاصيت بسيار عالي حلاليت آن، متابوليسم را در بدن بهبود مي بخشد و اين امر باعث مي شود که ايمني بدن در مقابل عفونت ها افزايش يافته و باعث دفع سموم و ويروس ها گردد. لازم به ذکر استکه نوشيدن آب حاصل از سيستم اسمز معکوس به مدت طولاني به بهبود کارکرد سيستم هاي بدن و سلامتي کمک شاياني مي کند. 

 •  قابليت جداسازي سمي تري عناصر و مواد مضر براي سلامتي انسان از قبيل کادميوم، سرب، سيانيد، ارسنيک و فنل توسط اين سيستم

تعیین کل جامدات محلول(TDS)

تعیین کل جامدات محلول(TDS) خشک شده در 180 درجه سانتیگراد

اصول:

نمونه ای همگن از میان صافی پشم شیشه ای استاندارد عبور داده می شود و محلول زیر صافی در یک ظرف با وزن معین تا نزدیک به خشک شدن تبخیر گشته و در دمای 180 درجه سلسیوس تا رسیدن به یک وزن ثابت خشک می شود.اضافه وزن ظرف ، کل جامدات محلول (TDS) را نشان می دهد.

عوامل مداخله گر:

در نمونه های معدنی حاوی املاح کلسیم،منیزیم ،سولفات و کلرید که جاذب الرطوبه هستند.در مراحل خشک کردن ف خنک کردن و توزین کردن باید دقت بیشتری شود.

نمونه های با مقدار بیکربنات زیاد باید به مدت بیشتری در معرض حرارت قرار داده شود تا بی کربنات آن کاملا به کربنات تبدیل شود.

در این روش حداکثر باقیمانده خشک در نمونه باید 200 میلی گرم باشد.

روش انجام آزمایش:

جهت آماده سازی کاغذ صافی ،ان را با سه حجم 20 میلی لیتری آب مقطر بشویید. مکش را تا کشیده شدن تمام آب آن ادامه دهید.

جهت اماده سازی ظرف تبخیر ، اگر جامدات فرار اندازه گیری می شوند، ظرف تبخیر را به مدت یک ساعت در کوره با دمای 500 درجه سلسیوس حرارت می دهیم. اگر فقط جامدات محلول اندازه گیری می شود، ظرف تبخیر را در دمای 180 درجه سلسیوس حرارت دهید.

پس از سرد شدن ظرف درون دسیکاتور سریعا آن را توزین کنید.

حجم نمونه بایستی طوری انتخاب شود که باقیمانده خشک آن بین 10 الی 200 میلی گرم باشد.در صورتی که صاف کردن بیشتر از 10 دقیقه طول بکشد :یا صافی بزرگتری انتخاب کنید یا حجم نمونه را کاهش دهید.

برای انجام آزمایش، از نمونه اولیه در حین هم زدن حجم معینی را با پیپت برداشته و در صافی پشم شیشه که به پمپ خلاء وصل شده بریزید ف سپس جامدات صاف شده روی صافی را سه بار و هر بار 10 میلی لیتر آب مقطر بشویید.مکش را حدود 3 دقیقه تا خارج شدن کامل آب ، شستشو را ادامه دهید.

تهیه محلول و تعیین سختی آب

نحوه تهیه محلول :

عنوان آزمایش:	تهیه محلولهای NaOH و HCl با غلظت مشخص
نویسنده:	علی اکبر جعفری
ناشر:	سايت شيمي و آزمايشگاه شيمي www.azshimi.ir
منبع:
زبان:	فارسی
تعداد صفحه:	10
نوع فایل:	PDF
حجم فایل فشرده (KB):	171
لینک فایل فشرده:	دانلود
لینک فایل PDF	دانلود

تعیین غلظت کلسیم و منیزیم :

عنوان آزمایش:	محاسبات آزمایش اندازه گیری یون کلسیم و منیزیم و سختی آب
نویسنده:	محمد رضا ره افروز
ناشر:	سايت شيمي و آزمايشگاه شيمي www.azshimi.ir
منبع:	www.shimi-eng.net
زبان:	فارسی
تعداد صفحه:	3
نوع فایل:	PDF
حجم فایل فشرده (KB):	164
لینک فایل فشرده:	دانلود
لینک فایل PDF	دانلود

دستگاه نشر شعله ای

دستگاه نشر شعله ای

 

برای آشنایی با نحوه کار دستگاه بروی لینک زیر کلیک کنید:

نحوه کار نشر شعله ای  

فیلتر دیسکی

فیلتر دیسکی یکی از مهمتـرین قسمتـها در سیستم کنترل مرکزی کشاورزی میباشد . فيلتر ديسكي عموما اولين مرحله تصفيه آب در اغلب مراحل تصفيه‌ آب مي‌باشد  یکی از اجزا سیستم کنترل مرکزی ، فیلتـرهای دیسکی میـباشد . فیلترها بر اساس میزان مش خود ، اجزا و ذرات معلق در آب آبیـاری را گرفته و پس از تصفیه شدن به لوله های اصلی و نیمه اصلی و لتـرالها هدایت میـشود . هرچه قدرت تصفیه از120 میکرون به سمت 150 میکرون بالا رود ذرات کوچکتری توسط دیسکها تصفیه میگردد .  در ایـران به دلیـل استفاده نکردن از فیلـتر در سیستم آبیـاری قطـره ای شاهـد گرفتـگی لـوله هـای آبـده می باشیم . فیلترها کمک به عـمر طولانی سیستم آبیاری قطره ای میکند . بر این اساس فیلتر های دیسکی که تصاویر آن نمایش داده شده است در مدلهای 1 اینچ – 2 اینچ – 3 اینچ و  4 اینچ دوبل برای سیستم آبیاری بکار برده میشوند . لازم به ذکر است فیلترهای دیسکی هیدرو هلیکس تصفیه بهتری را انجام میدهد به دلیل پروانه ای که در بالای دیسکها تعبیه شده آب را به صورت چرخشی در می آید و در نتیجه بهتر میتواند با دیسکها درگیر و سرانجام تصفیه بهتری انجام شود . نوع دوم مودلار میباشد و فقط آب درون قیلتر بدون حالت چرخشی با دیسکها درگیر شده و قدرت تصفیه کنندگی پایین تری دارند . روش شستشوی فیلترهای دیسکی به این صورت است که اول باید شیر ورودی و خروجی به فیلتر را بست و سپس کمربند که حول فیلتر بسته شده را به آرامی باز کرده و کمربند را خارج کرده و درنتیجه درپوش یا کلاهک روی فیلتر آزاد میگردد ، درپوش را خارج کرده و دیسکهای فیلتر که معمولا به رنگ قرمز میباشد نمایان میشود و مهره چند وجهی در بالای فیلترهای دیکسی را باز کرده تا با این عمل دیسکها ازاد شده و به راحتی قابل شستشو میباشند . لازم به ذکر است که در روی فیلترهای دیسکی جایگاهی مخصوص به نصب دو مانومتر در نظر گرفته شده که اولی در قسمت ورودی اب  و بعدی در قسمت خروجی آب میباشد . هرگاه فشار خروجی در  مانومتر کمتر از فشار آب  ورودی باشد نشان دهنده کثیف شدن فیلتر میباشد و نسبت به تمیز کردن آن باید اقدام کرد .   فیلترهای دیسکی علاوه بر استفاده در سیستمهای کنترل مرکزی کشاورزی موارد صنعتی دارد . فیلترهای دیسکی به دلیل نوع طراحی و همچنین عملکرد آن میتواند در بخش صنعتی نیز بکار برده شود . فیلتر های دیسکی 2 اینچ در پکیچ های آب شیرین کن برای اولین مرحله گرفتن ذرات معلق بکار برده میشود . باید متذکر شد که اگر حجم بالای آب برای تصفیه موجود باشد باید از ترکیبی از آنها بکار برده شود به عنوان مثال آنها را بر روی کلکتور بسته میشود تا تعداد بیشتری از آنها بکار گرفته شود در عین حال تصفیه  با حجم بالاتری را عرضه میکند . فیلتر های دیسکی هم میتواند به صورت پکیجی ارائه شود در نتیجه به دو صورت ارائه میشود یا به صورت اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک .

در نوع اتو ماتیک نیروی الکتریسته به کمک می آید و آب به وسیله سیستم کنترل مرکزی که کامپیوتری میباشد و از قبل برنامه ریزی شده است آب را تصفیه میکند . باید متذکر شد که در این سیستم شستشوی فیلترهای دیسکی ساختمان ویژه ای دارند ، و در هنگام شستشو از هم باز می شوند . در نتیجه آب به راحتی از لا به لای دیسکهای فیلتر گذر کرده و شستشو داده و خارج میگردد . این مکانیسم را شستشوی بر عکس یا بک واش میگویند .

 در نوع نیمه اتوماتیک نیروی آب است که به وسیله شیرهای پروانه ای که مسیر آب را بر عکس به فیلتر ها باز میگرداند دیسکها تمیز می شوند . و دیگر احتیاج به تمیز کردن انها نمی باشد .

همچنین علاوه بر فیلترهای دیسکی فیلترهای توری در سایز 1 اینچ و 2 اینچ کوتاه نیز موجود میباشد این فیلتر ها برای حجم کم تصفیه آب صورت میگیرد که دبی ورودی و خروجی جهت انتخاب فیلتر باید مد نظر قرار گیرد .

توجه : فیلتر های توری و دیسکی جهت تصفیه فیزیکی و ذرات معلق در آب بکار می رود .

power filter  فیلترهای تمام اتوماتیک

مشخصات فیلترهای تمام اتوماتیک :

سطح گسترده تصفیه ، مکانیسم کارکرد قابل اعتماد و ساختمان ساده از خصوصیات فیلترهای  تمام اتوماتیک میباشد .جریان خودکار مطابق با فشار مخالف و یا مطابق زمان میباشد . هیچ وقفه ای در جریان مسیر آب در طی شستشو به وجود نمی آید . مکانیسم شستشو قابل اعتماد و مناسب و در عین حال شرایط بهره برداری را به حداکثر میرساند . قدرت درجه تصفیه از 10 تا 800 میکرون . حداقل فشار کارکرد 2 بار میباشد و تصفیه تا 400 متر مکعب در ساعت انجام می پذیرد .

این فیلترها به دو صورت تمام و نیمه اتوماتیک وجود دارند . که در مورد اول از نیروی الکتریسیته استفاده میشود . 

اسمز معکوس

سوالات متداول در مورد دستگاههای تصفیه آب با روش اسمز معکوس

1- دستگاه تصفيه آب با سيستم اسمز معكوس چيست ؟

یکی از انواع سیستم هایی است که برای تصفیه آب خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد و بخاطر دقت و مکانیزم عملکرد آن براحتی متوان گفت مناسب ترین سیستم برای تامین آب شرب  تمامی مناطق کشور عزیزمان میباشد ، این دستگاه طوری طراحی شده است که فیلتر های انتهایی دارای دقت بالاتر بوده و این افزایش دقت از هر فیلتر به فیلتر بعد به تدریج اتفاق می افتد و باعث حذف ذرات درشتر در ابتدای مسیر و حذف ذرات ریزتر در فیلتر های بعدی شده و همچنین عمر فیلتر ها را بالاتر میبرد چون در این صورت تقسیم کار بین فیلتر های مختلف صورت گرفته و هر فیلتر مسئول حذف یکسری از ناخالصی های مربوط به خود است این فرایند تا فیلتر چهارم یا فیلتر ممبران ( RO ) ( همان فیلتری که عمل اسمز معکوس را انجام میدهدکه با این اصطلاح در زیر بیشتر آشنا خواهید شد ) ادامه داشته و فیلتر های 5 ، 6 و 7 اعمال تکمیلی تصفیه را انجام میدهند .

 در این نوع تصفیه وجود فیلتر های 1 تا 5 ضروری بوده و در صورت نبود هر کدام از آنها فرایند تصفیه انجام نمیگیرد و در صورت انجام ناقص میباشد ، وجود فیلترهای 6 و 7 بسته به کیفیت آب منطقه و گاهی به سلیقه مصرف کننده دارد ، فیلتر مرحله 6 پس از تصفیه کامل آب مقداری مواد معدنی به آب مصرفی اضافه میکند و اغلب اوقات بلااشکال است بجز مواقعی که مصرف کننده بدلیل ناراحتی کلیوی مثل سنگ ساز بودن کلیه تمایل به مصرف آب با درصد کم مواد معدنی و کانیها را دارد ( در این مورد هم در ذیل بیشتر توزیح خواهیم داد )  ، فیلتر مرحله هفتم لامپ UV میباشد که با تابیدن پرتوء ماوراء بنفش به آب باعث ضدعفونی مضاعف آب میشود که استفاده از این فیلتر زمانی توصیه میشود که آب دارای آلودگی میکروبی بالایی باشد مانند آب برخی چاه ها .

این سیستم تصفیه تنها سیستم قابل استفاده در منزل است که میتواند مواد محلول در آب مانند نمک را خذف کند ( تبدیل آب لب شور به آب شیرین ) به همین خاطر از این دستگاه برای تمام مناطق کشور میتوان استفاده کرد.

1 - آیا دستگاه های تصفیه آب با سیستم اسمز معکوس ( RO ) باعث اسیدی شدن آب میشوند ؟
طراحی دستگاه RO بصورتی میباشد که بتواند کوچکترین ناخالصی ها مانند انواع ویروس و باکتری یا موادی مانند نیترات را حذف کند یعنی برای حصول این کار باید بتوان علاوه بر حذف ذرات معلق مانند زنگ آب ذرات محلول را حذف نمود مواد معدنی و کانی ها هم جز ذرات بسیار ریز آب میباشد که در این فرایند نسب به سیستم های دیگر بیشتر حذف میشوند که این امر با توجه به بالا بودن سختی آب در اکثر موارد بسیار مفید است و باعث سبکی و خالصی آب میشود ولی اگر این املاح بیش از حد حذف شوند ممکن است آب کمی به خاصیت اسیدی نزدیک شود نه اینکه کاملا اسیدی شود علاوه بر آن امروزه اکثر شرکت ها دستگاه اسمز معکوس (RO) را طوری ارائه میدهند که میزان حذف املاح قابل کنترل توسط قطعه بخصوص روی دستگاه باشد که با وجود این مورد حتی خود مصرف کننده هم توان تنظیم میزان املاح موجود در آب را خواهد داشت . علاوه بر آن سیستم RO با دقت بسیار بالا و توان تولید آب مقطر فقط جهت مصارف خاص صنعتی و پزشکی استفاده میشود و دستگاه های خانگی دقت پایینتری داشته و همیشه املاح معدنی را به مقدار لازم در آب باقی میگذارند و این یعنی رفع این نگرانی و نشان دهنده دقت تصفیه بالای این سیستم . در ضمن در اکثر مواقع آب شهری قلیایی و PH آن حدودا 7 است و نیازی به قلیایی کردن ان نیست در نتیجه از هزینه های اضافی برای قلیایی کردن توسط بعضی دستگاه ها که هزینه های بسیار بالا بخاطر نوع جنس قطعاتی که دارند و کاربری خاصی ندارد میتوان جلوگیری کرد . ( برخی از این نوع دستگاه های موجود در بازار چون ویژگی بارزشان فقط همین مورد است فروشنده ممکن است با بزرگنمایی قلیایی کردن و با اهمیت جلوه دادن این مورد مسائل مهم دیگر را مطرح نکند که در آنها رعایت نمیشود مانند حذف کامل ناخالصی های بسیار ریز و در عین حال بشدت خطرناکتر )

2 - چرا سیستم اسمز معکوس RO با وجود دقت تصفیه بالاتر نسبت به بعضی سیستم های دیگر ارزانتر میباشد ؟
در واقع هنر اصلی طراح این سیستم این بوده که با استفاده از ساده ترین و ارزانترین راه و ابزار بالاترین دقت تصفیه آب را ارائه دهد . در اکثر این موارد برای حصول این تفکر طراحان از فرایندهای موجود در طبیعت تقلید کرده و با بهینه سازی آن ، موارد مصرف را فراهم میسازند در واقع این مسیر اکثر صنعت گران است. بطور مثال: در اکثر کامپیوتر های امروزی بخاطر کوچکتر کردن قطعات و در نتیجه کمتر هزینه کردن مواد اولیه قیمت نهایی پایین تر از کامپیوتری های نسل قدیم است و میدانیم کارایی کامپیوتر های جدیدتر همیشه بهتر بوده . مثالهای متعددی وجود دارد بر تایید این گفتار مانند بهتر بودن سیستم الکترومغناطیسی نسبت به مغناطیس مگنت ولی ارزانتر بودن آن که دلیل آن بوجود آوردن نیروی مغناطیسی بدون استفاده از مگنت گران قیمت است و بجای آن از نیروی برق بسیار ضعیفی استفاده میشود همچنین مشکل ضعیف شدن مگنت به مرور زمان را هم نخواهیم داشت .

3 - آیا سیستم RO باعث حذف نیترات و مواد سمی میشود ؟
بله ولی نه بصورت مطلق بلکه بسیار بیشتر از سیستم های دیگر که قابل استفاده بر روی آب آشامیدنی بوده و اثر سوئی نداشته باشند . در واقع اول اینکه همیشه هر چند بسیار کم ولی جای خطا ء جزئی وجود دارد و دوم بخاطر مناسب بودن آب برای آشامیدن نمیتوان کاملا آن را خالص ( آب مقطر ) نمود و برای هر فاکتوری در آب حد غیر مجاز ، مجاز و مطلوبی وجود دارد که این دستگاهها علاوه بر پایین آوردن ناخالصی ها از حد غیر مجاز میتوانند آنها را به حد مطلوب نیز برسانند. برخی سیستم ها هم ممکن است کلا نیترات را حذف کنند ولی آب خروجی آن ها برای شرب مناسب نبوده و در صنعت کاربرد دارند و برخی دیگر در فرایند خود موادی به آب اضافه میکنند که اثر نامطلوبی بر آب شرب دارد .

2- فرق سیستم اسمز معكوس با سیستم های ساده تر آب در چيست؟

فيلتراسیون آب فقط ذرات بزرگ و مخلوط در آب مثل ذرات گل و لاي ، لجن ، شن و ماسه ، زنگ لوله ها و کلر را جدا مي كند در حالي كه اسمز معكوس توسط بكارگيري يك غشاء نيمه تراوا غير از جدا كردن ناخالصی های ذکر شده ی مخلوط در آب تمامي مواد شيميايي و آلودگي هاي محلول در آب مانند : میکروبها ، باکتری ها ، ویروس ها ، انگل ها ، نیترات ، سموم کشاورزی و آفت کش ها ( سم آرسنیک ) ، کیست ، نمک ، آهک ، فلزات سنگین مانند سرب و... را نيز از آن جدا مي سازد. و باعث کاهش سختی و سنگینی آب شده یعنی EC , TDS  آب را پایین می آورد .

3- مکانیزم عملکرد فیلتر ممبران یا اسمز معکوس ( RO ) چگونه است ؟

اگر يك غشاء نيمه تراوا بين دو محلول با غلضتهاي متفاوت قرار گيرد ، مقداري از حلال از يك غشاء به طرف ديگر منتقل مي شود ، جهت طبيعي حركت حلال به گونه اي است كه محلول غليظ تر رقيق مي شود ، اگر به سيستم اجازه رسيدن به تعادل داده شود ، در آن صورت سطح آب نمك (محلول غليظ تر) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. اين اختلال سطح ددر دو طرف غشاء را فشار اسمزي مي گويند. در اسمز معكوس آب خام توسط پمپ به داخل محفظه اي كه داراي غشاء نيمه تراوا است رانده مي شود. .و چون ناخالصي ها قادر به عبور از غشاء نيستند از اين رو در يك طرف غشاء آب تقريبا خالص و در طرف ديگر ، آب تغليظ شده وجود خواهد داشت. اين فرايند براي تهيه آب آشاميدني از آبهاي كه حاوي املاح معدني زياد و نا خالصي هاي آلي باشند بسيار مناسب بوده و حتي قادر است از آب دريا با PPM 50000 TDS و نيز از آبهاي لب شور ، آب آشاميدن تهيه كند. روش اسمز معكوس قادر به جداسازي مواد آلي غير محلول ، مواد آلي محلول ، اندوكسين ها ، ويروس ها ، باكتريها و ذرات مي باشد. روش اسمز معكوس به هاپيرفيلتر اسيون (HYPER FILTRARION)نيز معروف مي باشد ، يعني با استفاده از اين روش ذراتي به كوچكي يونها را نيز مي توان جدا كرد. همچنين جهت زدودن نمكها و ساير ناخالصي هاي آب و بهبود رنگ ، طعم و مزه مي توان از اين روش بهره گرفت. لازم به ذكر است كه بيش از يك قرن است اين تكنولوژي شناخته شده است ولي در 60 سال اخير يعني تا زمانيكه غشاء هاي خاص توسعه نيافته بودند اين تكنولوژي گسترش چنداني پيدا نكرده بود.                  

4- در سيستم اسمز معكوس دستگاههاي تصفيه آب چه عملي انجام مي شود؟

 آب ورودي از لوله كشي در ابتدا وارد فيلتر مرحله اول مي شود و با توجه به اينكه منافذ اين فيلتر حدود 5 ميكرون است از عبور ناخالصي هاي درشتتر مانند گل و لاي و شن و ماسه و زنگ لوله ها جلوگيري مي كند. سپس آب وارد فيلتر مرحله دوم مي شود و حدود 98 درصد از مواد شيميايي آلي و تركيبات كلر را از آب جدا كرده و سپس آب وارد فيلتر مرحله سوم مي شود كه مانع عبور مقادير بسياري از مواد شيميايي و سمي و حتي نمك و كلر محلول در آب مي شود و سپس در مرحله چهارم آب وارد فيلتر ممبران شده كه حدود 95 تا 99 درصد آلودگي هاي محلول در آب كه اندازه آب بسيار كوچك است (مانند ويروسها ، ميكروبها ، انگل ها و باكتري ها ) را جدا كرده و از قسمت فاضلاب به بيرون مي فرستد و سپس آب تصفيه شده وارد مخزن تحت فشار ميشود تا آب در اين مخزن جهت مصرف ذخيره شود . هنگامي كه شير آب شرب نصب شده بر روي سينك ظرفشويي را جهت برداشت آب باز مي كنيم مرحله پنجم فيلترينگ انجام مي شود به اين صورت كه آب از مخزن تحت فشار خارج شده و از اين فيلتر عبور مي كند تا به شير آب شرب برسد كه طي اين عمل طعم نامطبوع از آب گرفته شده و به اندازه كافي به آب اكسيژن تزريق مي شود و آب سالم و پر اكسيژن را تحويل مي دهد.

5 - دستگاه تصفيه آب در كجا نصب مي شود؟

 اين دستگاه معمولا زير سينك ظرفشويي نصب مي شود كه خروجي آن به يك شير آب شرب كه روي سينك قرار مي گيرد ، متصل مي شود و امكان گرفتن انشعاب جهت اتصال آب به يخچال هايي كه ورودي آب دارند نيز وجود دارد.

6 - آيا شير خروجي مجزا براي اين سيستم موجود مي باشد؟

 بله . يك شير آب شرب زيبا و ظريف روي سينك ظرفشويي نصب مي شود كه به شير آب شرب موسوم است كه البته قابليت انشعاب و اتصال به يخچال هم وجود دارد.

7- آيا مواد معدنی حذف شده توسط این سیستم مورد نیاز بدن انسان نیست؟

 بر خلاف جا افتادگی اسم آب معدنی بین مردم اکثرا تصور میشود که ویژگی اصلی آب تامین مواد معدنی مورد نیاز بدن است و اگر این مواد در آب هر چه بیشتر باشد برای بدن تقویت به حساب آمده و کم بودن آن ممکن است باعث کمبود هایی در بدن شود در حالی که به گفته پزشکان و متخصصان تغذیه بيشتر مواد معدني مورد نياز ما از طريق غذا و سبزيجات جذب بدن مي شود یعنی مواد غذایی جامد و مقدار كمي از طريق آب جذب مي شود ( حدودا 20% ) و ضمنا این دستگاه مواد معدنی لازم را به بدن میرساند و فقط مازاد آن را  از آب خارج میکند.

8 - آيا سيستم اسمز معكوس سديم را هم از آب جدا مي كند؟

 بله . سيستم اسمز معكوس اساسا براي نيروي دريايي طراحي شده بود كه آب دريا را شيرين كند.زيرا آب دريا سرشار از سديم و تركيبات آن است كه نمك طعام نيز از آن دسته مي باشد. براي كساني كه رژيم كم سديم را مي خواهند آب اين دستگاه خيلي مناسب است.

9- آيا سيستم اسمز معكوس باكتري و انگل را هم از آب جدا مي كند؟

 بله . روزنه هاي غشاء ممبران بسيار كوچكتر از قطر باكتري و انگل و ويروس است و امكان عبور به آنها نمي دهد.

10- طعم آب تصفيه شده توسط اين دستگاه چگونه است؟

مزه آب تصفيه شده اين سيستم بستگي به ميزان آلودگي هاي آب ورودي دارد زيرا اين دستگاه حدود 95 درصد املاح را جدا مي كند كه گاهي مزه آب بطري هاي آب معدني را مي دهد .

11 - چه عواملي در كيفيت آب خروجي موثر است؟

 چهار عامل اصلي در كيفيت و ميزان توليد آب تصفيه شده تاثير مي گذارد :

- فشار:

هر قدر فشار آب بیشتر شود کیفیت و مقدار آب تولیدی نیز بهتر و بیشتر می‌شود.  فشار 60 P.S.I ایده‌آل است.

- درجه ‌حرارت:

 24 درجه سانتی‌گراد حرارت ایده‌آل برای دستگاه R-O می‌باشد. اگر درجه حرارت به 4 درجه برسد تولید R-O به نصف خواهد رسید. حداکثر درجه حرارت 29 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. لازم به ذکر است که دستگاه های ارائه شده توسط این شرکت برای اطمینان و ایمینی بیشتر با توجه به درجه حرارت 40 درجه طراحی و ساخته شده است .

- کل جامدات محلول (T.D.S):

هرقدر میزان جامدات محلول افزایش یابد مقدار آب تولید شده توسط دستگاه کاهش می‌یابد T.D.S بالا می‌تواند توسط فشار مضاعف جبران شود.

- غشاء‌ ممبران:

فیلتر های ممبران موجود در دستگاههای عرضه شده در بازار متفاوت میباشند وبرای شناسای نوع بهتر آن باید نکات زیر را مورد توجه قرار داد :

در برخی موارد عنوان میشود که دستگاه قادر به تولید حجم بیشتری از آب تصفیه شده است این مسئله در بیشتر اوقات نشان بر خوب بودن دستگاه نسیت ، ممبران موجود در این دستگاهها دارای دقت پایین تر میباشد به عبارت دیگر  قطر منافذ بزرگتری دارند و آب تولیدی آنها از نظر مقدار آبدهی بیشتر بوده ولی دقت تصفیه پایینتری دارند ، نوع دوم دستگاه ها ، سیستم هایی هستند که به مقدار مطلوب و استاندارد اب تولید میکنند و در واقع دقت فیلتر ممبران انها بالا بوده و قطر منافذ فیلتر ممبران انها 0/0001  میکرون میباشد این ممبران ها که دارای چنین دقتی میباشند در مصارف خانگی در 3 ظرفیت 50 ، 75 و 100 گالن موجود بوده و به ترتیب تولید آب انها بر حسب لیتر برابر با 200 ، 300 و 400 لیتر در شبانه روز است که برای مصارف خانگی بیشتر از 200 لیتر در اکثر موارد لازم نبوده و توصیه نمیشود ، فیلتر های 300 و 400 لیتری برای مکانهای که تعداد نفرات بیشتر است مانند ادارات ، سازمانها و شرکتها توصیه میشود.

12- آيا مي توان مقدار آب توليد شده را افزايش داد؟

 بله . براي افزايش ظرفيت آب تصفيه شده مي توان از ممبران هاي با ظرفيت بالاتر استفاده كرد .

13- آيا اين دستگاه ضمانت هم دارد؟

 بله . اين دستگاه داراي يكسال گارانتي بوده و در صورت آبدهي و خرابي قطعات آن به طور رايگان تعويض و يا سرويس مي شود . (در صورتي كه توسط افراد غير متخصص دستكاري نشود

14 - زمان تعویض فیلتر ها و نهوه نگهداری از دستگاه چگونه است ؟

 دستگاه داراي يك آچار مخصوص باز كردن پوشش يا كاور فيلتر ها مي باشد كه در زمانهايي كه اشاره مي شود بايد تعويض گردند .

فیلتر های اول تا سوم که عمل پیش تصفیه را انجام میدهند معمولا باید هر شش ماه یکبار تعویض شوند البته میزان کارکرد دقیق انها به عوامل مختلف مانند کیفیت آب ورودی و میزان مصرف دارد ولی بصورت میانگین برای شهری مانند تهران تعویض انها برای هر شش ماه یکبار توصیه میشود.

فیلتر مرحله چهارم که همان ممبران است تا 2 سال عمر میکند البته به شرطی که فیلتر های قبل از آن یعنی فیلترهای پیش تصفیه هر شش ماه یکبار تعویض شوند تا فیلتر ممبران که هزینه بالاتری دارد طی این مدت صدمه نبیند

فیلترهای مرحله 5 و 6 بهتر است هر یک سال یکبار تعویض شوند.

توجه داشته باشید که فاکتورهای اصلی برای تایین دقیق زمان تصفیه 1 - کیفیت آب ورودی 2 - میزان مصرف 3 دمای آب ورودی  میباشند ولی چون این فاکتورها حتی در یک شهر در مناطق مختلف فرق کرده و ممکن است حتی در یک محل در زمانهای مختلف متفاوت باشند پس بنا را بر حد معمول مصرف یک خانواده پر جمعیت با کیفیت معمول آب آن شهر در نظر میگیریم که اکثرا مناسبترین زمانها در بالا اشاره شد.

15 - چه موقع ممبران اين دستگاه بايد تعويض شود؟

اگر فیلتر های پیش تصفیه مرتب هر شش ماه یکبا تعویض شوند فیلتر ممبران تا 2 سال عمر میکند.  البته با تست TDS نيز مي توان به سلامت يا عدم سلامت ممبران پي برد.

16 - اسمز معكوس چه آلودگي هايي را جدا مي كند؟

 در زير ميزان حذف آلودگي ها توسط اين دستگاه را نشان داده ايم :

مواد يا عناصر	درصد حذف	مواد يا عناصر	درصد حذف
باريم	97%	پتاسيم	92%
بيكربنات	94%	راديوم	97%
كادميوم	97%	سلنيوم	97%
كلسيم	97%	سيليكات	96%
كرومات	92%	نقره	85%
مس	97%	سديم	92%
مواد شوينده	97%	استرونتيوم	97%
فلورايد	90%	سولفات	97%
نشتي فاضلاب	99%	فيبرها	97%
منيزيم	97%	حشره كش ها	97%
نيكل	97%	آفت كش ها	97%
ویروس و باکتری			100%

17- سيستم اسمز معكوس از چه زمانی مورد استفاده قرار گرفت؟

 هر چند كه تصور مي شود كه سيستم اسمز معكوس در حدود 10 سال است كه مورد استفاده قرار گرفته است ولي در سال 1962 دولت آمريكا اولين سيستم تصفيه به روش اسمز معكوس را كه قابليت توليد حدود 1000 گالن آب تصفيه شده در روز را داشت توليد كرد . امروزه بيش از 3000 سيستم تصفيه آب بزرگ به روش اسمز معكوس وجود دارد كه چندين ميليون گالن آب تصفيه شده جهت استفاده توليد مي كنند.

در سال 1991 ارتش آمريكا 8000 دستگاه تصفيه آب اسمز معكوس خريد تا آب مناسب و تصفيه شده به سربازان خود كه در صحراها و جنگلها در حركت بودند فراهم كند. در سال 1993 نيز حدود 6300 دستگاه ديگر جهت سربازاني كه به منطقه سيل زده در غرب اين كشور اعزام شده بودند خريداري و تامين كرد.

 

 

روش های تصفیه آب

روش های تصفیه آب

قديمي‌ترين روش تصفيه آب
 

تصفيه آب و تبديل آب غيرقابل‌مصرف به آب شرب از گذشته‌هاي دور يکي از دغدغه‌هاي اصلي انسان بوده است؛ دغدغه‌اي که به تدريج موجب پديدآمدن روش‌هايي براي تصفيه آب و جدا کردن ناخالصي‌هاي آن شد. يکي از اين روش‌ها که قديمي‌ترين روش در اين رابطه است، استفاده از تبخير و تقطير مجدد آب است. اين روش که در واقع، يکي از مطلوب‌ترين و مطمئن‌ترين روش‌هاي خالص‌سازي آب به حساب مي‌آيد، مي‌تواند تمام املاح موجود در آب، اعم از املاح محلول يا غيرمحلول، را از آن جدا کند.
دکتر انوشيروان محسني‌بندپي، عضو کميسيون بهداشت مجلس، در اين مورد مي‌گويد: «تبخير و تقطير آب يکي از روش‌هاي موثر و در عين حال، پرهزينه براي تصفيه آب است. با اين روش، تمام ناخالصي‌‌هاي آب از آن جدا مي‌شود.» او مي‌افزايد: «اگرچه با تصفيه آب به اين روش مي‌توان آب خالص به دست آورد ولي اين روش به جز در موارد معدود آزمايشگاهي، کاربرد ديگري ندارد. زيرا در آب علاوه بر املاح و ناخالصي‌هاي مضر، ترکيبات بي‌خطري وجود دارد که براي سلامت انسان زيان ندارند و نيازي به جداسازي آنها از آب نيست.»

روش تعويض يوني
 

يکي ديگر از روش‌هاي موجود براي تصفيه آب، استفاده از شيوه تعويض يوني است. اين روش، راه بسيار کارآمدي براي حذف املاح و ناخالصي‌هاي موجود در آب است. در اين روش از رزين‌هاي تعويض يوني استفاده مي‌شود. اين رزين‌ها، حاوي هيدروژن فعال هستند که مي‌توانند نمک‌هاي محلول در آب را با تعويض يون‌هاي مربوطه به اسيد تبديل کنند. در اين روش، رزين‌ها در داخل ستون‌هاي مخصوصي از جنس استيل‌ روي لايه‌هاي سيليس مشبک ريخته مي‌شوند و آب خام (تصفيه نشده) با ورود به اين ستون‌ها از سمت بالا، نمک‌هاي محلول در خود را از دست مي‌دهند و به صورت تصفيه‌شده از قسمت پايين ستون خارج مي‌شوند.
دکتر احمدرضا يزدان‌بخش، عضو هيات علمي دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکي شهيد بهشتي، در اين رابطه مي‌گويد: «روش‌هاي مختلفي براي تصفيه آب در دستگاه‌هاي تصفيه آب خانگي وجود دارد. يکي از روش‌هايي که در اين دستگاه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد، روش تعويض يوني است که بازده نسبتا بالايي دارد اما اين روش مستلزم تامين هزينه‌هاي مربوط به تعويض رزين‌هاست. اگرچه در حال حاضر تکنولوژي‌ تعويض يون براي تصفيه آب در کشور ما وجود دارد ولي اين رزين‌ها قيمت نسبتا بالايي دارند و استفاده از اين روش‌ براي تامين آب شرب، راه معقولي و به صرفه‌‌اي به نظر نمي‌رسد.» دکتر انوشيروان محسني‌بندپي نيز در اين خصوص مي‌گويد: «استفاده از اين روش‌‌ها زماني مطلوب است که رزين‌ها سالم باشند. در استفاده از روش تعويض يون، اين رزين‌ها بايد به طور منظم تعويض شوند و اين کار از لحاظ هزينه مقرون به صرفه نخواهد بود. شايد بتوان از روش تعويض يون در مقياس‌هاي بزرگ‌تري استفاده کرد ولي استفاده از آن در دستگاه‌هاي خانگي معقول به نظر نمي‌رسد.»

روش اسمز معكوس
 

روش ديگري که در مورد دستگاه‌هاي تصفيه آب از آن استفاده مي‌شود، روش اسمز معکوس است. در اين روش نيز که در فضاي نفوذپذيري غشاهاي نيمه‌ تراوا طراحي شده است، آب خام با عبور از غشاهاي با قدرت نفوذپذيري خاص، املاح و نمک‌هاي محلول خود را از دست مي‌دهد و به آب شيرين قابل شرب تبديل مي‌شود. در اين روش، آب با فشار معين از يک قسمت غشا وارد مي‌شود و با از دست دادن املاح از سوي ديگر، غشاهاي نيمه‌تراوا خارج مي‌شود. اگرچه اين روش در مقايسه با روش تعويض يوني با صرفه اقتصادي بيشتري همراه است اما باز هم هزينه‌‌هاي مربوط به آن بالاست.
دکتر يزدان‌بخش در اين خصوص مي‌گويد: «اگر قرار باشد املاح و ناخالصي‌هاي مربوط به آب شرب حذف شود، بايد نگاه به سمت روش‌هايي باصرفه اقتصادي بيشتر باشد. کشورهايي که در اين زمينه فعاليت مي‌کنند، با اتکا بر همين اصل از روش‌هايي مثل تصفيه‌هاي بيولوژيکي، دنيتريفيکاسيون و ديگر روش‌ها بهره مي‌گيرند. متاسفانه در کشور ما دستگاه‌هاي تصفيه آب خانگي، هزينه‌هاي بالايي را براي صاحبان آن به همراه دارد و اگر رقم‌هاي پرداختي در اين مورد را در کنار يکديگر قرار دهيم، خواهيم ديد که حتي توزيع آب تصفيه‌شده و بسته‌‌بندي بين مردم، هزينه کمتري نسبت به بکارگيري روش‌هاي تصفيه خانگي به همراه خواهد داشت.»

 

منبع:www.salamat.com