درک طرز کار دستگاه تصفیه آب صنعتی برای اطمینان از تصفیه آب موثر و ایمن در عملیاتهای بزرگ ضروری است. این سیستمها اغلب چندین فناوری تصفیه مانند فیلتراسیون رسوب، جذب کربن فعال، اسمز معکوس، استریلیزاسیون فرابنفش و گاهی اوقات اکسیداسیون پیشرفته یا تبادل یونی را برای حذف طیف وسیعی از آلایندهها از جمله رسوبات، مواد شیمیایی، فلزات سنگین و میکروارگانیسمها ادغام میکنند. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» در مورد نحوه کار دستگاه تصفیه آب صنعتی صحبت میکنیم.
طرز کار دستگاه تصفیه آب صنعتی
در ادامه به مراحل طرز کار دستگاه تصفیه آب صنعتی میپردازیم:
۱. پیش فیلتراسیون: حذف رسوبات و ذرات بزرگ
فرآیند تصفیه با پیش فیلتراسیون آغاز میشود که ذرات معلق بزرگ مانند شن، گل و لای، زنگ زدگی و بقایای آلی را حذف میکند. این مرحله معمولاً شامل استفاده از فیلترهای توری یا کارتریجی با اندازه منافذ مختلف برای جذب آلایندهها بر اساس اندازه آنها است. در برخی موارد، از فیلترهای چندرسانه ای (شن، ماسه، آنتراسیت) برای افزایش ماندگاری ذرات استفاده میشود.
پیش فیلتراسیون ضروری است زیرا از تجهیزات پایین دستی – مانند غشاها و لامپهای UV – در برابر گرفتگی یا آسیب محافظت میکند. همچنین باعث بهبود راندمان کلی و طول عمر سیستم میشود. با کاهش اولیه کدورت و بار جامد، تصفیه آب در مراحل بعدی آسانتر میشود و به آلایندههای شیمیایی یا بیولوژیکی اجازه میدهد تا در واحدهای تصفیه پیشرفته مانند فیلترهای کربنی یا سیستمهای اسمز معکوس به طور مؤثرتری مورد بررسی قرار گیرند.
۲. فیلتراسیون کربن فعال: جذب مواد شیمیایی و بو
پس از پیش فیلتراسیون، آب از فیلترهای کربن فعال عبور میکند که در حذف کلر، کلرامین ها، آفت کش ها، ترکیبات آلی فرار (VOCs) و طعمها و بوهای نامطبوع بسیار مؤثر هستند. کربن فعال دارای سطح وسیع و ساختار متخلخلی است که مولکولهای شیمیایی را از طریق فرآیندی به نام جذب به دام میاندازد. این مرحله نه تنها کیفیت حسی آب را بهبود میبخشد، بلکه از اجزای حساس مانند غشاهای اسمز معکوس در برابر تخریب کلر محافظت میکند.
این امر به ویژه در صنایع غذایی، آشامیدنی و دارویی که طعم و خلوص بسیار مهم هستند، اهمیت دارد. فیلتراسیون کربن همچنین سطح برخی از فلزات سنگین و محصولات جانبی ضدعفونی را کاهش میدهد. نظارت منظم و تعویض به موقع محیط کربن برای حفظ اثربخشی و جلوگیری از آلودگیهای گسترده بسیار مهم است.
۳. اسمز معکوس (RO): حذف ناخالصیهای محلول
اسمز معکوس یکی از مهمترین مراحل در تصفیه آب صنعتی است. از غشاهای نیمه تراوا برای حذف تا ۹۹٪ نمکهای محلول، فلزات سنگین، نیترات ها، فلورایدها، باکتریها و ویروسها استفاده میکند. تحت فشار بالا، آب از طریق غشاء عبور داده میشود، در حالی که آلایندهها باقی میمانند و به عنوان زباله (کنسانتره یا آب نمک) دفع میشوند. RO به ویژه در صنایعی که به آب با خلوص بالا نیاز دارند، مانند الکترونیک، داروسازی و فرآوری مواد غذایی، اهمیت دارد.
این سیستم ایمنی میکروبی را تضمین میکند و محتوای مواد معدنی را برای کاربردهای دقیق کنترل میکند. با این حال، سیستمهای RO نیاز به نگهداری دقیق، از جمله پیش تصفیه برای جلوگیری از رسوب و پوسته پوسته شدن، تمیز کردن دوره ای غشاء و تنظیم فشار دارند. RO با وجود مصرف انرژی بالا، عملکرد تصفیه استثنایی ارائه میدهد و سنگ بنای اکثر سیستمهای تصفیه آب صنعتی است.
4. استریلیزاسیون با اشعه ماوراء بنفش: از بین بردن میکروارگانیسم ها
استریلیزاسیون با اشعه ماوراء بنفش (UV) یک روش ضدعفونی بدون مواد شیمیایی است که برای از بین بردن یا غیرفعال کردن باکتری ها، ویروسها و سایر عوامل بیماری زا استفاده میشود. با عبور آب از یک راکتور UV، در معرض نور UV-C با طول موج حدود 254 نانومتر قرار میگیرد. این نور به دیوارههای سلولی میکروبی نفوذ کرده و DNA آنها را مختل میکند و از تولید مثل آنها جلوگیری میکند.
استریلیزاسیون با اشعه ماوراء بنفش اغلب به عنوان مرحله نهایی در تصفیه آب استفاده میشود و ایمنی بیولوژیکی را بدون تغییر طعم، بو یا ترکیب شیمیایی آب تضمین میکند. این روش برای کاربردهایی که مواد ضدعفونی کننده شیمیایی مانند کلر نامطلوب هستند، ایده آل است. با این حال، اشعه ماوراء بنفش ذرات یا مواد شیمیایی را حذف نمی کند، بنابراین همراه با فیلتراسیون و سایر روشهای تصفیه استفاده میشود. نگهداری معمول، از جمله تعویض لامپ و تمیز کردن روکش کوارتز، عملکرد مداوم را تضمین میکند.
5. تصفیه پس از تصفیه و تهویه آب
در برخی از محیطهای صنعتی، مراحل پس از تصفیه برای تنظیم ویژگیهای نهایی آب تصفیه شده اضافه میشوند. این ممکن است شامل تنظیم pH، معدنی سازی مجدد (اضافه کردن مواد معدنی ضروری حذف شده در طول RO) یا استفاده از سیستمهای تبادل یونی برای نرم کردن آب و حذف یونهای خاص مانند کلسیم و منیزیم باشد.
تصفیه پس از تصفیه تضمین میکند که آب مطابق با الزامات دقیق کیفیت مورد نظر برای کاربرد مورد نظر چه آب تغذیه دیگ بخار، تولید نوشیدنی یا استفاده دارویی باشد. این مرحله همچنین از تجهیزات پایین دستی در برابر رسوب گذاری یا خوردگی محافظت میکند. علاوه بر این، آب ممکن است در مخازن استریل شده ذخیره و از طریق سیستمهای لوله کشی بهداشتی توزیع شود. نظارت مداوم بر پارامترهایی مانند رسانایی، تعداد میکروبی و محتوای شیمیایی برای اطمینان از کیفیت ثابت آب در عملیاتهای بلادرنگ حیاتی است.