تصفیه آب صنعتی یکی از دستگاه‌های پرکاربرد است که در صنایع مختلف، کشاورزی، مصارف شهری، بیمارستانی و حتی تأمین آب آشامیدنی کاربرد دارد. امروزه دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی به جزئی جداناپذیر و مهم در بسیاری از صنایع تبدیل شده است. بحران آب، مصرف بی رویه آب، عدم مدیریت آب و خشکسالی باعث شده است تا آب شیرین و آب شرب در دسترس بسیار کاهش باید. به همین خاطر استفاده از دستگاه های آب شیرین کن در ابعاد خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی با استقبال زیادی مواجه شده است.
اهمیت تصفیه آب صنعتی در دنیای امروز
تقریباً در همه‌ی صنایع نیاز به آب شیرین (قابل شرب یا غیرقابل شرب) یکی از الزامات و نیازهای اساسی است. به طوری که حیات بسیاری از صنایع و حتی حیات شهرها و روستاهای کشور به آب شیرین وابسته است. این موضوع خصوصاً برای کشور ما که طی یک دهه‌ی اخیر با خشکسالی گسترده‌ای مواجه بوده است، اهمیت بیشتری می‌یابد. از یک سو کمبود منابع آب شیرین و از سوی دیگر دسترسی به آب دریاهای آزاد (آب شور دریای خزر در شمال و خصوصاً آب شور دریای عمان و خلیج فارس در جنوب) باعث شده است تا نگاه‌ها به سمت سیستم‌های جدید تصفیه آب صنعتی جلب شود. به طور کلی می‌توان چهار هدف عمده را برای استفاده از آب شیرین کن صنعتی ترسیم نمود:
- تهیه‌ی آب شرب برای مناطق خشک و کم‌بارش یا مناطق حاشیه‌ی دریاها
- جلوگیری از رسوب انواع املاح و نمک‌های آب در دستگاه‌ها و ماشین‌آلات صنعتی و در نتیجه افزایش طول عمر دستگاه‌ها
- کنترل خوردگی و زنگ‌زدگی دستگاه‌ها و مواد فلزی در اثر خاصیت خوردنگی نمک‌ها و ایجاد خاصیت اسیدی یا بازی
- جلوگیری از رشد انواع باکتری‌ها و قارچ‌ها به دلیل وجود مواد معلق در آب
لزوم به کارگیری شیوههای جدید برای شیرین کردن آب
یکی از معضلات جدی در شیرین کردن آب‌ها، هزینه‌های بالای روش‌های تصفیه آب است. در حال حاضر دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی در انواع و اندازه‌های مختلف تولید می‌شوند. در گذشته از شیوه‌هایی مثل تقطیر برای شیرین کردن یا تصفیه‌ی آب‌های شور و پراملاح استفاده میشد. اما امروزه شیوههای جدیدتری استفاده می‌شود. متداول‌ترین و شاید می‌توان گفت، موثرترین روش برای تصفیه آب صنعتی، استفاده از شیوه اسمز معکوس (RO) است. با این روش تقریباً همه‌ی املاح و مواد معلق در آب از جمله انواع فلزات، نمک‌ها، رسوبات و ناخالصی‌های آب گرفته می‌شود. به طور کلی برتری‌های تصفیه آب به روش اسمز معکوس عبارت است از:
- کاهش هزینه‌های اولیه و جاری
- بهره‌وری و سرعت بیشتر در فرایند تصفیه
- کاهش املاح موجود و کیفیت مناسب آب تصفیه شده
- کم شدن مصرف انرژی
ویژگی‌های ذکر شده در بالا باعث می‌شود تا استفاده از شیوههای جدیدتری مثل اسمز معکوس، نسبت به شیوههای سنتی، با استقبال بیشتری مواجه شود. خصوصاً اینکه در دیگ‌های تقطیر قدیمی، خود رسوب املاح ناشی از گرمادهی باعث میشد تا طول عمر دستگاه‌های تصفیه آب نیز کمتر شود. علاوه بر این هزینه‌ی انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب نیز بسیار بالا بود. به همین خاطر در چند دهه‌ی اخیر شاهد توسعه‌ی دستگاه‌های آب شیرین کن صنعتی در کشورهای خشک و نزدیک به دریا هستیم.
بزرگترین کشورهای صاحب سیستم‌های تصفیه آب صنعتی
استفاده از سیستم‌های تصفیه آب صنعتی در ده دهه‌ی اخیر، خصوصاً در کشورهای خشک جهان بسیار چشمگیر بوده است. در این میان کشورهای حاشیه‌ی خلیج فارس و خاورمیانه، بزرگترین مصرف کنندگان این سیستم‌های تصفیه بوده اند. به عنوان مثال کشور عربستان بزرگترین آب شیرین کن های جهان را دارد. این کشور بخش عمده‌ای از آب شیرین خود را از طریق سیستم‌های تصفیه آب صنعتی تأمین می‌کند. در تصویر زیر تصفیه خانه‌ی رأس الخیر عربستان را مشاهده می‌کنید که با چه وسعتی، چه حجم زیادی از آب را تصفیه می‌کند. تکنولوژی استفاده شده در این مرکز، مجموعه‌ای از تکنولوژی‌های تبخیری و اسمز معکوس است. این مجموعه بزرگترین آب شیرین کن جهان است که آب مورد نیاز حدود ۳/۵ میلیون نفر از مردم شهر ریاض را تأمین می‌کند. همچنین قادر است حدود یک میلیون مترمکعب آب را در روز شیرین کند.
روش‌های تصفیه آب صنعتی
سیستم‌های تصفیه آب صنعتی بسیار متنوع‌اند. استفاده از حرارت یا فیلترهای مختلف، جزء متداول‌ترین روش‌هایی هستند که در تصفیه کردن آب یا شیرین کردن آن به کار می‌آید. دو روش عملی و پرکاربرد تصفیه صنعتی آب در یک مقیاس وسیع و با حجم زیاد عبارتند از:
- روش اسمز معکوس (Reverse Osmosis) یا به اختصار RO
- استفاده بویلر یا دیگ بخار
- فیلتراسیون (فیلتراسیون میکرو، اولترا، نانو)
- الکترودیونیزاسیون یا به اختصار EDI
- روش الکترودیالیز معکوس یا به اختصار EDR
- ترکیبی (استفاده از روش اسمز معکوس + بولر به طور همزمان)
روش تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس یا Ro
استفاده از روش اسمز معکوس یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تصفیه آب صنعتی یا به اصطلاح آب شیرین کن صنعتی است. با استفاده از این روش تقریباً اکثر نمک‌ها، املاح و یون‌ها از آب حذف می‌شوند. این روش با الهام روش‌های طبیعی ابداع شده است. در واقع به فرایند جابه‌جایی آب شور به سمت آب با درجه‌ی شوری بیشتر، اسمز گفته می‌شود. در اندام کلیه یک انسان یا ریشه‌های گیاهان این اتفاق می‌افتد.
اما در روش اسمز معکوس، عکس این ماجرا اتفاق می‌افتد. در این شیوه از یک غشای نیمه‌تراوا (لایه‌ی نازکی که کمی امکان عبور آب از آن وجود دارد) استفاده می‌شود. به این ترتیب که آب با غلظت بیشتر که حاوی مواد آلی و معدنی است با فشار از آن عبور می‌دهند. فشار زیاد باعث می‌شود تا املاح در یک سمت غشا باقی بمانند و فقط آب از آن غشا خارج شود. با توجه به اینکه در روش اسمز معکوس آب با غلظت بیشتر باید به سمت آب رقیق‌تر هدایت شود (و این حرکت به صورت طبیعی انجام نمی‌شود) لذا باید از پمپ‌هایی برای ایجاد این فشار استفاده کرد.
روش استفاده از بویلر یا دیگ بخار
یکی از شیوههای تصفیه آب صنعتی، استفاده از بویلر یا دیگ بخار است. دیگ بخار املاح و آلودگی‌های موجود در آب را تفکیک می‌کند. این موضوع خصوصاً در آب‌هایی که برای مصارف بالا و با دمای زیاد سر و کار دارند بسیار مهم است. چون با حذف املاح و ترکیبات اضافه، امکان رسوب‌گیری و خوردگی لوله‌های انتقال آب یا سایر واحدها (واحد خنک‌کننده و …) بسیار کاهش می‌یابد. اساس کار دیگ بخار، گرما دادن آب است. این کار باعث می‌شود که در دیگ بخار نیز رسوباتی برجا بماند و عمر آن کاهش بیابد. به همین خاطر قبل از ورود آب به دیگ بخار، با استفاده از فیلترها یا حتی روش‌های مکمل (مثل اسمز معکوس) تلاش می‌کنند تا میزان املاح و نمک‌ها یا سایر مواد محلول یا معلق در آب را حذف کنند.
روش فیلتراسیون
یکی از روش‌های رایج و شاید قدیمی‌ترین شیوه‌ی تصفیه آب، استفاده از فیلتر یا صافی است. در گذشته از فیلترهای شنی و روش رسوبگذاری جهت تصفیه‌ی آب و فاضلاب استفاده میشد. اما امروزه سیستم‌های تصفیه آب صنعتی پیشرفت چشمیگیری داشته است و آن فیلترهای سنتی و قدیمی تبدیل به روش‌های بسیار پیشرفته‌تری شده‌اند. پکیج فیلتراسیون در واقع روشی است مبتنی بر استفاده از فیلتراسیون میکرو (MF)، فیلتراسیون نانو (NF) و فیلتراسیون اولترا (UF). هر یک از این فیلترها به ترتیب ذرات ریز تا بسیار ریز موجود در آب (انواع املاح و ذرات معلق) را جدا می‌کنند و در نهایت آبی با خلوص بالا به دست می‌آید.
همان طور که در تصویر نیز دیده می‌شود، ذرات معلق عموماً با کمک فیلتر میکرو گرفته می‌شوند. سپس برخی از ذرات ریزتر در حد ۰/۱ میکرومتر جدا می‌شوند و در انتها نیز ذرات بزرگتر یا مساوی نانو از فیلتراسیون نانو عبور می‌کنند. با این حال برای جداسازی کل ذرات (خصوصاً نمک‌ها)، روش اسمز معکوس به کار می‌رود.
روش الکترودیونیزاسیون (EDI)
یکی دیگر از روش‌های تصفیه آب صنعتی، بهره‌گیری از شیوه‌ی الکترودیونیزاسیون یا به اختصار (EDI) است. این شیوه ترکیبی از روش تبادل یونی و فیلتراسیون غشایی است. آب خروجی از این شیوه املاحی در خود ندارد و سطح هدایت الکتریکی آن نیز پایین است. در این شیوه املاح نمک‌ها و ناخالصی‌ها از طریق تبادل یونی جدا می‌گردند. سیستم تصفیه آب صنعتی الکترودیونیزاسیون از چند سلول یا واحد تصفیه تشکیل شده است. در تصویر زیر یکی از این سلول‌ها را مشاهده می‌کنید.
در هر یک از این سلول‌ها دو الکترود کاتد و آند قرار گرفته‌است و در بین آن غشاها یا ممبران‌هایی قرار گرفته که ذرات باردار شده‌ی آب را به خود جذب می‌کنند. هر یک از صفحات آند و کاتد به کمک جریان برق شارژ یا احیا می‌شوند و لذا برای احیای تبادل یونی نیازی به مواد شیمیایی نیست.
روش الکترودیالیز معکوس (EDR)
روش تصفیه آب صنعتی الکترودیالیز معکوس یا به اختصار EDR یکی از شیوههای کمتر رایج برای تصفیه آب است. این روش با محدودیت‌هایی روبه‌روست و به همین خاطر معمولاْ برای تصفیه‌ی آب‌هایی با TDS کمتر از ۵۰۰۰ از این شیوه استفاده می‌شود. همان طور که از اسم این روش نیز پیداست در این روش تصفیه آب صنعتی، املاح یا نمک‌ها با کمک جریان برق DC و غشاها یا ممبران‌های آنیونی و کاتیونی از آب جدا می‌شوند.
روش ترکیبی تصفیه آب صنعتی
گاهی برای تصفیه آب صنعتی از ترکیب چند شیوه‌ی بالا استفاده می‌کنند. معمولاً برای مقیاس‌های خیلی عظیم مثل نمونه‌ای که از عربستان گفته شد، از ترکیبی از روش اسمز معکوس و بولر استفاده می‌شود. استفاده از این روش ترکیبی، سرعت تصفیه و بازدهی و راندمان کلی آب شیرین کن صنعتی را بالاتر می‌برد و خلوص آب تصفیه شده در آن بسیار بالاست. همچنین املاح موجود در آب به حداقل ممکن می‌رسد. بهره‌گیری از این روش کمک می‌کند تا آب‌هایی که املاح بسیار بیشتری دارند نیز به کیفیت خوبی برسند و امکان استفاده از آن برای شرب یا بهره‌گیری از آن در دستگاه‌های حساس به رسوب، با اطمینان فراهم انجام شود.
کدام روش تصفیه آب صنعتی مناسب‌تر است؟
حال که با انواع سیستم‌های تصفیه آب صنعتی آشنا شدید، ممکن است این سوال مطرح شود که کدام یک مناسب‌تر و در دسترس‌تر است. در حال حاضر شیوه‌ی اسمز معکوس یا آب شیرین کن صنعتی RO از سایر روش‌ها متداول‌تر است. سیستم تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس، انعطاف‌پذیری بالایی دارد و می‌توان آن را در ابعاد متنوع و برای مصارف گوناگون طراحی کرد. علاوه بر این کیفیت آب خروجی آن نیز جزء بالاترین هاست و خلوص بسیار خوبی دارد. برخی از مزایای این آب شیرین کن ها در ادامه آورده شده است.
مزایای استفاده از تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس یا RO
روش تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس نسبت به سایر روش‌های گفته شده در بالا چند برتری دارد که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مصرف انرژی بسیار پایین و در نتیجه کاهش هزینه‌های مرتبط با آن
- توانایی جداسازی درصد بسیار بالایی از املاح، نمک‌ها و آلاینده‌ها (نزدیک به ۱۰۰ درصد)
- انعطاف‌پذیری و طراحی در ابعاد و اندازه‌های مختلف متناسب با نیاز و ظرفیت
- توان بالا برای تصفیه آب لب شور
- بازگردانی پساب خروجی سیستم به محیط زیست یا تصفیه مجدد آن در دستگاه
همه‌ی موارد بالا موجب می‌شود تا آب شیرین کن صنعتی RO اسمز معکوس یک گزینه‌ی مناسب و ایده‌آل برای همه‌ی کارخانه‌ها و شرکت‌های صنعتی بزرگ و کوچک باشد. به همین خاطر است که این سیستم تصفیه آب صنعتی تقریباً در اکثر صنایع از کشاورزی گرفته تا دامپروری و کارخانجات کاربرد دارد.
کاربردهای دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس RO
همان طور که اشاره شد، دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی RO کارآمدترین شیوه‌ی تصفیه آب را در اختیار ما قرار می‌دهد. از این رو به آن‌ها آب شیرین کن صنعتی هم گفته می‌شود. با توجه به قابلیت‌های بالای دستگاه‌های تصفیه‌ی اسمز معکوس، می‌توان از آن‌ها در صنایع و حوزه‌های بسیار گوناگونی استفاده کرد. برخی از موارد پرکاربرد تصفیه آب صنعتی RO عبارتند از:
- کشاورزی
- گلخانه‌ها
- صنایع غذایی خصوصاً نوشابه‌سازی و تولید انواع آب‌میوه‌ها
- داروسازی و آزمایشگاه‌ها
- صنایع نساجی
- مرغداری و دامداری
- شیلات و پرورش ماهی
کاربرد آب شیرین کن در کشاورزی
در کشاورزی مدرن امروز و در سیستم‌های جدید کشت صنعتی محصولات کشاورزی و گلخانه‌ای (مثل سیستم هیدروپونیک) کیفیت آب نقش تعیین کننده‌ای در رشد محصولات و گیاهان دارد. از سوی دیگر منابع آبیِ در دسترس از جمله آب چاه‌ها و آب‌های زیرزمینی و سطحی در طول سالیان اخیر به دلیل خشکسالی شور یا تلخ شده‌اند و این آب‌ها برای کشاورزی‌های نوین چندان مفید نیستند و ممکن است رشد یا ثمردهی محصولات کشاورزی و بازدهی تولید محصولات زراعی را با مشکل مواجه کنند. از این رو استفاده از تصفیه آب صنعتی در بخش کشاورزی می‌تواند یک گزینه‌ی عالی و به صرفه برای شیرین کردن آب و بهبود محصولات زراعی باشد.
استفاده از دستگاه تصفیه آب کشاورزی ضمن شیرین کردن آب سطحی یا آب چاه مزایای متعددی برای کشاورزان دارد که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- جلوگیری از شوری خاک و از بین رفتن آب حاصلخیز
- پایین آوردن نیاز به استفاده از انواع کودها
- کمک به رشد یکنواخت و بهتر محصولات کشاورزی
- جلوگیری از صدمه زدن به رشد و ثمردهی گیاه به دلیل جلوگیری از شوری خاک
- هزینه‌ی تمام شده‌ی پایین‌تر نسبت به سایر شیوههای شیرین کردن آب
- امکان کشت محصولات متنوع در یک زمین یا گلخانه
استفاده از آب شیرین کن صنعتی در نگهداری و برداشت محصول
همه‌ی محصولات برداشت شده از زمین‌های کشاورزی و گلخانه‌ها، سریعاً وارد بازار مصرف نمی‌شوند و بخشی از آن‌ها در انبار یا به شیوههای دیگر نگهداری و ذخیره می‌شوند تا در زمان مناسب به بازار عرضه شوند. با توجه به اینکه به هنگام کشت محصولات از انواع آفت‌کش و کودها برای نگهداری و رشد محصولات استفاده می‌شود، به هنگام برداشت و ذخیره‌ی محصولات، بایستی این مواد خطرناک و سمی را از آن‌ها دفع کرد. یکی از بهترین شیوههای حذف این آلودگی‌ها استفاده از آب تصفیه شده است. استفاده از تصفیه آب صنعتی ضمن کاهش هزینه‌های تهیه‌ی آب سالم، چند مزیت دارد:
- کاهش استفاده از مواد نگهدارنده و مواد شیمیایی
- پایین آمدن هزینه‌های بعدی نگهداری از محصولات کشاورزی
- کاهش دفعات شست و شوی محصول کشاورزی
اهمیت استفاده از تصفیه آب صنعتی در کشت گلخانه‌ای
یکی از شیوههای رایج کشاورزی در دنیای امروز، کشت گلخانه‌ای است. در این شیوه از کشت محصولات کشاورزی، آب نقش بسیار تعیین کننده‌ای در مراحل مختلف کشت دارد. در اکثر شیوههای گلخانه‌ای استفاده از آب خالص و تصفیه جزء الزامات کشاورزی محسوب می‌شود و لذا بهره‌گیری از دستگاه تصفیه آب صنعتی جزئی جدایی‌ناپذیر از گلخانه‌ها هستند. برخی از دلایل عمده‌ی استفاده از آب تصفیه شده در گلخانه‌ها عبارت است از:
- جلوگیری از شوری بیش از حد خاک و از بین رفتن شرایط مورد نیاز کشت
- حذف رسوبات احتمالی و جلوگیری از بسته شدن مسیر نازل‌های آبیاری خصوصاً در آبیاری قطره‌ای
- جلوگیری از تغییر رنگ شاخه و برگ‌های گیاهان زیر کشت در اثر املاح نامطلوب آب
- ایجاد شرایط آبی مناسب و جلوگیری از به وجود آمدن PH نامناسب خاک
- امکان کنترل ترکیبات آب و خاک و جلوگیری از ورود انواع مواد آلی و معدنی نامطلوب یا اضافه
آب به کار رفته در گلخانه‌ها خصوصاً در کشت هیدروپونیک که عملاً خاک نیز از دسترس گیاه حذف می‌شود، باید شرایط خاصی داشته باشد. وجود املاح یا عناصری مثل آهن و بی کربنات از رشد و میوه‌دهی مناسب گیاه جلوگیری می‌کند و لذا باید آن‌ها را از آب حذف کرد. وجود انواع نمک‌ها نیز باعث می‌شود به خاطر رسوبگذاری، در سیستم‌های آبرسانی اختلال ایجاد شود. ضمن اینکه استفاده از آب تصفیه شده احتمال وجود انگل‌ها و قارچ‌ها را بسیار پایین می‌آورد و سلامت محصولات گلخانه را تضمین می‌کند.
دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی شمیم شریف
شرکت شمیم شریف یکی از شرکت‌های توانمند و پیشرو در حوزه‌ی تولید دستگاه‌ها و تجهیزات و ارائه‌ی خدمات آب و فاضلاب است. سبد محصولات و خدمات شمیم شریف بسیار متنوع است. یکی از محصولات ویژه و پرکاربرد شمیم شریف، دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی RO است. آب شیرین‌کن‌ها یا دستگاه تصفیه آب RO متداول‌ترین و کاربردی‌ترین گزینه‌های تصفیه آب هستند. که در اندازه‌ها و ابعاد مختلف متناسب با نیاز و ظرفیت مورد نیاز شما تولید می‌شوند. برای خرید و سفارش دستگاه‌های مورد نظر خود می‌توانید با واحد فروش شمیم شریف تماس بگیرید و ضمن دریافت مشاوره‌های فنی، محصول مورد نظر خود را خریداری کنید. از طریق راه‌های ارتباطی زیر می‌توانید با شمیم شریف در تماس باشید.
راه‌های سفارش و خرید تصفیه آب صنعتی شمیم شریف
برای سفارش و خرید دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی شمیم شریف می‌توانید به صورت حضوری یا تلفنی با واحدهای فروش و مشاوره فنی در تماس باشید.