دوزینگ پمپ

دوزینگ پمپ‌ ها از مهم ترین پمپ‌ هایی هستند که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند، که می تواند مقدار مشخصی از انواع مواد شیمیایی (شامل اسیدها، سیالات خورنده و یا مایعات ویسکوز) را در محل مورد نیاز پمپاژ نماید از این رو آن را دوزینگ پمپ (dosing pump) یا مترینگ پمپ (metering pump) می نامند. پمپاژ در این پمپ ها به صورت دستی و اتوماتیک، و با توجه به مقدار فشار سیستم قابل تنظیم می باشد. با توجه به نوع کاربرد، فشار و دامنه دبی مورد نیاز در انواع دوزینگ پمپ سلونوئیدی، دوزینگ پمپ موتوردار دیافراگمی،دوزینگ پمپ پیستونی، دوزینگ پمپ پریستالتیک ، طبق استاندارد API ۶۷۵ ساخته می شوند.

پمپ پیستونی(Piston Pump)

پمپ پیستونی یا پمپ پلانجری از دسته پمپ های فشار قوی به حساب می آیند. مکانیسم آن یه این صورت است که با رفت و برگشت پیستون داخل سیلندر عمل پمپاژ سیال انجام می شود این پمپ ها به سبب فشار بالایی که دارند در کارواش ها ودیگر صنایع کاربرد زیادی دارند.پمپ های پیستونی دارای فشاربالا و دبی پایین هستند .جنس عمده ی این نوع پمپ ها از برنج می باشد ودربعضی موارد از آلومنیوم نیز ساخته می شود.

پمپ دیافراگمی(diaphragm pump)

پمپ دیافراگمی یا الکتروپمپ ها از دسته پمپ های جابجایی مثبت به حساب می آیند. در این پمپ ها برای جابجایی سیالات از عمل رفت و برگشتی دیافراگم که از جنس لاستیک ویا ترموپلاستیک است استفاده می شود.از پرکاربرد ترین نوع پمپ های دیافراگمی می توان به پمپ دیافراگمی بادی اشاره کرد که به AODD یا AOD معروف هستند.این پمپ ها معمولا به صورت دستی،برقی و پنوماتیکی راه اندازی می شوند.

پمپ پریستالتیک

پمپ پریستالتیک یا پمپ شلنگی نیز از دسته پمپ های با جابجایی مثبت می باشد پمپ پریستالتیک از یک لوله با قابلیت انعطاف پذیری بالا تشکیل شده است اساس کار این پمپ مبنی بر فشردن ورها شدن یک شیلنگ می باشد . انتقال سیال بدین وسیله وبا استفاده از فشردن یک حلقه از شیلنگ توسط دوچرخ دنده صورت می گیرد پمپ های پریستالتیک به سه دسته شیلنگی، خارج از مرکز۳۶۰ درجه و تیوپی تقسیم می شوند.

پمپ سلونوئیدی(Solenoid pump)

دوزینگ پمپ سلنوئیدی دارای مگنت می باشد. این نوع پمپ ها به علت هوش برتر و حجم دوز تزریقی کمتر مواد نسبت به پمپ دوزینگ از نوع موتوری، در ارجحیت قرار می گیرند. سولنوئیدها قادر هستند که با استفاده از مگنت یک میدان مغناطیسی کنترل شده ایجاد کنند و شفت موجود در پمپ را برای پمپاژ به حرکت در آورند.

پمپ موتوری

از این نوع پمپ برای ظرفیت های بالاتر دبی و یا فشار استفاده می شود. دوزینگ پمپ موتوری نسبت به مگنت، صدای کمتر و جریان یکنواخت تری را دارد و از این جهت در برتری قرار دارد. طرز کار دوزینگ پمپ موتوری بدین صورت است که نیروی مورد نیاز جهت پمپاژ توسط یک الکتروموتور به قسمت جعبه دنده منتقل می شود و سپس توسط یک شفت متصل به دیافراگم با پیستون عمل رفت و برگشت انجام شده و بدین گونه عملیات دوزینگ انجام خواهد شد.

فیلترپرس

آبگیری به روش فیلتر پرس

آبگیری به روش فیلتر پرس یک فرایند ناپیوسته (Batch) می باشد که در آن آبگیری از طریق خارج کردن آب از لجن در فشار بالا صورت می گیرد. حاصل این فرایند کیک لجن می باشد که در مقایسه با دیگر تکنولوژی های موجود از میزان مواد جامد بالاتری برخوردار خواهد بود که مقدار آن تا 50 درصد مواد جامد نیز می تواند برسد. فیلتر پرس از یک سری صفحات پلی آمید یا پروپیلن تو رفته تشکیل شده است.

فیلتر پرس

این صفحات بین یک صفحه فلزی ثابت و یک صفحه متحرک که به جک هیدرولیک متصل است، قرار میگیرند و به هم فشرده می شوند. بین هر یک از این صفحات پارچه صافی از جنس کتان یا پلی آمید قرار میگیرد که روی آنها و در فاصله خاص بین صفحات کیک تشکیل می شود و مایع صاف شده از پارچه صافی عبور می کند. زمانی که دستگاه فیلتر پرس پس از پایان عملیات باز می شود، کیک های لجن به پایین فرو ریخته و دستگاه تخلیه می شود.

پس از هر سری عملکرد، دستگاه باید با آب شستشو گردد. هر سیکل کاری آبگیری در این روش، 5/1 تا 4 ساعت به طول می انجامد.

از مهمترین مزایای استفاده از دستگاه فیلتر پرس می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- سهولت در کاربرد

- هزینه تعمیر و نگهداری فوق العاده کم

- راندمان بالا و قابل توجه

اجزا دستگاه فیلترپرس

- شاسی دستگاه فیلترپرس

- صفحه دستگاه فیلترپرس

- قاب دستگاه فیلترپرس

- جک دستگاه فیلترپرس

- یونیت هیدرولیک دستگاه فیلترپرس

انواع فیلترپرس

دستگاه های فیلترپرس به دو دسته فیلترهای اتوماتیک و غیر اتوماتیک تقسیم می شوند؛که به برخی مزایا و معایب آنها اشاره می شود.

- فیلترهای اتوماتیک نیازمند به نیروی متخصص می باشد اما فیلتر های دستی اینگونه نیست.

- فیلترهای اتوماتیک به علت اضافه نمودن سیستم اتوماسیون از پیچیدگی بالایی برخوردار می باشند و به علت داشتن قطعات متحرک در معرض استهلاک بالاتر و نگهداری گرانتری می باشد؛به همین دلیل در فرآیندهایی که کیک (لجن جامد) از آلایندگی خطرناک برخوردار می باشد (زباله های اتمی،فاضلاب های شیمیایی خطرناک (فاضلاب آبکاری،چرم سازی و...) و لجن هایی که در حین جداسازی از خود گازهای خطرناک متصاعد می کنند) استفاده می شود.

- در فاضلاب های انسانی (شهری) و فاضلاب های صنعتی (شهرک های صنعتی) به علت معمولی بودن کیک فیلترپرس (لجن جامد) نیاز به فیلتر اتوماتیک نمی باشد.

موارد کاربرد فیلترپرس

- آبگیری از لجن تولیدی در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب شهری و صنعتی

- خطوط تولید صنایع شیمیایی مانند اسید فسفریک و ..

-کارخانجات داروسازی

- خطوط تولید مواد غذایی مانند خطوط تولید سرکه، آبلیمو ، تصفیه شکر، قند، عسل و شیره خرما و...

-کارخانجات روغنهای خوراکی و صنعتی مثل تصفیهخانه‌ های روغن زیتون و روغنهای سوخته و ...

-کار‌خانه های معدنی مثل خطوط تولید فلزات سرب، روی، مس و ...

- خطوط تولید سنگهای ساختمانی و کارخانجات تولید کاشی و سرامیک

- تصفیه پسماند فرایندهای آبکاری و پوشش دهی

- صنایع کاغذ سازی، چرم سازی و...

فیلتر پرس ممبرانی (Membrane Filter Press)

در برخی پروژه ها، با توجه به نوع لجن و حساسیت کار آبگیری، از فیلتر پرسهای ممبرانی استفاده می گردد. مهمترین مزیت این گونه فیلتر پرسها نسبت به سایر روشهای آبگیری، تولید کیک خشک لجن با غلظت جامدات بیشتر می باشد. در این نوع فیلتر پرس ها، علاوه بر صفحات مستحکم ثابت، از یکسری صفحات قابل انعطاف در فشار بالا، تحت عنوان ممبران نیز استفاده می شود. در عمل پس از انجام مرحله اول بارگیری لجن در فیلتر پرس، با استفاده از کمپرس هوا یا آب، فشار جدیدی در پشت صفحات ممبران وارد گشته و با تورم ممبران، لجن آبگیری شده بیشتر تحت فشار قرار می گیرد. بدین ترتیب آبگیری به طور مضاعف صورت می گیرد و راندمان کار نیز بعضاً بهتر خواهد بود. طراحی و ساخت فیلتر پرس ممبرانی بر حسب هر پروژه می تواند متفاوت باشد که کارشناسان شرکت ابنیه پایدار سبز تلاش خواهند کرد تا بهترین گزینه را در هر مورد به شما معرفی نموده و سپس در کارگاه تولید نمایند.

موارد کاربرد فیلتر پرس با پلیت ممبرانی

- در صنایعی‌که خود کیک جامد دارای ارزش اقتصادی بوده و قرار باشد مورد استفاده و بازیافت قرار گیرد.

- در مواقعی ‌که سوسپانسیون مورد نظر قابل فیلتر کردن نیست و یا به سختی فیلتر می‌گردد.

- در صورتی‌که کیک تولیدی دستگاه قرار است فرآوری گردد تا محصول تولید شود.

- در شرایطی ‌که لازم است کیک تولیدی دستگاه کاملا همگن و یکنواخت باشد.

فیلتر پرس

آبگیری به روش فیلتر پرس

آبگیری به روش فیلتر پرس یک فرایند ناپیوسته (Batch) می باشد که در آن آبگیری از طریق خارج کردن آب از لجن در فشار بالا صورت می گیرد. حاصل این فرایند کیک لجن می باشد که در مقایسه با دیگر تکنولوژی های موجود از میزان مواد جامد بالاتری برخوردار خواهد بود که مقدار آن تا 50 درصد مواد جامد نیز می تواند برسد. فیلتر پرس از یک سری صفحات پلی آمید یا پروپیلن تو رفته تشکیل شده است.

فیلتر پرس

این صفحات بین یک صفحه فلزی ثابت و یک صفحه متحرک که به جک هیدرولیک متصل است، قرار میگیرند و به هم فشرده می شوند. بین هر یک از این صفحات پارچه صافی از جنس کتان یا پلی آمید قرار میگیرد که روی آنها و در فاصله خاص بین صفحات کیک تشکیل می شود و مایع صاف شده از پارچه صافی عبور می کند. زمانی که دستگاه فیلتر پرس پس از پایان عملیات باز می شود، کیک های لجن به پایین فرو ریخته و دستگاه تخلیه می شود.

پس از هر سری عملکرد، دستگاه باید با آب شستشو گردد. هر سیکل کاری آبگیری در این روش، 5/1 تا 4 ساعت به طول می انجامد.

از مهمترین مزایای استفاده از دستگاه فیلتر پرس می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- سهولت در کاربرد

- هزینه تعمیر و نگهداری فوق العاده کم

- راندمان بالا و قابل توجه

اجزا دستگاه فیلترپرس

- شاسی دستگاه فیلترپرس

- صفحه دستگاه فیلترپرس

- قاب دستگاه فیلترپرس

- جک دستگاه فیلترپرس

- یونیت هیدرولیک دستگاه فیلترپرس

انواع فیلترپرس

دستگاه های فیلترپرس به دو دسته فیلترهای اتوماتیک و فیلترهایغیر اتوماتیک تقسیم می شوند؛که به برخی مزایا و معایب آنها اشاره می شود.

- فیلترهای اتوماتیک نیازمند به نیروی متخصص می باشد اما فیلتر های دستی اینگونه نیست.

- فیلترهای اتوماتیک به علت اضافه نمودن سیستم اتوماسیون از پیچیدگی بالایی برخوردار می باشند و به علت داشتن قطعات متحرک در معرض استهلاک بالاتر و نگهداری گرانتری می باشد؛به همین دلیل در فرآیندهایی که کیک (لجن جامد) از آلایندگی خطرناک برخوردار می باشد (زباله های اتمی،فاضلاب های شیمیایی خطرناک (فاضلاب آبکاری،چرم سازی و...) و لجن هایی که در حین جداسازی از خود گازهای خطرناک متصاعد می کنند) استفاده می شود.

- در فاضلاب های انسانی (شهری) و فاضلاب های صنعتی (شهرک های صنعتی) به علت معمولی بودن کیک فیلترپرس (لجن جامد) نیاز به فیلتر اتوماتیک نمی باشد.

موارد کاربرد فیلترپرس

- آبگیری از لجن تولیدی در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب شهری و صنعتی

- خطوط تولید صنایع شیمیایی مانند اسید فسفریک و ..

-کارخانجات داروسازی

- خطوط تولید مواد غذایی مانند خطوط تولید سرکه، آبلیمو ، تصفیه شکر، قند، عسل و شیره خرما و...

-کارخانجات روغنهای خوراکی و صنعتی مثل تصفیهخانه‌ های روغن زیتون و روغنهای سوخته و ...

-کار‌خانه های معدنی مثل خطوط تولید فلزات سرب، روی، مس و ...

- خطوط تولید سنگهای ساختمانی و کارخانجات تولید کاشی و سرامیک

- تصفیه پسماند فرایندهای آبکاری و پوشش دهی

- صنایع کاغذ سازی، چرم سازی و...

فیلتر پرس ممبرانی (Membrane Filter Press)

در برخی پروژه ها، با توجه به نوع لجن و حساسیت کار آبگیری، از فیلتر پرسهای ممبرانی استفاده می گردد. مهمترین مزیت این گونه فیلتر پرسها نسبت به سایر روشهای آبگیری، تولید کیک خشک لجن با غلظت جامدات بیشتر می باشد. در این نوع فیلتر پرس ها، علاوه بر صفحات مستحکم ثابت، از یکسری صفحات قابل انعطاف در فشار بالا، تحت عنوان ممبران نیز استفاده می شود. در عمل پس از انجام مرحله اول بارگیری لجن در فیلتر پرس، با استفاده از کمپرس هوا یا آب، فشار جدیدی در پشت صفحات ممبران وارد گشته و با تورم ممبران، لجن آبگیری شده بیشتر تحت فشار قرار می گیرد. بدین ترتیب آبگیری به طور مضاعف صورت می گیرد و راندمان کار نیز بعضاً بهتر خواهد بود. طراحی و ساخت فیلتر پرس ممبرانی بر حسب هر پروژه می تواند متفاوت باشد که کارشناسان شرکت ابنیه پایدار سبز تلاش خواهند کرد تا بهترین گزینه را در هر مورد به شما معرفی نموده و سپس در کارگاه تولید نمایند.

موارد کاربرد فیلتر پرس با پلیت ممبرانی

- در صنایعی‌که خود کیک جامد دارای ارزش اقتصادی بوده و قرار باشد مورد استفاده و بازیافت قرار گیرد.

- در مواقعی ‌که سوسپانسیون مورد نظر قابل فیلتر کردن نیست و یا به سختی فیلتر می‌گردد.

- در صورتی‌که کیک تولیدی دستگاه قرار است فرآوری گردد تا محصول تولید شود.

- در شرایطی ‌که لازم است کیک تولیدی دستگاه کاملا همگن و یکنواخت باشد.

فلومتر

به تجهیزاتی که برای اندازه گیری نرخ دبی مایعات و گازها مورد استفاده واقع میشوند ، فلومتر یا دبی سنج میگویند.

اولین گام در اندازه گیری صحیح دبی، توجه به شرایط فرآیند و محیط پیرامون است. موارد مختلفی مانند ساختار فیزیکی و شیمیایی سیال، جهت صحیح نصب، تغییرات آب و هوایی، جنس لوله ها، میزان خورندگی سیال و مهمتر از همه، نوع کاربری تجهیز، باید مورد توجه قرار گیرند.

انواع فلومتر

پس از مطالعه دقیق درمورد شرایط فرآیند و در نظر گرفتن تمام عوامل محیطی، نوع فلومتر براساس منطق و شیوه اندازه گیری انتخاب میشود .

دبی سنج الکترومغناطیسی

این نوع فلومتر برای مایعات دارای خاصیت هدایت الکتریکی مناسب میباشند. به عنوان نمونه می توان به مایعاتی مانند آب (آشامیدنی و فاضلاب)، اسیدها، مواد قلیایی و دوغاب اشاره نمود. بیشترین کاربرد این نوع فلومتر در بخش های مدیریت آب و صنایع غذایی است. همچنین در صنایع معدنی که نیاز به اندازه گیری دبی دوغاب خورنده و مخلوط شن و آب وجود دارد، تنها گزینه در دسترس، فلومتر الکترومغناطیسی است.

دبی سنج اولتراسونیک

استفاده از امواج اولتراسونیک، اندازه گیری دبی حجمی طیف وسیعی از گازها و مایعات را امکان پذیر می سازد. در این فلومترها مواردی مانند هدایت الکتریکی، فشار، دما و ویسکوزیته حائز اهمیت نمیباشند. ولی در عوض دقت اندازه گیری هم کمتر است.

دبی سنج فشار تفاضلی

اندازه گیری دبی سیال با استفاده از محاسبه افت فشار ایجاد شده در مقطع لوله، از پرکاربردترین روش های صنعتی به حساب می آید. نمونه ای از فلومتر فشار تفاضلی در شکل زیر مشاهده می شود. مبنای کار این تجهیز محاسبه فشار است. در نتیجه برای اندازه گیری دبی از ترانسمیترهای فشار استفاده می شود. از این نوع فلومتر می توان برای اندازه گیری دبی طیف گسترده ای از مایعات، گازها و بخار استفاده کرد. همچنین توجه به این نکته ضروری است که در اعداد رینولدز کوچک و هنگامی که افت فشار بسیار ناچیز باشد، این تجهیزات دقت مناسبی نخواهند داشت. در حال حاضر این نوع فلومتر، در حدود یک پنجم از بازار جهانی را به خود اختصاص داده است.

دبی سنج کوریولیس

استفاده از شتاب کوریولیس در اندازه گیری دبی سیال، موضوعی بود که اولین بار در دهه ۱۹۷۰ به ذهن مهندسان رسید. فلومتر کوریولیس قادر است دبی تقریباً تمام سیالات را، از نفت خام و پاک کننده های شیمیایی گرفته تا روغن های گیاهی و سس کچاپ، اندازه گیری کند. قابلیت اندازه گیری همزمان چگالی و دبی جرمی، دریچه جدیدی را در کنترل فرآیندهای صنعتی گشوده است. نمونه ای از فلومترهای کوریولیس در تصویر زیر مشاهده می شود. قیمت بالای این تجهیزات، شاید در نگاه اول ناامیدکننده به نظر برسد. ولی کارایی و دقت بالای این محصول، در آینده ای نزدیک موجب پیشی گرفتن آن از سایر رقیبان خواهد شد.

فلومتر ورتکس

مبنای عملکرد این فلومترها، فرضیه ایست که اولین بار توسط «تئودور فون کارمان» (Theodore Von Karman)، ریاضی دان مجارستانی مطرح شد. طبق این فرضیه، هنگامی که مانعی سر راه جریان قرار گیرد، به صورت متناوب، گردابه هایی تشکیل می شوند. فرکانس تشکیل این گردابه ها، ارتباط مستقیمی با اندازه و شکل آن مانع دارد. نمونه ای از فلومتر ورتکس در شکل زیر مشاهده می شود. این تجهیز در بسیاری از شاخه های صنعتی برای اندازه گیری دبی حجمی مایعات، گازها و بخار به کار می رود.

دبی سنج حرارتی

نوع دیگری از فلومترها که دبی جرمی را اندازه گیری می کند، فلومتر حرارتی است. این تجهیز بیشتر به منظور پایش و کنترل مصرف گازهایی مانند هوای فشرده، کربن دی اکسید و گاز طبیعی و همچنین تشخیص نشتی به کار می رود. نمونه ای از این فلومتر در شکل زیر نشان داده شده است. این دبی سنج، دامنه مصرف گسترده و دقت معقولی دارد ولی کاربرد آن با محدودیت هایی نیز روبروست. از جمله این محدودیت ها می توان به وجود رطوبت در گازهای اشباع اشاره کرد. وجود مخلوط دو فازی در این فلومتر موجب بروز خطا در اندازه گیری و خوردگی سنسور دما می شود.

اولترافیلتراسیون

اولترافیلتراسیون به صورت کلی برای جداسازی مخلوط هایی که بعضی از مواد آن مطلوب و بعضی دیگر نا مطلوب هستند مورد استفادهواقع میشوند .

اولترافیلتراسیون یک روش اقتصادی برای گرفتن مواد معلق از آب است ولی به اشتباه تصور شده است که همیشه مناسب سیستم های RO می باشد .

غشاء های اولترافیلتراسیون تنها از عبور مواد حل شده درشت یا ماکرو مولکولهای یک سری از میکروارگانیسم ها از جمله ویروس ها جلوگیری می کند .اندازه ی منافذ بین 2 تا50 نانومتر قرار دارند و اندازه ی ذرات قابل حذف 005/0 تا 2/0 میکرو متر متغیر می باشد .

عمل حذف به واسطه ی غربال شدن می باشد و عمل غربال شدن نیز به واسطه ی اختلاف فشار اسمزی می باشد. فشار لازم برای انجام عمل اولترافیلتراسیون بین 2 تا 10 بار می باشد.

در انتخاب غشاء UF باید دقت نمود تا با انتخاب غشاء مناسب پلاریزاسیون غلظتی وگرفتگی را کاهش داد.

UF جهت زلال سازی اب هایی با کدورت بالا و غلظت اندک مواد آلی مورد استفاده قرار می گیرد .

عملکرد اولترافیلتراسیون UF :

ماژول های اولترا فیلتراسیون UF دارای یک ورودی و دو خروجی می باشند. از طرف ورودی آب خوراک جهت عمل تصفیه وارد می شود . از طرف خروجی یکی جهت خروج اب تصفیه شده و یکی جهت خروج آب تغلیظ شده یا همان فاضلاب سیستم استفاده میشود .عمل فیلتراسیون بر پایه غربال گری نیز بر پایه فشار اسمز آب خوراک می باشد .

شستشو و نگه داری سیستم اولترا فیلتراسیون UF :

در ماژول اولترا فیلتراسیون UF ( بسته به طراحی سیستم )جهت عمل بک واش انجام می گیرد و عموما این شستشو( نسبت به آب خوراک) تامدت زمان زیادی از گرفتگی ممبران جلوگیری می کند بعلاوه عملیات بک واش ممبران تنها راه کار مناسب برای رفع گرفتگی و احیای ماژول شستشوی شیمیایی می با شد.

مزایای استفاده از اولترافیلتراسیون Ultrafiltration - UF:

• راندمان بالا
• اتوماسیون ساده
• کاهش نیاز به مواد شیمیایی
• حذف اکثر باکتری و ویروس
• کیفیت بالای محصول فیلتر شده
• فشارکار پایین و مصرف انرژی کم
• مقاومت در برابر حرارت مواد شیمیایی و عوامل اکسید کننده
• افزایش طول عمرممبران های RO به نسبت کاهش میزان بالای ذرات ورودی به سیستم ROکه توسط اولترافیلتراسیون حذف گردیدند.

کاربرد اولترافیلتراسیون UF - Ultrafiltration:

• کارخانه های تولید آب معدنی
• تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری
• صنایع لبنی
• صنایع دارو سازی و پزشکی
• پیش تصفیه سیستم آبشیرین کن اسمز معکوسRO
• صنایع نساجی
• صنایع نفت و گاز و پتروشیمی
• صنایع کاغذ سازی
• بازیابی رنگ دررنگ کاری
• تولید آب خالص
• صنایع غذایی و نوشیدنی
• بیوتکنولوژی
• پالایش روغن ها
• بیو فراوش ( جدا سازی و تغلیظ مواد فعال بیولوژیکی /تغلیظ ماده ی پراکنده در صنایع نساجی)

اسمزمعکوس

اسمزمعکوس (Reverse Osmosis) فرایند تصفیه آبی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا برای تولید آب خالص و حذف یون‌ها، مولکول‌ها و ذرات بزرگتر حل شده در آب استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب به صورت طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت پایین‌تر به غلظت بالاتر جریان پیدا میکند. این پدیده تا هنگامی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه دارد. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع میشود. در صورتی‌که فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد، جهت جریان طبیعی آب، معکوس میگردد.

در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شود که نیترات و سایر مواد معدنی و بسیاری از مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌ها (عمدتاً باکتری‌ها) را حذف می‌کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقی می‌ماند که به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ریخته می‌شود. می‌توان پسماند خروجی را مجدداً به سیستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه جویی به عمل آید. اگر پسآب خروجی که نیم تا دو سوم آب را تشکیل می‌دهد در یک سیکل چرخشی وارد شود می‌توان راندمان سیستم را افزایش داد.

همچنین بهترین روش نمک زدائی از آب‌های شور استفاده از فرایند اسمزمعکوس می‌باشد، زیرا سیستم پیچیده‌ای نداشته و راهبری آن قابلیت کنترل بیشتری از دیگر روش‌ها دارا می‌باشد و با توجه به توسعه روش‌های پیشرفته تولید غشاهای پلیمری، به‌کارگیری این روش، توجیه بیشتری دارد.

کارخانه آب شیرین کنی به روش اسمز معکوس

صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخش‌های تولید بخار و فرایند خود از سیستم اسمز معکوس به فراوانی استفاده می‌کنند. اساس کار این دستگاه‌ها بر عبور مولکول‌های غیر یونی مثل آب از یک غشاء با روزنه‌های بسیار ریز بنا شده‌است. این غشاءها به صورتی ساخته شده‌اند که مولکول‌های خنثی را به راحتی از خود عبور می‌دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریباً خالص تبدیل می‌گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Concentrate) یا (Brine) تبدیل می‌شود. سیستم اسمز معکوس که به واسطه فیلتری که به آن ممبران یا غشاء گفته می‌شود عملیات جداسازی مولکول را انجام می‌دهد. به این صورت که غشاء یا لایه‌های به هم تابیده شده به دور یک لوله استوانه ای که بیشتر از جنس پلاستیک است با روزنه‌هایی که اندازه آن‌ها از یک ده هزارم میکرون کوچکتر هستند آلاینده‌های آب را جداسازی می‌کند. این آلاینده‌های آب شامل نیترات، انگل، باکتری، قارچ، سموم کشاورزی، نمک و سایر املاح محلول آلوده‌کننده می‌باشند.

اساس کار اسمزمعکوس

اگر یك غشاء نیمه تراوا (Semi-Permeable Membrane) بین دو محلول با غلظت های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال (رقیق) از یك طرف غشاء به طرف دیگر منتقل می شود. غشاء معمولا از جنس استات سلولوز و یا پلی آمید است. البته امروزه غشاء را از مخلوط استات سلولوز و تری استات سلولوز می سازند.جهت طبیعی حركت حلال به گونه ای است كه محلول غلیظ تر، رقیق می شود.

اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود، در آن صورت سطح آب نمك ( آب حاوی ناخالصی ) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. این اختلاف سطح در دو طرف غشاء را فشار اسمزی می گویند. در واقع تنها مولكولهای آب قادر به عبور از غشاء نیمه تراوا هستند.

تكنولوژی اسمز معكوس در دستگاه های تصفیه آب خانگی

هر دستگاه تصفیه آب اسمزمعكوس ( خانگی و یا صنعتی ) به صورت ساده شامل قسمتهای زیر است:

• غشاء نیمه تراوا ( ممبرین )
• پمپی كه بتواند فشار لازم آب ورودی به سیستم را تامین كند.
• خروجی پساب ( فاضلاب )

در دستگاههای اسمزمعكوس خانگی ، آب خام ( تصفیه نشده ) پس از عبور از سه فیلتر اولیه ( پیش فیلتر ها ) و انجام تصفیه اولیه ، با فشار پمپ وارد محفظه ای كه حاوی ممبرین RO است می شود. ممبرین از چندین لایه غشاء نیمه تراوا كه به دور یك لوله مركزی پیچیده شده اند تشكیل شده است.

سختی گیر

سختی آب

وجود کاتیون های چند ظرفیتی به ویژه یون های کلسیم و منیزیم در آب باعث بوجود آمدن ویژگی به نام سختی می گردد. در مواردی که به غیر از کلسیم و منیزیم، مقادیر سایر کاتیون های دو یا چند ظرفیتی نیز در آب قابل توجه باشد، در محاسبه سختی آب باید آنها را در نظر بگیریم. این مورد به کیفیت آب منطقه (به خصوص در مورد آب چاه ها) و به ویژه به کیفیت خاک منطقه و املاح موجود در خاک آن ناحیه مربوط می باشد. به طور عمومی میزان سختی آب های سطحی نظیر رودخانه ها کمتر از میزان سختی آب های زیرزمینی بوده.
برخی از کاتیون ها را می توان در کنار کلسیم و منیزیم در سختی آب وارد نمود مانند: آهن، آلومینیوم، منگنز، استرانیوم، روی و یون های Hمثبت (Hydrogen Ions).

سختی گیر رزینی چیست؟

سختی آب ناشی از وجود کاتیون های دو یا چند ظرفیتی، خصوصا یون های کلسیم و منیزیم محلول در آب بوده که موجب بروز مشکلاتی مانند رسوب و تولید کف می شود. بالا بودن سختی آب (Hardness) موجب بروز مشکلاتی شامل موارد زیر میشود:

- تشکیل رسوب بر روی دستگاه های حرارتی مانند دیگ های بخار، برج های خنک کننده، چیلر و لوله ها که موجب مسدود شدن مسیر لوله ها و شیرآلات، و کاهش بازدهی انتقال حرارت و افزایش مصرف سوخت می شود.

- نامحلول شدن و رسوب دادن مواد صابونی در هنگام ترکیب با سختی آب و در نتیجه کاهش بازدهی شوینده ها به دلیل مصرف بیشتر مواد شوینده در تماس با آب سخت

- تشکیل کف حاصل از واکنش بین یون های سختی در آب و صابون و در نتیجه ایجاد لک بر روی سطوح شیشه ای، فلزی، بطری ها و لوازم خانگی

سختی گیر رزینی متداول ترین دستگاه جهت کاهش پارامتر سختی آب بوده که با استفاده از روش تعویض یونی و به کمک رزین های کاتیونی، کلسیم و منیزیم محلول در آب را از آن جدا می کند. این رزین ها عملا کلسیم و منیزیم (سختی موقت) را با سدیم (نمک طعام) تعویض نموده و آب سخت (Hard water) را به آب نرم (Soft water) تبدیل می نمایند.

کاربردهای سختی گیر رزینی

در تمامی واحدهای صنعتی و خانگی که میزان سختی آب بالاتر از حد مجاز برای مصارف بهداشتی و صنعتی باشد، برای سختی گیری آب و جلوگیری از بروز مشکلات تشکیل رسوب، تولید کف و ایجاد بیماری های گوارشی و کلیوی می توان از سختی گیرهای رزینی استفاده نمود.

کاربردهای سختی گیری رزینی شامل موارد زیر است:

- کاهش سختی آب آشامیدنی در مناطقی که مقدار یون های کلسیم و منیزیم بالاتر از حد مجاز و استاندارد برای سلامتی انسان می باشد.

- حذف و یا کاهش سختی آب در دیگ های بخار

- حذف و یا کاهش سختی آب در سیستم های گرمایشیو سرمایشی مانند مبدل های حرارتی، برج های خنک کننده

- حذف و یا کاهش سختی آب در صنایع نساجی و رنگرزی

سختی گیر رزینی چیست؟

سختی آب عبارت است از مجموع یون های کلسیم و منیزیم که عامل تشکیل رسوب در مبدل های حرارتی، دیگ های بخار، برج های خنک کننده می باشد که این رسوب سبب کاهش عمر دستگاه، مشکل در امر شستشو می شود. این دستگاه دارای مخزنی عمودی میباشد که با استفاده از رزین های کاتیونی سختی آب را از بین برده و احیای رزینها با محلول آب نمک صورت می گیرد. نحوه عملکرد سیستم بدین صورت است که آب سخت با عبور از بستر رزین املاح کلسیم و منیزیم خود را با سدیم مبادله نموده و آب بدون سختی از سیستم جمع آوری می شود. پیش از اشباع کامل ظرفیت رزین عملیات احیا سازی با محلول کلرید سدیم انجام می شود که شامل مراحل شستشوی معکوس، مکش آب نمک و آبکشی می باشد.

کاربرد سختی گیر

- نرم کردن آب مصرفی صنایع نساجی و رنگرزی
- پیش تصفیه آب ورودی به RO , UF, NF…
- نرم کردن آب نیروگاه های صنایع شیمیایی، دیگ های بخار و...

فیلترشنی

فيلتر شني در تصفيه آب يكي از متداولترين و پركاربردترين دستگاه ها بوده. اساس كار اين فيلترها، از طبيعت الهام گرفته شده است. در طبيعت، آب با عبور از لايه هاي مختلف خاك تصفيه مي گردد كه نهايتاً به صورت چشمه يا چاه توسط انسان برداشت مي گردد. در عمودي، آب با عبور از بستر فيلتر كه معمولاً از جنس سيليس (گراول) مي باشد، ذرات معلق خود را در لابلاي حفره هاي موجود در بستر جا گذاشته و آب زلال از پايين فيلتر جمع آوري مي گردد.
بدنه فلزي صافي تحت فشار، استوانه اي شكل است كه بستري از شن را در بر مي گيرد. آبي كه بايد تصفيه شود، وارد قسمت بالايي صافي مي شود، از بستر صافي عبور مي كند و سپس در قسمت پايين صافي جمع آوري شده و به مصرف مي رسد. تجمع ذرات معلق در بستر صافي، عامل افزايش افت فشار آب طي عبور از صافي مي باشد. هرگاه افت فشار بيش از حد معين شد، صافي از مسير تصفيه خارج و شستشو مي شود. براي شستشوي صافي جريان آب معكوس مي گردد، تا ضمن منبسط شدن بستر، آلودگي هاي صافي زدوده شود.
در صورتي كه كدورت و مواد معلق آب زياد باشد، توصيه مي شود قبل از صافي شني، آلودگي هاي آب منعقد و در حوضچه هاي مناسب ته نشين شوند. سپس سرريز آب اين حوضچه ها از صافي شني عبور داده شود.
بايستي توجه داشت كه فيلتراسيون در فيلترهاي شني عمودي صرفاً يك فرايند فيزيكي بوده و تنها ميتواند باعث حذف كدورت (Turbidity) ناشي از حضور مواد معلق (SS) در آب گردد.

بكواش چيست؟پس از گذشت مدت معين از عملكرد فيلتر، فيلترهاي شني نيازمند عمل شستشوي معكوس (Back Wash) مي باشند تا با عبور برعكس آب از فيلتر ، مواد معلق حذف شده در فيلتر از بستر شسته شده و بستر آماده استفاده مجدد گردد. عمل بكواش معمولاً به صورت دستي يا اتوماتيك بر حسب تعريف زماني ياتعريف اختلاف فشار توسط اپراتور به طور خودكار صورت مي گيرد. در صورتيكه بجاي يك نوع بستر، از دو يا چند نوع بستر استفاده شود، مثلاً تركيب سيليس و آنتراسيت يا سيليس و آنتراسيت و گارنت ، به اين فيلترها به ترتيب Dual Media Filter و Multi Media Filter گفته ميشود.

كاربردهاي فيلتر شني

- پيش تصفيه واحدهاي تكميلي تصفيه آب نظير آب شرب، آب كولينگ تاورها، نيروگاهها و...
- تصفيه آب خام يا منبع چاه يا رودخانه
- تصفيه آب استخرهاي پرورش ماهي
- استفاده در شفاف سازي آب استخرها

ساختمان و بدنه فيلتر شني

هر فيلتر فشاري شامل: مخزن استوانه اي شكل فولادي كه بوسيله بستر دانه بندي شده، كه بر روي يك مجموعه داخلي تجهيز گرديده مي باشد. آب ورودي از قسمت فوقاني بر روي بستر فيلتر وارد و پس از گذر از بستر صافي بطرف پايين منتقل و بوسيله سيستم جمع آوري آب تصفيه شده داخلي بطرف خط مصرف انتقال مي يابد.
در مواقع لزوم با استفاده از سيكل معكوس فوق ميتوان بستر فيلتر شني را از مواد معلق انباشته شده تميز نمود.
فيلتر هاي فشاري در مقايسه با فيلتر هاي ثقلي در ظرفيت هاي مشابه بصرفه تر و اقتصادي تر مي باشند.
همچنين فيلتر هاي شني عمودي فشاري بخاطر آنكه در تمام راستاي ارتفاع آنها عمل تصفيه فيزيكي انجام مي گيرد بر فيلتر هاي شني افقي فشاري ارجحيت دارند.
فيلتر هاي شني عمودي به شكل ايستاده نصب و معمولا تا قطر حداكثر 4 متر و ارتفاع تا چند متر ساخته مي شوند سهولت حمل، كم حجم بودن و استفاده در تصفيه خانه هاي كوچك از جمله مزاياي اين صافي ها مي باشند.
بسته به نوع كاربرد فيلتر هاي شني فشاري،بستر صافي نيز بوسيله مواد مختلف داراي قابليت استفاده بهداشتي و صنعتي ميگردد:

1) بستر سيليس: جهت حذف كدورت و ذرات معلق آب استفاده و سيليس هاي بكار رفته از نوع طبيعي با درجه خلوص بالاي 98 درصد بوده و با دانه بندي ترتيبي و به صورت لايه اي در فيلتر هاي شني استفاده و معمولاٌ با سايز محدود بين 0.5 تا 10 ميلي متر مي باشند.

2) بستر كربن اكتيو (ذغال فعال):جهت حذف طعم، بوي نامطبوع، رنگ و جذب فنل و كلر محلول و مشتقات مشابه استفاده و بستر بر روي يك لايه سيليس در كف آن تشكيل مي يابد دانه بندي مطلوب بين 0.8 تا يك ميلي متر مي باشد

3-بستر اكسيدان: جهت اكسيداسيون آهن، منگنز و رسوب اين تركيبات بروي بستر بكار رفته و ظرفيت اشباع شده اكسيداسيون بستر بوسيله استفاده مداوم از پر منگنات پتاسيم جايگزين مي گردد.

4-بستر خنثي كننده: جهت تنظيم ميزان PH آب هاي اسيدي استفاده و بستر خنثي كننده از مواد مخصوص تشكيل و آب اسيدي به آن وارد مي شود. بستر مذكور گاز CO2 را كه باعث كاهش PH در آب مي گردد را بصورت كربنات كلسيم تبديل و خاصيت خورندگي آب را از بين مي برد.

5-بستر پودر فسيلي: عموماً جهت تصفيه و زلال سازي آب استخر هاي شنا استفاده و بستر فيلتر از تريق پودر فسيلي دياتوميت بروي صافي هاي پارچه اي تشكيل مي يابد.

رزین تبادل یونی

رزین ترکیبی طبیعی یا مصنوعی است که بسیار چسبناک است و تحت شرایطی سخت می شود. معمولاً در الکل قابل حل است اما در آب حل نمی شود. این ترکیب به طرق گوناگون طبقه بندی می شود که بستگی به ترکیب شیمیایی و مورد مصرف آن دارد. همچنین کاربردهای زیادی در هنر، تولید پلیمر و غیره دارد.

رزین تبادل یونی

رزين تبادل يوني يا پليمر تبادل يوني يك رزين يا پليمر است كه به عنوان يك محيط براي مبادله يون عمل مي‌كند. اين رزين يك ماتريس نامحلول (يا ساختار نگهدارنده) است كه به‌طور معمول در شكل ميكرومهره‌هاي كوچك (۰٫۲۵–۰٫۵ ميلي‌متر شعاع)، معمولاً سفيد يا زرد، ساخته شده از يك بستر پليمر ارگانيك مي‌باشد. دانه‌ها معمولاً متخلخل هستند و مساحت جانبي داخلي و خارجي بالايي ايجاد مي‌كنند. به دام افتادن يون‌ها با آزاد شدن يون‌هاي ديگر همراه است، به همين دليل به آن فرايند تبادل يون گفته مي‌شود. انواع مختلفي از رزين‌هاي تبادل يوني وجود دارند. اكثر رزين‌هاي موجود در بازار از پلي استايرن سولفونات ساخته شده‌اند.

رزين‌هاي تبادل يوني به‌طور گسترده‌اي در فرايندهاي جداسازي، تصفيه و ضدعفوني كردن استفاده مي‌شود. شايع‌ترين كاربردهاي آن رسوب‌زدايي و تصفيه آب است. در بسياري از كاربردهاي اين چنيني، رزين‌هاي تبادل يوني به عنوان يك جايگزين انعطاف پذيرتر به جاي استفاده از زئوليت‌هاي طبيعي يا مصنوعي معرفي شدند. همچنين رزين‌هاي تبادل يوني در فرايند فيلتراسيون بيوديزل بسيار كاربردي هستند.

انواع رزين

اكثر رزين‌هاي متداول مورد استفاده بر پايه پلي استايرين اتصال عرضي هستند. نواحي تبادل-يوني واقعي پس از پليمري شدن ايجاد مي‌شوند. به علاوه، در مورد پلي استايرين، اتصال عرضي پس از كوپليرمريزاسيون استايرين و درصد كمي دي‌واينيل بنزين (divinylbenzene) اتفاق مي‌افتد. اتصال عرضي ظرفيت تبادل يوني رزين را كاهش داده و باعث افزايش زمان فرايند تبادل يون مي‌شود، اما باعث توانمندي رزين مي‌شود. اندازه ذرات نيز از پارامترهاي تأثيرگذار در تبادل يون است؛ ذرات كوچكتر باعث بهبود تبادل يون شده اما از طرفي باعث افزايش افت فشار آب در طول مسير ستون تبادل يون مي‌شود.علاوه بر اينكه رزين‌ها به شكل دانه‌هاي ريز ساخته مي‌شوند، برخي رزين‌ها به شكل ممبران (غشا) نيز ساخته مي‌شوند. از ممبران‌هاي تبادل يوني، كه از رزين‌هاي تبادل يوني اتصال عرضي ساخته شده‌اند و فقط به يون‌ها اجازه عبور مي‌دهند، و نه آب، در الكترودياليز استفاده مي‌شود.

۴ گونه اصلي از رزين‌ها وجود دارد كه در گروه عاملي با هم تفاوت دارند:

_ اسيدي قوي، معمولاً حاوي گروه‌هاي سولفونيك اسيد هستند، براي مثال پلي استايرن سولفونات، يا PolyAMPS.

_ قليايي قوي، معمولاً حاوي گروه‌هاي ۴ تايي آمينو هستند، براي مثال گروه‌هاي كاتيون آمونيوم نوع چهارم.مثال: PolyAPTAC.

_ اسيدي ضعيف، معمولاً حاوي گروه‌هاي كربوكسيليك اسيد هستند.قليايي ضعيف، معمولاً حاوي گروه‌هاي آمينو اوليه، ثانويه و ثالث هستند. مثال: پلي‌اتيلن‌ايمين.

كاربردها

سختي‌گيري آب

در اين كاربرد از رزين‌هاي تبادل يوني براي جايگزين كردن يون‌هاي منيزيم و كلسيم موجود در آب سخت با يون‌هاي سديم استفاده مي‌شود. هنگامي كه رزين تازه است، حاوي يون‌هاي سديم در نقاط فعالش مي‌باشد. هنگامي كه اين رزين با يك محلول حاوي يون‌هاي منيزيم و كلسيم در تماس قرار مي‌گيرد كه غلظت يون‌هاي سديم آن كم است، يون‌هاي منيزيم و كلسيم از محلول به محل فعال در رزين منتقل مي‌شوند و در محلول با يون‌هاي سديم جايگزين مي‌شوند. اين روند با غلظت بسيار پايين منيزيم و يون كلسيم در محلول نسبت به حالت شروع آن به تعادل مي‌رسد.رزين را مي‌توان با شستشوي آن با يك محلول حاوي غلظت بالاي يون‌هاي سديم احيا كرد (به عنوان مثال مقدار زيادي از نمك معمولي (NaCl) در آن حل شده باشد). يون‌هاي كلسيم و منيزيم از رزين مهاجرت مي‌كنند و با يون‌هاي سديم محلول جايگزين مي‌شوند تا حالت تعادل تازه اي به دست آيد. از نمك براي احياي يك رزين تبادل يوني استفاده مي‌شود كه خود آن براي سختي‌گيري آب استفاده مي‌شود.

خالص سازي آب

در اين كاربرد، از رزين‌هاي تبادل يوني براي حذف يون‌هاي سمي (به عنوان مثال مس) و فلزات سنگين (به عنوان مثال سرب يا كادميوم) از محلول استفاده مي‌شود و آنها را با يون‌هاي كم ضررتر مانند سديم و پتاسيم جايگزين مي‌كنند

رزين‌هاي تبادل يوني كمي موجودند كه مي‌توانند كلر يا آلاينده‌هاي آلي را از آب حذف كنند. اين كار معمولاً با استفاده از يك فيلتر كربن فعال شده (زغال) همراه با رزين انجام مي‌شود. البته برخي رزين‌هاي تبادل يوني، مانند رزين‌هاي تبادل يون مغناطيسي قادر به حذف يون‌هاي آلي مي‌باشند. رزين دستگاه تصفيه آب خانگي معمولاً احيا نمي‌شود - رزين زماني كه ديگر نمي‌تواند استفاده شود، از بين مي‌رود.براي كاربردهاي الكترونيك، آزمايش‌هاي علمي، توليد ابررساناها و صنعت هسته اي و… آب با بالاترين خلوص ممكن مورد نياز است. چنين آبي را معمولاً با استفاده از فرايندهاي تبادل يوني يا تركيبي از غشا و روش‌هاي تبادل يوني توليد مي‌كنند.

توليد شكر

از رزين‌هاي تبادل يوني براي توليد شكر از منابع مختلف استفاده مي‌شود. از اين رزين‌ها براي تبديل يك نوع شكر به نوع ديگري از شكر، بي‌رنگ كردن آن و همچنين خالص سازي شربت شكر استفاده مي‌شود.

تصفیه آب

مجموعه عملیاتی که برای آماده کردن آب به جهت مصارف مورد نظر اجرا میگردد، «تصفیه آب» و مجموعه تأسیسات و تجهیزاتی که عملیات تصفیه آب را انجام میدهند «تصفیه‌ خانه» میگویند، بنابراین برای تهیه آبی مناسب به منظور نوشیدن و مصارف عمومی شهری یک رشته عملیات در تصفیه‌ خانه آب انجام میگیرد تا آب دریافتی از منابع آب را با کیفیتی قابل قبول در چهارچوب استاندارد «آب آشامیدنی» تحویل نماید.
آب آشامیدنی استاندارد به طور کلی آبی است که بی رنگ، بی بو و با طعم مطبوع و گوارا که مصرف آن حتی در دراز مدت هم به لحاظ عاری بودن از مواد مضر، ضرری برای سلامتی مصرف کننده نداشته و خسارتی به تجهیزات انتقال، توزیع و مصرف وارد نیاورد.
عملیاتی که در تصفیه‌ خانه آب آشامیدنی در رابطه با تصحیح کیفیت آب اجرا میشود بستگی به کیفیت آب منابعی دارد که برای تأمین آب آشامیدنی در نظر گرفته میشود و طرح تأسیسات تصفیه‌ خانه نیز با در نظر گرفتن اینکه آب تصفیه شده برای چه مصرفی در نظر گرفته خواهد شد پیش‌ بینی میشود.

روش های متعارف تصفیه آب

1. هوادهی
2. آشغالگیری
3. انعقاد مواد معلق و کلوییدی و ته نشین ساختن آن
4. صاف کردن
5. ضد عفونی کردن
6. سبک کردن (سختی گیری)
7. افزایش موادی چون فلوئور و ید به آن

آشغال گیری Screening

جامدات بزرگ و سنگین را با آشغال گیری میله ای یا توری های ریز جداسازی می کنند. آشغال گیری اولین مرحله تصفیه مقدماتی می باشد که جهت حفاظت از واحد های بعدی تصفیه خانه در مقابل اشیا بزرگ و افزایش راندمان فرآیند های بعدی تصفیه خانه اجرا میشود.

ته نشینی مقدماتی

برخی از آب های سطحی دارای کدورت و آلودگی میکروبی بالایی می باشند که باید از ته نشینی مقدماتی استفاده شود. این آب ها دارای مواد معلق و قابل ته نشینی با غلطت بالا هستند که می توان با احداث حوضچه های ته نشینی مقدماتی بدون نیاز به مواد شیمیایی، این مواد را ته نشین و حذف نمود.

هوادهی

جهت حذف گازهای نامطلوب مانند CO2 ، H2S و آهن و منگنز از هوادهی استفاده میشود. هوادهی روش های مختلفی دارد که می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• هوادهی آبشاری
• هوادهی سینی دار
• هوادهی دیفیوزری

مزیت های هوادهی در تصفیه آب

• افزایش اکسیژن محلول
• حذف عوامل بو و طعم
• حذف گازهای CO2 ، H2S
• حذف آهن و منگنز

کلرزنی مقدماتی

در اغلب تصفیه خانه های آب قبل از عملیات تصفیه کلرزنی انجام میگیرد و محلول کلر به داخل آب تزریق می گردد. عملیات کلرزنی مقدماتی مانع تولید طعم و بوی ناشی از فعالیت باکتری ها می شود و از رشد جلبلک جلوگیری می کند.

جذب سطحی

کربن فعال از پرکاربردترین جاذب های سطحی مورد استفاده در تصفیه آب بوده. از کربن فعال برای حذف ترکیبات آلی، بو و طعم، رنگ و مواد محلول استفاده می شود.
در تصفیه خانه آب کربن فعال را در قسمت ورودی تصفیه خانه و یا در حوضچه اختلاط مواد شیمیایی اضافه می کنند. کربن فعال مقدار زیادی از ترکیبات آلی مسبب بو، طعم و رنگ را حذف می کند.

ته نشینی

ته نشینی واحدی عملیاتی میباشدکه در آن با استفاده از نیروی ثقل، مواد جامد معلق جدا می شوند. مخزن ته نشينی جهت زلال نمودن پساب از طريق رسوب دادن لجن های موجود در پساب و نيز ته نشين نمودن مواد معلق موجود در پساب به كار گرفته می شوند.
اساس عمل ته نشينی بر مبنای نيروی ثقل (سنگينی ذره) انجام میگیرد. لجن و لخته های موجود در پساب در كف مخزن ته نشينی ، ته نشین شده و از آب جدا می شوند.

فیلتراسیون یا صاف سازی Filtration

صاف سازی فرآیندی بوده که برای جداسازی ذرات جامد، آب را از میان یک محیط متخلخل عبور می دهند تا مواد جامد معلق آن تا حد امکان جدا شوند.

مواد جامد معلق شامل لخته های ناشی از انعقاد شیمیایی، میکروارگانیسم ها و رسوباتی همچون کربنات کلسیم می باشد.

فیلتراسیون منحصرا برای آب های سطحی بکار میرود و در مورد آب های زیرزمینی برای حذف لخته های ناشی از سبک سازی آب یا حذف آهن و منگنز استفاده میشود.
جنس مواد یا محیط متخلخل فیلتر معمولا از شن، آنتراسیت، گارنت، کربن فعال می باشد.

گندزدایی

گندزدایی فرآیندی بوده که باعث نابودی و غیر فعال کردن میکروارگانیسم های بیماری زا می شود.

تعداد زیادی از میکروارگانیسم های بیماری زا در طی فرایند هایی مانند انعقاد و لخته سازی، ته نشینی و فیلتراسیون حذف می شوند. ولی برای مطابقت با استانداردهای آب آشامیدنی و جلوگیری از رشد مجدد عوامل بیماری زا باید عمل گندزدایی انجام گیرد.

از جمله مواد گندزدایی می توان کلر، ازن و امواج فرا بنفش را نام برد که جهت گندزدایی آب مورد استفاده قرار می گیرند.

سختی گیری یا سبک سازی Softening

سختی گیری آب از فرآیند های خاص تصفیه آب محسوب می شود. سختی به معنی حضور کاتیون های فلزی چند ظرفیتی در آب می باشد که این کاتیون ها در حالت فوق اشباع با آنیون های موجود در آب واکنش داده و رسوب تولید می کنند.

از عوامل اصلی ایجاد کننده سختی در آب یون های کلسیم و منیزیوم هستند که در فرآیند سختی گیری باید حذف گردند. سختی گیری به دو روش شیمیایی و روش تبادل یونی انجام می شود.

انواع دستگاه های تصفیه آب

تصفیه آب خانگی

ازدیاد املاح ومواد زائد موجود درآب باعث افزایش بیماریهای کلیوی، سرطان وحتی ناراحتی عصبی شده و نفوذ آلودگیها به منابع آب نیز می تواند باعث ایجاد بیماری هایی مانند وبا، اسهال، تیفوئد و انواع عفونت پوستی شوند. که این امر موجب استفاده از دستگاه تصفیه خانگی می گردد.

تصفیه آب صنعتی

تصفیه آب بی کیفیت باعث صدمات احتمالی به لوله ها و تجهیزات می شود. احتمال رسوب و خوردگی در بویلرهای بخار آب افزایش میابد و این نیاز به سوخت بیشتر جهت گرم کردن همان مقدار آب میشود.

در برج های خنک کننده نیز احتمال رسوب و خوردگی وجود دارد که آب بی کیفیت، گرم و کثیف داخل برج ،احتمال رشد باکتری و عوامل بیماری زا را بوجود می اورند که باعث ایجاد بیماری و مرگ می شود.