مشخصات فنی دستگاه آب شیرین کن (سیستم اسمز معکوس یا دستگاه RO)

این دستگاه که به انگلیسی Desalination Machine نامیده می شود، از محاسن یا ویژگی های مهم آن می توان به تولید خالص ترین آب توسط این سیستم که مورد تایید سازمان ناسا قرار گرفته و کاملا با استاندارد های جهانی مطابقت دارد اشاره نمود. خاصیت بسیار عالی حلالیت دستگاه آب شیرین کن صنعتی (دستگاه اسمز معکوس)، متابولیسم را در بدن بهبود می بخشد و این امر باعث می شود که ایمنی بدن در مقابل عفونت ها افزایش یافته و باعث دفع سموم و ویروس ها گردد. لازم به ذکر است که نوشیدن آب حاصل از سیستم اسمز معکوس به مدت طولانی به بهبود کارکرد سیستم های بدن و سلامتی کمک شایانی می کند. از دیگر نکات مهم در ارتباط با آب شیرین کن صنعتی (دستگاه اسمز معکوس) می توان به قابلیت جداسازی سمی ترین عناصر و مواد مضر برای سلامتی انسان از قبیل کادمیوم، سرب، سیانید، آرسنیک و فنل اشاره نمود.

آب شیرین کن های متنوعی با تکنولوژیهای متفاوتی هر ساله در جهان معرفی می شوند همچون نوع ایرانی که حاصل تحقیقات یک مبتکر ایرانی می باشد و توسط نیروی خورشید عمل تصفیه را انجام می دهد اما متداول ترین دستگاه های آب شیرین کن دستگاه هایی می باشند که دارای فیلتر های متنوعی در مرحله پیش تصفیه و تصفیه می باشند از جمله آنها می توان یه فیلتر ممبران و غیره اشاره نمود.

انواع دستگاه آب شیرین کن

در ادامه به شرح انواع دستگاه آب شیرین کن (دستگاه اسمز معکوس) می پردازیم:

دستگاه آب شیرین کن خانگی

دستگاه آب شیرین کن خانگی که با نام دستگاه تصفیه آب خانگی نیز شناخته می شود، مناسب استفاده در منازل مسکونی و ادارات بوده و در سه نوع زیر سینکی، رومیزی و ایستاده ارائه می شود، این دستگاه دارای قطعات متفاوتی نسبت به سایر آب شیرین کن ها می باشد از جمله آنها می توان به پمپ، سه فیلتر پیش تصفیه، فیلتر اسمز معکوس و مخزن آنتی باکتریال اشاره نمود. شایان ذکر است با توجه به نوع کاربرد دستگاه تصفیه آب ممکن است از نوع آب شیرین کن خانگی نیمه صنعتی نیز باشد که دارای فیلتر هایی با ابعاد بزرگتر می باشد.

دستگاه آب شیرین کن نیمه صنعتی

آب شیرین کن های نیمه صنعتی طیف ما بین تصفیه آب خانگی و صنعتی محسوب می شوند که ظرفیت آنها از 200 گالن تا 2000 گالن می تواند متغییر باشد. لازم به ذکر است این دستگاه دارای مخزن جداگانه برای ذخیره آب است که به صورت مجزا باید تهیه گردد. دستگاه آب شیرین کن نیمه صنعتی برای کارگاه ها و فضای اداری مناسب می باشد.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی

آب شیرین کن های صنعتی برای شیرین سازی آب های بسیار شور و همچنین آب های لب شور مورد استفاده قرار می گیرند. حداقل ظرفیت این دستگاه 5 متر مکعب است. با کمک روش اسمز معکوس در دستگاه آب شیرین کن صتعتی می توان شوری، تلخی، و ذرات فیزیکی موجود در آب را حذف نمود. استفاده از دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس Ro به دلیل استاندارد بالا مورد تایید بسیاری از متخصصین در حوزه های دام و طیور، پزشکان و حتی صنایع داروسازی می باشد به همین دلیل این دستگاه به عنوان دستگاه آب شیرین کن صنایع دامپروری و آب شیرین کن پرورش ماهی یا تصفیه آب پرورش ماهی نیز شناخته می شود.

دستگاه آب شیرین کن کشاورزی

دستگاه آب شیرین کن کشاورزی، یکی از محبوب ترین دستگاه های آب شیرین کن است که به منظور شیرین سازی آب برای کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. این مورد بیشتر در شرایطی که آب شور به گیاهان آسیب می رساند مورد استفاده قرار می گیرد. از نمونه های کاربردی آب شیرین کن های کشاورزی می توان به دستگاه مغناطیسی کشاورزی اشاره نمود.

دستگاه آب شیرین کن هسته ای

آب شیرین کن هسته ای، از انرژی موجود در نیروگاه های اتمی جهت شیرین سازی آب استفاده می کند. این روش صرفا در چند مورد محدود از نیروگاه های اتمی کشور مورد استفاده قرار می گیرد.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی خورشیدی

دستگاه آب شیرین کن صنعتی خورشیدی همان طور که از نامش پیداست، برای شیرین سازی آب شور دریا، به کمک خورشید و یا فتوولتائیک انجام می شود. بدین ترتیب دستگاه آب شیرین کن خورشیدی، به فرایندی گفته می شود که آب شور دریا به وسیله خورشید به آب شیرین تبدیل می شود. این روش مناسب برای مناطقی است که دمای بالایی دارند.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی برای آب های لب شور

دستگاه آب شیرین کن آب های لب شور توانایی تبدیل آب های لب شور به آب شیرین را دارد که به وسیله روش اسمز معکوس انجام می شود. این دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس مناسب استفاده برای صنایع داروسازی، پزشکی و غیره می باشد.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی دریا

دستگاه آب شیرین کن صنعتی دریایی نسبت به نوع لب شور آن، در ایران جدید است. این دستگاه برای صنایع کشتیرانی که دسترسی آسان تری به آب دریا دارند، مناسب است.

طراحی دستگاه آب شیرین کن

مجموعه فامکو، امکان طراحی دستگاه آب شیرین کن صنعتی و نیمه صنعتی در ظرفیت های متفاوت با توجه به نیاز شما را دارا می باشد. این طراحی توسط سیستم rosa و با آنالیز آب منطقه انجام می گیرد. در جدول زیر برخی از پارامتر های بررسی شده برای طراحی دستگاه آب شیرین کن بیان شده است.

آب شیرین کن های صنعتی بر اساس آنالیز آب خوراک و میزان ظرفیت مورد نیاز در شبانه روز طراحی می شوند. طراحی پکیج دستگاه اسمز معکوس متشکل از دو قسمت اصلی است، که در زیر نام برده شده است:

1. واحد پیش تصفیه
2. واحد اسمز معکوس

در ادامه به شرح هر یک از واحد های آب شیرین کن صنعتی RO (دستگاه اسمز معکوس) می پردازیم:

واحد پیش تصفیه در دستگاه آب شیرین کن

هدف از ایجاد پیش تصفیه در آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه اسمز معکوس، کاهش ذرات جامد موجود در آب خام ورودی هم چون کلوئید ها و ذرات معلق است که منجر به ایجاد گرفتگی در ادامه مسیر می شود. در آنالیز آب ورودی برای دستگاه آب شیرین کن دو فاکتور سلیت (SDI) و کدورت (TURBIDITY) اهمیت زیادی دارد.

اجزا و مشخصات پیش تصفیه دستگاه آب شیرین کن (دستگاه RO)

• پمپ تغذیه
• فیلتر شنی
• فیلتر کربنی
• فیلتر میکرونی
• سیستم تزریق مواد ضد رسوب

در ادامه به شرح هر یک از موارد فوق می پردازیم:

پمپ تغذیه دستگاه آب شیرین کن

پمپ تغذیه یا پمپ شنی در آب شیرین کن RO یا دستگاه اسمز معکوس برای تأمین فشار آب ورودی به دستگاه اسمز معکوس مورد استفاده قرار می گیرد. فشار کاری پمپ دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس بین 2 تا 5 بار است. این پمپ مجهز به پرشر سوییچ است که در صورت افزایش فشار به خارج از حد مجاز، سیستم را از مدار خارج می کند.

مشخصات چند نمونه از پمپ های تغذیه سیستم پیش تصفیه دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس به شرح ذیل است.

فیلتر شنی دستگاه آب شیرین کن

فیلتر شنی در آب شیرین کن صنعتی (دستگاه اسمز معکوس) به عنوان یکی از فیلتر های دستگاه اسمز معکوس در ابتدای مرحله پیش فیلتراسیون برای حذف ذرات معلق موجود در آب تا قطر 50 میکرون مورد استفاده قرار می گیرد. جهت حرکت آب در این فیلتر، از بالا به پایین است. آب وارد فیلتر شده و از سلیس های موجود در آن عبور می کند، در اینجا ذرات جامد موجود در آب به دام می افتند.

دو فرایندی که بر عملکرد فیلتر شنی در دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس تأثیر گذار می باشد، اشباع شدن و احیا است. بدین معنی که در شروع کار فیلتر شنی، کارایی بالاست ولی با گذشت مدت زمانی این فیلتر ها با مواد جامدی که از فرایند تصفیه حذف کرده اند، اشباع می شوند و نیاز به شستشو معکوس (Back Wash) دارند تا احیا شوند. این شستشو می تواند به صورت دستی، اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک باشد. در این فیلتر ها از چهار یا سه لایه سیلیس دانه بندی شده استفاده می شود. در عمل بک واش فیلتر شینی در آب شیرین کن صنعتی RO، آب به صورت برعکس از فیلتر عبور کرده و موجب شستشوی فیلتر شنی می شود.

فیلتر های شنی به 4 دسته تقسیم بندی می شوند، که در جدول ذیل اطلاعات آن را مشاهده می کنید.

فیلتر کربنی دستگاه آب شیرین کن

فیلتر کربنی در دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس به منظور حذف طعم، بو، رنگ، BOD COD، مواد آلی و کلر آزاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. کربن فعال، مواد آلی موجود در آب را جذب و سپس تجزیه می کند. پدیده جذب در سطوح داخلی سوراخ های کربن اکتیو به دلیل وجود انرژی موازنه نشده ای است که بین اتم های سطحی و اتم های داخلی سطوح سوراخ ها وجود دارد، می باشد. این انرژی به کمک جاذبه مولکولی واندر والس بر اثر شکسته شدن پیوند C-C ایجاد شده است و سطوح داخلی سوراخ ها، برای موازنه انرژی، مولکول های ناخالصی را جذب می کنند.

در فیلتر های کربنی، آب با عبور از بستر ذغال کربن رنگ و بوی خود را از دست می دهد تا آبی زلال بدون هرگونه طعم و مزه ایجاد شود. در صافی کربنی، آب ورودی باید کاملا زلال سازی شود و فاقد هرگونه مواد کلوئیدی و معلق باشد به همین دلیل فیلتر های کربنی معمولاً بعد از فیلتر های شنی در فرآیند تصفیه آب قرار می‌گیرند. PH آبی که با کربن فعال در تماس قرار می گیرد نباید اسیدی یا قلیایی باشد و قبل از عبور از بستر کربن فعال باید خنثی شود. کربن فعال می بایست هر چند وقت یکبار در کوره تا حرارت 900 درجه سانتیگراد حرارت داده شود تا دوباره فعال شود. دانه‌ های کربن فعال درون این مخازن ریخته می‌شود. این فیلتر ها هر چند وقت یکبار با توجه به میزان مواد جامد معلق موجود در آب نیاز به شستشوی معکوس دارند. فرایند شست و شوی معکوس در فیلتر کربنی دستگاه آب شیرین کن صنعتی RO یا دستگاه اسمز معکوس می تواند به صورت دستی، نیمه اتوماتیک و یا اتوماتیک باشد. شکل ظاهری این فیلتر ها مشابه فیلتر های شنی است و تفاوت آن در داخل مخازن و سنگ های سیلیس است که جای خود را به کربن اکتیو داده اند.

فیلتر میکرونی دستگاه آب شیرین کن

میکروفیلتراسیون در دستگاه آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه اسمز معکوس یکی از فرآیند های مهم غشائی در اسمز معکوس می باشد که اساس کار آن جداسازی فیزیکی می باشد. در این فیلتر ها اندازه مواد جامد حل شده، کدورت و میکروارگانیسم های حذف شده به وسیله سایز منافذ غشاء ها از 0.2 تا 20 میکرون تعیین شده است. در این روش باکتری ها، مواد معلق کلوئیدی و مواد پلیمری حذف می شوند و ذرات ماکرو مولکول که کوچکتر از منافذ غشاء هستند، عبور می کنند.

سیستم تزریق مواد ضد رسوب (Antiscale)

در صنعت تصفیه آب محلول های شیمیایی گوناگونی برای ضد عفونی آب، تصفیه فاضلاب، مواد ضد رسوب و خوردگی وجود دارد همچون آنتی اسکالانت ها که موادی برای جلوگیری از رسوب گیری هستند. عدم استفاده از این ماده در دستگاه آب شیرین کن صنعتی، آسیب جدی به فیلتر ro می رساند همچنین منجر به کاهش دبی خروجی و بالا رفتن TDS می شود. آنتی اسکالانت در دستگاه آب شیرین کن جهت جلوگیری از پوسته پوسته شدن غشا بسیار موثر است. انتخاب آنتی اسکالانت RO مناسب در فرایند تصفیه بسیار مهم است زیرا استفاده از آنتی اسکالانت نامناسب آسیب های بسیاری را به دستگاه آب شیرین کن وارد می کند که برخی از آنها شامل موارد زیر می باشد:

• افزایش میزان برق مصرفی در دستگاه آب شیرین کن (دستگاه اسمز معکوس)
• افزایش فشار به پمپ و در نتیجه کاهش طول عمر پمپ در دستگاه آب شیرین کن
• کاهش ظرفیت تولید دستگاه آب شیرین کن

تزریق این مواد در دستگاه آب شیرین کن یا دستگاه اسمز معکوس (دستگاه RO) توسط یک سیستم تزریقی انجام می شود. این سیستم به منظور تهیه محلول با غلظت مناسب و تزریق آن به آب شرب جهت تنظیم PH و تأمین و تزریق فسفات به آب به دلیل جلوگیری از رسوب املاح کلسیم و منیزیم می باشد. نحوه عملکرد این سیستم بدین صورت است که مواد شیمیایی به صورت محلول و با استفاده از یک پمپ تزریق مواد و نازل خروجی به نقاط مورد نظر در دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس تزریق می شوند.

واحد اسمز معکوس در دستگاه آب شیرین کن

در ادامه به شرح واحد اسمز معکوس در دستگاه های آب شیرین کن می پردازیم:

اجزا و مشخصات واحد اسمز معکوس دردستگاه آب شیرین کن (پکیج RO)

• پمپ فشار قوی
• پرشروسل ها
• فیلتر ممبران
• گیج های فشار
• تجهیزات ابزار دقیق
• تابلو برق

در ادامه به شرح اجزاء سیستم اسمز معکوس (سیستم RO) در دستگاه آب شیرین کن می پردازیم:

پمپ فشار قوی دستگاه آب شیرین کن یا سیستم اسمز معکوس

یکی از اجزای اصلی سیستم اسمز معکوس (دستگاه RO) در دستگاه آب شیرین کن، پمپ های فشار قوی هستند، وظیفه آن ها ایجاد جریان فشار قوی و یکنواخت برای دستگاه آب شیرین کن است. برای انتخاب یک پمپ فشار قوی در روش اسمز معکوس، باید توان پمپ به گونه ای انتخاب شود، تا به هیچ وجه امکان عبور آب با فشاری بیش از میزانی که در دستگاه آب شیرین کن Ro طراحی شده است وجود نداشته باشد.

پرشر وسل دستگاه آب شیرین کن

پرشر وسل در دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس محفظه ای از جنس فایبرگلاس یا استیل است که محل قرار گیری ممبرین می باشد و دارای کاربرد وسیع و مهمی در صنایع نمک زدایی، سیستم آب شیرین کن، نانو فیلتراسیون، و اولترا فیلتراسیون می باشد. تفاوت وسل ها در جنس پوسته، ورودی و خروجی خوراک، محدوده عملکرد فشاری، محدوده عملکرد دمایی، محدوده عملکرد (pH) و اندازه مختلف پورت های ورودی و خروجی می باشد. تمامی پرشر وسل ها دارای ویژگی های زیر می باشند:

• دارای سطح داخلی صاف به منظور آب بندی بهتر ممبران آب شیرین کن می باشد.
• پرشر وسل دارای پوسته ای از جنس کامپوزیت اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه FRP است.
• ورودی خوراک در پرشر وسل در انتها (End Entry) یا کنار (Side Entry) تعبیه شده است.
• پرشر وسل ها از یک المان تا 6 المان را در خود جای می دهند.

پرشر وسل ها در دستگاه آب شیرین کن RO یا دستگاه اسمز معکوس عموماً در دو قطر 4 اینچ مناسب ظرفیت هایی کم تر از 50 متر مکعب در شبانه روز و 8 اینچ برای ظرفیت بالاتر از 50 متر مکعب در شبانه روز در کاربرد صنعتی مورد استفاده قرار گرفته می شود، ارائه می گرددند. نوع دیگری از دسته بندی پرشر وسل ها بر اساس نوع ورودی و خروجی است که به دو دسته ساید پورت (Side Port) که محل خروجی بر روی بدنه پرشر وسل تعبیه شده است و اند پورت (End Port) که محل خروجی در ابتدا و انتهای پرشر وسل قرار گرفته است، تقسیم می شوند.

پرشر وسل ها در آب شیرین کن یا دستگاه اسمز معکوس بر اساس میزان تحمل فشار به صورت زیر دسته بندی می شوند:

• پرشر وسل 300 پوند بر اینچ مربع، مناسب استفاده در دستگاه های مخصوص آب های لب شور و آب دریا می باشد.
• پرشر وسل 450 و 600 پوند بر اینچ مربع، برای آب هایی با سختی 10000 پی پی ام مناسب می باشند.
• پرشر وسل 1000 و 1200 پوند بر اینچ مربع، برای آب دریا استفاده می شود.

ممبران دستگاه آب شیرین کن

اگر یک غشا نیمه تراوا بین دو محلول با غلظت های متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال از یک طرف غشا به طرف دیگر منتقل می شود. جهت طبیعی حرکت حلال به گونه ای است که محلول غلیظ تر رقیق می شود، سپس آب خالص از غشا عبور کرده و وارد آب شور می شود. اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود، در آن صورت سطح آب نمک آن (محلول غلیظ تر) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. این اختلاف سطح را در دو طرف غشا، فشار اسمزی می گویند. در اسمز معکوس، آب خام (تصفیه شده) توسط پمپ به داخل محفظه ای که دارای غشا نیمه تراوا می باشد، رانده می شود و چون ناخالصی ها قادر به عبور از غشا نیستند، در یک طرف غشا آب تقریبا خالص و در طرف دیگر آن آب تغلیظ شده از ناخالصی ها وجود خواهد داشت. این فرایند برای تهیه آب آشامیدنی از آب هایی که حاوی املاح معدنی زیاد و نیز از آب های شور همچون آب دریا می باشد. روش اسمز معکوس (آب شیرین کن) قادر به جداسازی مواد غیر آلی حل شده، مواد آلی حل شده، آلاینده های میکروبیولوژیکی از قبیل اندوتوکسین ها، ویروس ها، باکتری ها و ذرات می باشد.

فیلتر ممبران اسمز معکوس در دستگاه تصفیه آب صنعتی یا دستگاه آب شیرین کن RO از چند لایه نازک که به دور یک لوله پیچیده اند تشکیل شده است. اصلی ترین مرحله اسمز معکوس توسط این فیلتر صورت می گیرد. بر حسب میزان آب مورد نیاز تعداد فیلتر ممبران و بعضا المان ها تغییر می کند. فیلتر ممبران، قابلیت حذف مواد موجود در آب تا 99.6 درصد را دارا می باشد. ممبران های صنعتی، در انواع 4 اینچ و 8 اینچ و بعضا 16 اینچ، تولید و به بازار عرضه می شوند. در صنایع دارویی و آزمایشگاهی، برای دریافت آب با خلوص بالاتر، از روش دبل RO استفاده می شود. این روش برای کاهش هدایت الکتریکی آب و دریافت آب بدون یون در دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس کاربرد دارد.

از متداول ترین ممبران ها ی بکار برده شده در دستگاه آب شیرن کن می توان به نمونه هایی که از استات سلولز و پلی امید ساخته شده اند اشاره نمود. غشای RO که ظاهری به شکل مارپیچی دارد، از مواد استات سلولز ساخته شده است، ضخامت آنها بین 0.2 تا 2 میکرون است. غشای پلی آمیدی به شکل رشته های تو خالی یا مارپیچی معرفی شده اند. غشا های پلی آمیدی از یک لایه نازک مواد پلی آمید آروماتیک، تشکیل شده اند که به وسیله لایه ای با تخلخل بیشتر و با ضخامت ۷۵ میکرون از جنس پلی سولفون به صورت کمپوزیت لایه نارک (TFC) حمایت می شوند.

در جدول زیر مقایسه بین غشای پلی آمیدی و غشای استات سلولز در دستگاه آب شیرین کن به عمل آمده است.

ممبران اسمز معکوس در دستگاه آب شیرین کن لایه ای نازک است که اجازه عبور یون های خاصی را از غشا خود نمی دهد. طبق توانایی ممبرین در حذف یون ها از محلول ها، کاربرد اصلی آن در حذف نمک از محلول های آبی می باشد. قبل از سال 1990 از سلولوز استات در ساخت ممبران استفاده می شده است اما بعد ها با ترکیبات پلی آمیدی تعویض شد، زیرا پلی آمید دارای قابلیت حذف نمک بالاتر با مصرف انرژی کمتر می باشد. به دلیل قابلیت حذف یون های غیر محلول از محلول بدون تغییر فاز، از این غشا جهت حذف نمک و TDS آب در دستگاه آب شیرین کن صنعتی استفاده می شود.

فیلتر ممبران اصلی ترین جزء در فرایند اسمز معکوس در دستگاه آب شیرین کن (دستگاه اسمز معکوس) است، در نتیجه خرید یک فیلتر ممبران اصل و با کیفیت در دستگاه آب شیرین کن صنعتی بسیار مهم است، با در نظر گرفتن نکات زیر می توانید فیلتر ممبران با کیفیت برای دستگاه آب شیرین کن خریداری کرد. دمای مطلوب برای فیلتر ممبران محدوده بین 20 تا 30 درجه سانتی گراد است. پایین تر از دمای 10 درجه و بالاتر از 35 درجه سانتی گراد موجب استهلاک غشای ممبران می شود. ممبران لایه نازک است که دارای منافذ ریز است که اجازه عبور یون های خاصی را نمی دهد. فیلتر ممبران، درون محفظه ای به نام پرشروسل قرار می گیرد. آب با فشار حاصل از پمپ فشار قوی وارد این محفظه شده و موجب باز شدن لایه های فیلتر ممبران می شود. بدین صورت ذرات نمک و یون ها اجازه عبور از فیلتر را ندارند و آب خالص از فیلتر مذکور عبور می کند. در تصویر زیر نحوه کار اسمز معکوس نمایش داده شده است.

گیج فشار دستگاه آب شیرین کن

اساس کار گیج فشار در دستگاه آب شیرین کن، سنجش آب در قسمت های مختلف دستگاه است به همین دلیل بیش از یک گیج فشار در دستگاه آب شیرین کن استفاده می شود که به شرح زیر می باشد:

• گیج اول (Filter in) در دستگاه آب شیرین کن، بعد از فیلتر شنی و قبل از فیلتر کارتریج نصب می شود و میزان آب ورودی به کارتریج را اندازه می گیرد.
• گیج دوم دستگاه آب شیرین کن (Filter out) بعد از کارتریج نصب می شود و آب خروجی از فیلتر کارتریج را اندازه گیری می نماید.
• گیج سوم (Membrane in) در دستگاه آب شیرین کن ، پس از پمپ اصلی قرار می گیرد تا میزان و فشار آب ورودی به فیلتر ممبران را اندازه گیری کند.
• گیج چهارم (Membrane out) فشار آب خروجی از ممبران دستگاه آب شیرین کن را بررسی می کند.

این گیج ها در دستگاه آب شیرین کن، عموما از نوع روغنی هستند، که درجه بندی در آنها بر حسب بار و پوند بر اینچ مربع است و توسط عقربه ای که درون روغن است میزان فشار در دستگاه آب شیرین کن به نمایش گذاشته می شود.

تجهیزات ابزار دقیق دستگاه اسمز معکوس

تابلوی ابزار دقیق به دو دلیل در سیستم های اسمز معکوس یا دستگاه آب شیرین کن RO مورد استفاده قرار می گیرد. اول، بررسی متغیر های عملیاتی، نظیر دما، PH و نگهداری سابقه عملیاتی واحد تولید و دوم جهت پیشگیری از آسیب های جدی به وسیله اصلاح و بهینه سازی و تعمیرات دستگاه آب شیرین کن.

تابلو برق دستگاه اسمز معکوس

برای بررسی تعیین میزان دبی ورودی و میزان فشار ورودی به دستگاه اسمز معکوس، تابلوی ابزار دقیق نصب می شود. طول سیم بین سنسور و تابلو در حالت استاندارد نباید بیش از 8 متر باشد زیرا بیش از این میزان باعث افزایش دخالت الکتروماتیکی می شود. توان این دستگاه ها به دلیل اینکه در معرض آب قرار دارند جهت ایمنی بیشتر بهتر است، از 4 ولت بیشتر نباشد.

در دستگاه آب شیرین کن به روش سیستم RO همانند دیگر سیستم ها، امکان بروز اشکال وجود دارد. بنابراین وجود کنترل ابزار دقیق در زمانی که کمیت ها برای تصفیه آب تغییر می کنند، با چراغ چشمک زن اعلام می شود. در مواردی نیز سیستم به صورت خودکار در جهت افزایش ایمنی قطع می شود. وجود این اخطار ها در مواردی بسیار ضروری است از جمله این موارد، فشاری ورودی پایین در دستگاه، تغییر ph آب، درجه حرارت بالا، سختی بالای آب خوراکی می توان اشاره کرد. از جمله مشخصات فنی تابلوی برق Ro می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• نوع مدار: برق صنعتی
• دارای کنترل فاز، بی‌متال، کلید های حرارتی مغناطیسی
• سیستم تانک فول
• کنتاکتور ها و فیوز های حرارتی از مارک های معتبر LS یا هیوندای انتخاب می گردد.
• سلول تابلوی برق از فولاد آلیاژی با ضخامت 2 میلی متر و با پوشش رنگ الکتروستاتیک ساخته خواهد شد.

از دیگر بخش های دستگاه آب شیرین کن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

لوله کشی و اتصالات فشار ضعیف

کلیه لوله ها و شیرآلات در بخش فشار پایین سیستم اسمز معکوس (دستگاه RO) یا دستگاه آب شیرین کن از جنس UPVC با مارک های معتبر می باشد.

لوله کشی و اتصالات فشارقوی

کلیه لوله ها و شیرآلات در بخش فشار بالای سیستم دستگاه آب شیرین کن (دستگاه اسمز معکوس) از جنس SS304 می باشد.

اسکلت نگهدارنده

اسکلت نگهدارنده تجهیزات در دستگاه آب شیرین کن از جنس استیل خواهد بود که تمامی تجهیزات بر روی آن سوار می شود.

انواع طراحی دستگاه آب شیرین کن

آب شیرین کن صنعتی بر اساس کیفیت آب مورد نیاز، میزان شوری و دمای آب، به صورت یک بار گذر و دوبار گذر طراحی و تولید می شود. که در زیر به شرح هر یک می پردازیم:

• طراحی دستگاه آب شیرین کن تک مرحله ای و یک بار گذر

طراحی دستگاه آب شیرین کن تک مرحله ای و یک بار گذر برای تولید آب نمک زدایی شده در یک بار عبور از فیلتر ممبران، انجام می شود. این طراحی مناسب تولید آب آشامیدنی می باشد.

• طراحی دستگاه آب شیرین کن دوبار گذر

طراحی دستگاه آب شیرین کن دوبار گذر، آب خارج شده از مرحله اول اسمز معکوس، به مرحله دوم هدایت می شود. در این مرحله به دلیل جریان پایین فشار آب، استفاده از بوستر پمپ ضروری است.

ویژگی های انواع آب ها

جهت استفاده از دستگاه های اسمز معکوس (آب شیرین کن ) برای تصفیه آب ابتدا باید خصوصیات آب های گوناگون و ناخالصی های موجود را شناسایی و مطالعه نمود و سپس نوع طراحی را تعیین نمود و لذا در ذیل به ذکر ویژگی های انواع آب می پردازیم.

ویژگی آب های زیرزمینی

• مواد معلق در آنها کم است.
• معمولا مواد آلی بسیار کم دارند.
• ممکن است دارای ذرات شن باشند.
• آب های زیرزمینی حاوی آهن محلول و گاهی هم منگنز محلول هستند که وقتی آب در معرض اتمسفر قرار می گیرد در اثر اکسید شدن توسط هوا، ذرات زرد- قهوه ای درآنها ظاهر می شود.
• Ph این آب ها معمولا 9/6 الی 9/7 می باشد. آب چاه های بسیار عمیق معمولا عاری از میکروب ها و دیگر میکروارگانیسم ها می باشد ولی آب چاه های کم عمق معمولا آلوده به میکروارگانیسم ها هستند.
• دی اکسید کربن ممکن است در این آب ها زیاد باشد.
• به خاطر انحلال جزئی مواد معدنی، معمولا آب های زیرزمینی دارای املاح زیاد می باشند که بیشترین جزء آن بی کربنات کلسیم است.
• این آب ها معمولا سخت هستند ولی سختی آنها موقتی است (سولفات و نیترات کلسیم و منیزیم).

ویژگی آب های سطحی

• زلال نیستند.
• PH این آب ها حدود 7 الی 8 است.
• مواد عالی موجود در این آب ها در نقاط مختلف متفاوت است و ممکن است حاوی دترجنت ها، نفت، روغن و فلزات سنگین باشند.
• معمولا آلوده به میکروارگانیسم ها هستند.
• مقدار آمونیاک، فنل و نیترات این آب ها ممکن است زیاد باشد.
• اگر آب های سطحی از آب های کشاورزی ناشی شوند، معمولا دارای نیترات و فسفات قابل توجهی هستند، به ویژه در مناطقی که از کود های شیمیایی استفاده می شود.

ویژگی آب های شور

• مقدار املاح این آب ها بسیار زیاد و معمولا بیشتر از 500 میلی گرم در لیتر می باشد.
• پیش تصفیه آب ورودی به سیستم می تواند عمر غشا را طولانی تر ساخته، کیفیت آب تولیدی را بهبود بخشد و هزینه های نگهداری و پاکسازی سیستم را کاهش دهد. اهمیت شرایط آب ورودی زمانی آشکار می شود که شما کارکرد غشا با جریان متقابل را مورد آزمایش قرار دهید. به زبان ساده، سیستم های فیلتراسیون جریان متقابل، جریان درون ریز را به دو جریان برون ریز یعنی آب تصفیه شده و پساب تقسیم و جداسازی می کند.

نحوه عملکرد یا اساس کار اسمز معکوس یا دستگاه آب شیرین کن

برای درک نحوه عملکرد سیستم اسمز معکوس (دستگاه RO) می بایست در ابتدا با مفهوم اسمز معکوس آشنا شد در همین راستا در ادامه به شرح اسمز معکوس می پردازیم:

اسمز معکوس چیست؟

جدا سازی به روش آب شیرین کن اسمز معکوس یک فرایند مهم در زمینه تیمار های آب است. این روش به (Hyper Filtration) نیز معروف می باشد، بدین ترتیب که با استفاده از این روش ذراتی به کوچکی یون ها را نیز می توان جدا کرد. جهت زدودن نمک ها و سایر ناخالصی های آب و بهبود رنگ، طعم و مزه می توان از این روش بهره گرفت. لازم به ذکر است، این تکنولوژی بیش از یک قرن شناخته شده است ولی تا شصت سال اخیر یعنی تا زمانی که غشاء های خاص توسعه نیافته بودند، این تکنولوژی گسترش چندانی نیافته بود. تکنولوژی اسمز معکوس به وفور در صنایع غذایی، تولید آب میوه ها، صنایع برق، قدرت، میکروالکترونیک، داروسازی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این تکنولوژی در دفع باکتری ها، پیروژن ها و آلودگی های آلی نیز بسیار موثر است. همانگونه که ذکر شد روش اسمز معکوس به عنوان سیستم فیلتراسیون شناخته شده می باشد که این تکنولوژی از انتقال ذراتی به کوچکی یون های منفرد حل شده در محلول نیز جلوگیری می کند. سیستم دستگاه آب شیرین کن اسمز معکوس قادر به جداسازی باکتری ها، نمک ها، قند ها، پروتئین ها، ذرات، رنگ ها و سایر موادی است که دارای وزن مولکولی بیش از 150 الی 250 دالتون می باشند.

شایان ذکر است که جداسازی یون ها با اسمز معکوس به کمک ذرات باردار انجام می شود. به این معنی که احتمال پس زده شدن یون های حل شده ای که دارای بار می باشند مانند نمک ها توسط غشاء نسبت به آنهایی که دارای بار نمی باشند مانند مواد آلی بسیار بیشتر است. به علت آن که سیستم اسمز معکوس (دستگاه RO) در مقایسه با سایر روش ها در درجه حرارت پایین تر و با انرژی مقرون به صرفه ای کار می کند، کاربرد های فراوانی مانند نمک زدایی، تیمار پساب ها، بازیافت املاح معدنی، تغلیظ آب پنیر و سایر محصولات غذایی و مهمتر از همه در خالص سازی آب دارد. در سال های اخیر سیستم دستگاه آب شیرین کن به میزان فراوان در فرآوری آب مورد نیاز جهت دیالیز در بیمارستان ها و جهت کارخانجات تولیدی دارویی و بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر این، روش اسمز معکوس برای آماده سازی محلول های فراگوارشی و فراروده ای (EFI)(Water for Injection) قادر به تولید آبی خالص جهت استفاده در تزریق است.

سیستم های فیلتراسیون غشایی با جریان متقابل از قبیل اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون انتخاب مناسبی جهت جایگزینی با فیلتراسیون های سنتی و افزودنی های شیمیایی می باشند. با وجود این، جهت دستیابی به بهترین عملکرد این سیستم ها در دستگاه آب شیرین کن، توجهات دقیقی باید در مورد شرایط آب ورودی به این سیستم ها مبذول داشت. بنابراین باید در مورد ویژگی آب ورودی به سیستم از اطلاعات کافی برخوردار باشیم.

اهمیت تصفیه آب توسط دستگاه آب شیرین کن در صنایع

استفاده از آب در صنایع مختلف رایج بوده و بدون حضور این ماده حیاتی، ادامه فعالیت های صنعتی غیر ممکن است. دامنه نگرانی های اساسی در مورد آب های صنعتی بستگی به محل مصرف آب دارد. مطلوب ترین آب برای هر صنعتی، آب بدون یون می باشد، از اثرات زیان بار وجود ناخالصی های آب برای صنایع می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• ایجاد رسوب در دستگاه های حرارتی و دیگ های بخار
• تولید بخار با کیفیت پایین
• خوردگی بویلر ها و دیگر سیستم های حرارتی و لوله ها
• مصرف و اتلاف مواد شیمیایی مانند صابون
• ایجاد لکه روی محصولات غذایی و نساجی

نکته ای که باید به آن توجه شود این است که هزینه تصفیه آب تا رسیدن به مرحله آب بدون یون بسیار زیاد است. برای هر صنعتی مطلوب ترین آب آن است که هزینه تصفیه آن کمتر از مخارج درمان و تعمیر عواقب زیان بخش نا خالصی ها باشد که برای اکثر صنایع، رسیدن به این امر با تکیه بر استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی امکان پذیر می باشد. آب به صورت های متفاوت در صنایع وابسته مطرح می شود که شامل موارد زیر می باشد:

• به عنوان ماده اولیه برای تهیه محصول نهایی، بدون اینکه تغییر شکل دهد.
• به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنش شیمیایی و تهیه محصول نهایی.
• به عنوان حلال موادی که در واکنش های شیمیایی شرکت می کنند.
• به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دمای زیر صفر (آب نمک) تا دمای بخار آب.
• به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی
• به عنوان ماده واسطه جهت خارج کردن مواد ناخواسته (زائد)
• مورد استفاده در نیروگاه ها (D2O) به عنوان سپر محافظتی در برابر گرما و تشعشع آب سنگین
• به عنوان ماده ای راحت و ارزان جهت استاندارد ساختن دستگاه های اندازه گیری دما، دانسیته و ویسکوزیته.
• به عنوان ماده اصلی جهت مبارزه با آتش به جز در موارد استثناء مثل مواد نفتی.
• در مهندسی شیمی و پتروشیمی، بسیاری از فرایند ها همانند نمک زدایی، خشک کردن، تبخیر کردن، کریستالیزاسیون، اختلاط، رزین های تعویض یونی، رطوبت زدایی، جذب سطحی و غیره در ارتباط مستقیم با آب هستند.

زمان تعویض فیلتر آب شیرین کن

در دستگاه های آب شیرین کن خانگی، فیلتر های پیش تصفیه حدودا در بازه های زمانی 4 تا شش ماه یک بار باید تعویض گردند. فیلترهای چهار، پنج و شش در صورتی که فیلتر های پیش تصفیه به موقع تعویض شود، حدودا یک سال و نیم عمر می کنند.

دستگاه آب شیرین کن نیمه صنعتی دارای فیلتر های مشابه فیلتر های دستگاه آب شیرین کن خانگی می باشد، ولی دارای ابعاد و ظرفیت بالاتری است. با توجه به تغییر در کیفیت آب خروجی در دستگاه آب شیرین کن نیمه صنعتی فیلتر های پیش تصفیه در بازه های شش ماهه و فیلترهای چهار، پنج و شش به صورت سالیانه نیاز به تعویض خواهند داشت.

آب شیرین کن های صنعتی دارای قطعاتی متفاوت از دو نوع قبلی خود می باشند. فیلتر های پیش تصفیه در این دستگاه همان طور که بالاتر اشاره شد، فیلتر شنی، دیسکی یا توری است، سیلیس های موجود در فیلتر شنی، به صورت سالیانه زمانی که به صورت صیقلی در آمدند، نیاز به تعویض دارند. فیلتر کربنی هم در همین بازه زمانی تعویض می شود. فیلتر ممبران به عنوان فیلتر اصلی آب شیرین کن صنعتی در دو نوع 4 اینچ و 8 اینچ در بازار موجود می باشد. این فیلتر ها در صورتی که شست و شوی مناسب و به موقع توسط اپراتور صورت گیرد حداقل سه سال عمر خواهند کرد.

مخزن دستگاه آب شیرین کن

در دستگاه آب شیرین کن خانگی، در کنار دستگاه، مخزنی برای ذخیره آب وجود دارد، این مخزن عموما آنتی باکتریال بوده تا آب موجود در آن آلوده نشود اما در دستگاه های صنعتی و نیمه صنعتی، باید به طور مجزا از مخزن پلی اتیلن با ظرفیت متناسب استفاده نمایند.

خرید دستگاه آب شیرین کن

• بررسی کیفیت آب ورودی و تعیین پارامتر های مختلف دستگاه با توجه به آن است.
• قطعات مورد استفاده در دستگاه را قبل از خرید مورد بررسی قرار دهید.
• خدمات پس از فروش و گارانتی محصول از اهمیت بالایی برخوردار است.
• میزان آب مورد نیاز کاربر در شبانه روز، قبل از انجام خرید می بایست تعیین گردد.

کاربرد اسمز معکوس یا آب شیرین کن در صنایع مختلف

دستگاه آب شیرین کن با دارا بودن ممبران های SW قادر به تصفیه آب دریا می باشد همچنین در سیستم های ضد عفونی کننده به دلیل دارا بودن لامپ یووی به کاربرده می شود علاوه بر موارد گفته شده در دستگاه آب شیرین کن صنعتی سختیگر مغناطیسی تعبیه شده است به همین دلیل با هدف جلوگیری از ایجاد رسوب در مخازن، بویلر ها و سیستم های سرمایشی و گرمایشی نیز استفاده می شود. دستگاه آب شیرین کن صنعتی دارای پمپ تزریق اسید و مواد شیمیایی همچنین کاتریج های PP نیز می باشد که باعث شده است دستگاه آب شیرین کن، قابل استفاده در بخش های بهداشتی، آشامیدنی، صنعتی، غذایی، دارویی، پتروشیمی، دامپروری، کشاورزی، مرغداری و گلخانه باشد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• در بخش دیالیز بیمارستان ها: در تصفیه آب برای واحد دیالیز بیمارستان، برای از بین بردن باکتری ها و اندوتوکسین ها روش اسمز معکوس مناسب ترین روش محسوب می شود. البته در برخی موارد به دلیل حساسیت بسیار بالا در آب مورد نیاز از تصفیه رزینی نیز بهره گرفته می شود که املاح و یون های باقی مانده را از آب حذف نماید. پارامتر هایی که در سیستم اسمز معکوس (دستگاه RO) مورد سنجش قرار می گیرد عبارتند از متغیر های ضروری دبی، رسانایی و فشار و متغیر های انتخابی دما و شفافیت و پتانسیل اکسیداسیون یا احیا.
• صنایع دارویی: در صنعت داروسازی، استفاده از آب مطابق با استاندارد های بین المللی ضرورت دارد. آب تصفیه شده و خالص، در صنایع دارویی دارای کاربردهای متفاوتی است به عنوان مثال آب (pw) به عنوان آب خالص و آب (hpw) به عنوان آب فوق خالص کاربرد های متفاوتی دارد. این آب ها باید استانداردهای بین المللی و ملی را داشته باشد. از دیدگاه واحد دارویی آمریکا (USP)، پارامترهای لازم برای استفاده از آب در صنایع دارویی را موارد زیر می داند: دما، PH، هدایت الکتریکی و میزان باکتری هاست. سه روش برای تصفیه آب برای مصارف پزشکی مطرح است که شامل؛ تعویض یونی با استفاده از نرم کننده های آب، استفاده از مواد غیر یونیزه کننده و روش اسمز معکوس است. روشی که برای تصفیه آب صنایع دارویی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، روش اسمز معکوس است که توسط دستگاه های آب شیرین کن اننجام می شود.
• صنایع غذایی: بخش های مختلفی در صنعت غذایی از روش اسمز معکوس یا دستگاه آب شیرین کن صنعتی استفاده می کنند که به تعدادی از آنها در ذیل اشاره شده است:
  • استفاده در بسته بندی آب: یکی دیگر از کاربرد های دستگاه آب شیرین کن های غشایی (اسمز معکوس) برای آب های بسته بندی می باشد. در این روش میزان املاح موجود در آب تا حد مجاز پایین می آید تا برای بدن مناسب باشند و مشکلاتی از قبیل پوسیدگی دندان و یا مشکلات گوارشی ایجاد نکنند.
  • استفاده برای تغلیظ آب میوه: کیفیت نوشیدنی ها ارتباط مستقیمی با آب مورد استفاده در خط تولید دارد. استفاده از دستگاه آب شیرین کن موجب پایین آمدن املاح موجود در آب و در نتیجه افزایش کیفیت و بهتر شدن طعم نوشیدنی می شود. نکته بسیار مهم در استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی در صنعت نوشیدنی، توجیه پذیری اقتصادی این روش است. زیرا آب ورودی به خط تولید این محصولات عمدتا، دارای TDS پایین است و در نتیجه می توان از ممبران های فشار پایین استفاده نمود ولی دبی بالاتری داشت.
  • انتقال مواد اولیه همچون چغندر، شستشوی خاکستر و رسوبات زاید کوره های بلند ذوب آهن نیز می تواند توسط آب تولید شده توسط این دستگاه انجام می شود.

مزایا سیستم RO یا دستگاه آب شیرین کن

• دستگاه اسمز معکوس یا دستگاه RO قادر به کار پیوسته و مداوم 24 ساعت در شبانه روز می باشند.
• دستگاه اسمز معکوس (دستگاه RO) قابلیت دریافت آب ورودی با آلودگی بالا را دارد.
• میزان بازدهی در کل دستگاه Ro بالا می باشد.
• نرخ بالای بازیافت آب های آلوده تا 98درصد منابع ورودی بر اساس میزان املاح و ناخالصی های موجود از ویژگی های مهم دستگاه اسمز معکوس یا دستگاه RO می باشد.
• نیاز به حداقل شستشو دارد.
• دستگاه اسمز معکوس (دستگاه RO) از عبور سلیکات تا 90درصد جلوگیری می کند.
• فرآیند در دستگاه Ro بسیار ساده می باشد.
• تنها فاکتور پیچیده در دستگاه اسمز معکوس (دستگاه RO) در کنترل آب ورودی به سیستم جهت به حداقل رساندن احتیاجات مداوم جهت پاکسازی غشا ها می باشد.
• دارای ظرفیت های تولید متعدد می باشد.
• هزینه نگهداری دستگاه Ro پایین است.
• در دستگاه اسمز معکوس یا سیستم RO مواد زیان بخش برای انسان به کار گرفته نشده.
• در دستگاه Ro مصرف انرژی پایین است.
• از حداقل مواد شیمیایی در سیستم اسمز معکوس استفاده شده است.
• قادر به از بین بردن تمامی آلاینده ها از قبیل آلاینده های آلی، غیر آلی و میکروبی می باشد.
• در سیستم Ro امکان استفاده از منابع نامتناهی و قابل اطمینان یعنی آب دریا ها وجود دارد.
• عدم تحمیل هر گونه آثار منفی به محیط زیست توسط دستگاه اسمز معکوس یا دستگاه RO سبب شده این دستگاه دوست دارمحیط زیست باشد.
• هزینه نصب و راه اندازی در دستگاه Ro اندک است.
• قابلیت جداسازی آلاینده هایی که به آب رنگ، مزه و بوی نامطلوبی می دهند از قبیل طعم های قلیایی و نمکی که بوسیله کلرید ها و سولفات ها ایجاد می گردند.
• دستگاه اسمز معکوس یا دستگاه Ro قابلیت جداسازی پاتوژن فوق العاده خطرناک به نام CRYPTOSPONOLIUM که باعث ایجاد بیماری مهلک و خطرناک می شود را دارد.

دستگاه آب شیرین کن دست دوم

این محصول با توجه به دارا بودن تعداد مراحل بالا جهت فیلتراسیون به نسبت از قیمت بالایی برخوردار می باشد که همین عامل موجب شده است کاربران بسیاری اقدام به خرید آب شیرین کن دست دوم نمایند اما نکته ای که می بایست به آن توجه شود این است که آب شیرین کن دست دوم ممکن است به دلیل کارکرد بالا عملکرد مطلوبی نداشته و بسیاری از مراحل فیلتراسیون در آن به خوبی انجام نشود زیرا آنها با توجه به شرایط محیطی و نوع آب ورودی به دستگاه طراحی می شوند و ممکن است طراحی انجام شده مناسب محیط مربوطه نباشد و در نهایت کاربر را دچار خسارت نماید، به همین دلیل کارشناسان توصیه می کنند از دستگاه استفاده نمایند.

نمونه دستگاه های تولید شده توسط فامکو

قیمت دستگاه آب شیرین کن

به دلیل طراحی این محصول بر حسب آنالیز آب و شرایط در خواستی مشتری، لطفا برای دریافت قیمت انواع دستگاه آب شیرین کن همچون قیمت نوع دریایی، خورشیدی، نیمه صنعتی و یا قیمت آب شیرین کن ها در ظرفیت های مختلف همچون قیمت 2000 لیتری و غیره با کارشناسان بخش مشاوره فنی هایپر صنعت فامکو تماس حاصل نمایید.