دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس RO | شرکت شاران صنعت

دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس RO یکی از متداول ترین سیستم های تصفیه آب است که در کارخانه این شرکت طراحی ، ساخت و در محل پروژه نصب و راه اندازی می شود. دستگاه اسمز معکوس از لحاظ ظرفیت به سه دسته پکیج اسمز معکوس صنعتی ، سیستم اسمز معکوس نیمه صنعتی و دستگاه RO خانگی تقسیم می شود. دستگاه اسمز معکوس یا پکیج RO به منظور تصفیه آب دریا ، تصفیه آب لب شور یا تصفیه آب چاه و به خصوص جهت تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه آب صنعتی به کار می رود.

 

ساخت دستگاه اسمز معکوس RO

ساخت دستگاه RO در کارخانه شرکت شاران صنعت انجام می گیرد و پس از اتمام مراحل ساخت و نصب کلیه تجهیزات به محل پروژه حمل می شود. مهمترین هدف ما در ساخت این پکیج ها کیفیت بالا، سرعت در تحویل و سهولت در نصب و راه اندازی می باشد. سیستم اسمز معکوس به گونه ای ساخته می-شود که زمان و اقدامات لازم جهت نصب دستگاه در محل پروژه به حداقل ممکن برسد. لازم به ذکر است که در فرآیند ساخت پکیج RO کلیه تجهیزات از برندهای معتبر اروپایی تهیه شده و عملیات ساخت و لوله کشی و مونتاژ تجهیزات در کارخانه شرکت شاران صنعت به انجام می رسد.

 

موارد کاربرد دستگاه اسمز معکوس از نظر نوع آب

کاربرد اصلی دستگاه اسمز معکوس RO شیرین کردن آب دریا و آب لب شور است که شامل موارد زیر می باشد :
تصفیه آب دریا
تصفیه آب چاه
تصفیه آب رودخانه
تصفیه آب سطحی مانند آب دریاچه ها

 

موارد کاربرد دستگاه اسمز معکوس RO از نظر نوع مصرف آب

کاربرد پکیج اسمز معکوس از لحاظ موارد مصرف آب تصفیه شده شامل موارد زیر می باشد :
تصفیه آب آشامیدنی
تصفیه آب صنعتی جهت انواع صنایع مانند صنایع دارویی ، صنایع غذایی و نوشیدنی ، ورودی دیگ های بخار ، ورودی برج های خنک کننده و غیره
تصفیه آب کشاورزی
تصفیه آب گلخانه ای

 

موارد کاربرد سیستم اسمز معکوس در تصفیه پساب

در مواقعی که هدف از سیستم های تصفیه پساب دستیابی به کیفیت بالایی از پساب تصفیه شده به خصوص جهت بازیابی و استفاده از پساب جهت آب صنعتی و آشامیدنی باشد معمولا از پکیج اسمز معکوس RO استفاده می شود.

 

موارد کاربرد دستگاه RO اسمز معکوس از نظر نوع آلاینده ها

پکیج RO در کلیه مواردی که کاهش میزان کل املاح محلول در آب TDS یا حذف موردی یک یا چند نوع از املاح مورد نظر باشد به کار گرفته می¬ شود. البته تصفیه و حذف انتخابی املاح در این روش به صورت کلی امکان پذیر نیست و در صورت عبور محلول آبی از غشاء کلیه املاح با درصد¬های مشخص حذف می گردند. دستگاه اسمز معکوس RO می تواند برای حذف مواد آلی طبیعی ، میکروارگانیسم ها ، آلاینده های معدنی مانند آرسنیک ، نیترات ، نیتریت ، سلنیوم ، باریم و فلوراید و همچنین برای نرم کردن آب مورد استفاده قرار گیرد.

 

مکانیسم حذف و تصفیه در پکیج اسمز معکوس

دستگاه اسمز معکوس آلاینده ها را بر اساس سایز و بار الکتریکی آنها و بر اساس مکانیسم دافعه¬ ی الکترواستاتیک و نفوذ ( انحلال پذیری مولکول یکی دیگر از عوامل مؤثر در نفوذ می باشد ) جداسازی و دفع می کند. هر ماده آلوده کننده ای که دارای وزن مولکولی بیش از ۲۰۰ است به وسیله سیستم ROحذف خواهد شد. به این ترتیب آلودگی ها با بار الکتریکی بیشتر احتمال بیشتری دارد تا ازغشای اسمز معکوس عبور نکنند و دفع شوند مثلا یون های دو ظرفیتی مثل کلسیم و سولفات بهتر از یون های تک ظرفیتی مثل سدیم و نیترات دفع می¬ شوند.

 

درصد حذف آلاینده ها توسط دستگاه اسمز معکوس – کیفیت تصفیه سیستم اسمز معکوس RO

پکیج تصفیه آب اسمز معکوس RO قادر است تا ۹۹ درصد از نمک های محلول یا یون ها ، ذرات کلوییدی ، باکتری ها و پیروژن ها را از آب ورودی به سیستم حذف کند در حالی که باکتری ها و ویروس ها را به طور کامل و صد درصد حذف نمی کند. یک سیستم اسمز معکوس گازهایی مانند کربن دی اکسید را به خوبی حذف نمی کند زیرا میزان یونیزاسیون گازها در محلول کم است و گازها وزن مولکولی بسیار پایینی دارند.

 

معیار ها و مبانی طراحی پکیج اسمز معکوس – سیستم RO

مهمترین مبانی و معیارهای طراحی RO شامل موارد زیر است :
کیفیت آب ورودی
کیفیت آب تولیدی یا به عبارتی درصد حذف املاح
جریان برگشتی یا جریان غلیظ Concentrate بازیافتی
سیستم یک و دو استیجه Stage در اسمز معکوس

 

مزایای دستگاه اسمز معکوس

از آنجایی که تغلیظ و جداسازی بدون نیاز به تغییر حالت ، مواد شیمیایی و انرژی گرمایی انجام می‌شود بنابراین این فرایند از نظر اقتصادی کارامد و مناسب برای فرایندهای بازیابی می‌باشد.
سیستم های اسمز معکوس طراحی ساده ای دارند ، نیاز به نگهداری کمی دارند و دارای مدولار طبیعی هستند و گسترش آنها آسان است.
نسبت به سایر سیستم های نمک زدایی مانند سیستم های تقطیری فضای کمتری را اشغال می کنند.
هم آلاینده های آلی و هم آلاینده های معدنی می توانند به طور همزمان توسط پکیج اسمز معکوس حذف شوند.
این سیستم ها مواد سمی مانند سرب، جیوه، فلوراید، آرسنیک، کلرو غیره که باعث ایجاد بیماری در انسان می شوند را از بین می برند.
سیستم RO امکان بازیابی و بازیافت جریانهای فرآیند پسماند، بدون هیچ تأثیری در مواد مورد بازیابی را می دهد.
سیستم های تصفیه اسمز معکوس نیاز انرژی کمتری در مقایسه با سایر تکنولوژی های تصفیه دارند.
دستگاه های RO می توانند به میزان قابل توجهی حجم جریان های فاضلاب را کاهش دهند به طوری که می توان آنها را به طور بسیار مؤثر تر و با هزینه بسیار کمتر به وسیله سایر فرآیندها مثل سوزاندن تصفیه کرد.
دستگاه RO به طور معمول در دمای محیط کار می کند که این امر موجب کاهش خوردگی و گرفتگی غشاها می شود.

 

معایب سیستم اسمز معکوس

باعث از بین رفتن یون ها و املاح طعم دهنده به آب و همچنین موادی که برای سلامتی انسان مفید می باشند (مثل فلوراید) می شود.
آب تولیدی از سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس RO اسیدی می باشد.
برخی از آلاینده های خطرناک (مثل کلرامین ها) از آب حذف نمی شوند.

 

مشکلات رایج سیستم های RO

مشکلات رایج در دستگاه اسمز معکوس شامل گرفتگی و رسوبگذاری می باشد.

 

گرفتگی دستگاه اسمز معکوس – پکیج RO

گرفتگی زمانی رخ می‌دهد که آلاینده‌ها بر روی سطح غشا تجمع کنند. گرفتگی باعث افت فشار بیشتر و کاهش جریان Permeate می‌شود که این موضوع باعث افزایش هزینه ‌ها و نیاز به شستشو و در نهایت تعویض غشاهای پکیج RO اسمز معکوس می شود .گرفتگی معمولا به دلایل زیر رخ می دهد :
وجود particulate یا ذرات کلوییدی مانند رس ، سیلت و غیره
مواد آلی
میکروارگانیسم‌ ها و باکتری‌

 

رسوب گذاری پکیج اسمز معکوس

هرچه مواد محلول در آب غلظت بالاتری پیدا کنند رسوب‌ گذاری بیشتر اتفاق می‌افتد. اگر این ترکیبات از محدوه حلالیت خود تجاوز کنند بر روی سطح غشا رسوب می‌کنند. در نتیجه رسوب‌گذاری افت فشار بالاتر در سیستم و عبور بیشتر نمک (حذف کمتر نمک) و میزان جریان آب permeate پایین‌تری را خواهیم داشت. به طور مثال می‌توان به تمایل تشکیل کلسیم‌ کربنات بر روی غشا پکیج اسمز معکوس RO اشاره کرد.

 

مقایسه دستگاه RO با سیستم رزینی

سیستم های رزینی معمولا زمانی مورد استفاده قرار می¬گیرند که حذف یون های خاصی از آب مد نظر باشد. مثلا در رزین های کاتیونی یا همان سختی گیرها هدف حذف یون های مولد سختی از جمله کلسیم و منیزیم می باشد که در این حالت یون کلسیم توسط رزین از آب حذف شده و به جای آن یون سدیم (نمک) به آب اضافه میشود. در مواردی که هدف از تصفیه حذف درصدی از کل یون های موجود در آب و پساب می¬باشد استفاده از سیستم اسمز معکوس RO توصیه می-شود.

 

مقایسه سیستم اسمز معکوس با سختی گیر الکترومغناطیسی

در سختی گیرهای الکترو مغناطیسی هیچگونه یونی از آب حذف نمی¬شود و فقط با باردار کردن یون ها مانع از رسوب آنها می¬شویم در حالی که در پکیج اسمز معکوس RO یون های مربوطه از آب حذف می¬شوند. لذا در مواردی که رسوب گذاری از اهمیت و حساسیت بالایی برخوردار است استفاده از روش سختی گیری الکترومغناطیسی توصیه نمی شود و معمولا از سیستم های الکترومغناطیسی جهت کاهش رسوب گذاری در موتورخانه ها، رادیاتورها، دیگ ها، منابع کویلی استفاده می شود.

 

اجزاء دستگاه اسمز معکوس

مهمترین اجزاء دستگاه اسمز معکوس RO شامل موارد زیر می باشد :
پمپ های تامین فشار جهت پیش تصفیه ، ممبران اسمز معکوس و سیستم CIP
پیش تصفیه های مناسب مانند فیلتر شنی ، فیلتر کربنی و غیره
پکیج تزریق مواد شیمیایی مانند پکیج تزریق آنتی اسکالانت و پکیج تزریق کلر
غشا یا ممبران اسمز معکوس
مدول ها یا وسل های استقرار غشا
سیستم اتوفلاش یا شستشوی خودکار Autoflush به منظور شستشویی ممبران ها پس از هر بار خاموش شدن دستگاه RO و همچنین به صورت دوره ای در بازه های زمانی مشخص
سیستم شستشوی در محل ممبران اسمز معکوس یا CIP
لوله کشی فشار پایین و فشار بالا
تابلو کنترل
شاسی دستگاه
مخازن آب ورودی و آب تصفیه شده پکیج اسمز معکوس

 

غشا یا ممبران دستگاه اسمز معکوس RO

غشا یا ممبران دستگاه RO اسمز معکوس مهمترین بخش این سیستم می باشد که وظیفه جدا کردن املاح را در بر عهده دارد.

 

مراحل تصفیه در دستگاه اسمز معکوس

پیش تصفیه دستگاه اسمز معکوس : به منظور جلوگیری از گرفتگی و رسوب گزاری در ممبران RO می بایست قبل از ورود آب به غشاء و با توجه به مشخصات آب ورودی پیش تصفیه مناسب لحاظ شود. پیش تصفیه می تواند شامل موارد زیز باشد.
حذف مواد معلق مانند فیلتر شنی ، مولتی مدیا فیلتر ، فیلتر کربنی ، میکرو فیلتر ، اولترا فیلتر و سیستم انعقاد و لخته سازی
سیستم ضدعفونی مانند پکیج تزریق کلر ، دستگاه UV ، دستگاه ازن ژنراتور
تزریق مواد شیمیایی آنتی اکسیدان مانند متا بی سولفیت سدیم
پکیج تنظیم pH مانند پکیج تزریق اسید و سود
مرحله تصفیه غشایی : RO در این مرحله آب خام به وسیله یک پمپ، وارد غشای اسمز معکوس شده و با عبور از غشای نیمه تراوا به دو جریان آب تصفیه شده و پساب تقسیم می شود.
تصفیه ثانویه یا مرحله پس تصفیه : جهت کاهش میزان TDS آب خروجی از سیستم ، و همچنین اطمینان از کیفیت خروجی آب تصفیه شده از سیستم RO ، همچنین در مواقع شوک (تغییر TDS آب ورودی) یک دستگاه MIXED BED شامل مخلوط رزین آنیونی و کاتیونی در قسمت تصفیه نهایی یا پس تصفیه در نظر گرفته می شود. همچنین سیستم ضدعفونی مانند پکیج تزریق کلر ، دستگاه UV ، دستگاه ازن ژنراتور به منظور گندزذایی آب تصفیه شده به خصوص جهت آب آشامیدنی و پکیج تنظیم PH به منظور تنظیم پی اچ آب تولیدی در این مرحله از پکیج اسمز معکوس مورد استفاده قرار می گیرد.

 

مواد شیمیایی مورد استفاده در دستگاه RO

مهمترین مواد شیمیایی مورد استفاده در سیستم اسمز معکوس RO شامل آنتی اسکالانت ، متابی سولفیت سدیم ، کلر ، اسید و سود می باشد.

 

نصب دستگاه اسمز معکوس RO

به دلیل اینکه تمام عملیات ساخت دستگاه ، انجام لوله کشی ها و نصب تجهیزات تا حد امکان در محل کارخانه شرکت صورت می پذیرد لذا عملیات نصب پکیج اسمز معکوس در زمان بسیار کوتاهی و به سادگی انجام می گردد. به منظور نصب دستگاه پرتابل کارفرما می باید برق و آب ورودی را در محل دستگاه آماده کند.

 

نگهداری و بهره برداری از پکیج اسمز معکوس

مهمترین مواردی که در بهره برداری از دستگاه RO مورد توجه قرار می گیرد شامل موارد زیر می باشد :
بازدید های دوره ای به منظور اطمینان از عملکرد پمپ ها ، موتورها و سایر تجهیزات الکترومکانیکال
بکواش فیلترهایی مانند فیلتر شنی و فیلتر کربنی
تهیه محلول شیمیایی و اطمینان از تزریق انواع مواد شیمیایی مورد استفاده در سیستم مانند آنتی اسکالانت ، متابی سولفیت ، کلر ، اسید و سود
چک کردن و اندازه گیری پارامترهای مهم بهره برداری مانند فشار ، دبی و هدایت الکتریکی
انجام عملیات شستشویی ممبران ها CIP در صورت لزوم

 

شستشوی غشا یا ممبران اسمز معکوس CIP

ممبران یا غشا دستگاه اسمز معکوس می بایست به صورت دوره ای شستشو داده شده که این امر موجب کاهش زمان تعویض ممبران ها می شود. تعیین زمان نیاز به شستشو با توجه به افت فشار و کیفیت خروجی از ممبران تعیین می شود. برای آشنایی با این مبحث صفحه دستورالعمل شستشوی در محل CIP ممبران های سیستم اسمز معکوس RO را مطالعه فرمایید.

 

تاریخچه دستگاه اسمز معکوس

اسمز معکوس به عنوان یکی از روش های نوین و با تکنولوژی بالا در تصفیه آب شناخته می شود و عملا بیش از ۵ دهه است که وارد صنعت آب شده است. اولین کارخانه آب شیرین کن اسمز معکوس تجاری در سال ۱۹۶۵ در کالیفرنیا ساخته شده است.

 

قیمت دستگاه اسمز معکوس RO

مهمترین عوامل موثر در قیمت دستگاه RO به شرح زیر است.
دبی آب ورودی
کیفیت آب ورودی
کیفیت و استاندارد مورد نظر جهت آب تصفیه شده
نوع تجهیزات ، برند تجهیزات و در لحاظ کردن رزرو جهت تجهیزات مورد استفاده

 

شرکت های سازنده دستگاه RO

شرکت های سازنده دستگاه اسمز معکوس می بایست دارای تجربه و تخصص در طراحی و ساخت سیستم RO باشند. این امر شامل مجموعه ای از تخصص های مهندسی شیمی ، مهندسی مکانیک و مهندسی برق می باشد.