شیمی دبیرستان  کرمان ناحیه 2

آب شیرین کن                               (به نام خدا)

آب شیرین کن اصطلاحی است که به دستگاه های تصفیه آب اسمز معکوس اطلاق می شود. اسمزمعکوس روشی اثربخش و نوین برای تصفیه آب آشامیدنی است که بیش از 95% ناخالصی های موجود در آب را حذف کرده و آب های سخت و سنگین را به آب نرم و سبک تبدیل می کند. دستگاه های تصفیه آب اسمزمعکوس ، قادر هستند با حذف سختی مضر آب ، از رسوب گذاری آن جلوگیری کرده و همچنین طعم نامطبوع آب را که به دلیل وجود ناخالصی و املاح حاصل شده است از آب حذف کنند. به همین دلیل بسیاری از مردم اصطلاح آب شیرین کن را برای این دستگاه ها به کار می برند. آب شیرین کن ها علاوه بر حذف سختی آب ، بسیاری از ناخالصی ها و آلاینده های مضر آب را نیز حذف می کنند. از جمله این ناخالصی ها می توان به : نیترات و نیتریت ، سرب ، آرسنیک ، جیوه ، کادمیوم و سایر فلزات سنگین اشاره کرد. کلر باقیمانده آب نیز توسط دستگاه های آب شیرن کن ،  از آب حذف می شود و با حذف طعم و بوی نامطبوع ، آب گوارا تر می گردد.

آب شیرین کن های خانگی معمولا در زیر سینک آشپزخانه و یا روی میز قرار می گیرند و با توجه به دارا بودن منبع ذخیره و شیر برداشت مخصوص آب تصفیه شده ، در تمامی اوقات آب آشامیدنی سالم و گوارا را در اختیار خانواده ها قرار می دهند.

امروزه دستگاه های آب شیرین کن خانگی در مدل ها و طرح های متفاوت وارد بازار شده اند. آنچه در انتخاب یک دستگاه تصفیه آب با کیفیت مهم است ، بهداشتی بودن اجزا و قطعات دستگاه و استاندارد بودن آن است.

شرکت هیراب سان افتخار دارد که با معرفی دستگاه های تصفیه آب خانگی آکواجوی ، محصول کشور کانادا ، یکی از بهترین و معتبرترین برندهای دستگاه تصفیه آب در جهان را به خانواده های ایرانی معرفی می کند

آب‌شيرين‌كن‌ها معمولا در نزديكي دريا قرار دارند. آنها آب را با فشار دريافت مي‌كنند و همان‌جا آب را شيرين مي‌كنند و پسابش را به دريا پس مي‌دهند. در اين فرآيند نه‌چندان پيچيده، نمونه‌هاي فراواني از تخريب محيط‌زيست رخ مي‌دهد. معمولا هم با اين سطح تكنولوژي‌اي كه داريم از آنه

آب‌شيرين‌كن‌ها معمولا در نزديكي دريا قرار دارند. آنها آب را با فشار دريافت مي‌كنند و همان‌جا آب را شيرين مي‌كنند و پسابش را به دريا پس مي‌دهند. در اين فرآيند نه‌چندان پيچيده، نمونه‌هاي فراواني از تخريب محيط‌زيست رخ مي‌دهد. معمولا هم با اين سطح تكنولوژي‌اي كه داريم از آنها گريزي نيست.

آب‌شيرين‌كن‌ها مجبورند آب را با فشار به لايه‌هاي دروني خود بمكند. بسياري از موجودات ميكروسكوپي درياها (همچون پلانكتون‌ها)‌ و حتي سخت‌پوستان كوچك يا ماهي‌هاي ريز در برابر اين فشار سهمگين و مكندگي شديد آب نمي‌توانند مقاومت كنند و به درون آب شيرين‌كن رفته و از بين مي‌روند. زماني اين مساله جدي‌تر مي‌شود كه بدانيم بسياري از اين موجودات ميكروسكوپي سرآغاز زنجيره حيات در درياها هستند. آنها حكم گياهان را براي ديگر موجودات دارند و بدون آنها حيات آبزيان در خطر نابودي كامل قرار مي‌گيرد.

پس از آن‌كه فرآيند شيرين‌كنندگي آب به انتها رسيد آبي بسيار چگال‌تر از آب دريا با املاحي بسيار بيشتر باقي مي‌ماند. آبي كه صفت تلخاب براي آن شايسته‌ترين واژه است. اين تلخاب را نمي‌توان در جايي پنهان يا انبار كرد. از آن مهم‌تر اين‌كه در بسياري موارد (همانند آنچه در خليج‌فارس رخ مي‌دهد) ميزان و غلظت اين مواد و املاح چنان زياد است كه تلخاب حاصله را كاملا سمي و كشنده مي‌كند. با اين اوصاف بهترين و ارزان‌ترين و دم‌دست‌ترين محلي كه براي دور ريختن اين تلخاب وجود دارد همان درياست (البته متوجه هستيد كه صفات بهترين، ارزان‌ترين و... لغاتي است كه فن‌سالاران سودجو استفاده مي‌كنند.) با ورود اين تلخاب به دريا دو اتفاق روي مي‌دهد يكي سمي شدن آب دريا با افزايش چگالي املاحي كه تا پيش از اين بقاي اكوسيستم دريا را تضمين مي‌كرد و ديگري افزايش دماي آب. در حقيقت هر دوي اين موارد باعث به هم خوردن تعادل رايج در دريا مي‌شود. آبزيان به شدت به اين دو عامل حساس هستند و بنابراين يا كوچ مي‌كنند يا از بين مي‌روند.

نكته نگران‌كننده ديگري كه در اين قضيه نهفته است اين‌كه با تغيير اين اكوسيستم و تعادل موجود در آن، جا براي برخي موجودات ديگر كه مي‌شود آنها را آفت ناميد و تاكنون نهفته و بي‌سروصدا زندگي مي‌كردند و فرصتي براي بروز نداشتند، باز مي‌شود. نمونه‌هاي بارز آن را در درياي شمال با ورود شانه‌دار و آزولا و در جنوب با كشند سرخ بارها ديده‌ايم و صدماتش را هم متوجه شده‌ايم. وقتي اين اتفاق بيفتد دريا مملو مي‌شود از گونه‌اي كه مهاجم است و اكنون فرصت بروز كردن يافته. آنها همه منابع (شامل غذا و اكسيژن) را مي‌بلعند و گونه‌هاي بومي را كه در بسياري از موارد معيشت ساحل‌نشينان به آن وابسته است، حذف مي‌كنند. اكنون ساحل‌نشينان آبي دارند گوارا كه به دردشان نمي‌خورد، چون ناني ندارند كه قاتق آبشان كنند.

اين ابزارها خودشان گرانند.

انرژي بسيار زيادي براي شيرين‌كردن آب، مصرف مي‌كنند كه عمده آنها هم سوخت فسيلي است كه خودش دردسرهاي محيط زيستي گزافي دارد و اين‌كه باور كنيد نمي‌‌ارزد. آب شيرين‌كن‌ها، آب را شيرين مي‌كنند، اما به قيمتي بسيار گزاف. امروزه براي بسياري از معضلات گفته شده راه‌حل‌هايي (نه الزاما عالي) وجود دارد، اما آنچنان گرانند كه بسياري از دست‌اندركاران از خيرش مي‌گذرند... آب آب‌شيرين‌كن‌ها گرانند و خطرناك ... آبي گوارا كه كام درياها را تلخ مي‌كند.

حقايقي از آب‌شيرين‌كن‌ها و محيط‌زيست خليج‌فارس

1ـ از ميان 100 آب‌شيرين‌كن بزرگ دنيا (تا سال 2009 ميلادي) 86 مورد در خاورميانه و از اين تعداد 90 درصد در حاشيه خليج‌فارس قرار دارد.

2ـ 60 درصد همه آب‌شيرين‌كن‌هاي دنيا در خاورميانه قرار دارد.

3ـ مدرن‌ترين آب‌شيرين‌كن‌ها بهره 50 درصدي دارند، يعني نيمي از آبي را كه مي‌گيرند به آب‌شيرين تبديل كرده و مابقي را به تلخاب تبديل مي‌كنند.

4ـ ميزان املاح و فلزات سنگين موجود در تلخاب حدود 64 تا 70 ppt (قسمت در هزار) است؛ اين يعني دو برابر آب دريا.

5ـ روزانه بيش از يك ميليون و دويست هزار مترمكعب تلخاب به خليج‌فارس وارد مي‌شود.

6ـ براي اين كه سيكل آب خليج‌فارس بتواند يكبار گردش كامل داشته و آلودگي‌ها را از خليج‌فارس بيرون ببرد، 4 سال زمان لازم است.

7ـ دماي ميانگين درياهاي آزاد زير 25 درجه است. اين دما براي رشد و زندگي همه انواع آبزيان حياتي است و تغيير آن موجب انقراض‌شان مي‌شود.

8ـ تلخاب‌ها، دمايي حدود 18 تا 60 درجه سانتي‌گراد دارند‌. دماي ميانگين اطراف خروجي تلخاب‌ها همواره بالاتر از 30 درجه است. اين شوك حرارتي همه آبزيان را تا سر حد انقراض پيش مي‌بردررسی فنی و اقتصادی سیستم های آب شیرین كن خورشیدی ()

(Reverse Osmosis: R.O)دستگاه آب شیرین كن

بدلیل كمبود آب قابل آشامیدن، امروزه از سیستم های آب شیرین كن به میزان وسیعی استفاده می گردد. لازم به توضیح است در پاره ای از موارد نیز این دستگاه جهت تامین آب مورد نیاز صنایع (با استانداردهای كیفی مشخص) نیز استفاده می گردد.

لزوم استفاده از دستگاه های آب شیرین كن عمدتا" بدلیل TDS ) كل جامدات محلول) بالای آب می باشد. جدول ذیل حدود مجاز TDS آب برای مصارف گوناگون را مشخص نموده است.



آب دریا آب های شور مجاز آشامیدنی مطلوب آشامیدنی مطلوب صنعتی نوع مصرف آب

جدول

اساس كاركرد دستگاههای آب شیرین كن ، عبور آب از غشاء نیمه تراوا است، كه نا خالص آب را از آن جدا می نماید. آب با فشار بالا تر از فشاراسمزی، با عبور از غشاء نیمه تراوا به دو قسمت تبدیل می شود:

الف - آب شیرین: كه محصول نهایی دستگاه آب شیرین كن می باشد.

ب- آب شور: كه حاوی املاح موجود در آب است.

دستگاه آب شیرین كن دارای اجزاء ذیل می باشد:

- غشا نیمه تراوا

- مخزن تحت فشار

- میكرو فیلتر ها

- سیستم كنترلر شامل سنجش PH ، هدایت الكتریكی ، سرعت جریان و دما

- پمپ فشار قوی

لازم به توضیح است برای آنكه غشا های مورد استفاده ( كه بخش اعظم هزینه این دستگاه را تشكیل می دهند)، به مدت زمان طولانی تر كار نمایند و استفاده بهینه از آنها گردد، معمولا" لازم است قبل از ورود آب بداخل دستگاه آن شیرین كن، از تجهیزات ذیل عبور داده شود:

الف - فیلتر شنی تحت فشار (جهت حذف ذرات معلق درآب)

ب‌- فیلتر كربن فعال (جهت حذف رنگ، طعم و بوی آب)

ج‌- سختی گیر (جهت حذف و یا پایین آوردن سختی ( در صورت لزوم )


اهمیت تصفیه آب

● چه برای مصارف آشامیدنی و چه برای مصارف صنعتی، معمولا آب طبیعی احتیاج به تصفیه دارد. تصفیه آب برای مصارف آشامیدنی هم آسان تر و هم ارزان تر از تصفیه آب برا ی مصارف صنعتی است. نگرانیهای اساسی در مورد آب آشامیدنی عبارتند از:

• باکتری های بیماری زا ( پاتوژن ها ) در آب.

• کمبود و یا وجود زیادی غلظت بعضی از یونها که در سلامتی انسان نقش دارند مانند: یون فلوئور. • ذرات معلق در آب.

• بو و مزه آب.

● دامنه نگرانی های اساسی در مورد آب های صنعتی بستگی به محل مصرف آب دارد. آب به صورت های متفاوت در صنایع وابسته مطرح می شود:

1- به عنوان ماده اولیه برای تهیه محصول نهایی، بدون اینکه تغییر شکل دهد.

2- به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنش شیمیایی تهیه محصول نهایی.

3- به عنوان حلال موادی که در واکنشهای شیمیایی شرکت می کنند.

4- به عنوان ماده واسطه انتقال حرارت از دمای زیر صفر( آب نمک ) تا دمای بخار آب.

5- به عنوان ماده ذخیره کننده انرژی.

6- به عنوان ماده واسطه جهت خارج کردن مواد ناخواسته (زائد).

7- به عنوان سپر محافظتی در برابر گرما و تشعشع آب سنگین( D2O ) مورد استفاده در نیروگاهها.

8- به عنوان ماده ای راحت و ارزان جهت استاندارد ساختن دستگاههای اندازه گیری دما،دانسیته و ویسکوزیته.

9- به عنوان ماده اصلی جهت مبارزه با آتش به جز در موارد استثنائی مثل مواد نفتی.

10- خصوصا در مهندسی شیمی و پترو شیمی، بسیاری از فرایندها 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.

● مطلوب ترین آب برای هر صنعتی آب بدون یون می باشد، اما هزینه تصفیه آب تا رسیدن به مرحله آب بدون یون بسیار زیاد است. برای هر صنعتی مطلوب ترین آب آن است که هزینه تصفیه آب کمتر از مخارج درمان عواقب زیان بخش ناخا لصی ها باشد که برای اکثر صنایع، رسیدن به این امر با تکیه بر استفاده از سیستم اسمز معکوس RO یا (Reverse Osmosis ) امکان پذیر می باشد. برخی اثرات زیان بخش ناخالصی های آب در صنعت:

1- تولید رسوب در دستگاه های حرارتی و دیگ بخار.

2- تولید بخار با کیفیت پایین.

3- خوردگی بویلرها و دیکر سیستم های حرارتی و لوله ها.

4- اتلاف مواد شیمیایی مانند صابون.

5- باقی گذاردن لکه روی محصولات غذایی و نساجی. ناخالصی های آب: تقریبا هر ماده ای در آب محلول است و این حلالیت به دما، فشار، PH ، پتانسیل شیمیایی و به غلظت نسبی دیگر مواد در آب بستگی دارد. در طبیعت این عوامل چنان به هم مربوط هستندکه کمتر می توان حلالیت ماده ای را در آب به طور دقیق پیش بینی کرد. در واقع آب یکی از مشهورترین حلال هاست. مخصوصا مواد قطبی( مثل نمک ها ) به مقدار زیادی در آب حل می شوند. از این رو آب به طور خالص در طبیعت وجود ندارد. آب همیشه در حال انحلال ، انتقال و یا رسوب گذاری است. بخار آب موجود در هوا، در اثر میعان به صورت باران در می آید که در موقع باریدن مقداری گردو خاک، اکسیژن، دی اکسید کربن و دیگر گازها را در خود حل می کند. در روی سطح زمین، آب مقداری از مواد معدنی را در خود حل کرده و همراه مواد دیگر به نقاط مختلف منتقل می کند. آب در هنگام نفوذ در لایه های مختلف زمین، قسمتی از مواد معلق و میکروبها را در در لایه های مختلف زمین از دست می دهد.

● ناخالصی های آب را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:

1- مواد معلق

2- گازها

3- نمکهای محلول

4- میکروب ها خصوصا اشریشیا کلیفرم (کلیفرم روده ای) ( E.coli coliform )

تکنولوژی های غشایی

فرآیندهای غشایی از روشهای نوین جداسازی هستند که بدون استفاده از تغییر فاز،اجزاء مورد نظر را از سیال جدا می نمایند.عدم تغییر فاز در طول فرایند جداسازی موجب می شود که جداسازی با صرف انرژی کمتری صورت گیرد. دو خصوصیت اصلی غشاها یعنی توانایی قابل توجه در انجام انواع جداسازی ها و حداقل مصرف انرژی، عوامل گسترش روزافزون فرایندهای غشایی می باشند. غشاها کاربرد های فراوانی در زمینه های مختلف علمی و صنعتی دارند که از جمله می توان به شیرین کردن آب دریا، دیالیز خون، تصفیه آب نظیر آب رودخانه، چشمه و چاه، تصفیه پساب های خانگی، تصفیه انواع پساب های صنعتی مانند تصفیه پساب صنایع نساجی، کاغذ سازی، چرم سازی، الکل سازی، تغلیظ شیر در کارخانجات پنیر سازی، تغلیظ آب میوه، جداسازس میکروارگانیسمها،استریل کردن مایعات، جداسازی پروتئین ها از آب پنیر، جداسازی گازهای ترش از گاز طبیعی، جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا، جداسازی اتیلن از گازهای خروجی واحد تولید پلی اتیلن، بهینه سازی محیط زیست، صنایع داروسازی و بیوتکنولوژی اشاره نمود. با توجه به اهمیت روزافزون آشنایی با فرآیندهای غشایی به بررسی و شناخت غشاهای اسمز معکوس می پردازیم.

فرآیند اسمز معکوس

سیستمهای فیلتراسیون غشایی با جریان متقابل از قبیل اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون انتخابات مناسبی جهت جایگزینی با فیلتراسیونهای سنتی و تیمارهای شیمیایی می باشند. با این وجود جهت دستیابی به بهترین عملکرد این سیستمها، توجهات دقیقی باید در مورد شرایط آب ورودی به این سیستمها مبذول داشت. بنابراین باید در مورد ویژگی آب ورودی به سیستم از اطلاعات کافی برخوردار باشیم. ویزگیهای انواع آبها جهت استفاده از دستگاههای اسمز معکوس برای تصفیه آب ابتدا باید خصوصیات آبهای گوناگون و ناخالصی های موجود را شناسایی و مطالعه نمود، لذا در ذیل به ذکر ویزگیهای انواع آب می پردازیم:

الف- ویژگی آبهای زیرزمینی

• مواد معلق در آنها کم است.

• معمولا مواد آلی بسیار کم دارند.

• ممکن است دارای ذرات شن باشند.

• این آبها 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.

• دی اکسید کربن ممکن است در این آبها زیاد باشد و PH این آبها معمولا 9/7 – 9/6 می باشد. • آب چاههای خیلی عمیق معمولا عاری از میکوبها و دیگر میکروارگانیسمها می باشد ولی آب چاههای کم عمق معمولا آلوده به میکروارگانیسمها هستند.

• به خاطر انحلال جزئی مواد معدنی، معمولا این آبها دارای املاح زیاد می باشند حدود ppm 500 که بیشترین جزء آن بی کربنات کلسیم است.

• این آبها معمولا سخت هستند ولی سختی آنها موقتی است( سوافات و نیترات کلسیم و منیزیم.( ب- ویژگی آبهای سطحی:

1- زلال نیستند. 2

-2- PH این آبها حدود 8-7 است.

3- مواد عالی موجود در این آبها در نقات مختلف متفاوت است.ممکن است حاوی دترجنت ها، نفت، روغن و فلزات سنگین باشند.

4- معمولا آلوده به میکروارگانیسمها هستند.

5- مقدار آمونیاک، فنل و نیترات این آبها ممکن است زیاد باشد.

6- اگر آبهای سطحی از آبهای کشاورزی ناشی شوند، معمولا دارای نیترات و فسفات قابل توجهی هستند، بویژه در مناطقی که از کودهای شیمیایی استفاده می شود.

ج- ویژگی آبهای شور:

1- مقدار املاح این آبها بسیار زیاد و معمولا بیشتر از ppm 1000 می باشد.

2- غلظت یون کلر و سدیم این آبها بسیار زیاد و معمولا بیش از ppm 500 است. پیش تصفیه آب ورودی به سیستم می تواند عمر غشاء 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 غشاء با جریان متقابل را مورد آزمایش قرار دهید. به زبان ساده، سیستمهای فیلتراسیون جریان متقابل، جریان درون ریز را به دو جریان برون ریز یعنی Permeate و Concentrate تقسیم و جداسازی می کند. Permeate آن قسمت از جریان است که از غشاء نیمه تراوا عبور می کند. جریان Concentrate (تلغیظ شده ) دربرگیرنده آن اجزایی است که توسط غشاء پس زده شده است. اساسی ترین مزیت فیلتراسیون جریان متقابل، قابلیت آن برای کارکرد پیوسته و مداوم با سیستم پاکسازی خودبه خود است.

اساس كار اسمز معكوس:

اگر یك غشا نیمه تراوا بین دو محلول با غلظتهای متفاوت قرار گیرد، مقداری از حلال از یك طرف غشا به طرف دیگر منتقل می شود. جهت طبیعی حركت حلال به گونه ای است كه محلول غلیظ تر رقیق می شود، سپس آب خالص از غشا عبور كرده و وارد آب شور می شود. اگر به سیستم اجازه رسیدن به تعادل داده شود، در ان صورت سطح اب نمك 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 معكوس، آب خام ( تصفیه شده ) توسط پمپ به داخل محفظه ای كه دارای غشا نیمه تراوا می باشد، رانده می شود و چون ناخالصی ها قادر به عبور از غشا نیستند از اینرو در یك طرف غشا، آب تقریبا خالص و در طرف دیگر ان آب تغلیظ شده از ناخالصی ها وجود خواهد داشت این فرآیند برای تهیه اب اشامیدنی از ابهایی كه حاوی املاح معدنی زیلد و ناخالصی های آلی می باشند، بسیار مناسب بوده و حتی قادر است از آب دریا با ( ppm 5000 TDS ) و نیز از ابهای شور، آب آشامیدنی تهیه كند. روش اسمز معکوس 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. به دلیل این طیف وسیع جداسازی روش اسمز معکوس یک فرآیند مهم در زمینه تیمارهای آب است. این روش به هایپرفیلتراسین ( Hyper filtration ) نیز معروف می باشد، بدین ترتیب که با استفاده از این روش ذراتی به کوچکی یونها را نیز می توان جدا کرد. جهت زدودن نمکها و سایر ناخالصی های آب و بهبود رنگ، طعم و مزه می توان از این روش بهره گرفت. لازم به ذکر است که بیش از یک قن است که این تکنولوژی شناخته شده است ولی تا شصت سال اخیر یعنی تا زمانی که غشاء های خاص توسعه نیافته بودند، این تکنولوژی گسترش چندانی پیدا نکرده 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 تکنولوؤی در دفع باکتری ها، پیروژن ها و آلودگی های آلی بسیارموثر است. همانگونه که ذکر شد روش اسمز معکوس به عنوان Hyper filtration نیز نامیده می شود که دقیق ترین و ریز ترین سیستم فیلتراسیون شناخته شده می باشد. این تکنولوژی از انتقال ذراتی به کوچکی یونهای منفرد حل شده در محلول نیز جلوگیری می کند.سیستم اسمز معکوس قادر به جداسازی باکتریها، نمکها، قندها،پروتئین ها، ذرات، رنگ ها و سایر موادی است که دارای وزن مولکولی بیش از 250-150 دالتون باشند، لازم به ذکر است که جداسازی یون ها با اسمز معکوس به کمک ذرات باردار انجام می شود. این مطلب بدین معنی است که یونهای حل شده که دارای بار می باشند مانند نمک ها، احتمال آن که توسط غشاء پس زده شوند نسبت به آنهایی که دارای بار نمی باشند مانند مواد آلی بسیار بیشتر است. به علت آن که سیستم اسمز معکوس در مقایسه با سایر روشها در درجه حرارت پایین تر و با انرژی مقرون به صرفه ای کار می کند،کاربرد های فراوانی مانند نمک زدایی، تیمار پسابها، بازیافت املاح معدنی، تغلیظ آب پنیر و سایر محصولات غذایی و مهمتر از همه در خالص سازی آب دارد. در سالهای اخیر سیستم اسمز معکوس به میزان فراوان در فرآوری آب مورد نیاز جهت دیالیز در بیمارستانها و جهت کارخانجات تولیدی دارویی و بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر این، روش اسمز معکوس قادر به تولید آبی خالص جهت استفاده در تزریق( EFI )( Water For Injection ) و برای آماده سازی محلولهای پراگوارشی و پراروده ای است.

محاسن سیستم RO

• سیستم پیوسته و مداوم ( Continues ) 24 ساعت در شبانه روز

• قابلیت دریافت ورودی با) TDS کل مواد جامد محلول) بالا ( Total Dissolved Solid )

• میزان بازدهی بالا در کل سیستم

• نرخ بالای بازیافت آبهای آلوده تا 98% منابع ورودی بر اساس میزلن املاح و ناخالصی های موجود

• مصرف انرژی پایین

• نیاز به حداقل شستشو

• جلوگیری از عبور سلیکا تا 90%

• سادگی فرآیند تنها فاکتور پیچیده, کنترل آب ورودی به سیستم جهت به حداقل رساندن احتیاجات مداوم جهت پاکسازی غشاء ها می باشد.

• ظرفیتهای تولید متعدد

• پایین بودن هزینه نگهداری سیستم

• عدم بکار گرفتن مواد زیان بخش برای انسان در این سیستم

• مصرف پایین انرژی در سیستم

• استفاده از حداقل مواد شیمیایی در سیستم اسمز معکوس

• از بین بردن تمامی آلاینده ها از قبیل آلاینده های آلی، غیر آلی و میکروبی

• امکان استفاده از منابع نامتناهی و قابل اطمینان یعنی آب دریاها در این سیستم

• عدم تحمیل هر گونه آثار منفی به محیط زیست

• پایین بودن هزینه نصب و راه اندازی سیستم

• قابلیت جداسازی آلاینده هایی که به آب رنگ، مزه و بوی نامطلوبی می دهند از قبیل طعم های قلیایی و نمکی که بوسیله کلریدها و سولفات ها ایجاد می گردند.

• قابلیت جداسازی پاتوژن فوق العاده خطرناک به نام Cryptosponolium که باعث ایجاد بیماری مهلک و خطرناک میشود.

• تولید خالص تری آب که آب تولیدی توسط این سیستم مورد تایید NASA قرار گرفته و کاملا با استانداردهای جهانی مطابقت دارد. خاصیت بسیار عالی حلالیت آن، 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 استکه نوشیدن آب حاصل از سیستم اسمز معکوس به مدت طولانی به بهبود کارکرد سیستم های بدن و سلامتی کمک شایانی می کند.

• قابلیت جداسازی سمی تری عناصر و مواد مضر برای سلامتی انسان از قبیل کادمیوم، سرب، سیانید، ارسنیک و فنل توسط این سیستم.

دستگاه آب شیرین كن [PIN - 204]

(Reverse Osmosis: R.O)دستگاه آب شیرین كن

بدلیل كمبود آب قابل آشامیدن، امروزه از سیستم های آب شیرین كن به میزان وسیعی استفاده می گردد. لازم به توضیح است در پاره ای از موارد نیز این دستگاه جهت تامین آب مورد نیاز صنایع (با استانداردهای كیفی مشخص) نیز استفاده می گردد.

لزوم استفاده از دستگاه های آب شیرین كن عمدتا" بدلیل TDS ) كل جامدات محلول) بالای آب می باشد. جدول ذیل حدود مجاز TDS آب برای مصارف گوناگون را مشخص نموده است.

اساس كاركرد دستگاههای آب شیرین كن ، عبور آب از غشاء نیمه تراوا است، كه نا خالص آب را از آن جدا می نماید. آب با فشار بالا تر از فشاراسمزی، با عبور از غشاء نیمه تراوا به دو قسمت تبدیل می شود:

الف - آب شیرین: كه محصول نهایی دستگاه آب شیرین كن می باشد.

ب- آب شور: كه حاوی املاح موجود در آب است.

دستگاه آب شیرین كن دارای اجزاء ذیل می باشد:

- غشا نیمه تراوا

- مخزن تحت فشار

- میكرو فیلتر ها

- سیستم كنترلر شامل سنجش PH ، هدایت الكتریكی ، سرعت جریان و دما

- پمپ فشار قوی

لازم به توضیح است برای آنكه غشا های مورد استفاده ( كه بخش اعظم هزینه این دستگاه را تشكیل می دهند)، به مدت زمان طولانی تر كار نمایند و استفاده بهینه از آنها گردد، معمولا" لازم است قبل از ورود آب بداخل دستگاه آن شیرین كن، از تجهیزات ذیل عبور داده شود:

الف - فیلتر شنی تحت فشار (جهت حذف ذرات معلق درآب)

ب‌- فیلتر كربن فعال (جهت حذف رنگ، طعم و بوی آب)

ج‌- سختی گیر (جهت حذف و یا پایین آوردن سختی ( در صورت لزوم )

ساخت دستگاه آب شیرین کن خورشیدی توسط محققان ایرانی
جام جم آنلاین: دستگاه آب شیرین کن خورشیدی بر اساس روش رطوبت زنی و رطوبت گیری از هوا توسط پژوهشگران دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیر کبیر طراحی و ساخته شد.



به گزارش خبرگزاری مهر ، آیت الله قره قانی دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد به بازده بالای این آب شیرین کن ها در مقایسه با آب شیرین کن های حوضچه ای موجود در ایران اشاره کرد و افزود: در آب شیرین کن طراحی شده، گرمایی که آب در مرحله تقطیر از دست می دهد برای پیشگرم کردن آب داخل کندانسور مورد استفاده قرار می گیرد.

مجری طرح به مراحل کار دستگاه اشاره کرد و گفت: در این دستگاه آب شور از قسمت ورودی وارد کندانسور دستگاه می شود. پس از انجام عملیات مربوطه وارد آبگرم کن خورشیدی می شود.

در آبگرم کن خورشیدی آب به 70 الی 80 درجه سانتی گراد می رسد. این آب سپس به محفظه رطوبت زنی وارد می شود در این محفظه آب گرم شده به صورت پاششی روی صفحات رطوبت زنی ریخته می شود.

وی گفت: همزمان هوا از قسمت پایین به وسیله یک دمنده دمیده می شود و آب با هوایی که روی این محفظه رطوبت زنی جریان دارد تبادل جرم و حرارت می کند. در طی این فرآیند دمای هوا افزایش پیدا می کند.

آب شور نیز که غلظت نمک آن افزایش یافته است از سیستم خارج می شود و هوای گرم که رطوبت آن افزایش یافته پس از ورود به محفظه کندانسور و کاهش دما رطوبت خود را از دست داده و آب شیرین بدست می آید.

قره قانی در مورد اجزای تشکیل دهنده آب شیرین کن اظهار داشت: این آب شیرین کن از یک کندانسور ، یک آبگرم کن ثابت خورشیدی قسمت رطوبت زنی ، بخش پاششی، پمپ آب و اتصالات آن تشکیل شده است.

دانشجوی این دانشگاه اظهار داشت: این آب شیرین کن از قابلیت تولید 10 الی 20 لیتر آب شیرین در روز برخوردار است و می توان از آن برای تهیه آب گرم خانه ها، حمام ها و واحدهای کوچک ساحلی استفاده کرد.