مقایسه روشهای پیشرفته تصفیه آب
روشهای پیشرفته تصفیه آب، شامل فرایندهایی است که منجر به تهیه آب تقریبا خالص می شوند. بنابراین تقدم زمانی شناخت این روشها ملاک نیست . برای مثال فرایند تقطیر با آنکه خیلی قدیمی تر از روش آهک زنی می باشد به عنوان یکی از روشهای پیشرفته تصفیه آب مطرح می شود. روشهای تصفیه آب به طور کلی شامل فرایندهای زیر هستند.
1- تقطیر
2- تصفیه آب با سیستم رزینی
3- اسمز معکوس RO
4- الکترودیالیز EDI.
1. تقطیر(Distillation)
در فرایند تقطیر به آب خام آنقدر حرارت داده می شود که به صورت بخار درآید. سپس بخار حاصله را میعان کرده تا آب تقریبا بدون ناخالصی ناشی از نمک ها بدست آید.
مزایا :
• تقطیر یک روش تصفیه آب است که تمام عوامل بیماریزا (باکتری، ویروس و …) و تقریبا تمامی مواد محلول در آب را حذف می کند. البته در عمل به خاطر حمل ذرات مایع توسط بخار ممکن است مقداری دی اکسید کربن یا آمونیاک وجود داشته باشد.
• هدایت الکتریکی آب تصفیه شده با این روش حدود µs/cm 0.66 – 4 در دمای 25 درجه سانتی گراد می باشد.
• در این روش می توان از هر نوع آبی ( آب لب شور، آب شور، آب دریا) به عنوان آب خام استفاده کرد.
معایب :
• تقطیر یک روش بسیار پرهزینه و پر دردسر برای تصفیه آب صنعتی است. به همین دلیل عمدتا برای مصرف صنعتی چندان مورد استفاده قرار نمی گیرد.
2. تصفیه آب با سیستم رزین تبادل یونی (Ion exchange resins)
رزین تبادل یونی تصفیه آب یک ماده الکترولیت معمولا جامد است. بنیان یک دانه رزین، شامل یک شبکه پلیمری است که به برخی از نقاط آن، گروه یونی غیرمتحرک چسبیده است. این گروه های یونی باعث حذف ناخالصی ها و تصفیه آب می گردند.
مزایای سیستم رزینی تعویض یونی
• در این روش می توان آب با هرکیفیت دلخواه و مورد نظری تهیه کرد.
• استفاده از رزین تبادل یونی برای حذف نمک در محلول های فوق العاده رقیق، ارزان ترین و مناسب ترین روش است.
معایب سیستم رزینی تبادل یونی
• استفاده از این روش در مواقعی بیشتر کاربرد دارد که بار مواد آلی و کدورت آب خام کم باشد. در غیر اینصورت هزینه تصفیه مقدماتی بالایی خواهد داشت.
• برای استفاده مطلوب تر باید غلظت املاح آب کمتر از 400 میلی گرم در لیتر باشد.
• با افزایش غلظت نمک، هزینه تصفیه آب به سرعت افزایش پیدا می کند.
3. اسمز معکوس Reverse Osmosis) – RO)
یکی از رایج ترین و پرکاربرد ترین روشهای تصفیه آب استفاده از دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس می باشد. با این فرایند می توان کل مواد محلول در آب را تا 99% کاهش داد. حذف عوامل بیماریزا 100% است. گرچه در عمل بخاطر آب بندی نبودن قسمت های مختلف، ممکن است اندکی از این عوامل در آب تصفیه شده دیده شود.
مزایای آب شیرین کن صنعتی اسمز معکوس
• اسمز معکوس، اقتصادی ترین روش برای تصفیه آب آشامیدنی می باشد.
• برای تصفیه هر نوع آب خام می توان از آب شیرین کن اسمز معکوس RO استفاده کرد.
معایب دستگاه تصفیه آب صنعتی اسمز معکوس
• دستگاه تصفیه آب اسمز معکوس RO برای ظرفیت های کم و دستگاههای کوچک دارای راندمان پایین است. بدین معنی که آب دور ریز دستگاه بیشتر از آب تصفیه شده می باشد.
4. الکترودیالیز Electrodeionization) – EDI)
در روش الکترودیالیز EDI یون های ماده حل شده (ناخالصی ها) هستند که از غشاء عبور می کنند. این دقیقا عکس حالتی است که در اسمز معکوس اتفاق می افتد. در نتیجه هرچه ناخالصی بیشتر باشد، اتلاف انرژی در الکترودیالیز بیشتر از اسمز معکوس RO است. آبهای شور تا ppm 7000 را هم می توان با الکترودیالیز تصفیه کرد. با این وجود تصفیه آب هایی با TDS کمتر از ppm 2000 ، راندمان اقتصادی بهتری دارد.
مزایای تصفیه آب الکترودیالیز
• برای ناخالصی ها با غلظت حدود ppm 500 اقتصادی ترین روش می باشد.
معایب سیستم تصفیه آب الکترودیالیز
• الکترودیالیز فقط قادر به جداسازی یون های معدنی می باشد. حذف ناخالصی های غیریونی و مواد کلوئیدی آلی و … با این روش مطلوب نیست.
• الکترودیالیز به برق مستقیم با ولتاژ بالا نیاز دارد.
در مقایسه روشهای پیشرفته تصفیه آب بایستی علاوه بر کارایی سیستمها، صرفه اقتصادی برای صنایع نیز در نظر گرفته شود.
