الکترو دیانیزاسیون (EDI)

الکترو دیانیزاسیون (EDI)
RO di water system
EDI Water Treatment System, EDI System, EDI Machine, EDI Equipment -  Guangzhou Qingqing Water Treatment Equipment Co., Ltd
EDI یک فرایند الکترو شیمیایی پیوسته برای تصفیه آب است که در آن یون ها از میان غشاء ها و بسترهای رزینی مختلط و نیز با استفاده از برق DC در ولتاژهای خاص عبور می کنند، این فرآیند جایگزینی برای عملیات احیای استاندارد با استفاده از مواد شیمیایی اسیدی و بازی است.

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

دستگاه EDI شرکت Cal Water ، دارای 2 مدول با ظرفیت 20 GPM

در این شکل تصویری از یک دستگاه EDI ساده نشان داده شده است که دارای دو مدول بوده و در آن از سمت راست به ترتیب شیرهای ورودی و خروجی، دستگاه های فشارسنج، جریان سنج، شیرهای نمونه گیری و نیز یک عدد دستگاه اندازه گیری برای سنجش کیفیت آب نمایان است. این واحد EDI ، دستگاه ساده ای است که در قیاس با سیستم های بدون یون کننده (دمین) با بسترهای رزینی مختلط و اتوماتیک مشابه، فضای کمتری را اشغال می کند. با استفاده از این دستگاه، دیگر نیازی به استفاده از مواد شیمیایی قوی و مراحل خنثی سازی وجود ندارد.
Edi Electrodeionization Pure Water Purification System | Onelynn

فرآیند EDI

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

یک واحد از دستگاه EDI ، دارای تعدادی محفظه باریک است که برای انجام فرآیند تصفیه آب، متناوباً از رزین پر می شوند و آب غلیظ که دارای ناخالصی هست از میان آنها عبور می کند. غشاهای مخصوص یونی که در آنها کاتیون ها در یک طرف و آنیون ها در طرف دیگر قرار گرفته اند، این محفظه ها را از یکدیگر جدا می کنند.
یک غشاء کاتیونی مخصوص، فقط اجازه می دهد که یون های دارای بار مثبت عبور کنند و از عبور یون هایی که دارای بار الکتریکی منفی هستند جلوگیری می نماید. غشای مخصوص آنیونی به صورت معکوس عمل می کند. هیچ کدام از این غشاها به آب اجازه عبور نمی دهند.
الکترودهایی که دارای برق DC با ولتاژ بالا هستند در هر دو طرف محفظه هایی که حاوی رزین و آب غلیظ هستند، قرار دارند. بر حسب سلیقه هر شرکت سازنده، در یک سلول EDI، بین 4 تا 10 محفظه ی رزین می تواند قرار بگیرد.
همچنانکه آب شروع به گذشتن از میان سلول می کند، یونهای باردار موجود در آب در داخل محفظه رزینی، توسط رزین تبادل کننده یونی به دام می افتند. زمانی که از برق با ولتاژ 200 تا 400 VDC در درون سلول استفاده می شود، ناخالصی های آنیونی (با بار منفی) و کاتیونی (با بار مثبت) که بدام افتاده اند، در سرتاسر بستر یونی به سمت الکترود مناسب شروع به حرکت می کنند. این یونها سپس از میان غشاهای مخصوص یونی عبور کرده و به سمت محفظه ی آب غلیظ حرکت می کنند. در محفظه آب غلیظ، این یونها بوسیله غشاهایی که دارای بار الکتریکی مخالف هستند و بر روی محفظه رزینی مجاور قرار دارند، نگه داشته می شوند و در نتیجه در جریان مربوط به آب غلیظ به دام می افتند.

استانداردهای لازم برای آب خوراک دستگاه EDI

•    کیفیت آب خوراک RO : 30 ppm یا بهتر
•    سختی آب : 0.1 ppm
•    آهن (Fe+++) : 0.05 ppm
•    کلر / کلرآمین آزاد :‌0.01 ppm
•    حداکثر فشار ورودی :‌80 psi
•    حداکثر دمای ورودی : 90°F

کیفیت آب تولید شده توسط دستگاه EDI معمولی

دستگاه های EDI آبی با کیفیت بالا، معمولاً بین 16 تا 18 Megohms/cm³ ، تولید می کنند.
توجه: مقدار سیلیس و کربنات موجود در آب خوراک، تعیین کننده کیفیت آب تولید شده می باشد.

پس تصفیه EDI

اگر از آبی با کیفیت 18.3 megohms بخواهیم آب با کیفیت بسیار بالا تولید کنیم، باید از سیستم میکس بد با توان خالص سازی زیاد، بالغ بر 500000 گالن در هر فوت مکعب رزین، قبل از مرحله تبادل استفاده کنیم.

خلاصه
استفاده از مبدلهای بدون یون کننده و قابل حمل که عملیات احیای آنها در خارج از محل انجام می شود، بهمراه دستگاه EDI بسیار جالب می باشد. مهم نیست که آب با چه کیفیتی منظور نظر باشد، و درصورت لزوم همراه با RO/EDI و PEDI ، استفاده کننده مجبور نخواهد بود که با مواد شیمیایی خطرناک سر و کار داشته باشد و با مشکل دورریز پساب حاصل از عملیات احیا مواجه نمی شود. ترکیب این فن آوری ها، روشی مطمئن و مقرون بصرفه می باشد.

کاربردهای EDI

•    نیروگاه / تاسیسات
•    بیوتکنولوژی / داروسازی
•    نیمه هادی ها / الکترونیک
•    پرداخت کردن سطوح ( صنایع خودرو سازی و غیره)
•    کالاهای مصرفی / وسایل تزئینی
•    صنایع معمولی

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

سلول شرکت Electropure

  دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

سلول شرکت General Electric

گزینه های مربوط به طراحی سیستم
EDI یک جایگزین بسیار خوب برای دستگاه های بدون یون کننده ای است که در محل احیا می شوند، این دستگاه بدون استفاده از مواد شیمیایی، مواد جامد حل شده موجود در آب تصفیه شده توسط سیستم اسمز معکوس را جدا می کند. EDI هم دارای ایمنی بیشتر بوده و هم مصرف کننده ها رغبت بیشتری در استفاده از آن بجای دستگاه بدون یون کننده دارند، زیرا در این دستگاه ها برای انجام عملیات احیا باید مواد شیمیایی احیا کننده ی قوی همچون اسید سولفوریک و سود سوزآور را ذخیره کرده و مورد استفاده قرار داد.
در دستگاه EDI مقدار بازیابی معمولی 90 درصد است و کیفیت متوسط آب از 17 megohms فراتر است، که این هر دو برای یک دستگاه تصفیه آب بسیار عالی می باشد. اما در مورد کاربردهای خاص و معین، تلاش می شود که طرح اصلی بگونه ای تغییر کند که هر دوی این موارد بهبود یابند.
در ادامه فهرستی از طرح های موجود و طرح های اصلاح شده ای که با موفقیت اجرا شده اند، آورده شده است:
A.    سیستم اصلی
B.    تزریق آب نمک
C.    برگرداندن آب غلیظ
D.    بازیابی آب غلیظ
E.    ترکیب RO/EDI

سیستم اصلی

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

پایین بودن هزینه و سادگی از ویژگی های طرح اصلی است. اتصالات آب، سیم کشی الکتریکی و بهره برداری از سیستم ساده می باشد. زمانی که اصول بهره برداری از EDI به کاربر تفهیم شود، عملکرد درست و طول عمر طولانی تجهیزات در EDI و اجزای آن تضمین می گردد.

تزریق آب نمک

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

از محلول آب نمک رقیق بعنوان حلال انتقال دهنده آب غلیظ، برای جدا کردن یونها استفاده می شود. در این ایده از آب نمک کمک گرفته می شود تا به جدا شدن الکترولیتهای ضعیف تر کمک گردیده و کیفیت آب ارتقا یابد.

برگرداندن آب غلیظ

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

برگرداندن آب غلیظ همانند تزریق آب نمک، موجب زیادتر شدن TDS محلولی می شود که بعنوان حلال انتقال دهنده آب غلیظ برای جدا شدن یونهای جابجا شده مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ایده ای است که در آن با افزایش TDS به حذف الکترولیت های ضعیف تر کمک کرده و کیفیت آب را بهتر می کند.

بازیابی آب غلیظ

دستگاه تصفیه آب ممبران الکترو دیانیزاسیون (EDI)

از بازیابی آب غلیظ برای اصلاح آبی استفاده می شود که یونهای حذف شده در دستگاه EDI را حمل می کند. این آب غلیظ متناوباً از آبی که وارد دستگاه RO می شود و قبل از واحد EDI قرار دارد، بهتر می شود. بازیابی آب غلیظ برای دستگاه EDI این امکان را فراهم می کند که پساب تولید نکند و جریان الکترولیت خارج شده معمولاً 1 درصد آب خوراک یا کمتر از آن باشد.

ترکیب RO/EDI

 ترکیب ممبران RO و دستگاه تصفیه آب EDI

ترکیب سیستم RO و EDI بر روی یک پایه امری عادی است. در مواردی که آب تصفیه شده توسط سیستم RO کیفیت چندان مناسبی ندارد و نیز استفاده از سیستم دمین ضروری است، از این ترتیب قرار گیری بطور گسترده ای استفاده می شود.
ویژگی های استاندارد اخذ شده از بیشتر تولیدکنندگان به قرار زیر می باشد:
•    ظرفیتهای جریانی سلول EDI از 1 تا 20 GPM برای هر مدول
•    یکسو کننده های جریان برق 400 VDC با قابلیت تنظیم
•    اتصالات جوشی سیستم لوله کشی، جریان خوراک، آب تولید شده و حسگرها همگی از نوع Schedule 80 PVC می باشند، گزینه های دیگری نیز برای جنس آنها وجود دارد.
•    فشارسنج های SS آکنده از مایع
•    نمایشگر هدایت الکتریکی برای نشان دادن کیفیت آب خروجی
•    شیرهای کنترل کننده، فشارسنج ها و روتامتر برای نشان دادن شدت جریان برای مسیر مربوط به پساب و الکترولیت، برای هر سلول بصورت مجزا
•    قاب از جنس کربن استیل با پوشش اپوکسی
•    صفحه کنترل
گزینه های موجود اخذ شده از بیشتر تولیدکنندگان:
•    انتخاب هایی برای دستگاه های EDI به تعداد زیاد: سلول های صنعتی استاندارد، سلول هایی مناسب برای صنایع دارویی
•    یکسو کننده های هوشمند جریان برق 400 VDC
•    نمایشگرهای هدایت الکتریکی دو کاناله برای نشان دادن کیفیت آب ورودی و خروجی
•    کنترل PLC ، برنامه ریزی شده برای بهره برداری خودکار / w / اتصال Ethernet (یکی از فناوریهای مبتنی بر Frame در شبکه‌های رایانه برای شبکه‌های محلی (LAN) می‌باشد)
•    کنترل کننده ها با صفحات نمایشی لمسی
•    قاب و پایه از جنس استیل ضد زنگ یا کربن استیل با پوشش پودری
•    صفحه کنترل با پوشش اپوکسی سفید
•    نمایشگر الکترولیت با صفحه ای که از پشت به آن نور تابانده می شود و قابل روئیت می باشد.
•    جریان سنج های توربینی و پارویی (paddle wheel)
•    حسگرهای دما و فشار
•    چرخش جریان آب غلیظ با حسگرهایی برای هدایت الکتریکی و شدت جریان
•    اتصالات جوشی سیستم لوله کشی، جریان خوراک، آب تولید شده و حسگرها از جنس پلی پروپیلن یا PVDF هستند.
•    اتصالات بهداشتی از جنس استیل TriClover
•    فشارسنج های SS پر شده با مایع w/ محافظ اندازه گیرها

مزیت های دستگاه EDI

•    اگر دستگاه EDI پس از دستگاه RO قرار بگیرد، بطور مؤثری جایگزین سیستم های بدون یون کننده ای می شود که با استفاده از مواد شیمیایی احیا می شوند و اقدامات مرتبط با مواد شیمیایی و عملیات احیا و همچنین زحمت ناشی از اجرای آنها حذف می گردد.
•    غشاها و جریان الکتریسته جایگزینی برای استفاده از مواد شیمیایی و عملیات تکراری احیا می باشند.
•    در مقایسه با سیستم های معمولی تبادل کننده یونی با قابلیت احیا، دستگاه های EDI از نظر مکانیکی ساده تر هستند.
•    دستگاه های EDI می توانند بطور پیوسته هفت روز در هفته و 24 ساعته و بدون وقفه برای انجام عملیات احیا در سیستم بدون یون کننده، مورد استفاده قرار گیرند.
•     تمامی عملیات مربوط به خنثی سازی پساب اسیدی و قلیایی خطرناک که در اثر انجام مراحل احیای شیمایی سیستم بدون یون کننده تولید می شوند، توسط سیستم EDI حذف می گردد زیرا مقدار بسیار زیادی از نمک ها از سیستم تخلیه می گردند.
•    به عنوان یک نتیجه، بکارگیری قوانین مربوط به محل کار و ایمنی از طرف کارفرما، و نیز تقاضای بیشتر برای قوانین دقیقتر مرتبط با سلامت، امنیت و انجام کار، هزینه بهره برداری از دستگاه های بدون یون کننده مبتنی بر استفاده از مواد شیمیایی را بیشتر می کند. استفاده از دستگاه EDI این مشکل را مرتفع می سازد.

اسپری نازل (spray nozzle)

اسپری نازل (spray nozzle)

Spray Nozzles | Spray Nozzle Engineering Information | Spray | Nozzles

 

Dust Control Spray Pattern & Type - Monitor Spray Nozzles & Systems

افشانک یا نازل پاشش (spray nozzle) وسیله‌ای دقیق است که پراکندگی مایع و تبدیل شدن به اسپری را تسهیل می کند. از نازل ها به سه منظور استفاده می شود: توزیع مایع بر روی یک ناحیه، افزایش سطح تماس مایع و ایجاد نیروی ضربه روی یک سطح جامد. نازل های پاشش از چند ویژگی مختلف برای توصیف نوع پاشش استفاده می کنند.
اسپری نازل‌ها را می‌توان بر اساس انرژی ورودی مورد نیاز برای اتمیزه شدن، یا همان تجزیه سیال به قطرات، طبقه بندی کرد. اسپری نازل‌ها می‌توانند یک یا چند خروجی داشته باشند. یک نازل با چند خروجی به عنوان نازل شاخه‌ای شناخته می‌شود.

Spray Nozzles | PNR

انواع الگوهای پاشش
در نازل های میکس داخلی دو سیال در داخل افشانک با هم تماس پیدا می‌کنند. تلفیق گاز با سرعت بالا و مایع با سرعت کم جریان مایع را به قطرات ریز تجزیه می‌کند و یک اسپری با سرعت بالا تولید می‌کند. این نوع اسپری نازل‌ها نسبت به اتمایزر ترکیب خارجی از میزان گاز اتمیزه کمتری استفاده می‌کنند و برای جریان‌های دارای ویسکوزیته بالاتر مناسب‌تر هستند.

در نازل های میکس خارجی سیالات خارج از سطح نازل با هم تلفیق می‌شوند. این نوع نازل پاشش ممکن است به مقدار هوا و افت فشار هوای اتمیزه کردن بیشتری نیاز داشته باشد زیرا تلفیق و اتمیزه شدن مایع در خارج از نازل انجام می‌شود. افت فشار مایع برای این نوع افشانک‌ها کمتر است، که گاهی اوقات مایع به دلیل مکش ناشی از اتمیزه کننده‌های هوا به داخل نازل کشیده می‌شود. اگر مایعی که قرار است اتمیزه شود حاوی ذرات جامد باشد، اتمایزر میکس خارجی بیشتر مورد ترجیح خواهد بود.

فاکتورهای کارایی نازل

کاربرد افشانک ها

فرمول نازل

صنایع فولاد -صنایع غذایى -پتروشیمى -فرآورى سیمان -صنایع شیمیایى -صنایع آتش نشانى -شستشوى صنعتى -صنایع کاغذ سازى -خنک کارى هاى صنعتى صنایع مورد استفاده اسپرى نازل بر اساس شرایط و محیط کارى مى بایست به گونه ایى انتخاب گردد که بیشترین کارایى و طول عمر را داشته باشد. یک اسپرى نازل بر اساس 7 فاکتور کلیدى مهم انتخاب میگردد: انتخاب نوع پاشش – نوع مایع کارى – فشار – فلوریت – زاویه پاشش – اندازه قطرات و نوع اتصال. همچنین در بسیارى از صنایع نوع جنس اسپرى نازل مهم مى باشد که معمولا نازل ها از متریال استینلس استیل – برنجى یا پلاستیک متناسب با نوع و محیط کار متغیر مى باشند.

افشانک های تک سیاله یا هیدرولیک از انرژی جنبشی مایع برای تجزیه آن به قطرات ریز استفاده می‌کنند. این نوع نازل پاشش پر استفاده نسبت به دیگر انواع در تولید سطح تماس از لحاظ مصرف انرژی بازده بهتری دارد. با افزایش فشار سیال، جریان از طریق نازل افزایش می‌یابد و اندازه قطرات کاهش می‌یابد.

اسپری نازل های دو سیاله : قطرات مایع در اسپری نازل های دو سیاله با تعامل گاز سرعت بالا و مایع، اتمیزه می‌شوند. بیشتر مواقع از هوای فشرده به عنوان گاز اتمیزه کننده استفاده می‌شود، اما گاهی از بخار یا گازهای دیگر نیز استفاده می‌شود. بسته به نقطه‌ی ترکیب جریان گاز و مایع نسبت به سطح نازل، انواع مختلف نازل های دو سیاله را می‌توان در میکس داخلی یا میکس خارجی دسته بندی کرد.

 

نازل دوسیاله (Air Atomizing)

در نازل های Air Atomizing (یا نازل دو سیال) از هوای فشرده استفاده می شود تا سیال عبوری که عمدتا آب می باشد را به بهترین شکل ممکن اتومایزه کند. سایز قطرات تولیدی در این نوع نازل عموما بسیار کوچک می باشد ولی به دلیل نیاز به هوای فشرده، استفاده از آنها نیازمند تجهیزات جانبی خاصی می باشد. به دلیل استفاده از هوای فشرده نیازی به بالا بردن فشار سیال مایع نیست لذا می توان از پمپ های فشار پایین برای تامین فشار مورد نیاز در این نوع نازل نیز استفاده نمود.

این نوع نازل ها در انواع مختلفی موجود می باشند که مطابق کپ های انتهایی مایع و هوا که برای آنها انتخاب می شود می توانند الگوهای پاشش مختلفی  همچون Full cone, Hollow Cone, Flat Fan را ایجاد نمایند.

نازل دو سیال از بخش های مختلفی مطابق شکل زیر تشکیل شده است. بدنه اصلی (آیتم 5) در بر گیرنده دو پورت ورودی هوا و مایع می باشد. همچنین کپ های مختلف برای سیال هوا و مایع ( آیتم های 2 و 3) می توان برای این نازل تعبیه نمود تا الگوهای پاشش مختلف و نیز دبی و فشار متفاوتی را تامین نماید. علاوه بر این، می توان بعنوان آپشن، سوزن قطع کن، سوزن تمیز کاری و یا ترکیبی از این دو را نیز به نازل اضافه نمود.

این نازل ها معمولا در متریال استیل 303 موجود بوده و از متریال 304 و 316 بصورت سفارشی ساخته می شود.

نازل دو سیال

 

Air Atomizing Nozzles

 

Air Atomizing Nozzle

نازل پاشش مخروطی کامل (Full Cone)

نازل های با پاشش مخروطی کامل یا Full Cone پرکاربردترین نازلهای صنعتی می باشند. کنترل گرد و خاک، کنترل بو، تست نفوذ آب،  شستشوی محصولات بر روی کانوایر، خنک سازی گازها، عملیات پوشش دهی، اطفای حریق و … از جمله مهمترین کاربردهای Full Cone می باشند. توزیع یکنواخت آب در بازه وسیعی از دبی و فشار مهمترین ویژگی این نوع افشانک می باشد.  این افشانک ها عمدتا با متریال استینلس استیل و یا برنج ساخته می شوند.

 

دسته بندی نازل Full Cone از نظر زاویه پاشش:

  • زاویه پاشش استاندارد 60-90 درجه (Standard Spray Angle)
  • زاویه پاشش باریک 15-30 درجه (Narrow Spray Angle)
  • زاویه پاشش وسیع 120 درجه (Wide Spray Angle)

 

دسته بندی نازل Full Cone از نظر الگوی پاشش:

  • الگوی پاشش گرد (Round Spray Pattern)
  • الگوی پاشش مربعی (Square Spray Pattern)

 

 

نازل full cone دایره ای

 

 

نازل فول کن واید، full cone wide

 

 

نازل فول کن باریک

نازل پاشش مخروطی توخالی (Hollow Cone)

این نازل ها کاربردی مشابه نوع Full cone دارند با این تفاوت که توزیع آب بصورت یکنواخت و به شکل یک دایره تقریبا توخالی در بازه وسیعی از دبی و فشار صورت می پذیرد. این نازلها عمدتا با متریال استینلس استیل و یا برنج ساخته می شوند.

 

پاشش هالو کن، اسپری Hollow Cone

 

نازل هالو کن، hollow nozzles

چگونه اسپری نازل با پاشش خطی یا Flat Fan مناسب را انتخاب کنیم؟

 

کاربردهای متفاوت، شرایط محیطی و نیز شرایط عملکردی، نازل پاشش خطی (فلت فن) متفاوتی را می طلبد. در ادامه نکاتی تعیین کننده در انتخاب و به کارگیری این نوع اسپری نازل ها تشریح شده است.

 

  • شدت برخورد (Impact):

شدت برخورد مهمترین عامل تعیین کننده در انتخاب اسپری نازل با پاشش خطی می باشد. فاکتور شدت برخورد از تقسیم نیروی برخورد بر سطح برخورد به دست می آید. در کاربردهای شستشوی صنعتی به این عامل بایستی توجه زیادی نمود.

 

چه پارامترهایی در تعیین شدت برخورد یا Impact تاثیرگذار هستند؟!

1-سطح برخورد (Impact Area):

محدوده ای است که قطرات سیال خروجی از اسپری نازل به آن برخورد می کنند. هرچه سطح برخورد کوچکتر باشد، شدت برخورد بیشتر خواهد بود. نازلهای فلت فن با زاویه کوچک، سطح برخورد کمتری داشته و بعنوان اسپری نازل با شدت برخورد بالا (High Impact) طبقه بندی می گردند.

در شکل زیر نحوه عملکرد سه اسپری نازل فلت فن با دبی و فشار یکسان ولی با زاویه پاشش متفاوت را مشاهده می کنید. نتیجه اینکه در صورت زیاد بودن ضخامت آلودگی (که بایستی شسته شود)، بهتر است از اسپری نازل با زاویه کم و شدت برخورد بالا استفاده گردد.

شدت برخورد نازل خطی

 

2- فشار و دبی سیال:

چنانچه فشار سیال افزایش یابد، شدت برخورد نیز افزایش می یابد بطوریکه با فرض ثابت بودن دبی، دو برابر شدن فشار، سبب دو برابر شدن شدت برخورد خواهد شد.  متعاقبا در خصوص افزایش دبی سیال نیز چنین بوده و شاهد افزایش برخورد خواهیم بود.

نازل خطی

 

 

3- سایز قطرات:

چنانچه فشار سیال افزایش یابد، به سرعت پرتاب قطرات نیز افزوده شده ولی از سایز قطرات کاسته خواهد شد. بدین معنی که افزایش بیش از حد فشار نازل (بالاتر از فشاری کاری نرمال) سبب افزایش شدت برخورد در فاصله کمی از نازل شده و برای فاصله های کمی دورتر، قطرات کوچکتر به شدت سرعت خود را از دست داده و نتیجتا شدت برخورد کم خواهد شد!

بنابراین توصیه میگردد چنانچه نیاز به شدت برخورد بسیار زیادی می باشد، از نازل با اوریفیس خروجی بزرگتر همراه با فشار بیشتر استفاده گردد تا در ضمن تولید قطرات بزرگتر و سرعت بیشتر، شدت برخورد نیز افزایش یابد.

نازل اسپری فلت فن

 

.

  • همپوشانی اسپری نازل های فلت فن:

توصیه می شود برای رسیدن به نتیجه مطلوب، سطح پوشش داده توسط هر یک از نازلها با نازل مجاور حدود 25 تا 35 درصد همپوشانی داشته باشد.

توزیع آب در اسپری نازل های پاشش خطی بدون همپوشانی

 

اسپری نازل فلت

توزیع آب در اسپری نازل های پاشش خطی با همپوشانی

 

 

همچنین جهت عدم تداخل پاشش ها، بایستی زاویه قرارگیری شکاف اوریفیس خروجی اسپری نازل را نسبت به محور خط لوله به اندازه 5 تا 15 درجه بچرخانید. در شکل زیر این زاویه با نام α نمایش داده شده است.

نازل پاشش فلت

 

  • متریال اسپری نازل:

انتخاب متریال اسپری نازل به عواملی همچون دمای کاری، سایش، خورندگی و … بستگی دارد.

 

نازل مارپیچ (Spiral)

در نازل های اسپیرال یا حلزونی سیال به وسیله یک مارپیچ نزولی به قطرات نسبتا کوچکی اتومایزه می شود، بطوریکه وارد یک مسیر عبور نسبتا وسیع  شده  بدون هیچگونه محدودیتی  از آن خارج می شود. معمولا این نازلها برای آب های با سختی بالا و دارای املاح زیاد  استفاده می شود چرا که امکان گرفتگی نازل کمتر است.

نازل اسپرال، نازل حلزونی

نازل Eductor

این نازل ها عموما درون سیال و در کف مخزن نصب می شوند تا نرخ چرخش سیال را تا پنج برابر برابر افزایش دهند. این نوع نازل با متریال استیل 316 و نیز پلی پروپلین مقاوم شده تولید می شوند.

نازل های eductor در موارد زیر کاربرد دارند:

  • وان های آبکاری و پرداخت فلزات
  • بهبود تمیز کنندگی و کاهش زمان در شستشوی فلزات
  • حذف مناطق کور مخزن در همزنی
  • جلوگیری از ته نشین شدن محلول های شیمیایی

 

 

….

اختلاط نسبتا کمی در سطح پایینتر از محل نصب این نازل اتفاق می افتد لذا این نازل بایستی حتی الامکان در کف مخزن نصب شده و جهت آن به سمت بالا باشد. اگر هیچگونه ته نشینی در مخزن نبایستی اتفاق بیفتد، لازم است تعدادی نازل نیز به سمت کف مخزن نصب شود.

نازل سیلیکون کاربید (SiSiC)

اسپری نازل از متریال سیلیکون کاربید (SiSiC) به دلیل ویژگی های ممتازی که دارد در فرآیندهای سولفور زدایی از گازهای داغ خروجی در نیروگاههای حرارتی، کوره ها و فرآیند ذوب فلزات و … استفاده می شود.

از جمله ویژگی های نازل های کاربید سیلیکون:

-مقاومت زیاد در برابر شوک حرارتی

-تحمل حداکثر دمای 1380  درجه سانتی گراد

– مقاومت زیاد در برابر سایش

-مقاومت زیاد در برابر خوردگی های شیمیایی و اسیدی

 

 

همچنین توزیع یکنواخت سیال، مجرای عبوری صاف و در نتیجه عدم گرفتگی (no blocking) از دیگر ویژگی های این نازل ها می باشد. این نازل ها در دو نوع اسپیرال (Spiral) و نیز ورتکس تو خالی (Vortex hollow cone) ساخته می شوند.

.

اسپری نازل سیلیکون کاربید

 

 

نازل سیلیکون کاربید اسپیرال

نازل SiC

نازل سیلیکون کاربید اسپیرال

 

 

 

 

نازل سیلیکون کاربید ورتکس توخالی

نازل کاربید سیلیکون ورتکس

نازل کاربید سیلیکون

Accessories

به منظور نصب نازل ها می توان از انواع کلمپ و فیتینگ استفاده نمود. در فیتینگ نوع Adjustable، امکان تنظیم زاویه پاشش نازل تا حد 45 درجه بدون نیاز به تغییر کانکشن لوله کشی نیز وجود دارد که انعطاف پذیری بسیار زیادی را فراهم می آورد.

0..

 

 

نمونه کلمپ اتصال تامین شده

 

تولیدکنندگان افشانک صنعتی در دنیا

اسپری نازل Spray system:

شرکت آمریکایی Spray system co با قدمتی بیش از 40 سال، یکی از پیشرفته ترین شرکتها در زمینه تولید انواع افشانک های صنعتی برای صنایع مختلف می باشد. محصولات این شرکت نیز به وفور در صنایع داخلی مورد استفاده قرار گرفته است، هرچند که تحریم های بین المللی سبب شده تامین این نازلها برای صنایع مختلف کشور به دشواری انجام شود.

عمده محصولات نازل های صنعتی رهاورد با برند RAHA بر اساس مشخصات فنی افشانک های S.S co. می باشد  تا بدینوسیله گامی در راستای تامین نیازهای صنعتگران داخلی برداشته شود.

 

 

اسپری نازل لخلر (Lechler):

وقتی صحبت از اسپری نازلها می شود، کمتر کسی است که نامی از اسپری نازلهای لخلر نشنیده باشد. شرکت لخلر در سال 1879 در آلمان تاسیس شده و بصورت کاملا تخصصی در زمینه تولید افشانک صنعتی فعالیت می کند.

تنوع بینظیر محصولات برای صنایع مختلف و نیز کیفیت و دقت بالای افشانک های لخلر، سبب شده که انتخاب اول بسیاری از طراحان کارخانجات صنعتی باشد. خاطرنشان می سازد بسیاری از خطوط تولید صنایع کشور بویژه کارخانجات فولاد براساس نازلهای لخلر طراحی شده اند.

در یک عبارت کلی می توان گفت “افشانک Lechler” رفرنس تمام مهندسان طراح برای انتخاب اسپری نازلهای صنعتی می باشد.  لازم به ذکر است “نازل های صنعتی رهاورد” توانایی ساخت و ارائه افشانک های آبپاش مشابه برندLechler  را نیز دارد.

 

افشانک لخلر

 

 

اسپری نازل PNR:

شرکت ایتالیایی PNR در سال 1968 تاسیس شد و ابتدا کار خود را با تولید افشانک های آتش نشانی آغاز نمود. در حال حاضر شرکت PNR توانسته است با نوآوری و ارائه محصولات مطابق با نیازهای روز صنایع، جایگاه خود را در بین تولید کنندگان مطرح اسپری نازل در دنیا ثبیت نماید. شرکت PNR در حال حاضر یکی از مدرنترین خطوط تولید انواع اسپری نازل صنعتی را در اختیار دارد. نازل های صنعتی رهاورد توانایی ساخت و ارائه افشانک های آبپاش مشابه برند PNR را نیز دارد.

افشانک pnr

 

اسپری نازل BETE:

شرکت آمریکایی/آلمانی  BETE Nozzle با قدمتی بیش از 65 سال، یکی از تولیدکنندگان مطرح انواع اسپری نازل در دنیا می باشد. نازل های فاگ (Fog) از جمله معروفترین محصولات این شرکت می باشند. نازل های صنعتی رهاورد، امکان تامین برخی از انواع این افشانک ها با برند RAHA را نیز دارد.

 

 

اسپری نازل Euspray:

این شرکت اسپانیایی با قدمتی 35 ساله، توانسته است افشانک های با کیفیت مناسب و نیز قیمت رقابتی برای کاربردهای گوناگون تولید نماید. دفتر اصلی شرکت در بارسلونای اسپانیاست ولی کارخانه های همکاری در ایتالیا نیز دارد.

 

افشانک euspray

 

اسپری نازل Jato:

شرکت سوئیسی Jato-Düsenbau AG با قدمتی 75 ساله، یکی از معتبرترین برندهای اروپایی در زمینه تولید انواع اسپری نازل با متریال و کاربری خاص می باشد. نازل های با متریال فسفر برنز جهت خطوط ریخته گری مداوم صنایع فولاد از جمله محصولات این شرکت می باشد.

افشانک Jato

 

اسپری نازل Spraytech:

شرکت هندی Spraytech تولید محصولات خود را از سال 2000 میلادی با تمرکز بر افشانک های آبپاش صنایع فولاد آغاز نمود و به تدریج با توسعه کارخانه خود، تولید سایر انواع افشانک های صنعتی را نیز در دستور کار قرار داده است.

 افشانک Spray tech

تئوری الگوی پاشش نازل

 

انتخاب اسپری نازل پاشش خطی

 

چگونه اسپری نازل با پاشش خطی یا Flat Fan مناسب را انتخاب کنیم؟

 

کاربردهای متفاوت، شرایط محیطی و نیز شرایط عملکردی، نازل پاشش خطی (فلت فن) متفاوتی را می طلبد. در ادامه نکاتی تعیین کننده در انتخاب و به کارگیری این نوع اسپری نازل ها تشریح شده است.

 

  • شدت برخورد (Impact):

شدت برخورد مهمترین عامل تعیین کننده در انتخاب اسپری نازل با پاشش خطی می باشد. فاکتور شدت برخورد از تقسیم نیروی برخورد بر سطح برخورد به دست می آید. در کاربردهای شستشوی صنعتی به این عامل بایستی توجه زیادی نمود.

 

چه پارامترهایی در تعیین شدت برخورد یا Impact تاثیرگذار هستند؟!

1-سطح برخورد (Impact Area):

محدوده ای است که قطرات سیال خروجی از اسپری نازل به آن برخورد می کنند. هرچه سطح برخورد کوچکتر باشد، شدت برخورد بیشتر خواهد بود. نازلهای فلت فن با زاویه کوچک، سطح برخورد کمتری داشته و بعنوان اسپری نازل با شدت برخورد بالا (High Impact) طبقه بندی می گردند.

در شکل زیر نحوه عملکرد سه اسپری نازل فلت فن با دبی و فشار یکسان ولی با زاویه پاشش متفاوت را مشاهده می کنید. نتیجه اینکه در صورت زیاد بودن ضخامت آلودگی (که بایستی شسته شود)، بهتر است از اسپری نازل با زاویه کم و شدت برخورد بالا استفاده گردد.

شدت برخورد نازل خطی

 

2- فشار و دبی سیال:

چنانچه فشار سیال افزایش یابد، شدت برخورد نیز افزایش می یابد بطوریکه با فرض ثابت بودن دبی، دو برابر شدن فشار، سبب دو برابر شدن شدت برخورد خواهد شد.  متعاقبا در خصوص افزایش دبی سیال نیز چنین بوده و شاهد افزایش برخورد خواهیم بود.

نازل خطی

 

 

3- سایز قطرات:

چنانچه فشار سیال افزایش یابد، به سرعت پرتاب قطرات نیز افزوده شده ولی از سایز قطرات کاسته خواهد شد. بدین معنی که افزایش بیش از حد فشار نازل (بالاتر از فشاری کاری نرمال) سبب افزایش شدت برخورد در فاصله کمی از نازل شده و برای فاصله های کمی دورتر، قطرات کوچکتر به شدت سرعت خود را از دست داده و نتیجتا شدت برخورد کم خواهد شد!

بنابراین توصیه میگردد چنانچه نیاز به شدت برخورد بسیار زیادی می باشد، از نازل با اوریفیس خروجی بزرگتر همراه با فشار بیشتر استفاده گردد تا در ضمن تولید قطرات بزرگتر و سرعت بیشتر، شدت برخورد نیز افزایش یابد.

نازل اسپری فلت فن

 

.

  • همپوشانی اسپری نازل های فلت فن:

توصیه می شود برای رسیدن به نتیجه مطلوب، سطح پوشش داده توسط هر یک از نازلها با نازل مجاور حدود 25 تا 35 درصد همپوشانی داشته باشد.

توزیع آب در اسپری نازل های پاشش خطی بدون همپوشانی

 

اسپری نازل فلت

توزیع آب در اسپری نازل های پاشش خطی با همپوشانی

 

 

همچنین جهت عدم تداخل پاشش ها، بایستی زاویه قرارگیری شکاف اوریفیس خروجی اسپری نازل را نسبت به محور خط لوله به اندازه 5 تا 15 درجه بچرخانید. در شکل زیر این زاویه با نام α نمایش داده شده است.

نازل پاشش فلت

 

  • متریال اسپری نازل:

انتخاب متریال اسپری نازل به عواملی همچون دمای کاری، سایش، خورندگی و … بستگی دارد.

تئوری محاسبه دبی و فشار کاری نازل

 

گروه رهاورد

تئوری زوایه پاشش اسپری نازل و محاسبه سطح پوشش دهی

یکی از نکاتی که در انتخاب اسپری نازلها بایستی به آن دقت نمود زاویه پاشش آن می باشد. این مشخصه بویژه در انتخاب اسپری نازلهای پاشش خطی (فلت) و یا مخروطی کامل (Full cone) اهمیت بالایی دارد. با توجه به زاویه پاشش می توان چیدمان نازلها برای همپوشانی لازم را تعیین نمود و سطحی که در نهایت توسط نازل پوشش داده می شود را محاسبه کرد.

محاسبات مربوط به سطح پوشش دهی بر اساس زاویه پاشش نازل قبلا تهیه شده و مطابق جدول زیر اختیار طراحان قرار گرفته است.  همانطور که در جدول زیر مشاهده می کنید، سطح پوشش دهی تئوری (Theoretical Coverage) براساس دو پارامتر فاصله از روزنه (اورفیس) خروجی نازل و نیز زاویه پاشش تعیین می گردد. بعنوان مثال برای اسپری نازل 65 درجه در فاصله 15 اینچی از روزنه خروجی، سطحی به طول  19.2 اینچ پوشش داده می شود. دقت شود که این عدد تئوری می باشد و سطح پوشش دهی واقعی هر چقدر که میزان فاصله از اوریفیس خروجی بیشتر می شود، کمتر خواهد بود.

در استفاده از این جدول دقت شود که مقادیر ارائه شده مربوط به سیال آب خالص می باشد و هر چقدر ویسکوزیته سیال مورد نظر از آب بیشتر باشد، ممکن است روی سطح پوشش دهی واقعی تاثیر گذاشته و نیاز باشد ضرایب بالاتری در همپوشانی نازلها مد نظر قرار گیرد.

 

 

زاویه پاشش اسپری نازل

 

زاویه پاشش اسپری نازل

 

 

طب کار، Occupational Medicine

طب کار، Occupational Medicine

طب کار( به انگلیسی:Occupational Medicine)شاخه‌ای از پزشکی است که در زمینهٔ خدمات سلامت شغلی فعالیت می‌نماید. طب کار یک رشته تخصصی پزشکی جدید، که نه تنها در ایران، بلکه در بسیاری از کشورهای جهان می‌باشد. در این رشته اقدامات بالینی واجرای برنامه‌های پیشگیری با توجه به شرایط محیط کار شاغل انجام می‌شود و از این طریق به سلامت شاغلین می‌پردازد.

در حال حاضر این رشته تخصصی در دانشگاه‌های علوم پزشکی تهران، ایران، شهیدصدوقی یزد، مشهد و بندر عباس به فارغ التحصیلان پزشکی که در آزمون پذیرش دستیار تخصصی پذیرفته شده باشند، آموزش داده می‌شود.

طب کار چیست ؟

رسالت و هدف اصلی طب کار

حفظ و ارتقای سطح سلامت جسمی، روحی و روانی افراد شاغل دربهترین شرایط می‌باشد. متخصصین طب کار و پزشکانی که در این زمینه فعالیت دارند، با شناختی که ازمحیط کار، فرایندکاری، خطرات و عوامل زیان‌آور محیط کار، و نیزتاثیراین عوامل بر سلامت می‌گذارند، از طریق بررسی و ارزیابی محیط کار، معاینات دوره‌ای و غربالگری باعث تشخیص زودرس و درمان به موقع بیماری‌ها وآسیب‌های ناشی از کار می‌شوند. بنابراین ازاین طریق باعث کنترل بیماری‌ها وآسیب‌های شغلی شده و از بروز موارد مشابه، پیشگیری می‌کنند.

طب کار، ازنظرپوشش و گستردگی خدمات، سلامت نیروی کار را در تمام واحدهای کاری اعم از اداری، صنعتی (معدن، کشاورزی و …) خدمات سلامت شغلی را برعهده دارد.

وظایف متخصصین طب کار

  • مدیریت خدمات طب کار
  • معاینات سلامتی شاغلین ومتقاضیان کار (معاینات بدو استخدام)
  • آموزش پزشکان، پرستاران، کارشناسان، مدیران سرپرستان واحدهای کاری
  • تعیین تناسب شغلی شاغلین
  • تعیین شرایط بازگشت به کار شاغلین
  • تعیین ارتباط بیماری با شغل بیمار
  • تعیین میزان غرامت و درصد ازکارافتادگی ناشی از کار و بیماری‌های شغلی
  • معاینات اختصاصی مانند معاینات بازگشت به کار و تعیین محدودیت شغلی
  • انجام مطالعات همه‌گیرشناسی درمحیط کار
  • درمان افراد مبتلا به بیماری‌های شغلی و غیرشغلی و موارداضطراری در محیط کار
  • تعیین میزان شیوع وعلل غیبت از کار و کنترل استرس‌های شغلی

پیشگیری از بیماری‌های شغلی

۱۶۰ میلیون بیماری شغلی در سال

سازمان جهانی بهداشت سلامتی را این‌گونه تعریف کرده‌است: « رفاه کامل جسمی، روحی، اجتماعی و نه فقط نبودن بیماری و نقص عضو » بیماری در اثر تماس با عوامل زیان‌آور و تغذیه نامناسب ایجاد می‌شود. عوامل زیان‌آور هر جایی ممکن است وجود داشته باشد و فرد در اثر تماس با آن‌ها دچار بیماری گردد ولی اگر عامل زیان‌آور در محیط کار باشد فرد به بیماری ناشی از کار یا همان بیماری شغلی مبتلا می‌شود. غالباً بیماری‌های ناشی از کار مزمن هستند و از زمان تماس و ابتلا یا بروز بیماری گاهی بیش از ۳۰ سال طول می کشد. بیماری‌های ناشی از کار رنج و زیان‌های هنگفتی را در دنیای کار به دنبال دارند با وجودی که میزان مرگ ناشی از بیماری‌های شغلی و بیماری‌های وابسته به شغل ۶ برابر بیشتر از حوادث شغلی است ولی هنوز این بیماری‌ها ناشناخته و پنهان هستند. علاوه بر این ماهیت بیماری‌های ناشی از کار به سرعت در حال تغییر است. تکنولوژی جدید و تحولات اجتماعی، همراه با تغییر شرایط اقتصادی جهانی بر وخامت مخاطرات بهداشتی موجود افزوده و انواع جدیدی از این مخاطرات را پدیدار نموده است. در حالیکه پیشرفت‌های زیادی در مبارزه با بیماری‌های ناشی از کار حاصل شده است، نیاز مبرم و فوری برای تقویت توانمندی‌ها برای پیشگیری در سیستم‌های بهداشت حرفه‌ای کشور وجود دارد. تلاش جمعی دولت، تشکل‌های کارفرمایی و کارگری اساس مبارزه با این اپیدمی پنهان می‌باشد. مرگ و میر سالانه در اثر بیماری‌ها و حوادث ناشی از کار در جهان ۳۴/۲ میلیون نفر برآورد شده‌است. درصد بالایی از این تعداد (حدود ۰۲/۲ میلیون ) مرگ به واسطه بیماری‌های ناشی از کار روی می دهد. از ۶۳۰۰ مرگ برآورد شده که در هر روز اتفاق می‌افتند ۵۵۰۰ مورد از آن‌ها به سبب انواع مختلف بیماری‌های وابسته به شغل هستند. همچنین سازمان بین‌المللی کار برآورد نموده است که سالانه ۱۶۰ میلیون مورد بیماری‌های غیرکشنده ناشی از کار اتفاق می افتد. براساس قوانین و مقررات جمهوری اسلامی ایران یکی از وظایف کارفرمایان تهیه امکانات لازم برای تأمین و حفظ سلامت شاغلین می‌باشد(فصل چهارم قانون کار ) البته ناگفته نماند قانون‌گذار شاغلین را نیز برای جلوگیری از بروز حوادث و بیماری‌های ناشی از کار موظف به رعایت دستورالعمل‌ها ومقررات می نماید. مراحل پیشگیری از بیماری‌های ناشی از کار را می‌توان این‌گونه خلاصه کرد. ۱. شناسایی عوامل زیان‌آور محیط کار ۲. اندازه‌گیری و ارزیابی عوامل زیان‌آور محیط کار ۳. کنترل عوامل زیان‌آور محیط کار از طریق روش‌های فنی مهندسی ۴. اجرای برنامه‌های مراقبتی از جمله معاینات سلامت شغلی ۵. کاهش عوارض و بیماری‌های ناشی از کار از طریق تغییر شغل و گردش کاری و اجرای قانون مشاغل سخت و زیان آور پیشگیری از بیماری‌های شغلی بر عهده هر کسی در هر جایی است. از کارخانه تا زمین کشاورزی از اداره و دفتر کار تا تعویض روغنی و نقاشی اتومبیل تا شوراها و کمیته‌ها، هیچ کس مصون نیست. در نهایت همه باور دارند که پیشگیری موثرتر و کم هزینه‌تر از درمان و توان بخشی است. وقت آن رسیده با یک تلاش ملی واکنش شدیدتری به همه‌گیری بیماری‌های شغلی در سطح ملی داده شود تا بهداشت و حیات کارگران حفظ شود.

 

معرفی استانداردهای تولید پمپ در دنیا

معرفی استانداردهای تولید پمپ در دنیا

Specifying heavy duty pumps for critical industries - Pump Industry Magazine

امروزه با پیشرفت علم و همچنین اهمیت روزافزون کیفیت در تولید و طراحی یکی از نکاتی که باید در این زمینه ها مورد توجه قرار گیرد بحث استاندارد در تولید و طراحی می باشد. با توجه به اهمیت استاندارد در زمان تولید و طراحی پمپ شناخت استانداردهای مدون دارای اهمیت زیادی می باشد.

استانداردهای عمومی مورد استفاده به شرح زیر می باشند.

1) ANSI Pump – ASME B 73.1 Specifications
2) API pump – API 610 Specifications
3) DIN pump – DIN 24256 Specifications
4) ISO Pump – ISO 2858, 5199 Specifications
5) Nuclear Pump – ASME Specifications
6) UL/FM pump – NFPA Specifications

که ما در اینجا به معرفی شماره استانداردهای ISO و API میپردازیم

استاندارد API 610 

استاندارد API 610  در سال ۲۰۱۰  تحت ویرایش قرار گرفته است. طراحان و سازندگان  جهت تولید و بهره وری از پمپ در صنایع نفت و پتروشیمی  توجه به سزایی به این نوع استاندارد دارند.
این استاندارد معتبرترین و قابل توجه ترین استاندارد در زمینه طراحی و تولید پمپ های  سانتریفوژ است.این استاندارد توصیه  و نکات بسیار مهمی  برای طراحی، تولید ، بازرسی و انتخاب  پمپ های سانتریفوژ  به جهت مصرف در  پالایشگاه ها  دارد.

استاندارد ISO 5199 

استانداردISO 5199  در سال ۲۰۰۲ تحت ویرایش قرار گرفته است . این استاندارد جهت طراحی و تولید پمپ های  سانتریفوژ برای مصارف عمومی به کار برده می شود. استاندارد ISO 5199 محبوب ترین و کارآمد ترین استاندارد در سطح جهانی می باشد واغلب طراحان و سازندگان پمپ  در دنیا از این استاندارد پیروی می کنند.
درست مانند استاندارد API 610، استاندارد ISO 5199  نیز توصیه ها و نکات بسیار مهمی جهت طراحی، تولید ، بازرسی و انتخاب پمپ های سانترفیوژ  برای مصارف عمومی دارد.

استاندارد ISO 2858

استاندارد ISO 2858 استاندارد ابعادی پمپ های ISO 5199 می باشد. تمامی پمپ هایی که طبق استاندارد ISO 5199    تولید می شوند باید ابعاد ساخت مطابق با استانداردISO 2858 داشته باشند.
به این صورت  تمامی پمپ هایی  ISO 5199جدا از نام سازنده، توانایی جایگزینی با همدیگر را دارند.

استاندارد ISO 3661

استاندارد ISO 3661 استاندارد ابعادی فونداسیون پمپ های مطابق با استاندارد ISO 5199 می باشد. بنابراین شاسی و فونداسیون تمامی پمپ های ISO 5199 جدا از نام سازنده، توانایی جایگزینی با همدیگر را دارند.

استاندارد API 682 ( برای بار دوم تحت ویرایش قرار گرفته شده است)

استاندارد API 682 مهم ترین و قابل توجه ترین ترین استانداردی است که  در زمینه طراحی و ساخت مکانیکال سیل و تجهیزات آب بندی پمپ های  API 610  مورد استفاده قرار می گیرد.
سیستم آببندی که در تمامی پمپ هایAPI بایستی مطابق با استاندارد API 682 باشد.  این استاندارد نکات بسیار مهم و قابل توجهی در مورد طبقه بندی انواع آب بندهای مکانیکی، کارایی و مصرف آن ها ، پلان های آببندی و پروسه  انتخاب مکانیکال سیل دارد.

استاندارد NACE MR-0175

استاندارد NACE MR-0175 استاندارد بین المللی ای است که طبق آن متریال مورد نیاز جهت طراحی انتخاب میگردد. بر طبق این استاندارد باید از متریالی استفاده گردد که مقاومت بالایی نسبت به خوردگی از نوع SCC داشته باشند. استاندارد NACE MR-0175 در مواردی که میزان( هیدروژن سولفید) H2S وهمین طور فشار جزئی آن در سیال از مقدارتعیین شده ای بیشتر باشد، بیشتر کاربرد دارد. وجود( هیدروژن سولفید) H2S در سیال بر روی سطح فلز نوعی خوردگی  به نام Sulfide(SSC) stress cracking  ایجاد می کند.
این استاندارد بیشتر در صنایع بالادست نفت و گاز کاربرد دارد  و مکمل استاندارد API 610 در بحث انتخاب مواد می باشد. به کمک این استاندارد به راحتی می توان متریال مناسب و بهینه را جهت پروژه مورد نظر به کار گرفت.

استاندارد ISO/TR 17766

استاندارد ISO/TR 17766 استاندارد مربوط به ضرایب تصحیح عملکرد پمپ های سانتریفوژ وقتی که سیالات ویسکوز پمپاژ می کنند، می باشد.

استفاده از این استاندارد به راحتی توسط برنامه ریزی کامپیوتری قابل استفاده است به نحوی که جهت اصلاح منحنی های عملکرد پمپ ها به کار برده می شود.

استاندارد ISO 9906

استاندارد ISO 9906 استانداردی است که عملکرد پمپ های سانتریفوژ و معیارهای پذیرش آن ها توسط این استاندارد تست می شود. استاندارد ISO 9906 برای سال های سال  به عنوان رفرنس تمامی طراحان، سازندگان  و بازرسان فنی در زمینه تولید پمپ مورد استفاده قرار گرفته شده است. استاندارد ISO 9906 توصیه ها و نکات بسیار مهمی در مورد نوع  چیدمان ایستگاه تست، تجهیزات و وسایل  اندازه گیری، خطاهای موجود در آزمایش ، معیارها و ملاک های پذیرش وهمی طور نحوه انجام پروسه  آزمایشات دارد.
عمدتا پمپ هاای API 610 طبق  گرید ۱ این استاندارد تحت آزمایش قرار می گیرند و پمپ های ISO 5199 طبق گرید ۲ تحت آزمایش و انجام تست قرار می گیرند.

استاندارد ISO 1940.1

استاندارد ISO 1940.1 استاندارد بین المللی ای است که  به جهت سنجش میزان  کیفیت بالانس و تلرانس های مجاز بالانس روتورها به کار برده می شود.. مطابق با استاندارد ISO 1940.1 کیفیت بالانس تمامی تجهیزات دوار به گرید های مختلف طبقه بندی می شود. هر گرید مقدار باقی مانده وزنی مختلفی خواهد داشت که بسته به کاربرد تجهیز، کیفیت های بالانس مختلفی حاصل می شود.
این استاندارد  توصیه ها و نکات بسیار مهمی در خصوص نحوه بالانس روتورها و روش های محاسبه میزان باقی مانده وزنی دارد.

استاندارد API 671

استاندارد API 671 استاندارد است که جهت  طراحی و تولید کوپلینگ های منعطف  در صنایع مختلفی از جمله نفت و پتروشیمی به کار برده می شود. توجه به این نکته ضروری است که باید  کوپلینگ پمپ های API 610 بر طبق استانداردAPI 671 طراحی و ساخته شود.

فیلترهای هوای ورودی به توربین‌

فیلترهای هوای ورودی به توربین‌

The crucial role of air inlet filters for gas turbines - International  Filtration News

طراحی فیلترهای هوای ورودی به توربین‌های گاز باید به صورتی انجام شود كه دو اصل مهم یعنی راندمان فیلتراسیون و كمترین مقدار افت فشار را در حال تعادل نگاه دارد. به عبارت دیگر توربین‌های گاز باید طوری طراحی شوند كه فرآیند مكیدن هوا از بیرون توسط توربین گاز با کمترین مقدار انرژی انجام شود. بنابراین فیلترهای توربین گاز باید بیشترین ناخالصی‌های موجود در هوا را با کمترین میزان افت فشار تصفیه كنند (راندمان بالای فیلتراسیون). چرا که كاهش در افت فشار سیستم فیلتر هوای ورودی باعث می‌شود توربین گاز انرژی كمتری برای مكیدن هوا صرف كند كه نتیجه‌ی آن هم انرژی زیادتر تولیدی خواهد بود. نیاز به متعادل كردن دو عامل فوق، زمانی قابل درك است كه در دو حد نهایی عمل فیلتراسیون حركت كنیم.
فیلتر هوای توربین؛ قابل نصب در ورودی هوای توربین‌ها

ویژگی ها و مزایا:

  • نصب و نگهداری آسان
  • با قابلیت تنظیف
  • حداقل افت فشار در متوسط جریان سیال
  • قابل نصب در ورودی هوای توربینها
  • مقاوم در برابر دما، افت فشار و تنشهای جریان هوای ورودی
Determining the true cost of gas turbine intake filters - International  Filtration News

مشخصات فنی:

  • اندازه فیلتر یا ظرفیت عبور جریان:قابل طراحی در شدت جریانهای مختلف
  • مواد اولیه بدنه و گرده ها:کربن استیل ST-1303 با پوشش گالوانیزه
  • مدیا:الیاف مصنوعی مخلوط با سلولز و یا فایبر گلاس با قدرت حذف ذرات 0.3 میکرون تا 95 درصد

 

  • Gas Turbine Air Inlet Refurbishment - Engineered Filtration Systems

کاربردها:

  • در صنایع استفاده کننده از گاز طبیعی مانند:نفت، گاز و پتروشیمی ، نیروگاهی ، ایستگاههای تقویت فشار
  • در سیستم هایی از قبیل: ورودی هوای توربین و سیستمهایی که نیاز به هوای تمیز دارد

استانداردها:

  • EN-779-2012
  • ISO-12103
  • ISO-9237
  • ASTM F-316

Nut Shell Filter – فیلتر پوست گردو جهت جداسازی روغن از آب

Nut Shell Filter – فیلتر پوست گردو جهت جداسازی روغن از آب

Deep Bed Nutshell Filters — BLACKWALL PROCESS

 

Nutshell فیلترها اغلب بعنوان تصفیه ثالثیه مورد استفاده قرار می گیرند (یا برایWater Polishing یا Condensate Deoiling) و به همین علت در پایین دست جریان بعد از سایر تجهیزات از قبیل هیدروسیکلون های روغن زدا یا واحدهای فلوتاسیون گاز (IGF) قرار می گیرند.از فیلترهای Nut Shell برای جداسازی نفت خام از آب استفاده می‌کنند. این فیلترها به صورت امروزی در دهه 1970 طراحی شدند و همچنان نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها قادر هستند که بخش عمده‌ای از روغن و مواد جامد معلق را از آب حذف کنند و در فرآیند‌های تصفیه اولیه و ثانویه بکار برده می‌شوند. آب تصفیه شده خروجی از این فیلترها می‌تواند مجدداً استفاده شود و یا در داخل منابع آب‌های سطحی تخلیه گردد. از آن‌جا که کاربرد این فیلترها بیشتر مربوط به مناطق نفت‌خیز است، این فیلترها را می‌توانند هم در مناطق ساحلی و هم دور از ساحل نصب کنند.

Buy - Walnut Shell Media Filter 12/16

بستری از مواد پوست خشکبار در ستون فیلتر قرافر داده می‌شود. فیلترها معمولاً عمودی هستند ، اما ممکن است افقی نیز باشند. با عبور جریان از بستر فیلتر، ذرات معلق گرفتار می‌شوند. اگرچه استفاده از بسترهای دیگر نیز برای این منظور امکان پذیر است، اما معمولاً از پوست گردو استفاده می‌کنند چون برای حذف روغن مناسب است.  اگرچه این فیلترها را برای حذف مواد جامد معلق طراحی نکرده‌اند اما آن‌ها قادرند که ذرات جامد را نیز حذف کنند. با جمع شدن مواد جامد در بستر، فشار دیفرانسیلی در سرتاسر بستر افزایش پیدا می‌کند. بستر این فیلترها باید بصورت دوره‌ای تحت عملیات شستشوی معکوس قرار گیرند. اگر شستشوی معکوس به اندازه کافی انجام نشود، روغن جمع شده در بستر، باعث جمع شدن ذرات بستر به دور یکدیگر و تشکیل شدن گلوله‌هایی از جنس گل و لای در آن می‌شود.

توضیح فرآیند
آب حاوی روغن وارد وسل شده و توسط پخش کننده ها بگونه ای پخش می شود که مایع ورودی در تمام سطح وسل جریان یابد. در حین عبور مایع ورودی از میان محیط داخلی این فیلتر، روغن موجود جذب محیط داخلی فیلتر شده و آب تصفیه شده از فیلتر خارج می شود. این فیلترها همچنین این توانایی را دارند که ذرات جامد تا زیر 3 میکرون را حذف نمایند. با گذر زمان ذرات روغن و ذرات جامد ریز در داخل محیط فیلتر تجمع یافته و نیاز به شستشوی معکوس این فیلتر برای تخلیه محتوای روغن و ذرات جامد می باشد.

Buy - Walnut Shell Media Filter 12/16

عملکرد

به طور معمول این فیلترها را برای بارآلودگی زیر 100 میلی گرم در لیتر روغن و مواد جامد معلق 100 میلی گرم بر لیتر طراحی می‌کنند و می‌توانند با راندمان حذف 90 تا 95 درصد کار کنند. بار آلودگی زیاد روغن و مواد جامد باعث کاهش زمان بین دو شستشوی معکوس متوالی و همچنین کاهش کیفیت جریان خروجی شود.

شار معمولی این فیلترها بین 7 تا 27 gpm/ft2 است. نرخ شدت جریان آب در انواع تجاری این فیلترها اصلاح شده است و قطر آن‌ها گاهی به 14 فوت نیز می‌رسد. برای بهره‌برداری مداوم‌، از ستون‌های متعدد استفاده می‌شود، بنابراین جریان می‌تواند در حالی که یک ستون در حال شستشوی معکوس است، باز هم ادامه داشته باشد. برای شدت جریان‌های زیاد هم می‌توانند از چندین ستون استفاده کنند. برخلاف برخی از جداکننده‌های روغن / آب ، در این فیلترها از هیچ ماده شیمیایی برای حذف روغن استفاده نمی‌شود. اندازه معمولی ذرات بستر با مش 20/12 (0.8 تا 1.7 میلی‌متر) و 16/12 (1.2 تا 1.7 میلی‌متر) است.

Nutfilter® | Eden Products Ltd

تجهیزات

ستون فیلتر – پوست گردو با مش مناسب – سیستم شستشوی معکوس

Walnut Shell Filter Nutshell Filter For Wastewater Treatment - Buy Walnut  Shell Filter,Nutshell Filter For Wastewater Treatment,Sewage Treatment  Plant Filter Product on Alibaba.com

مزایا

عدم نیاز به استفاده از مواد شیمیایی

کیفیت بالای جریان خروجی

بهره‌برداری آسان

 

به این نکته توجه شود که در زمان احیای فیلتر، فیلتر از شرایط عملیاتی خارج شده و در این حالت برای داشتن سیکل کاری پیوسته توصیه می شود که یک بستر جانشین (Standby) برای فیلتر در نظر گرفته شود. طراحی بهینه کاملاً وابسته به نیازهای کارفرما و سایت مربوطه می باشد.

Multi-media or walnut shell pressure filter for O&G/TSS removal... |  Download Scientific Diagram

الف) فیلتراسیون
در طول سیکل فیلتراسیون، خوراک ورودی از شیر A وارد شده و وارد قسمت بالایی وسل می گردد. جریان ورودی از میان محیط داخل فیلتر عبور کرده و روغن وذرات جامد آن حذف می گردند. آب تصفیه شده از طریق شیر E خارج می گردد. شیر مجرایی به اتمسفر (F) در طول عملیات فیلتراسیون باز می ماند تا هرگونه گاز یا بخارات روغن را از بالای وسل خارج کند.

ب) تمیز کردن محیط فیلتر

**********************************************

1.سیال سازی بستر (Fluidization)
در گام اول شیرهای E و F باید بسته شوند. بعد از 10 ثانیه شیر A بسته شده و شیر B باز می شود. و Power Head بالای وسل روشن می گردد. مایع داخل وسل از میان سیال ساز Power Head عبور کرده و پس از عبور از Scrubber از طریق نازل به داخل وسل باز می گردد. سیال از میان نازل تزریق شده و داخل بستر محیط شده و یک مخلوط یکنواختی از آب، جامدات و هیدروکربن ها و محیط می سازد. این مخلوط سپس از میان سیال ساز Power Head عبور کرده و در اثر تنش برشی ایجاد شده ذرات جامد و روغن از محیط فیلتر جدا می شوند.

2.تخلیه (Discharge):
زمانیکه بستر به حالت سیال در می آید، شیر C باز می شود و اجازه می دهد تا آب آلوده از میان غربال اسکرابر عبور کرده و وارد خط تخلیه گردد. این آب به وسیله آب ورودی از میان شیر B جایگزین شده و از پایین وسل (بخش Bottom Screens) بالا می رود. مخلوط آب-محیط بستر در ادامه از میان سیال ساز عبور کرده و به داخل وسل باز می گردد و آب آلوده پس از گذر از غربال از طریق خط تخلیه و شیر C خارج می شود.
این فرآیند مقدار زمانی بطول می انجامد (بطور معمول 10 دقیقه) که این مدت زمان بر روی PLC تعبیه شده در جعبه کنترل سِت می شود. پس از اینکه سطح آلودگی در داخل وسل تا میزان تقریبی 75% کاهش یافت، عملیات تخلیه تکمیل شده و شیر C بسته می شود. در گام بعدی Power Head خاموش می شود.

3.ته نشینی (Settling):
گام بعدی در احیای بستر فیلتر، سیکل ته نشینی می باشد که اجازه می دهد تا ذرات بستر ته نشین شوند. پس از خاموش شدن سیال ساز Power Head، محیط بستر به وسیله نیروی ثقلی ته نشین می شود. این امر تقریباً 1 دقیقه بطول می انجامد.

4.پاکسازی (Purge):
آخرین گام در سیکل تمیز سازی، پاکسازی خطوط و مستقر نمودن بستر در جای خود می باشد. لازم می باشد تا بستر به حالت فشرده در آمده و با پیکربندی مناسبی برای عملیات فیلتراسیون آماده گردد و سایر آلودگی های باقیمانده نیز از پایین وسل خارج گردند.

5.سیکل دوم فیلتراسیون:
پس از تکمیل عملیات احیاء، واحد برای قرارگیری در سیکل کاری آماده می گردد. و این امر با باز کردن شیر E و F و بستن شیر D صورت می گیرد.

تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون UF

تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون UF

اولترافیلتراسیون UF یکی از جدیدترین روش های تصفیه آب می باشد که در بخش های صنعتی، خانگی و کشاورزی کاربرد گسترده ای دارد. طراحی اولترافیلتراسیون Ultra Filtration UF بر پایه استفاده از فیلتر (ممبران) میان تهی انجام شده است که بخاطر قطر بسیار کم حفره های موجود بر روی فیلتر، قابلیت حذف مواد ذائد و آلودگی های موجود در آب تا 99% را دارا می باشد. در ادامه نگاهی کامل به تصفیه آب با روش اولترافیلتراسیون و مزایا و نکات مهم در استفاده از این تجهیزات خواهیم داشت.

دستگاه تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون یا UF - تصفیه آب ثمین

اولترافیلتراسیون UF چیست؟

با توجه به کاستی هایی که در روش های تصفیه آب از قبیل sand filter و bag filter وجود دارد و عدم توانایی آنها در حذف کامل میکروب و ویروس های موجود در آب، روی جدیدی با نام اولترافیلترسیون معرفی شد. در این روش با کمک فیلترهای میان تهی از جنس پلی پروپیلن ذرات معلق در آب با اندازه کمتر از 0.02 میکرون به طور کامل قابل حذف می باشند. به عبارت دیگر، استفاده از فیلتر یا ممبران با حفره هایی به قطر 0.01 میکرون باعث میشود تا در حین عبور آب از آن تمام ذرات با اندازه کمتر از 0.02 میکرون امکان عبور پیدا نکرده و در نتیجه آب تا 99.99% تصفیه گردد.

اولترافیلتراسیون

دلایل ضرورت استفاده از پکیج تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون UF

مصرف بسیار زیاد در مصارف صنعتی، خانگی و کشاورزی و همچنین کاهش بارش باران در سالهای اخیر، نگرانی های زیادی را در تمام دنیا بوجود آورده است. علاوه براین، در بسیاری از مناطق و شهرها آب شرب و تصفیه شده به سختی در دسترس بوده و حتی ممکن است آب شامل املاح بسیار زیادی باشد. به همین منظور، روش های مختلفی برای تصفیه آب معرفی شده است که یکی از بهترین آنها، اولترافیلتراسیون می باشد. با این روش نه تنها آبهای صنعتی، بلکه در تولید آب شرب نیز می توان از آبهای ناخالص، آب خالص و بدور از هرگونه آلودگی و ویروس و میکروب های خطرناک تولید کرد

روش کار اولترافیلتراسیون در تصفیه آب

با توجه به سیستمی که در طراحی و تولید اولترافیلتراسیون در نظر گرفته شده است، مراحل تصفیه آب در روش UF شامل دو گام میباشد که عبارتند از پیش تصفیه و تصفیه کامل. در مرحله پیش تصفیه بعد از به جریان درآمدن آب بخاطر فشار وارد شده توسط پمپ خوراک (feed pump) ذرات درشت شناور در آب توسط فیلترهای میکرونی از بین میروند. بعد از این مرحله آب از غشا و ممبران هایی با قطر 0.01 عبور می کنند. بخاطر کوچک بودن قطر حفره های روی این فیلتر تمام ذرات از قبیل گل و لای، ویروس، میکروب، یون های دو ظرفیتی و سایر مواد ذائد امکان عبور پیدا نمی کنند. در نتیجه می توان گفت آبی که از فیلتر عبور می کند، تا 99/99% خالص و بدون هرگونه آلودگی می باشد.

روش کار اولترافیلتراسیون

با توجه به میزان آلودگی موجود در آب، بعد از حدود یک ساعت از انجام عملیات تصفیه آب، لازم است فیلتر کاملا تمیز شود. شستشوی معکوس و هوادهی دو فرآیند بسیار کاربردی در این گام می باشند که باعث میشوند تا تمام ذرات به جای مانده بر روی فیلتر از بین بروند و ممبران کاملا تمیز شود. در برخی از مواقع نیز ممکن است نیاز به شستشوی ممبران با مواد شیمیایی باشد تا تمام رسوبات موجود بر روی فیلتر برطرف گردند.

کیفیت آب ورودی به UF چقدر است؟

به منظور بهره وری بهتر از روش اولترافیلتراسیون لازم است به ویژگی های در نظر گرفته شده در طراحی و تولید فیلتر و ممبران ها استانداردها و کیفیت آب ورودی به دستگاه مورد توجه قرار گیرد. در حالت کلی و بر اساس یک استاندراد همیشگی کیفیت آب ورودی به UF به صورت زیر می باشد:

  • میزان COD یا اکسیژن خواهی کمتر از 60 mg/lit
  • حداکثر ph در بازه 2 الی 11 واحد
  • روغن موجود در آب کمتر از 2 mg/lit
  • حداکثر کدورت یا turbidity آب 300 NTU
  • حداکثر TSS یا ذرات معلق جامد در آب کمتر از 100 mg/lit

عدم توجه به کیفیت آب ورودی به UF باعث میشود تا خیلی زود ممبران یا فلیتر کثیف شده و کارایی خود را از دست داده و طول عمر آن کاهش پیدا کند.

تصفیه آب به روش UF

کاربرد اولترافیلتراسیون

همان طور که اشاره شد، تصفیه آب باعث میشود تا ذرات معلق در آن، گل و لال، فلزات سنگین و حتی موجودات ریز و ویروس و میکروب از آب حذف شود. با توجه به روال کار و همچنین نحوه عملکرد اولترافیلتراسیون در محیط های متفاوت  و با اهداف مختلف مورد استفاده قرار میگیرد که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

اولترافیلتراسیون UF در مصارف صنعتی

یکی از اصلی ترین کاربردهای اولترافیلتراسیون در بخش صنعتی و تصفیه پساب کارخانجات و کارگاه های تولیدی می باشد. با توجه به داشتن قابلیت حذف مواد آلی، روغن، گریس، ذرات کلوئیدی و همچنین پروتئین ها از پکیج تصفیه آب اولترافیلتراسیون می توان در صنایع غذایی و دارویی و همچنین کارخانجات مختلف استفاده نمود. علاوه براین، این روش تصفیه برای حذف آلودگی های موجود در آب برکه، رودخانه ها و پساب های صنعتی بسیار مفید بوده و باعث به چرخش درآمدن آب میشود.

البته لازم به ذکر است که روش اولترافیلتراسیون نه تنها در تصفیه آب، بلکه در کارخانجات نساجی، شیر و پروتئین و مواد غذایی و همچنین داروسازی نیز بسیار مفید بوده و قابلیت حذف آنزیم ها، آمینو اسیدها و رنگ های موجود در پساب ها را دارد.

اولترافیلتراسیون در مصارف خانگی

وجود املاح و مواد معدنی در آب های شرب یکی از بزرگترین مشکلاتی می باشد که در اغلب مناطق کشورمان با آن مواجه هستیم. علاوه براین، در برخی از مناطق ممکن است امکان دسترسی به آب آشامیدنی و تصفیه شده وجود نداشته باشد و امکان بروز بیماری های مختلف در این شرایط وجود دارد. با استفاده از پکیج تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون می توان براحتی به آب کاملا خالص و بدون هیچگونه آلودگی دست پیدا کرد.

استفاده از اولترافیلتراسیون UF در اسمز معکوس

اسمز معکوس که یکی از روش های بسیار کاربردی در تصفیه آب می باشد، با غشای نیمه تراوا عمل میکند. در بسیاری از مواقع می توان از اولترافیلتراسیون در مرحله پیش تصفیه استفاده نمود تا حجم زیادی از آلودگی ها، مواد آلی و مواد ذائد از آب حذف شده و در نتیجه فیلتر و ممبران اسمز معکوس عمر بیشتری پیدا خواهد کرد. علاوه براین، استفاده از UF باعث میشود تا نیازی به اضافه کردن کلر یا ازن به آب نباشد و در نتیجه از سوراخ شدگی فیلتر RO جلوگیری میشود.

اولرتافیلتراسیون در اسمز معکوس

مزایای اولترافیلتراسیون UF

علیرغم وجود روش های متعدد برای تصفیه آب، اولترافیلتراسیون با استقبال بسیار خوبی در مصارف صنعتی و خانگی مواجه شده است که اصلی ترین دلیل این محبوبیت مزایای زیاد آن می باشد. از مهم ترین مزایای UF عبارتند از:

  • تولید آب خالص بدون ذرات ریز، ویرویس، میکروب و مواد آلی
  • بهره مندی از مقاومت بسیار بالا در برابر اکسیداسیون
  • بهره مندی از مقاومت بالا حرارتی و شیمیایی
  • نرخ بسیار پایین گرفتگی ممبران و عدم نیاز به سرویس و شستشوهای متوالی
  • SDI پایین در فرآیند اولترافیلتراسیون
  • دقت بسیار بالا در برابر جداسازی
  • عدم محدودیت در مقدار آب تصفیه شده بخاطر نداشتن مخزن ذخیره سازی آب
  • کاربرد گسترده در صنعت و کشاورزی
  • تعمیر و نگهداری آسان دستگاه
  • صرفه جویی در مصرف انرژی بخاطر نیاز به فشار کم پمپ برای ورود آب به دستگاه
  • مقاومت بالای غشاهای اولترافیلتراسیون در برابر مواد شیمیایی و مکانیکی

مزایای اولترافیلتراسیون UF

چطور کارکرد دستگاه اولترافیلتراسیون را افزایش دهیم؟

با توجه به ارزش مادی نسبتا زیاد پکیج تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون مخصوصا در نوع صنعتی، لازم است در نحوه استفاده از دستگاه دقت داشته باشید. به طوریکه با توجه به میزان مواد ذائد موجود در آب و نوع آنها، نسبت به شستشوی فیلترها با مواد شیمیایی، سیستم های هوای دهی و شستشوی معکوس اقدام کنید. علاوه براین، نباید فیلترهای دستگاه برای مدت طولانی در محیط خشک قرار داشته باشند. در شرایطی که لازم است دستگاه برای مدت طولانی خاموش باشد، بهتر است از مواد شیمیایی مخصوص برای قرار دادن فیلتر در آن استفاده شود.

شستشوی پکیج تصفیه آب به روش اولترافیلتراسیون با روش شستشوی معکوس انجام میشود، به طوریکه در جهت عکس مسیر ورود آب لازم است این فرآیند انجام شود. لازم به ذکر است که در بسیاری از دستگاه های اولترافیلتراسیون عملیات شستشو توسط دستگاه های PLC و به مدت 45 دقیقه به صوت خود به خود صورت می گیرد.

تفاوت کربن اکتیو گرانول GAC و کربن اکتیو پودری PAC و میله ای EAC

تفاوت کربن اکتیو گرانول  GAC و کربن اکتیو پودری  PAC و میله ای EAC

What is activated carbon or activated charcoal - Tehran Times

کربن فعال (activated carbon) معمولا برای جذب ترکیبات آلی طبیعی، ترکیبات بو ، مزه نامطبوع و مواد شیمیایی ارگانیک مصنوعی در تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود. جذب هم در فرآیند فیزیکی و هم شیمیایی تجمع یک ماده در رابط بین فازهای مایع و جامدات است. کربن فعال یک جاذب موثر است زیرا ماده ای بسیار متخلخل بوده و مساحت بزرگی را فراهم می کند تا آلودگی ها در آن جذب شوند.

دو نوع اصلی کربن فعال شده مورد استفاده در تصفیه آب ، کربن اکتیو گرانول (GAC) و کربن اکتیو پودری (PAC) است.

GAC از مواد آلی با محتویات کربن بالا مانند چوب، لیگنیت (نوعی زغال سنگ) و زغال سنگ ساخته می شود. ویژگی اصلی که کربن اکتیو گرانول را با کربن اکتیو پودری متمایز می کند اندازه ذرات آن است. کربن اکتیو گرانول به طور معمول بسته به متریال مورد استفاده و فرآیند تولید، قطری بین ۱٫۲ تا ۱٫۶ میلی متر و تراکم ظاهری بین  ۲۵-۳۱ lb/ft3 دارد. تراکم بستر در حدود ۱۰ درصد کمتر از تراکم ظاهری است و برای تعیین مقدار GAC مورد نیاز برای پر کردن یک فیلتر اندازه مشخص استفاده می شود.

در واقع کربن اکتیو گرانول دارای ذراتی با ابعاد و اشکال متفاوت است و دوام بیشتر و سخت تری نسبت به کربن اکتیو پودری دارد. این نوع کربن را می توان احیاء و بازسازی کرد و در دو فاز مایع و گاز و سیستم های ثابت و متحرک مورد استفاده قرار می گیرد.

PAC از مواد آلی با محتوای کربن بالا مانند چوب ، لیگنیت و زغال سنگ ساخته می شود. کربن اکتیو پودری به طور معمول بسته به متریال مورد استفاده و فرآیند تولید، قطری کمتر از ۰٫۱ میلی متر و تراکم ظاهری بین  ۲۳-۴۶ lb/ft3 دارد. PAC توسط کارخانه های تصفیه آب به صورت تمام وقت یا در صورت نیاز برای کنترل طعم، بو و یا از بین بردن مواد شیمیایی آلی مورد استفاده قرار می گیرد. کربن اکتیو پودری را می توان به عنوان پودر با استفاده از تجهیزات خوراک خشک یا به عنوان دوغاب با استفاده از پمپ های اندازه گیری تغذیه کرد.

کربن فعال گرانول (GAC) کربن فعالیست که اندازه آن طوریست که از 80 mesh عبور نمی کند. بر خلاف کربن فعال پودری (PAC)، کربن فعال گرانول  می تواند به تنهایی به جای تنها در یک فرایند  مشابه فیلتر جاذب عمل کند. کربن فعال گرانول GAC همچنین می تواند با یک اتصال دهنده، اکسترود شده  و کربن فعال اکسترود را تشکیل دهد.

هر دو نوع کربن فعال گرانول GAC و میله ای EAC، در گستره ای از اندازه های مختلف  طراحی شده، و  برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. انتخاب مناسب نوع کربن فعال مورد استفاده بین کربن فعال گرانولی GAC و کربن فعال میله ای EAC برای هر پروژه به عوامل مختلفی مانند سایز، سطح مخصوص، افت جریان(کاهش فشار جریان به دلیل اصطکاک عبور از یک فیلتر) و ….  بستگی دارد.

اندازه مش این نوع از کربن GAC ممکن است بر عملکرد آن در جذب نهایی تاثیر نگذارد، اما بر عملکرد هیدرولیکی و کینتیک پروژه ممکن است تاثیرگذار باشد. کربن فعال گرانول با مش  8 × 30 ، ذرات با قطر حدود 2 میلی متر است. مش 12 در 40 ذرات با قطر حدود 5/1 میلیمتر و  مش 20در 50 ذرات با قطر حدود 0.5 میلی متر می باشد.

ذرات ریزتر می توانند افت فشار بیشتری را ایجاد نمایند. به عنوان مثال نرخ واکنش در محصولی با اندازه ذرات مش 20 در 50 حدود دوبرابر همان محصول با اندازه ذرات مش 12 در 40 می باشد. در صفحات عمیق(1.8 تا 3 متر عمق) ممکن است محصول با اندازه ذرات مش 8 در 30 انتخاب مناسبی باشد.  برای کارتریج ها مش 20 در 50 و 12 در 40 انتخاب خوبی است. به طور کلی برای مصارف عمومی و پروژه های جنرال کربن فعال گرانول با مش 12 در 40 و 8 در 30 مناسب می باشند.

از کربن فعال گرانولی می توان در طیف گسترده ای از مسائل استفاده کرد، بسته به اندازه ی ذرات کربن مورد استفاده و نوع گرانول یا میله ای آن می توان از این نوع کربن در پروژه های مختلف استفاده کرد. هر دو فرم گرانول و میله ای داراي سرعت انتشار بالا هستند و به خصوص در جذب بخار و گاز بسيار خوب عمل می کنند. کربن فعال گرانول  GAC معمولا در پروژه های مربوط به تصفیه آب و فاضلاب و گندزدایی مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که به دلیل محتوای گرد و خاک کم کربن فعال میله ای EAC ، این نوع کربن فعال در پروژه های فاز گازی ایده آل است.

 

Activated Carbon MEEN 3344 By Favio Rodriguez. - ppt download

 

کربن فعال گرانول می تواند اکثر ترکیبات آلی(نه به طور کامل) را حذف کند. با این حال، کربن فعال گرانول انتخاب مناسبی برای آلاینده های معدنی که در آب یونیزه شده اند و باعث ایجاد پیوندهای قوی می شوند نیست و حذف این مواد برای کربن فعال گرانول دشوار است. روش های مختلفی جهت بارورسازی کربن فعال به منظور تقویت توانایی جذب این آلاینده ها توسط کربن فعال گرانول GAC یا کربن فعال میله ای EAC وجود دارد.

به طور کلی

  • کربن فعال با پایه چوب به شکل پودری برای رنگ زدایی مناسب است.
  • کربن فعال با پایه ذغال سنگ برای حذف بوی نامطبوع مناسب است.
  • کربن فعال با پایه نارگیل برای کلرزدایی مناسب است.

قیمت کربن فعال پایه نارگیل در مقایسه با کربن فعال پایه ذغال و چوب کمی گرانتر است. “اگر قرار باشد حجم مشخصی را از سه نوع کربن فعال پر نماییم، حجم پر شده با کربن فعال پایه نارگیل جرم بالاتری را دارا می باشد”.

اما در عین حال در طول بک-واش به دلیل سختی بالای کربن فعال با پایه نارگیل، مقدار ناچیزی از مواد از بین می روند. برای کربن فعال پایه نارگیل مقدار خاکستر(Ash Content) بسیار کم است.

از آنجا که نارگیل یک منبع تجدید پذیر است، برای تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب گزینه مناسبی است. بررسی ها نشان میدهند برای تصفیه آب آشامیدنی، کربن فعال پایه نارگیل مناسبترین گزینه باشد.

کربن فعال با پایه ذغال سنگ نیز در پروژه های تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود. به غیر از این، دیگر پروژه های صنعتی مانند تصفیه فاضلاب و تصفیه پساب وجود دارد.

این نوع کربن بهترین گزینه برای حذف بوی نامطبوع با هزینه ای مناسب می باشد. کربن فعال با پایه چوب عمدتا به شکل پودر استفاده می شود که تاثیرگذاری مناسبی بر “رنگ بری” ایفا می کند. هم چنین در پروژه هایی که قرار است تعداد آلاینده های زیادی حذف شوند، کربن فعال پایه چوب گزینه مناسبی به نظر می رسد.

تصفیه فاضلاب کاغذ سازی و مقوا سازی

تصفیه فاضلاب کاغذ سازی و مقوا سازی

تصفیه فاضلاب کاغذسازی

فرایند تولید کاغذ دارای مراحل زیاد و متنوعی است که این مسئله باعث شده این صنایع در كنار صنايع خودروسازي، نفت و پتروشيمي و صنايع فولادسازي به عنوان بزرگ ترین صنايع مصرف کننده آب و طبعاً تولیدکننده فاضلاب در بين صنايع موجود در جهان باشد. اين فاضلاب ها در كنار حجم زيادشان، داراي غلظت بالايي از BOD ، COD ، PH  مواد معلق ، رنگ و كدورت می باشند. آلاینده های اصلي فاضلاب صنايع کاغذ سازی را می توان به سه دسته تقسيم کرد : مواد آلي معلق ، رنگ و جامدات غير آلي.

جدا از تنوع زياد آلاینده ها و ساختمان پيچيده آن ها، بسياري از تركيبات موجود در فاضلاب كم محلول در آب هستند و مقاومت آن ها در برابر روش های تصفيه خصوصاً تصفيه بيولوژيكي و رنگ تند قرمز مايل به قهوه ای آن ها مشكلات زيادي را براي فرآيندهاي تصفيه پديد آورده است. در اين ميان تركيبات كلردار و مواد رنگ زا به عنوان نگرانی های اصلي در تصفيه اين فاضلاب ­ها است. همچنين تأثیر سوء تخليه اين فاضلاب­ ها بر زيبايي و مسایل زیست محیطی را هم بايد در نظر داشت. مجموع اين عوامل باعث شده تا فاضلاب صنايع كاغذسازي يكي از مشکل ترین فرایند های تصفیه صنعتي را داراست كه با پيچيدگي در فرايندهاي مربوطه همراه است.

ساختمان رنگ دانه ها و تركيبات رنگ زای موجود در فاضلاب­ ها

عمده رنگ موجود در فاضلاب صنايع كاغذسازي، در فرآيند توليد خمير از چيپس و در فرآيند رنگ بری از ليكور سياه به وجود می آید و بخش ديگر از تجزيه کربوهیدرات های موجود در ساختمان چوب است.

همچنين مطالعات متعدد نشان می دهد كه بخش كوچكي از مواد موجود در فاضلاب صنايع كاغذسازي، شامل تركيبات آلي طبيعي، تركيبات آلي سنتزي، مواد هيوميك و به صورت مواد معلق كلوئيدي است كه توسط تصفيه فيزيكي و با روش های ته نشیني در كلاريفايرها قابل حذف است. اما بخش بزرگ تری از اين فاضلاب ­ها به صورت محلول در آب و محتوي موادي با ساختاري حلقوي ليگنين و مشتقات آن است كه به صورت تركيبات پليمري با مقاومت زياد و ابعاد اجرام مولكولي مختلف است.

بعضي از اين اجزا داراي بار آنيوني بالايي هستند. اين رنگ دانه ها در برابر تکنیک های معمول تصفيه مانند تجزيه بيولوژيكي و اكسيداسيون شيميايي مقاوم هستند و از بين سامانه های تصفيه عبور كرده و رنگ اضافي بر جاي می گذارند به همين جهت حذف اين بخش از پساب بسيار مشكل و هزینه بر است و مشكل اصلي، حذف رنگ از اين فاضلاب هاست.

عوامل عمده رنگ زایی در فاضلاب صنايع کاغذسازی را به گروه های زير نسبت می دهند:

  • ساختمان كوئينون
  • رادیکال های آزاد
  • کمپلکس های آلي – فلزي
  • گروه های -CH=CH-
  • گروه های كربنيل (C=O) متصل به حلقه آروماتيك

از بين موارد فوق، گروه های با باند دوگانه متصل به حلقه آروماتيكي و گروه های كوئينوني، عوامل اصلي رنگ زایی در فاضلاب ها اعلام شدند.

فاضلاب صنايع كاغذسازي يكي از منابع اصلي ليگنين موجود در آب های عمومي است. اين ماده تقريباً داراي قابليت تصفيه بيولوژيكي متوسط به پائين است. اين عنصر به طور تدريجي و در فواصل زماني طولاني به صورت بيولوژيكي تجزیه شده و باعث تخليه اكسيژن می شود.

بررسي رفتار و منابع تركيبات آلاینده های موجود در پساب صنايع کاغذ سازی

تركيبات تشکیل دهنده رنگ و آلودگي فاضلاب های صنايع کاغذسازی از تنوع بسيار زيادي برخوردارند. همچنين منابع مختلفي براي توليد اين آلاینده ها و تركيبات رنگ زا در حين پروسه توليد وجود دارد كه پس از جمع شدن فاضلاب هر يك از اين واحدها، حجم بسيار زيادي از فاضلاب براي تصفيه شدن در انتظار می ماند.

تفاوت در غلظت، اجزاء تشکیل دهنده و بار آلودگي موجود در فاضلاب خروجي هر يك از واحدهاي پروسه توليد نيز ازجمله عواملي است كه باعث بروز مشكلاتي در امر تصفيه اين فاضلاب ها می شود.

به طورکلی قسمت اعظم اين آلودگی ها را تركيبات استخراجي از چوب كه ماهيت طبيعي دارند تشكيل می دهند. اين قسمت، شامل مواد و تركيباتي از قبيل: کربوهیدرات ها، اسيدهاي چرب، رزین ها و مواد آلي و غیر آلی ناشي از آن ها، ليگنين و مشتقات آن، تانن ها (جوهر مازو) و اسیدهای آروماتيك و… است.

بخش ديگر اين آلودگی ها را، تركيبات شيميايي و مواد افزودني كه در حين پروسه توليد، استفاده می شوند تشكيل می دهد. مانند تركيبات فلزي، تركيبات آلي سنتزي، پيگمنت ها، پرکن ها و پكينگ ها، آهار، چسب، صمغ، ضدکف ها، اسيدها و بازها، ضدزنگ، مواد شيميايي مصرفي براي پخت خمير و سایر مواد شيميايي كه در خلال فرآيندهاي صنعتي، توليد و مصرف می شوند.

بعضي از اين تركيبات داراي ساختمان پيچيده و بعضي ساختاري ناشناخته دارند. بعضي از اجزا سازنده چوب مانند اسيدهاي رزيني، چربی ها، تركيبات فنولي در حلال های آلي مانند اتانول حل می شوند و برخي ديگر مانند کربوهیدرات ها، تانن ها، نمک های معدني موجود در چوب توسط آب نيز قابل حل هستند.

رنگ، مواد آلي معلق و جامدات غير آلي، آلاینده های اصلي صنايع چوب و كاغذ به حساب می آیند.

مكرراً از ليگنين به عنوان يكي از آلاینده های اين صنعت نام برده شده است. ولي حالا بايد كامل كرد كه ليگنين، تانن ها كه تركيباتي فنولي هستند و مشتقات آن ها كه داراي مقاومت زياد و وزن مولكولي بالا هستند، به عنوان آلاینده های درجه یک در آلودگي، كدورت رنگ و سميت فاضلاب صنايع كاغذسازي به شمار می آیند و حجم زيادي از فاضلاب های توليدي، شامل اين مواد می شود.

از سویي، موادي كه براي تصفيه آب و فاضلاب واحدها مصرف می شود مانند آب موردنیاز براي واحد بويلر كه داراي سختي در حد صفر است، سبب افزايش آلودگي فاضلاب های کاغذسازی می شود.

مانند آهك، نمک های فلزي، پلي الکترولیت های مختلف، سیلیکات ها، اسيد و باز و…

به طورکلی مواد موجود در لجن فاضلاب ها به دو دسته دسته بندي می شوند:

  • مواد معلق شامل مواد قابل ته نشین شدن و مواد غیرقابل ته نشین شدن
  • مواد قابل فيلتر شدن شامل مواد كلوئيدي و حل شده

از مطالب فوق می توان استنباط كرد كه قسمت اعظم حجم فاضلاب را تركيبات آلي تشكيل می دهند كه از چوب يا در طي فرايندهاي توليد به وجود آمده اند.

در كل، مواد آلي آلاینده فاضلاب های صنايع کاغذ سازی به سه دسته تقسيم می شوند:

  • مواد آلي طبيعي: شامل مواد هيوميك، موجودات ميكروبي و ديگر مواد آلي حل شده ناشي از صنايع كوچك و…
  • مواد شيميايي آلي سنتزي: شامل مواد آلي شيميايي فرار، مواد فرار سطحي و…
  • محصولات جانبي شيميايي : مانند مواد افزودني واردشده به سيستم و نيز موادي كه در خلال فرايند تصفيه آب و ديگر فرايندها تشكيل می شوند.

منابع آلاینده های موجود در فاضلاب صنايع کاغذسازی

همان طور كه ذكر شد منابع مختلفي می توان براي فاضلاب های صنايع كاغذسازي برشمرد اما منابع اصلي آلودگي در ميان واحدهاي مختلف صنايع کاغذ سازی ، واحدهای توليد خمیرکاغذ و رنگ بری آن می باشند.

فاضلاب واحد توليد خمیر کاغذ

مجموعه فعل وانفعالاتی که بر روي خرده های چوب (چيپس) انجام می شود و آن را به خمیرکاغذ تبديل می کند را در اصطلاح ” فرايند توليد خمیرکاغذ” می نامند. اين واحد درواقع به جهت توليد مواد خام اوليه از اصلی ترین واحدهاي شرکت های كاغذسازي محسوب شده و عمليات آن مجموعه ای از فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي پيچيده است كه بر روي خرده های چوب انجام می شود.

اين واحد سهم عمده ای در توليد فاضلاب صنايع كاغذسازي دارد كه داراي بار آلودگي آلي بسيار زيادي است و نقش مهمي در بار آلودگي نهايي فاضلاب كارخانه دارد.

طي فرايند توليد خمیرکاغذ ، خرده چوب ها در يک مايع پخت شيميايي ، پخته می شوند و به اجزا غير سلولزي حل شده ، تجزيه می گردند فيبرهاي سلولزي آزادشده چندين بار شسته می شوند و نتيجه اين فرايندها فاضلابی است كه شامل مجموعه ای از آلاینده های چوب مانند پلي ساکاريد ها، ليگنين ها، اسيدهاي آلي، چربی ها و کربوهیدرات ها و … است.

فاضلاب واحد رنگ بری خمیر کاغذ

اين واحد با دارا بودن ميزان بسيار بالاي ليگنين در پساب خروجي آن که در طي عمليات رنگ زدائي از خمیرکاغذ بجا می ماند، به عنوان منبع اصلي توليد رنگ در فاضلاب های صنايع كاغذسازي محسوب می شود كه به همراه آن ميزان زيادي نيز آلاینده های آلي وارد پساب می کند.

اين عمليات اغلب به دو صورت ممكن است كه اجرا شود :

  • كلريناسيون خمیرکاغذ براي ليگنين زدايي کامل .
  • استفاده از پر اکسید هيدروژن باکمک موادي مانند آب اکسیژنه.

در مرحله اول ترکيبات ليگنين کلره می شوند ولي هنوز حلاليت آن ها در آب کم است به همين دليل در مرحله دوم يک محلول کاستيک مانند سود را به خمير اضافه می کنند تا با افزايش PH اين ترکيبات را قابل حل در آب می سازد. و درنتیجه اين ترکيبات به همراه آب از خمير جدا می شوند.

آلودگی هایي كه از مرحله كلريناسيون خمیرکاغذ حاصل می شوند عمدتاً ماهيت آلي دارند و اغلب شامل كلروليگنين ها، فنل ها، اسيدهاي چرب، کربوهیدرات ها و … است و پارامترهاي آلودگي در بعضي از آن ها مانند رنگ و ميزان سميت بسيار بالاست كه اين شدت بيشتر از كلروليگنين توليدي است كه عامل اصلي آلودگي در فاضلاب هاست.

همان طور كه گفته شد، اين واحد قسمت اعظم رنگ و COD فاضلاب را توليد می کند. علت اين امر حجم بالاي ليگنين موجود در فاضلاب آن است.

آلودگی هاي ناشي از مواد افزودني

جهت بالا بردن بازده و افزايش کيفيت نهايي محصول، از يکسري مواد شيميايي افزودني استفاده می شود كه در خلال فرايند توليد کاغذ به چرخه توليد اضافه می شوند اين دسته نيز هرچند اندك بر آلودگي فاضلاب صنايع چوب و کاغذ تأثیر می گذارند.

يك دسته از اين مواد پيگمنت ها هستند كه كاربردهاي متنوعي در صنعت دارند. در صنايع کاغذسازی براي اثرگذاری روي رنگ از اين مواد خام معدني استفاده می شود .

از ديگر مواد افزودني در طي فرايند توليد می توان به مواد آهاري ، چسب ها ، رزین ها ، منعقد کننده ها، مواد ضد باکتري و ضدکف ها اشاره کرد.

ساير منابع آلودگي فاضلاب ها

علاوه بر موارد ذکرشده در فوق كه به عنوان منابع اصلي توليد آلودگي محسوب می شوند، منابع ديگري نيز وجود دارند که موجب افزایش آلودگی می شوند. شامل :

  • آب مورداستفاده در مرحله پوست کنی و شستشوي چوب و توليد چيپس
  • مايعات حاصل از بخارات خروجي از دايجستر ها
  • مايعات حاصل از بخارات خروجي از تبخیرکننده های واحد بازيافت
  • آب سفيد خروجي از غربال ها و شوینده ها
  • آب سفيد ماشین های کاغذ سازی

پارامترها مؤثر در انتخاب يك سيستم تصفيه مناسب

هرروزه با پيشرفت روزافزون تكنولوژي ، تکنیک های پیشرفته ای براي تصفيه فاضلاب های صنعتي ارائه می شود كه اكثر اين روش ها امروزه به صورت تركيبي از روش های فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي است كه در اين صورت به ترتيب به آن ها تصفيه مقدماتي، ثانويه و نهايي اطلاق می شود.

براي انتخاب سيستم تصفيه مناسب، پس از بررسي كامل مقررات زیست محیطی و شناسایی نوع و ميزان آلاينده و مشخصات فاضلاب ورودي و پساب خروجي، اهداف تصفيه مشخص می شود و با توجه به آن روش مناسب يا تركيبي مطلوب از آن ها برگزيده می شود. بديهي است كه كليه واحدهای تصفيه پساب، جهت كاهش ميزان آلودگي طراحي می شوند.

اما آنچه مهم است انتخاب بهترين روش و مناسب ترین سيستم براي هر واحد صنعتي با در نظر گرفتن كليه شرايط پساب، فرايندهاي واحد و مشخصات محيط دریافت کننده فاضلاب است.

شرايط اقليمي، موقعيت جغرافيايي، پارامترهاي كمي- كيفي فاضلاب و ميزان تصفيه موردنظر بر اساس ملاک های زیست محیطی محلي، از ديگر عوامل انتخاب يك سيستم تصفيه محسوب می شود. اين معیارها براي تصفيه فقط محدود به تركيبات آلي نمی شوند، بلكه حذف فلزات و كاهش نمک های حل نشده و ديگر مواد آلاينده نيز مدنظر است.

روش های تصفيه اغلب شامل بيش از يك فرايند است و ترتيب آن ها در فرايندهاي چندگانه بسيار بااهمیت است و معمولاً تركيبي از روش های مذكور براي انجام عمليات تصفيه استفاده می شود.

در پساب با PH بالا ، احتياج به مرحله خنثی سازی مقدم بر مثلاً تصفيه بيولوژيكي است چون PH بالا در جهت عكس بر رشد باکتری ها اثر می کند و اين مطلوب نيست .

همچنين ترتيب فرايندهاي تصفيه بر هزینه های عملياتي نيز تأثیرگذار است. مثلاً به دلايل متعدد، ته نشین سازي اوليه مقدم بر تصفيه بيولوژيكي است. به دلیل :

  • حذف بعضي BOD با روش های عملياتي کم هزینه.
  • حذف اجسام هرز و ضايعاتي كه بر عمليات تصفيه بيولوژيكي اثرگذار است.
  • ايجاد جريان همسان سازی شده پيش از ورود فاضلاب به قسمت مربوط به فرايند تصفيه بيولوژيكي.

به طورکلی هر فرايند تصفيه، اهداف ذيل را دنبال می کند :

  • حذف مواد معلق و شناور
  • حذف مواد آلي و قابل تجزیه
  • كاهش كدورت و رنگ تا حد قابل قبول
  • از بين بردن عوامل بیماری زا و ناسازگار با محیط زیست

به طورکلی هر فرايند تصفيه ، زماني مناسب خواهد بود كه:

  • بازده فرايند در نيل به اهداف مدنظر، به ميزان قابل قبولي باشد.
  • محصولات تصفيه غیر سمی و فاقد اثرات جانبي خصوصاً بر محیط زیست باشد.
  • غلظت آلاینده ها جهت متقاعد كردن قوانين زیست محیطی، در حد كافي، پایين باشند.
  • ازلحاظ اقتصادي قابل توجيه باشند.

بعضي از روش های تصفيه متداول عبارت اند از:

تصفيه بيولوژيكي- اكسيداسيون با اكسيدانت هاي شيميايي- انعقاد- روش های الكتروشيميايي- فرايندهاي تبادل يوني- استفاده از كمك منعقدکننده ها مانند خاك رس در كنار آلوم- فرايندهاي جذب سطحي- فرايندهاي غشايي- واکنش های احياي شيميايي و …

با توجه به شدت آلودگی ها در فاضلاب های کاغذسازی، روش های فيزيكي  موسوم به  “پیش تصفیه” ، به تنهایی براي كاهش ميزان آلودگي و رنگ فاضلاب های صنعتي كافي نیستند.

همچنين هرچند تركيباتي مانند اسيدهاي آلي، الکل های با وزن مولكولي پایين و… طي تصفيه بيولوژيكي حذف می شوند اما بعضي ديگر از آلاینده ها توسط اين روش قابل حذف نيستند.

لذا جهت رساندن كيفيت فاضلاب ها به حد مناسب و مطابق با قوانين زیست محیطی، استفاده از روش های ديگر تصفيه، ازجمله روش های شيميايي ضروري است.

مهم ترین روش های تصفيه شيميايي عبارت اند از :

  • فرايند انعقاد و لخته سازي شامل :
  • منعقد کننده آلومينيوم آلوم
  • منعقد کننده های پليمري پلي الكتروليت
  • كمك منعقد کننده ها شامل خاك رس، اسيد، باز، بنتونيت و …
  • فرايندهاي اكسيداسيون شامل :
  • كلريناسيون
  • پر اکسید هیدروژن
  • روش های فتوكاتاليستي
  • ازناسيون
  • روش های اكسيداسيون تركيبي و …
  • احياي شيميايی (الکتروشیمیایی)

بررسي مکانیسم های فرايند انعقاد و لخته سازي شيميايي

فاضلاب های بعضي صنايع مانند کاغذ سازی حاوي ذرات ریز کلوئیدی می باشند كه داراي بار الكتريكي منفي هستند. وجود چنين نيروي دافعه ای بين اين ذرات كلوئيدي ، مانع از اتصال آن ها و تشكيل ذرات درشت تر و سنگین تر می گردد. همچنين اين ذرات (در حدود 0/1 تا 1 نانومتر) به قدری کوچک اند كه از ميان حفره های فيلترهاي معمولي عبور می کنند و براي ته نشیني به صورت طبيعي نيز به زمان بسيار طولانی تری نياز دارند كه ازنظر مهندسي قابل قبول نيست. به همين دليل جمع شدن و به هم پيوستن كلوئيدها بسيار مشكل است زيرا علاوه بر كوچك بودن اندازه ذرات كلوئيدي، نيروهاي دافعه بين ذرات، آن ها را از هم جدا كرده و از برخوردهايي كه براي به هم پیوستگی آن ها لازم است جلوگيري می نماید.

به هم پیوستگی كلوئيدها می تواند از طريق كاهش ميزان نيروهايي كه ذرات كلوئيدي را ناپايدار می سازند صورت گيرد. براي اين منظور، از مواد شيميايي استفاده می شود كه اين مواد قادر هستند تحت فعل وانفعالات شيمي- فيزيكي، ذرات كلوئيدي را بی بار نمايند و موجبات به هم پیوستگی و تشكيل ذرات درشت و سنگین تر و قابل ته نشین شدن را فراهم سازند كه درنهایت حذف آن ها با استفاده از روش های مختلف مانند ته نشیني، فيلتراسيون يا شناورسازی ممكن می شود.

اين مواد به نام منعقد کننده شناخته شده هستند. درواقع فرايند بی بار كردن و نابودسازی نيروهاي پايداركننده كلوئيدها و مواد نيمه محلول و نيز به هم پيوستن آن ها را انعقاد شيميايي و درهم رفتن و اجتماع ذرات براي تشكيل واحدهاي بزرگ تر را لخته سازي گويند.

به كمك فرايند انعقاد و لخته سازي می توان رنگ ،20 تا 40 درصدBOD ، 30 تا 60 درصد COD و 80تا 90 درصد مواد معلق و ساير باکتری ها و تركيبات موجود در فاضلاب را به ميزان قابل توجهی كاهش داد.

مهم ترین مواد منعقد کننده مصرفي عبارت اند از:

نمک هایي آهن و آلومينيوم، سولفات مس، آهك، هيدروكسيل منيزيم ، آلومينات سديم و …

بررسي مکانیسم های فرايند انعقاد الکتروشیمیایی (الکتروکواگولاسیون-Electrocoagulation)

کاربرد فن آوری های الکتروشیمیایی در صنعت آب و فاضلاب بسیار متنوع است. این تکنیک در موقعیت ها و صنایع مختلف در حذف دامنه وسیعی از آلاینده ها به کار گرفته شده است. ازجمله موارد کاربرد این تکنیک در صنعت آب و فاضلاب می توان به تصفیه آب، شکستن امولسیون های چربی و نفت در آب، حذف مواد آلی طبیعی از آب، فلوئورزدایی، حذف ترکیبات سولفاته، تصفیه فاضلاب های شهری و رستوران، حذف فلزات سنگین، حذف آرسنیک، حذف ترکیبات فنلی، تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و تولید چیپس، تصفیه فاضلاب صنایع تولید مخمر و خمیرترش، تصفیه فاضلاب صنایع پرداخت فلزی، فاضلاب های رخشویخانه ها و صنایع نساجی و همچنین تصفیه فاضلاب های رادیواکتیو اشاره نمود. روش های الکتروشیمیایی شامل: الکتروکواگولاسیون، الکتروفلوکولاسیون و الکتروفلوتاسیون است. روش الکتروشیمیایی الکتروکواگولاسیون عوامل ناپایدار کننده­ای که باعث خنثی سازی لازم جهت جداسازی آلاینده ­ها می شود را تأمین می­ نماید. الکتروفلوکولاسیون نیز تولیدکننده عواملی است که پل­ سازی ذرات یا انعقاد را به پیش می ­برند. الکتروفلوتاسیون روشی است که طی آن آلاینده ­هایی نظیر چربی­ و روغن با حباب­ های گاز که در سطح الکترود تشکیل شده­ اند” (H2,O2) موردحمله قرارگرفته و همراه با این حباب ­ها به سطح محلول منتقل می شوند. بدین ترتیب حذف آلاینده ­ها از سیستم با انجام کفاب گیری قابل حصول خواهد بود.

انعقاد و شناورسازی الکتریکی با استفاده از آند قربانی شونده به طور گسترده ای برای حذف ذرات معلق، ترکیبات آلی، رنگ، یون های فلزی و آنیون های غیر آلی و انواع ترکیبات مختلف از آب و فاضلاب موردبررسی قرارگرفته است.

فرآیند شامل 3 مرحله است که عبارت اند از:

  • تشکیل کوآگولانت از طریق انحلال یون های فلزی از الکترود واکنش دهنده آند؛
  • ناپایدارسازی آلاینده ها، ذرات معلق و شکستن امولسیون ها؛
  • تجمع فازهای ناپایدار و تشکیل لخته.
    فاضلاب کاغذ و مقواسازی - نتایج پکیج انعقاد وشناورسازی الکتریکی شمیم شریف

    فاضلاب کاغذ و مقواسازی – نتایج پکیج انعقاد وشناورسازی الکتریکی

     

    شناخت فاضلاب صنایع کاغذ سازی و مقوا و روش های تصفیه آن

    صنایع کاغذسازی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان منابع آب شیرین (جزو ۵ مصرف کننده اول) در تمام جهان می باشند که بخش عمده ی این مصارف مربوط به فرآیندهای آماده سازی خمیر و رنگ زدایی (سفید کردن) است. این حجم از مصرف آب منجر به تولید مقدار بسیار زیادی فاضلاب و لجن می گردد. مهمترین آلاینده های موجود در فاضلاب این صنایع شامل رسوبات، جامدات، آلدئیدهای آلی قابل جذب (AOX)، ترکیبات آلی کلرید شده، COD، BOD، رنگ و … می‌باشد. بر اساس مطالعات صورت گرفته بر روی فاضلاب این صنایع، در حدود ۸۵ درصد از آب مصرفی در این صنعت، قابل تصفیه و استفاده مجدد می باشد. استفاده از سیستم ها و فرآیندهای تصفیه مناسب موجب کاهش مصرف آب، کاهش گسترش آلودگی و همچنین پایین آمدن هزینه های صاحبان این صنایع می شود.

    سیستم های تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی معمول مورد استفاده در این صنایع غالبا شامل پیش تصفیه (آشغال‌گیری و دانه گیری)، تصفیه اولیه (مانند زلال سازی) برای جداسازی ذرات و جامدات، فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی ثانویه (مانند لجن فعال، لاگون های هوادهی، تصفیه بی هوازی و …) برای حذف مواد آلی زیست تخریب پذیر و کاهش سمیت پساب و تصفیه تکمیلی (مانند فیلتراسیون ممبرانی، انعقاد/ترسیب، ازن زنی، تبادل یونی، RO و …) برای افزایش کیفیت آب تولیدی می‌باشند.

    اما تصفیه فاضلاب این بخش از صنعت همواره کار دشواری بوده است، تنوع مواد خام ورودی، استفاده از فرآیندها و مواد شیمیایی مختلف و همچنین تنوع محصول تولیدی موجب شده است تا روش و سیستم یکسانی برای تصفیه فاضلاب تولید شده توسط صنایع کاغذسازی وجود نداشته باشد و طراحی و استفاده از سیستم های تصفیه، کاملا وابسته به ویژگی های فاضلاب گردد.

    معیارهای یک تصفیه موفق

    میزان ته نشینی یا شناورسازی (سرعت فرآیند)

    سرعت جداسازی جامدات موجود در فاضلاب می تواند عامل محدود کننده ای برای توان عملیاتی تصفیه خانه باشد. از طرف دیگر در صورتی که روش مناسب و بهینه ای برای جداسازی انتخاب گردد، ممکن است اندازه و هزینه های تصفیه خانه نیز کاهش یابد. نتایج بسیاری از تحقیقات نشان دهنده ی افزایش سرعت جداسازی با به کارگیری روش های شیمیایی است. همچنین استفاده از برخی مواد شیمیایی به صورت هیبریدی می تواند موجب بهبود حذف مواد آلی یا برخی مواد غیرآلی به خصوص شود. شرایط بهره برداری از تصفیه خانه های بیولوژیکی نیز تاثیر فراوانی بر میزان ته نشینی دارد.

    مقدار لجن

    در سال های اخیر اهمیت تولید کمترین میزان لجن و مواد زائد جامد به عنوان محصولات جانبی فرآیند تصفیه در کنار حذف آلاینده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است و درک بهتری از تاثیر آن بر روی پایین آمدن هزینه های تصفیه و کاهش آلودگی های زیست محیطی پیدا شده است. مهمترین راه های دستیابی به این هدف، استفاده از فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی بی‌هوازی، تصفیه بیولوژیکی در دماهای بالا، آبگیری کافی لجن و … می باشند.

    انتشار گازهای گلخانه ای

    با وجود آنکه هدف اصلی در فرآیند تصفیه فاضلاب حذف آلاینده ها از آب است، اما توجه به عدم تولید سایر آلایندها (گازهای گلخانه ای) در خلال این فرآیندها نیز بسیار مهم است. یکی از راه های مناسب برای کاهش انتشار این گازها استفاده از فرآیندهای بی هوازی و مصرف گاز تولید شده به عنوان منبع انرژی می باشد. روش دیگر، استفاده از فرآیندهای جایگزین حذف مواد مغذی مانند فرآیند بی هوازی Anammox (حذف نیتروژن با مصرف انرژی کمتر) است.

    هزینه های بهره برداری سیستم

    یکی از چالش های اصلی در تصفیه فاضلاب صنایع مختلف میزان مصرف انرژی و به دنبال آن هزینه های مربوط  به بهره برداری می باشد. اغلب فرآیندهایی که توانایی حذف آلاینده های آلی زیست تخریب پذیر را دارا هستند، معمولا هزینه ی بهره برداری زیادی دارند. با وجود آنکه روش های تصفیه بیولوژیکی هوازی دارای راندمان و ضریب اطمینان مناسبی برای تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی می باشند، اما پمپاژ هوا موجب تحمیل هزینه های زیادی به این قبیل از سیستم ها می شود.

    سیستم های اکسیداسیون تکمیلی (پیشرفته) نیز که از توانایی قابل قبولی برای حذف ترکیبات رنگی و سمی برخوردار می باشند، به دلیل هزینه های بالای بهره‌برداری همواره مورد نقد صاحبین صنایع قرار گرفته اند. لذا امروزه استفاده از روش های دیگری مانند فرآیندهای ممبرانی و الکتروکواگولاسیون که نسبت بازدهی و هزینه در آنها بسیار مناسب می باشد، از محبوبیت بیشتری برخوردار شده اند.

    مهم ترین پارامترهای فاضلاب در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    پیش از بررسی روش های مختلف تصفیه فاضلاب برای این صنایع، نگاهی به برخی از مهمترین پارامترها برای ارزیابی فاضلاب تصفیه شده خواهیم داشت. یکی از اصلی ترین شاخصه ها، اکسیژن بیولوژیکی مورد نیاز یا همان  BOD و اکسیژن شیمیایی مورد نیاز یا COD می باشد. ورود فاضلاب تصفیه شده ای که BOD و COD موجود در آن بیش از حد استاندارد باشد، به رودخانه ها، چشمه ها و سایر پیکره های آبی موجب مصرف اکسیژن محلول موجود در آب شده و در نتیجه حیات حیوانات و گیاهان آبزی به خطر خواهد افتاد. عامل مهم بعدی رنگ است.

    به دلیل استفاده از فرآیندهای مختلف رنگ دهی و رنگ زدایی در صنعت کاغذ سازی، یکی از آلاینده های معمول موجود در فاضلاب این صنایع رنگ ها و حلال های آن می باشند. این ترکیبات شیمیایی و آلی می توانند به شدت سمی باشند و موجب تخریب محیط زیست و به خطر افتادن سلامت انسان ها و سایر جانداران گردند. دیگر شاخصه ی مهم که نیاز به توجه ویژه دارد کدورت و TSS است. وجود مواد معلق در فاضلاب موجب بروز اختلال در عبور نور از آب و تنفس موجودات آبزی می شود. روش های حذف این آلاینده ها از فاضلاب معمولا ساده بوده و با استفاده از فرآیندهای مناسب (ته نشینی، شناورسازی، روش های ممبرانی و …) می توان آنها را حذف نمود.

    سایر پارامترها پر اهمیت

    یکی از بزرگترین نگرانی ها در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی ترکیبات پایدار و مقاوم می باشند. این ترکیبات آلی، زیست تخریب پذیر نبوده و حتی پس از انجام فرآیندهای مختلف بیولوژیکی هوازی یا حتی بی هوازی در فاضلاب باقی می مانند. حذف این مواد با به کارگیری فرآیندهای تصفیه تکمیلی مناسب (مانند اکسیداسیون تکمیلی یا الکتروکواگولاسیون) امکان پذیر خواهد بود. پارامتر بعدی ترکیبات حاوی سولفور است. مشکل اصلی در ارتباط با این ترکیبات احتمال واکنش باکتری های کاهنده سولفور موجود در محیط می باشد. شرایط بی‌هوازی می تواند منجر به تولید گاز سمی H2S و سایر ترکیبات حاوی سولفور با بوی نامطبوع گردد. عامل مهم دیگر نمک ها و ترکیبات یونی هستند. وجود نمک های غیرآلی و ترکیبات یونی مانند سدیم کلرید در فاضلاب های صنعتی موجب شور شدن و افزایش رسانایی آب های پذیرنده می گردد.

    منابع و ویژگی های فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    اولین نکته ی مهم در رابطه با فاضلاب صنایع کاغذسازی توجه به متنوع و مختلف بودن آنها در مقایسه با یکدیگر می باشد. به دلیل تنوع بالای فرآیندها، مواد و تجهیزات مورد استفاده و همچنین محصولات تولیدی، خواص پساب تولیدی در این بخش از صنعت بسیار گسترده و متفاوت می باشد. شکل زیر نشان دهنده ی اصلی ترین منابع و آلاینده های معمول موجود در فاضلاب این صنایع است.

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    یکی از اولین مراحل فرآیند تولید کاغذ عمل خیساندن چوب و کندن پوست آن است. پساب تولید شده در این گام در مقایسه با سایر مراحل از آلودگی بسیار کمتری برخودار است. کاربرد اصلی مرحله ی خمیرسازی مکانیکی برای تولید کاغذهایی می باشد که جداسازی فیبرهای چوب در آنها به صورت مکانیکی انجام می شود (مجلات و روزنامه ها).

    آلاینده های اصلی موجود در این مرحله، مواد معلق و محلول وارد شده به آب و همچنین مقادیر کمی BOD و COD است. در طی فرآیند خمیرسازی به روش شیمیایی حجم بسیار زیادی از مواد شیمیایی (سدیم سولفات، صابون های رزینی، اسیدهای چرب)، جامدات معلق و محلول وارد جریان فاضلاب شده و بخش عمده ای از فاضلاب تولیدی مربوط به این مرحله می باشد. مراحل بازیابی و سفید سازی نیز موجب ورود حجم بسیار زیادی از مواد شیمیایی مانند حلال ها و شوینده ها، مواد معلق و محلول (مانند تکه‌های کاغذ) به جریان فاضلاب می شود.

    روش های اصلی تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی و مقوا

    هدف اصلی اغلب سیستم های تصفیه دستیابی به ۳ هدف زیر است: حذف مواد معلق موجود، حذف آلاینده های محلول و رفع مشکل مربوط به سمیت فاضلاب و پساب تولیدی. معمولا این کار در دو مرحله صورت می پذیرد. در ابتدا با استفاده از جداسازی ثقلی برخی آلاینده ها حذف شده و سپس تصفیه اولیه انجام می شود (استفاده از زلال سازها و در برخی مواقع شناورسازی). مرحله ی دوم (تصفیه ثانویه) نیز معمولا تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی می‌باشد.

    تصفیه اولیه: زلال سازی با استفاده از ته نشینی

    سیستم های جداسازی ثقلی نه تنها به اختلاف چگالی آلاینده و مایع، بلکه به اندازه ی ذرات جامد (بزرگ بودن به اندازه کافی) نیز وابسته می باشند. معمولا مورد دوم را بوسیله ایجاد توده‌های بزرگ و افزایش سرعت ته نشینی مرتفع می کنند. حوضچه های ته نشینی می توانند به صورت کاملا ساده و هم به صورت مخازنی مجهز به اسکیمر و تجهیزات جمع آوری لجن باشند. وظیفه ی اسکیمرها جمع آوری کف و سایر مواد سبک موجود بر روی سطح آب است.

    تجهیزات جمع آوری لجن نیز به صورت مداوم مواد ته نشین شده در کف مخزن را به سیستم جمع آوری لجن هدایت می کنند. در برخی سیستم های ته نشینی از بافل هایی برای هدایت جریان و فراهم آوردن شرایط آرام برای عبور جریان از واحد استفاده می شود. همانطور که انتظار می‌رود لجن اولیه حاصل از فرآیندهای تولید کاغذ، حاوی مقادیر زیادی از مواد سلولزی و معدنی کلسیم‌کربنات و گل می باشد.

    واحدهای شناورسازی با هوای محلول

    علاوه بر ته نشینی، شناورسازی نیز روش دیگری برای زلال سازی پساب صنایع کاغذسازی است. سیستم معمول مورد استفاده، واحدهای شناورسازی با هوای محلول یا همان DAF می باشند. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است این تجهیز، جریانی آب اشباع شده از هوا را وارد آب حاصل از فرآیند تولید کاغذ می کند. با ورود این جریان به داخل مخزن، حباب های بسیار کوچک هوا از حالت محلول خارج شده وشروع به آمدن بر روی سطح می نمایند. این حباب‌ها به همراه خود مواد جامدی که به آنها می چسبند را نیز به روی سطح می آورند. سپس این مواد جامد توسط اسکیمرها از سیستم خارج می شوند.

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    سیستم های DAF یکی از اقتصادی ترین روش ها برای تصفیه فاضلاب هایی می باشند که حاوی مقادیر بسیار زیادی از مواد جامد هستند ( ۵۰۰۰ – ۳۰۰ میلی گرم بر لیتر). با استفاده صحیح و درست از سیستم های DAF و همچنین به کار گیری منعقدکننده ها و لخته سازهای مناسب می توان ۸۰ تا ۹۵ درصد از جامدات معلق و همچنین آلاینده های دیگری مانند ذرات جوهر، لیپوفیل ها، ذرات کلوئیدی و … را از فاضلاب صنایع کاغذ سازی حذف نمود.

    تصفیه ثانویه: لجن فعال

    رایج ترین روش برای حذف مواد آلی از فاضلاب (با قدمتی بیش از ۱۰۰ سال) که شامل هوادهی و برگشت بخشی از لجن به ابتدای فرآیند (ورودی سیستم) است، سیستم لجن فعال می باشد. شکل زیر شماتیکی از واحد زلال سازی می باشد که ممکن است در این روش مورد استفاده قرار گیرد.

    در مواقعی نیاز به راندمان بالاتر باشد یا فضای مورد نیاز برای زلال سازهای ثقلی در دسترس نباشد، بیوراکتورهای ممبرانی (MBR) یا سایر بیوراکتورهای دارای بستر متحرک یا ثابت، قابل جایگزینی می باشند. همچنین در مواردی که برای جداسازی لجن از فیلتر شنی ، میکروفیلتراسیون (MF) یا الترافیلتراسیون (UF) استفاده شود، سیستم های MBR مشکلات مربوط به bulking را نخواهند داشت. علاوه بر این، استفاده از روش های ممبرانی در فرآیندهای بیولوژیکی موجب عملکرد راکتورها با غلظت بالاتری از جامدات خشک شده و در نتیجه لجن بیولوژیکی کمتری تولید شده و تجزیه مواد آلی بهبود خواهد یافت. این عوامل منجر به کاهش زمان ماند هیدرولیکی می شود.

    تغلیظ لجن

    لجن ثانویه ای که در خلال فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی تولید می گردد، عمدتا از سلول های بیولوژیکی و محصولات حاصل از تجزیه آنها تشکیل شده است، به همین علت جداسازی آن از آب بسیار مشکل می باشد. در این گونه از لجن ها هر سلول بیولوژیکی مانند بالونی از آب عمل می کند. یکی از معمول ترین روش ها برای جبران عدم توانایی آبگیری مناسب در این لجن ها، اختلاط لجن ثانویه با لجن اولیه که بیشتر از مواد فیبری تشکیل شده است، می باشد. این کار موجب می شود تا به مایع مخلوطی با قابلیت آبگیری بیشتر دست پیدا کنیم.

    روش های مختلفی برای افزایش میزان جامدات در لجن ثانویه مورد استفاده قرار می گیرد. این کار موجب راحت‌تر شدن حمل و نقل، استفاده کارآمد یا دفع راحت تر آن می شود. این روش ها شامل جمع آوری لجن از کف مخزن زلال ساز (توسط اسکراپرها)، استفاده از تجهیزات فشرده کننده مختلف و سانتریفیوژها می باشد که یکی از پر مصرف ترین آنها بلت فیلتر است.

    تصفیه تکمیلی

    در بسیاری از موارد برای دستیابی به استانداردهای تخلیه تعیین شده توسط سازمان محیط زیست، نیاز به استفاده از روش های تصفیه تکمیلی می باشد. به طور خاص می توان گفت ترکیبات رنگی و مقاوم در برابر تجزیه بیولوژیکی موجود در فاضلاب تولیدی در بخش رنگ زدایی و سفید کردن در صنایع کاغذ سازی، به سلامت از دو مرحله ی قبلی تصفیه عبور نموده و از فاضلاب حذف نمی شوند. برخی از مهم ترین روش های تصفیه تکمیلی مورد استفاده در این بخش شامل انعقاد، جذب توسط کربن فعال، سیستم های اکسیداسیون پیشرفته (تکمیلی)، تکنولوژی های ممبرانی، الکتروکواگولاسیون و … می باشند.

    الکتروکواگولاسیون در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    الکتروکواگولاسیون یا انعقاد الکتریکی روشی کارآمد و مقرون به صرفه برای تصفیه بازه گسترده ای از فاضلاب های صنعتی و غیرصنعتی می باشد. قاعده ی اصلی مورد استفاده در این روش، اکسیداسیون صفحات فلزی یا همان آندها در زمان تماس با فاضلاب است.

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شماتیک کلی و ساده ای از یک سیستم الکتروکواگولاسیون

    استفاده از روش الکتروکواگولاسیون در تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی موجب جلوگیری از ورود یون های اضافی به فاضلاب تصفیه شده می گردد (در مقایسه با روش های انعقاد و لخته سازی شیمیایی). در صورتی که سیستم به درستی طراحی و بهره برداری گردد، یون های فلزی تولید شده توسط آندها  به طور کامل با یون های موجود در فاضلاب (OH) واکنش داده و لجن تولید شده از لحاظ بار الکتریکی خنثی خواهد بود. علاوه بر آن، این فرآیند مانند روش‌های شیمیایی نیازی به استفاده از آلوم یا کلرید آهن نداشته و در نتیجه یون های کلرید یا سولفات در آب وجود نخواهد داشت. عدم وجود یون های سولفات در فاضلاب تحت تصفیه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد، چرا که هم موجب رفع مشکلات مربوط به باکتری کاهنده سولفات می شود و هم از بروز اختلال در عملکرد سایر یون های منعقد کننده (مانند +Al3) جلوگیری می‌کند.

    سایر مزیت های الکتروکواگولاسیون

    دیگر مزیت روش انعقاد الکتریکی (EC) کاهش چشمگیر میزان تولید لجن است. از مهم ترین نکاتی که در استفاده از این روش باید توجه ویژه ای به آن داشت، میزان رسانایی یا هدایت الکتریکی محلول مورد نظر می باشد (این عامل تاثیر مستقیمی بر روی عملکرد سیستم دارد). نکته ی مهم بعدی چگالی جریان مورد استفاده است که این پارامتر بر روی بازدهی سیستم، عمر صفحات مورد استفاده، میزان مصرف انرژی، افزایش دمای فاضلاب و تشکیل رسوب بر روی صفحات تاثیر گذار می باشد.

    به طور کلی روش های مختلف دیگری نیز برای تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی وجود دارد که حتی در برخی مواقع نیاز به ترکیب و استفاده همزمان از چندین روش برای تصفیه مناسب فاضلاب مورد نظر می باشد، اما نکته مهم در ارتباط با فاضلاب این صنایع، متنوع بودن آن و الزام طراحی سیستم تصفیه مناسب با توجه به ویژگی های منحصر به فرد هر فاضلاب است.

    تصاویر

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۱: شماتیک سیستم تصفیه Fenton

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۲: نمایی از دو نوع بیوراکتور تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۳: تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی به روش لجن فعال

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۴: اندازه تقریبی میکروارگانیسم های دخیل در تجزیه بیولوژیکی فاضلاب صنایع کاغذسازی

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۵: نمودار شماتیک مراحل تجزیه بی هوازی ترکیبات آلی زیست تخریب پذیر

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۶: طرح شماتیک تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی به روش بی هوازی در یک مخزن ایزوله به همراه ایجاد آشفتگی در ورودی فاضلاب. پتوی لجن بالارونده و منطقه راکد مایع که در آن ذرات لجن ته نشین شده و بیوگاز تولیدی  از بخش بالایی خارج می شود.

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۷: نمایی از یک سیستم قدیمی و ساده تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

     

    تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

    شکل ۸: نمودار شماتیک گزینه های بهبود سیستم های تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

شناورسازی با هوای محلول در تصفیه فاضلاب – Flotation – IGF – DGF – DAF

شناورسازی با هوای محلول در تصفیه فاضلاب – Flotation – IGF – DGF – DAF
Autoflot®: Mechanical Induced Gas Flotation Separator

تصفیه فاضلاب با استفاده از شناورسازی با هوای محلول یا فشرده: در هر صنعت انواع مختلفی از فاضلاب ها با مشخصات و مشکلات منحصر به خود تولید می شوند و در نتیجه محصولات متنوعی برای حل این مسائل فرایندی و تصفیه فاضلاب مربوطه وجود دارد. یکی از این محصولات، دستگاه جداکننده و شناورساز ذرات آلودگی با استفاده از روش شناورسازی با هوای محلول است که برای تصفیه انواع فاضلاب ها شامل غذا و لبنیات، گوشت، ماهی، مرغداری، دامداری، صنایع نفت و پتروشیمی و روغنی برای حذف مواد جامد معلق، چربی ها، روغن ها و گریس استفاده می شود. راندمان فرایندی بالا و انعطاف پذیری عملیاتی از نکات قوت این تجهیزات می باشند. در این دستگاه، حذف آلاینده با استفاده از تزریق هوا در آب یا فاضلاب تحت فشار و سپس آزاد شدن هوا در فشار اتمسفر در مخزن انجام می شود. سیستم شناورساز هوای محلول، میکروحباب ها را به بخار تبدیل کرده که به مواد جامد متصل می شود و آنها را در سطح شناور می کند. پس از آن کف یا لجن تشکیل شده توسط پاروها از سطح مخزن روبیده می شوند. این محصول گاها در پکیج انعقاد و شناوری سازی الکتریکی یا پکیج تصفیه فاضلاب به عنوان روش کمکی پس تصفیه یا پیش تصفیه جهت بهبود راندمان حذف یا کاهش بار ذرات چربی و روغن به کار می رود.

شناور سازی با هوای محلول Dissolved Air Floatation

غالباً به آب یا فاضلاب ورودی به مخزن شناورسازی شناورسازی با هوای فشرده یا به بیانی دیگر شماروسازی با هوای محلول مواد منعقدکننده نظیر کلرید آهن یا سولفات آلومینیوم افزوده می شود تا ذرات کلوئیدی منعقد شده و به لخته های بزرگتری تبدیل شوند. بخشی از فاضلاب تصفیه شده خروجی از DAF به یک مخزن تحت فشار کوچک پمپاژ می شود و در این تانک هوای فشرده تزریق می شود. این موضوع منجر به اشباع سازی فاضلاب تحت فشار با هوا می شود. جریان اشباع شده با هوا به قسمت جلویی تانک شناورسازی بازگردانده می شود و از یک شیر فشارشکن عبور می کند در نتیجه هوای آزاد شده در فاضلاب به حالت حباب های ریز در می آید. حباب ها در محل هسته سازی در سطح ذرات جامد معلق به وجود آمده و به این سطوح می چسبند. با تشکیل هر چه بیشتر حباب ها، نیروی بالابرنده حباب ها بر نیروی گرانش غلبه کرده و باعث شناورسازی ذرات معلق بر سطح می شود که تولید یک لایه کف و لجن می کند. سپس این لایه توسط پارو (Skimmer) از سطح روبیده می شود. درنهایت آب بدون لجن از تانک شناورسازی خارج می شود. در برخی طراحی ها، صفحات پکینگ موازی (لاملا) برای ایجاد سطح جدایش بیشتر و بهبود راندمان واحد استفاده می شود. سیستم های شناورسازی با هوای محلول می توانند بصورت دایره ای (راندمان حذف بالاتر) یا مستطیلی (زمان ماند بیشتر) طراحی و ساخته شوند. در نوع دایره ای حرکات مارپیچی در جریان رخ می دهد و زمان ماند می تواند 3 دقیقه باشد در حالی که در نوع مستطیلی زمان ماند حداقل 20 تا 30 دقیقه است.

نکته کلیدی درتصفیه فاضلاب صنعتی به روش  شناورسازی با هوای محلول، گرانش و تولید میلیون ها حباب خیلی ریز است. براساس قانون استوکس، اندازه قطره روغن و دانسیته آن روی میزان شناور شدن آن روی سطح تأثیر دارد. قطرات بزرگتر و سبک تر با سرعت بیشتری به سمت سطح بالا می روند. چسبیدن یک حباب کوچک به یک قطره روغن چگالی قطره را کاهش داده و سرعت حرکت آن به سمت سطح مخزن را افزایش می دهد. بنابراین حباب های کوچک تر موجب تشکیل قطرات روغن شناور کوچکتری روی سطح می شوند. یک سیستم شناورسازی کارآمد نیازمند تولید مقدار کافی و ممکن حباب است که این عمل را موجب شود. اندازه حباب ها در این روش معمولاً در بازه 1 تا 50 میکرومتر است. تنها عیب فرایند شناورسازی با هوای محلول را می توان هزینه بالای اجرا و نگهداری و تعمیرات آن دانست؛ به عبارت دیگر در این روش هزینه اولیه و جاری بالا می باشد.

در صنایعی که مقدار چربی و روغن در فاضلاب آنها زیاد است مانند صنایع تولید روغن به جای هوای محلول از نیتروژن محلول استفاده می شود تا از خطر انفجار جلوگیری شود. این روش، شناورسازی با گاز محلول (Dissolved gas flotation)  نامیده می شود. پروانه پمپ در این نوع از فرایند شناورسازی به صورت دوطرفه طراحی می شود. یک سمت طوری طراحی می شود که مانند یک پمپ سانتریفیوژ معمولی جهت انتقال مایع عمل کند و طرف دیگر به گونه ای است که بخار را به پمپ رسانده و با مایع مخلوط کند و به این ترتیب مانند شناورسازی با هوای محلول حباب های ریز گاز در مایع رها می شود. علاوه بر این، یک نوع عایق بندی خاص نیز جهت افزایش طول عمر پمپ ها در پمپ های فرایند شناورسازی با گاز محلول اعمال می شود.

Veolia AutoFlot | Tundra

مزایای روش شناورسازی با هوای محلول:

  • سرعت شفاف شدن در DAF بیشتر از ته نشینی است که باعث کاهش ابعاد مخزن لخته سازی می شود.
  • لجن تشکیل شده در DAF غلیظ تر و فشرده تر از ته نشینی است.
  • مقدار منعقدکننده و کمک منعقدکننده مصرفی در این روش کم است.
  • اثرات اکسیدکنندگی موجود در DAF باعث کاهش بو می شود.
  • در این روش ذرات ریز و جلبک ها نیز حذف می شوند که این موضوع از گرفتگی لوله ها و فیلترها جلوگیری می کند.

شناورسازی با گاز القا شده (IGF)

شناورسازی با گاز القاشده (Induced Gas Flotation) فرایندی مشابه شناورسازی با هوای محلول جهت حذف مواد معلق مانند روغن و جامدات معلق است. در این روش نیز حذف توسط تزریق حباب های گاز به آب یا فاضلاب در یک مخزن شناورسازی انجام می شود. در این فرآیند به منظور تولید حباب در مخزن شناورسازی، گاز به داخل مخزن کشیده می شود که برای انجام این امر دو روش وجود دارد:
1)هیدرولیکی: در این روش، بخشی از فاضلاب تصفیه شده  از مخزن شناورسازی خارج شده سپس به وسیله پمپ دوباره به مخزن بازمی گردد و پیش از ورود به مخزن در لوله با گاز مخلوط می شود تا حباب ها در مخزن شناورسازی ایجاد شوند.
2)مکانیکی: در این روش، یک پروانه چرخشی درون مخزن شناورسازی تعبیه می شود و توسط تشکیل گرداب، گاز را به داخل مخزن کشیده و با فاضلاب مخلوط می کند تا حباب داخل مخزن شناورسازی ایجاد شود. گاز داخل این سلول بطور مداوم در حال سیرکوله شدن است.
روش هیدرولیکی معمولا ارزان تر است، هزینه های عملیاتی کمتری دارد و نیاز به نگهداری کمتری نسبت به نوع مکانیکی دارد. فرایند شناورسازی با استفاده از گاز القاشده به طور گسترده ای برای تصفیه فاضلاب از تاسیسات تولید نفت و گاز دریایی استفاده می شود زیرا در این تاسیسات، گاز خام بطور طبیعی تولید می شود که از آن به عنوان گاز القاشده می توان استفاده کرد. در این روش نیز مانند شناورسازی با هوای محلول در صورت لزوم از مواد منعقدکننده جهت جداسازی بهتر استفاده می شود و وجود اسکیمر روی سطح مخزن نیز امری ضروری است.

error: Content is protected !!