شبکه های آشغال گیر

قبل از ورود آب به تصفیه خانه به کمک این شبکه های فلزی مواد بزرگ و شناور در آب گرفته می شود. برای جلوگیری از بسته شدن شبکه ها می توان در چند ردیف با سوراخ های مختلف شبکه را قرار داد.

ته نشین کردن مواد شیمیایی

1. بدون مواد شیمیایی

چون آب موجود در طبیعت دارای مواد معلق است، وارد استخرهای بزرگ شده و به دلیل کاهش سرعت جریان آب در استخر مواد معلق سنگین ته نشین می گردند.

2. با استفاده از مواد شیمیایی (مواد منعقد کننده)

برای کوتاه کردن مدت زمان ته نشینی و کم کردن مقدار نمک های محلول در آب از مواد انعقاد کننده استفاده می شود.

• مواد شیمیایی دارای بار الکتریکی مثبت هستند با مواد ریز معلق در آب، که غالبا دارای بار منفی هستند به خودی جذب می کنند و ذرات درشت تر و سنگین تر را می سازند و ته نشین می شوند.

• مواد شیمیایی نمک های نامحلول به وجود می آورند و آنها را برای ته نشینی آماده می کنند.

توجه:

• مهمترین مواد شیمیایی: سولفات آلومینیوم (زاج سفید)، کلرور آهن، سولفات آهن، سولفات مس (کات کبود) و آهک می باشند.

• اجسامی از قبیل مواد نباتی پوسیده، گل و لای، باکتری ها، مواد کلوئیدی در مرحله انعقاد و ته نشینی، از آب جدا می شوند.

صافی ها

1. صافی های شنی تند و کند

این صافی ها استخرهای بتنی یا آجری هستند، صافی وقتی اولین بار استفاده می شود، باکتری ها را نمی گیرد اما با پوشیده شدن سطح ماسه ها با لایه های نازک باکتری ها را می گیرند.

پس از طی حدود 2ماه کارکرد به علت کثیف شدن لایه های ماسه، افت فشار افزایش پیدا می کند که باید شستشو گردد.

2. صافی های تحت فشار

3. در این صافی ها شن و ماسه در داخل یک مخزن استوانه ای که تحت فشار آب است جمع می شوند، این صافی ها برای مصارف خانگی، بهداشتی و صنعتی استفاده می شود.

مانند: آب استخرها، آب برگشتی از برج خنک کن و ...

ساخت استخر

هوا دهی

با استفاده از روش ها و و سایلی آب را در تماس نزدیک با هوا قرار می دهند تا غلظت مواد فرار در آب کاهش یابد، مانند: گاز کربنیک، ازت، هیدروژن سولفور، اکسیژن، متان

همچنین هوادهی باعث کاهش آهن و منگنز موجود در آب های زیر زمینی می شود.

گندزدایی آب

آب مصرفی باید عاری از باکتری های مضر باشد. با افزودن کلر به آب ترکیبات آلی موجود در آب، اکسید می شوند.

باید مقدار کلر به دقت تنظیم تا علاوه بر کافی بودن برای نابودی باکتری ها، باعث ایجاد مزه ی نامطلوب بیش از اندازه در آب نشود.

کلر در سیلندرهای ویژه زرد رنگ تحت فشار نگهداری می شود که پس از خروج از سیلندر از حالت مایع به گاز تبدیل شده و وارد آب می شود.

گرفتن سختی

دلایل سختی گیری آب

1. در مصارف بهداشتی

• مصرف زیاد صابون

• باقی ماندن رسوب روی فلزاتی مثل استیل

• بروز اختلال در هضم غذا

• بروز شنگ کلیه

2. مصارف صنعتی

• سبب تشکیل رسوبات سخت در جداره ی لوله ها و دیگ های بخار می گردد

• افزایش افت فشار در طول مسیر

• کاهش ضریب انتقال حرارت

روش های سختی گیری آب

1. استفاده از آب آهک یا کربنات دو سود

2. روش تعویض یونی با استفاده از رزین ها (زئولیت ها)

3. سختی گیری مغناطیسی

4. روش اسمز معکوس

سختی گیری مغناطیسی

• با منبع تغذیه

• بدون منبع تغذیه

روش تعویض یونی با استفاده از رزین ها (زئولیت ها)

سیستم های تعویض یونی (ION EXCHANGERS)

تمامی آب های طبیعی حاوی غلظت های مختلفی از نمک های محلول هستند که این نمک ها در آب تفکیک شده و یون های باردار به وجود می آورند. یون های دارای بار مثبت، کاتیون و یون های دارای بار منفی، آنیون نامیده می شوند.

ناخالصی های یونی می توانند به طور جدی بر روی نحوه عملکرد درست و کارایی دیگ های بخار و یا سیستم های فرآیندی موثر باشند. یون های سختی مثل کلسیم و منیزیم قبل از استفاده از آب به عنوان خوراک دیگ های بخار، باید از آب زدوده شوند. برای آب دیگ های بخار با فشار بالا و بسیاری از سیستم های فرایندی، لازم است کلیه یون ها، همچنین دی اکسید کربن و سیلسکات ها به طور کامل حذف گردند.

در روش تبادل یونی یون های ناخواسته ی آب خام از طریق انتقال آنها به یک ماده جامد موسوم به تبادل کننده های یونی (Ion Exchangers) حذف می گردند و در صورت جذب آنها به میزان معادل آن از ساختار تبادل کننده یونی، ذرات ذخیره شده ی غیر مضر جدا می شوند. تبادل کننده های یونی از ظرفیت محدودی جهت نگهداری یون ها در ساختار خود موسوم به ظرفیت تبادل برخوردارند. از این رو تبادل کننده های یونی اغلب توسط یون های نامطلوب مورد اشباع واقع می شوند، سپس توسط یک محلول احیا کننده قوی حاوی یون های غیر مضر شستشو شده و در نهایت جایگزین یون های نامطلوب جمع شده می گردند و به این ترتیب، مواد تبادلی به شرایط قابل مصرف برخواهند گشت.

برای حذف موثر یون های محلول از آب، روش تبادل یونی مورد استفاده قرار می گیرد. در روش تبادل یونی یک یون با یون دیگر تبادل می شود و یون قبلی به صورت موفت نگهداری شده و سپس در محلول شیمیایی دیگری آزاد می گردد.

احیا رزین

به فرایند بازگرداندن رزین های اشباع از نمک های محلول در آب به حالت اولیه شان احیا گفته می شود. در حین احیا به کمک یک محلول اسید یا باز رقیق نمک های جذب شده توسط رزین ها از آنها جدا شده و جای خود را به هیدروکسید، هیدروژن یا سدیم اولیه رزین می دهد.

انواع رزین های تبادل یونی به روش های زیر احیا می شوند

• رزین های کاتیونی قوی: با اسید قوی نظیر اسید سولفوریک، کلریدریک یا نیتریک احیا می شود.

• رزین های کاتیونی ضعیف: تقریبا با همه اسیدها احیا می شود.

رزین های آنیونی قوی: با باز قوی نظیر هیدروکسید سدیم احیا می شود.

رزین های آنیونی ضعیف: معمولا با آمونیاک احیا می شود.

سختی گیر (Softener)

سختی زدایی با رزین کاتیونی سدیمی وسیع ترین کاربرد روش تبادلی یونی است. در سختی زدایی آبی که حاوی یون های رسوب گذاری مثل کلسیم و منیزیم است از بستر رزین SAC که دارای سدیم است عبور داده می شود. در رزین یون های سختی با یون سدیم تبادل می شوند و سدیم در داخل محلول آب منتشر می گردد. آب بدون سختی را آب نرم می نامند که می تواند به عنوان آب خوراک دیگ های بخار با فشار پایین، متوسط و یا آب ورودی سیستم های اسمز معکوس و یا در بعضی فرایندهای شیمیایی دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

پارامترهای مهم در طراحی یک سیستم سختی گیر عبارتند از: مقدار سختی کل آب، مقدار گذر آب (دبی)، ظرفیت رزین، فاصله زمانی بین هر دو احیا و دما

تبادل کننده های با بستر مختلف (Mixed Bed)

یک تبادل کننده ی بستر مختلط هر دو رزین کاتیونی و آنیونی را به صورت توام در یک مخزن دارد. با جاری شدن آب در داخل بستر، عمل تبادلی یونی بارها صورت می گیرد که در نتیجه، آبی با درجه خلوص بسیار زیاد به دست می آید.

در هنگام احیا بستر مخلوط، ابتدا رزین های کاتیونی و آنیونی به وسیله شستشوی معکوس از هم جدا می شوند و رزین آنیونی که سبک تر است، در بالای بستر کاتیونی قرار می گیرد. محلول احیای اسیدی از پایین بستر و مخلوط احیای قلیایی از بالای بستر وارد می شوند. این دو محلول در مرز جدایی دو رزین با هم تلاقی می کنند و از طریق یک جمع آوری کننده که در این خط جدا کننده قرار دارد از مخزن خارج می شود.