بحران آب
آب همواره به عنوان ارزشمندترین منبع طبیعی برای انسان‌ها و اکوسیستم‌ها شناخته شده است. این منبع طبیعی حیاتی، زیستگاه انسان، گیاهان و جانوران را پشتیبانی می‌کند. کاهش در کیفیت و کمیت این منبع حیاتی، تأثیرات جدی و منفی بر اکوسیستم‌ها می‌گذارد. در دهه‌های اخیر، رشد چشمگیری در جمعیت انسانی پدید آمده که فشار زیادی بر منابع آبی موجود ایجاد کرده است. این افزایش جمعیت منجر به نیاز بیشتری به منابع غذایی، افزایش تعداد سکونت‌گاه‌ها و کشف منابع جدید آب شیرین آشامیدنی گردیده است. برای مقابله با این چالش‌ها و تأمین نیازهای آب شیرین، یافتن جایگزین‌های جدید بسیار هائز اهمیت است، چرا که کمبود آب شیرین یا آب آشامیدنی در بسیاری از کشورها به عنوان یک مشکل اساسی مورد بحث است.
استانداردهای آب آشامیدنی
آب آشامیدنی، به عنوان یک ماده حیاتی، باید با استانداردهای پذیرفته شده فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مطابقت داشته باشد تا برای مصرف انسانی مناسب باشد و هیچ آسیبی به انسان در کوتاه مدت یا بلند مدت وارد نکند. کیفیت آب می‌تواند در نقاط مختلف متفاوت باشد، به عنوان مثال در نقاط دیگر می‌تواند با کیفیت شیمیایی مطلوب یا غلظت یونی بالاتر باشد. اما با پیشرفت تمدن، شهرنشینی و رشد جمعیت بی‌رویه و همچنین آلودگی‌های ناشی از صنایع و استفاده از مواد شیمیایی به خصوص سموم در کشاورزی، کیفیت منابع آب آشامیدنی تحت تأثیر قرار گرفته و نیاز به حفظ و بهبود آن احساس می‌شود.
در دهه‌های اخیر، آلودگی منابع آبی به دلیل توسعه فراگیر صنعت و ورود ترکیبات شیمیایی آلی، معدنی و ترکیبات سمی به پیکره‌ی منابع آبی، به یک چالش زیست محیطی جدی مبدل گردیده است. با توجه به اینکه گوناگونی آلاینده‌ها بسیار بالاست و از منابع مختلف و با روش‌های گوناگون وارد آب می‌شوند و هرکدام باتوجه به مقدار و نوع ماده آلوده‌ساز اثرات متفاوتی را به همراه دارند. عناصر و مواد شیمیایی از جمله عناصر سنگین که وارد چرخه محیط زیست شده‌اند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نفت
- شوینده‌ها
- سموم دفع آفات
- مواد صنعتی از جمله عناصر سنگین
با کاهش تدریجی ذخایر آب سنگین قابل استفاده، آلودگی‌های مختلف نیز همواره به مشکلات آب اضافه می‌شوند. آلودگی فلزات سنگین، در نتیجه فعالیت‌های انسانی و توسعه صنعتی، یک شاخص محیطی جدی به شمار می‌رود و سلامتی را تهدید می‌کند. با رشد جمعیت شهری و صنعتی شدن جوامع از دهه 1990، مسئله آلودگی فلزات سنگین در آب‌های سطحی و زیرزمینی در حال افزایش است. بسیاری از این فلزات خطرناک و سمی بوده و می‌توانند اثرات مخربی از جمله افزایش بیماری‌ها، سرطان‌زایی و نقص جنینی را به انسان‌ها و محیط زیست وارد کنند. تصفیه آب با روش‌های معمول این فلزات را به‌طور کامل حذف نمی‌کند و در برخی موارد می‌تواند به عملکرد سیستم‌های تصفیه فاضلاب نیز آسیب برساند.
بنابراین، سازمان‌های بین‌المللی مانند سازمان بهداشت جهانی (WHO)، سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA)، سازمان غذا و دارو آمریکا (FDA)، و سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (FAO)، قوانین سخت‌گیرانه‌ای را برای محدودیت غلظت فلزات سنگین در سطح جهان تصویب کرده‌اند. برای تعیین قوانین مربوط به حفاظت از محیط زیست و سلامت عمومی، ارزیابی دقیق غلظت فلزات سنگین در محیط پیرامون، از جمله آب، غذا، خاک و هوا، ضروری است.
روش های تصفیه آب
به منظور تأمین منابع آب شیرین برای مصارف انسانی، حیوانی و آبیاری، برنامه‌ریزی و استفاده از روش‌های نوین از جمله فناوری‌های تصفیه آب اهمیت زیادی دارد. فرآیند تصفیه آب، یکی از اولین روش‌های بشر برای جداسازی آب شیرین از آلاینده‌های موجود در آب بوده است. این فرآیند شامل چندین مرحله برای حذف آلاینده‌ها و مواد معدنی اضافی از آب می‌باشد. فناوری تصفیه آب، به‌ویژه در مناطقی مانند خاورمیانه و شمال آفریقا، گسترده است و به دلیل کمبود آب در کشورهایی همچون ایالات متحده آمریکا، رونق پیدا کرده است. تصفیه آب یک فرآیند دو مرحله‌ای است که شامل تبخیر و میعان با استفاده از فناوری حرارت و اسمز معکوس است. با اهمیت‌ترین مراحل در فرآیند تصفیه آب برا اساس استفاده از تبخیر یا جداسازی فناوری ممبران به منظور جداسازی آلاینده‌های مضر و مواد معدنی محلول از آب برای به دست آوردن آب شیرین و تمیز است. فناوری اسمز معکوس، که یکی از جدیدترین روش‌های نمک‌زدایی است، در انواع مختلف فرآیندهای جداسازی به کار گرفته شده است. فن آوری اسمز معکوس مبتنی بر استفاده از ممبران‌های نیمه نفوذ برای جداسازی به محلول‌های غلیظ مختلف است. در کارخانجات و دستگاه‌های تصفیه آب صنعتی و آب شیرین‌کن کشاورزی ،تصفیه آب به دو روش فناوری‌های تبخیر و فناوری‌های ممبران به شرح زیر است:
- فناوری‌های تبخیر:
- فلاش چند مرحله ای (MSF): در یک فرآیند تبخیر با جریان آب داغ به یک محفظه کم فشار منتقل می شود.
- تقطیر چند اثر (MED): این بر اساس چرخه گرمای بالقوه برای تولید بخار آب شیرین (ترکیب با نیروگاه) است.
- تقطیر فشرده سازی بخار (ECD): اساساً روشی برای استفاده از پمپ حرارتی سیکل های مکرر تراکم و تبخیر است.
- فناوری‌های ممبران:
- الکترودیالیز (ED/EDR): میدان الکترونیکی بر روی غشاء(ممبرین) بین دو الکترود اعمال می شود.
- اسمز معکوس (RO): محبوب ترین تکنیک در سراسر جهان و متکی بر فشار خارجی است که بالاتر از فشار اسمزی است.
پدیده اسمز معکوس، یک فرآیند طبیعی است که بدون نیاز به انرژی، آب را جدا می‌کند. برای ایجاد جریان در جهت مخالف، نیاز به فشار بر روی آب شورتر است. ممبران اسمز معکوس، ممبرانی است که به مولکول‌های آب اجازه عبور می‌دهد اما مواد دیگر همچون نمک های محلول، مواد آلی، باکتری ها و … را مسدود می‌کند. برای عبور آب، فشار بیشتری از فشار اسمزی نیاز است. با تأمین این فشار، آب عبور کرده و مواد معدنی و آلودگی‌های دیگر از آب جدا می‌شوند. این روش موجب تصفیه آب و حذف آلودگی‌ها می‌شود.فیلتر ممبران اسمز معکوس، قادر است بیش از 99% نمک‌های محلول در آب (یون‌ها)، ذرات معلق، کلوئیدها، مواد آلی، باکتری‌ها و ویروس‌ها را از آب ورودی به سیستم تصفیه آب حذف کند. این فیلتر، محتویات آب را بر اساس اندازه و بار آن‌ها جدا می‌کند. مولکول‌ها یا مواد با جرم مولکولی بیش از 200 توسط فیلتر ممبران اسمز معکوس از آب جدا می‌شوند(جرم مولکولی آب 18 است)، همچنین هرچه بار یک یون بیشتر باشد، احتمال حذف آن توسط اسمز معکوس بیشتر است. به‌عنوان مثال، احتمال حذف یون کلسیم دو بار مثبت ( ) نسبت به یون سدیم یک بار مثبت ( ) توسط اسمز معکوس بیشتر است.
دستگاه تصفیه آب صنعتی:
در ابتدا، فیلترهای پیش‌تصفیه برای ارزیابی میزان TDS آب ورودی، فشار مورد نیاز برای فیلترها و حضور مواد شیمیایی در آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فیلترها، از جمله فیلترهای کربنی، شنی و میکرونی، عملیات فیلتراسیون اولیه آب را انجام می‌دهند. پس از انجام عملیات تصفیه فیزیکی و شیمیایی، آب آماده خروج از دستگاه و ورود به شبکه لوله‌کشی می‌شود. در این مرحله، آب تصفیه شده از پساب جدا می‌شود، که ممکن است به فاضلاب هدایت شود یا در برخی موارد خاص برای تصفیه مجدد وارد چرخه شود.
شرکت های زیادی در حوزه ساخت دستگاه تصفیه آب صنعتی RO فعالیت دارند. شرکت آب پاک سازان نیز به عنوان طراح و سازنده دستگاه های تصفیه آب صنعتی با تکیه بر علم و دانش متخصصان خود و با بهره گیری از تجهیزات و فناوری به روز، نقش پر رنگی در رفع بحران کمبود آب آشامیدنی ایفا نموده است.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد دستگاه های RO می توانید از کارشناسان و واحد پشتیبانی فنی این شرکت به صورت تلفنی مشاوره بگیرید و یا برای مشاهده روند ساخت انواع دستگاه های تصفیه آب صنعتی به محل شرکت آب پاک سازان مراجعه نمایید.