تصفیه آب صنعتی: استفاده از فیلتر شنی تا روش‌های پیشرفته‌تر

مقدمه: چرا تصفیه آب مهم است؟

آب تمیز و سالم یکی از ضروری‌ترین نیازهای بشر و شریان اصلی صنایع است. با افزایش جمعیت و آلودگی‌های محیطی، دسترسی به آب شرب سالم و عاری از آلاینده‌ها، به خصوص برای صنایع مختلف، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در بسیاری از نقاط جهان است. برای حل این مشکل، روش‌های مختلفی برای تصفیه آب به کار می‌رود که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در این مقاله، به طور خلاصه با انواع روش‌های تصفیه آب، خصوصا برای تامین آب مورد نیاز صنایع، آشنا می‌شویم و یکی از محبوب‌ترین و مؤثرترین این روش‌ها، یعنی فیلتر شنی را بررسی می‌کنیم

فیلتر شنی: ساده و مؤثر

فیلتر شنی یکی از روش‌های قدیمی و در عین حال مؤثر برای تصفیه آب است. این مخازن با استفاده از لایه‌های مختلف شن و ماسه به حذف ذرات معلق، رسوبات و سایر آلاینده‌ها از آب می‌پردازند. در این روش، آب از میان لایه‌های مختلف شن عبور می‌کند و این لایه‌ها به‌طور طبیعی ذرات آلودگی را جذب می‌کنند.

استفاده از فیلتر شنی ‌به‌واسطه‌ی سادگی، هزینه پایین و کارایی بالایش، گزینه‌ای مناسب برای تصفیه آب در بسیاری از صنایع به شمار می‌رود. این سیستم نه تنها قادر است آلودگی‌ها و ذرات معلق را از آب حذف کند، بلکه به‌عنوان یکی از اجزای مهم در واحد پیش تصفیه سیستم‌های تصفیه آب صنعتی عمل می‌کند. البته، فیلتر شنی به‌طور مستقل نیز قابل استفاده است و به‌عنوان یک راه‌حل اقتصادی و پایدار برای تصفیه آب در مقیاس مختلف شناخته می‌شود. (در این مقاله در مورد فیلترهای شنی بیشتر بخوانید.)

مزایای فیلتر شنی:

• هزینه پایین:  فیلتر شنی یکی از ارزان‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین روش‌های تصفیه آب است.
• سازگاری با محیط زیست: استفاده از مواد طبیعی مانند شن و ماسه به محیط زیست آسیب نمی‌زند.
• طول عمر بالا:  فیلتر شنی معمولاً عمر طولانی دارد و نیاز به تعویض مداوم ندارد.
• کاربرد وسیع: فیلتر شنی می‌تواند در مقیاس‌های مختلف از خانه‌ها تا صنایع بزرگ مورد استفاده قرار گیرد.

معایب فیلتر شنی:

• نیاز به تمیزکاری دوره‌ای: لایه‌های شن باید به‌طور مرتب شسته و تمیز شوند تا عملکرد آن‌ها کاهش نیابد.
• حذف فقط ذرات معلق:  این سیستم تنها ذرات معلق را از آب حذف می‌کند و برای از بین بردن میکروب‌ها یا مواد شیمیایی مناسب نیست.

فیلتر کربنی: حذف بوی نامطبوع و مواد شیمیایی

فیلترهای کربنی از یک ماده طبیعی به نام کربن فعال ساخته می‌شوند که قادر به جذب بسیاری از آلاینده‌ها، مواد شیمیایی و بوی نامطبوع است. این نوع فیلتر برای حذف کلر، بو، طعم بد آب و برخی آلاینده‌های شیمیایی کاربرد دارد.

مزایای فیلتر کربنی:

• حذف مواد شیمیایی:  فیلترهای کربنی می‌توانند کلر، ترکیبات آلی و برخی فلزات سنگین را از آب حذف کنند.
• بهبود طعم و بو: ین فیلترها آب را از نظر طعم و بو بهبود می‌دهند.

معایب فیلتر کربنی:

• محدودیت در حذف آلودگی‌ها: فیلتر کربنی برای حذف ذرات معلق یا میکروب‌ها مناسب نیست.
• نیاز به تعویض:  کربن فعال بعد از مدت‌ زمان معین اشباع می‌شود و نیاز به تعویض دارد.

آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه RO: تصفیه دقیق و کامل

دستگاه آب شیرین‌کن صنعتی (یا سیستم‌های تصفیه آب صنعتی) به‌طور خاص برای تصفیه آب شور یا آلوده به‌منظور تبدیل آن به آب شیرین و قابل مصرف طراحی شده‌اند. این دستگاه‌ها عمدتا از روش اسمز معکوس ( Reverse Osmosis ) برای تصفیه استفاده می‌کنند. در فرآیند اسمز معکوس، آب از یک غشای نیمه‌مؤثر عبور می‌کند که تنها به مولکول‌های آب اجازه عبور می‌دهد و ذرات آلاینده، مواد معدنی، نمک‌ها و باکتری‌ها را فیلتر می‌کند.

منبع : https://www.freshwatersystems.com/blogs/blog/what-is-reverse-osmosis

نحوه تصفیه آب در دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی:

1. پیش‌تصفیه: در ابتدا، آب وارد فیلترهای پیش‌تصویه می‌شود تا ذرات بزرگ، رسوبات و مواد معلق از آن حذف شوند.
2. فرآیند اسمز معکوس: سپس آب از غشاهای اسمز معکوس عبور می‌کند که باعث می‌شود نمک‌ها، میکروب‌ها و آلاینده‌های حل‌شده در آب جدا شوند.
3. پس‌تصویه: در نهایت، آب تمیز از فیلترهای نهایی عبور کرده و آماده مصرف می‌شود.

این دستگاه‌ها در صنایعی مانند پتروشیمی، فولاد، داروسازی و حتی در تصفیه آب برای استفاده خانگی یا شهری کاربرد دارند. یکی از مزایای بزرگ دستگاه‌های آب شیرین‌کن صنعتی، توانایی تولید مقادیر بالای آب تمیز از منابع آبی شور است.

مزایای سیستم‌های اسمز معکوس:

• حذف آلودگی‌ها و میکروب‌ها: این سیستم می‌تواند طیف گسترده‌ای از آلودگی‌ها از جمله میکروب‌ها، ویروس‌ها و فلزات سنگین را حذف کند.
• کیفیت بالای آب: آب خروجی از این سیستم تقریباً عاری از هرگونه آلودگی است.

معایب اسمز معکوس:

• هزینه بالا: نصب و نگهداری سیستم اسمز معکوس نسبت به دیگر روش‌ها گران‌تر است.
• هدر رفت آب: در این سیستم، مقدار زیادی آب به‌عنوان پساب هدر می‌رود.

 روش‌های شیمیایی: استفاده از مواد ضدعفونی‌کننده

در برخی مواقع، از مواد شیمیایی مانند کلر یا یُد برای ضدعفونی کردن آب استفاده می‌شود. این روش‌ها می‌توانند میکروب‌ها و باکتری‌های موجود در آب را از بین ببرند و به آب طعم و بوی ناخوشایندی بدهند.

مزایای روش‌های شیمیایی:

• حذف سریع میکروب‌ها: این روش‌ها می‌توانند به سرعت میکروب‌ها و باکتری‌ها را از بین ببرند.
• هزینه پایین: در مقایسه با روش‌های پیچیده‌تر، هزینه استفاده از مواد شیمیایی کمتر است.

معایب روش‌های شیمیایی:

• تأثیرات منفی بر طعم و بو: مواد شیمیایی مانند کلر می‌توانند طعم و بوی آب را تغییر دهند.
• عدم حذف ذرات معلق:  این روش‌ها نمی‌توانند ذرات معلق یا آلاینده‌های فیزیکی را از آب حذف کنند.

فیلتراسیون UV: ضدعفونی بدون مواد شیمیایی

فیلترهای UV از اشعه ماوراء بنفش برای از بین بردن میکروب‌ها و باکتری‌ها در آب استفاده می‌کنند. این روش برای ضدعفونی کردن آب بدون نیاز به مواد شیمیایی بسیار مؤثر است. در این فرآیند، آب از یک لامپ UV عبور داده می‌شود که با تاباندن اشعه UV به میکروب‌ها، DNA آن‌ها را تخریب کرده و از تکثیر آن‌ها جلوگیری می‌کند. این روش قادر است ویروس‌ها، باکتری‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا را به‌طور مؤثر از بین ببرد، بدون اینکه تأثیری بر طعم، بو یا مواد شیمیایی آب داشته باشد.

فیلتراسیون UV به‌ویژه برای تصفیه آب آشامیدنی، صنایع غذایی و واحد‌های تولید نوشیدنی و همچنین استخرها کاربرد دارد و به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی، گزینه‌ای ایمن و محیط‌زیست‌پسند است. تنها محدودیت این سیستم نیاز به برق و عدم توانایی در حذف ذرات معلق است.

مزایای فیلتراسیون UV:

• حذف سریع میکروب‌ها: اشعه UV می‌تواند میکروب‌ها و ویروس‌ها را به سرعت از بین ببرد.
• بدون تغییر در طعم و بو: برخلاف مواد شیمیایی، فیلتر UV هیچ‌گونه تأثیری بر طعم یا بو ندارد.

معایب فیلتراسیون UV:

• نیاز به برق: این سیستم‌ها برای عملکرد نیاز به برق دارند.
• عدم حذف ذرات معلق:  فیلتر UV تنها میکروب‌ها را از بین می‌برد و ذرات معلق را حذف نمی‌کند.

کدام روش برای تصفیه آب بهتر است؟

انتخاب بهترین روش تصفیه آب به عوامل مختلفی از جمله نوع آلاینده‌ها، هزینه، و نیازهای خاص شما بستگی دارد. اگر به دنبال یک روش ساده و مؤثر برای حذف ذرات معلق و آلودگی‌های فیزیکی هستید، فیلتر شنی انتخاب خوبی است. اگر می‌خواهید علاوه بر ذرات معلق، مواد شیمیایی را هم از آب حذف کنید، می‌توانید از فیلتر کربنی استفاده کنید. برای تصفیه آب‌های آلوده و صنعتی، دستگاه‌های آب شیرین کن اسمز معکوس بهترین گزینه هستند.

در نهایت، هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند و بسته به نیاز شما، می‌توانند به‌طور ترکیبی یا مستقل به کار روند تا آب سالم و تمیز به دست آید.