حجم پساب تولیدی تصفیه آب صنعتی را به حداقل برسانید

آیا تاکنون با شرایطی مواجه شده اید که برای کاهش حجم پساب تولیدی اسمز معکوس، به ناچار ریکاوری سیستم RO را به حداکثر برسانید؟ ولی این روش به شدت به سیستم RO فشار وارد می‌کند و باعث افزایش تصاعدی نرخ فولینگ روی ممبران‌ها می‌شود! در این مقاله قصد داریم به این موضوع بپردازیم و راهکارهای متداول مورد استفاده و معایب آن، و هم چنین راهکارهای جایگزین را توضیح دهیم.

چرا باید ریکاوری را افزایش دهیم؟

محدودیت منابع آب از جمله چالش هایی است که بعضی صنایع با آن مواجه هستند. بنابراین برای استفاده حداکثری از آبی که در اختیار دارند و تبدیل حجم بیشتری از آن به آب تمیز و قابل استفاده، درصد بازیافت سیستم تصفیه آب صنعتی را افزایش می دهند. از طرفی ممکن است با مشکلات محیط زیستی از جمله محدودیت دفع پساب تولیدی مواجه باشند که در این حالت نیز نیاز دارند بالاترین ریکاوری را روی آب خوراک داشته باشند!

بیشتر بخوانید: دستگاه تصفیه آب صنعتی چیست

روش‌های به حداکثر رساندن درصد بازیافت در سیستم تصفیه آب صنعتی

در حقیقت، مجموعه ها از دو راهکار برای حل این مشکلات و دستیابی به حداکثر ریکاوری استفاده می کنند:

راهکار اول: افزایش درصد بازیابی سیستم RO

راهکار اول انجام حداکثر ریکاوری سیستم اسمز معکوس است! اما می دانیم که سیستم RO از این نظر دارای محدودیت است و در بهترین حالت می تواند حدود ۷۵ درصد ریکاوری داشته باشد! بنابراین اگر ریکاوری از یک حدی بالاتر رود به سیستم فشار وارد شده و دچار خطاهایی در طراحی می شود که در نهایت باعث می شود عمر و دوام ممبران های آن کاهش یابد. لذا نیاز است دائما روی آن عملیات CIP انجام شود؛ زیرا با افزایش ریکاوری، حجم گرفتگی روی ممبران ها بسیار زیاد می شود.

راهکار دوم: استفاده از چند سیستم‌‌ اسمز معکوس به صورت سری

راهکار دیگری که بسیار متداول است، استفاده از یک سیستم RO مجزا (علاوه بر سیستم RO موجود) است تا بتواند پساب تولیدی از سیستم RO اول را تصفیه کرده و حجم بیشتری از خوراک را به پرمیت یا محصول تبدیل کند، و به این ترتیب حجم پساب را تا حد ممکن کاهش دهد! به طور مثال، سیستم RO اول که سیستم برکیش (BW) است، بعد از آن از یک سیستم آب دریا (SW) استفاده می کنند تا پساب تولیدی سیستم RO اول را تصفیه کرده و تا حدی ریکاوری را افزایش دهد.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی چیست

در مجموعه هایی که با محدودیت بیشتری مواجه هستند، دیده شده است که از ۳ سیستم RO پشت سر هم استفاده می کنند. به این ترتیب که هر سیستم پساب تولیدی سیستم قبلی را تصفیه می کند!

این روش نیز مشکلات زیادی دارد و معمولا این سیستم ها عملکرد درستی ندارند. همچنین، هزینه راه اندازی و نگهداری چنین سیستمی بشدت زیاد است.
دو راهکار اصولی و حرفه ای دیگر نیز به عنوان راهکارهایی جایگزین برای صنعت تصفیه آب وجود دارد که در مواردی که حداکثر ریکاوری مورد نیاز است، از آن ها استفاده می گردد.

راه کار سوم: استفاده از سیستم های ZLD (Zero Liquid Discharge)

این سیستم ها می توانند بعد از سیستم RO قرار بگیرند و جریان ریجکت یا پساب تولیدی از سیستم اسمز معکوس را تصفیه کرده و حداکثر ریکاوری را روی آن پساب انجام دهند که در نهایت خروجی آن یک پسماند جامد خواهد بود. بدین ترتیب حداکثر ریکاوری را تا حدود ۱۰۰ درصد روی پساب ریجکت RO خواهیم داشت.

راه کار  چهارم: استفاده از سیستم های CCRO (Closed Circuit Reverse Osmosis)

 این سیستم ها تکنولوژی تقریبا جدیدی هستند که توسط شرکت ^™ DesaliTec زیر مجموعه شرکت DuPont معرفی شده است. نحوه کار سیستم های CCRO به این صورت است که از یک جریان سیرکوله استفاده می کنند و شرایط و پارامترهای عملیاتی آن دائما در حال تغییر است؛ به عبارتی شرایط ثابت (فشار و جریان ثابت) در سیستم وجود ندارد. تغییر این پارامترها باعث می شود که با وجود یک مرحله RO (یک سیستم RO یک مرحله (stage)) حداکثر ریکاوری تا حدود ۹۸ درصد را داشته باشیم. بنابراین، نیازی به سیستم چند مرحله ای (stage) نیست؛ زیرا یک مرحله RO می تواند به تنهایی ریکاوری بالایی داشته باشد.

طراحی سیستم CCRO با نرم افزار Wave

در ورژن جدید نرم افزار Wave  آیتم CCRO به محیط نرم افزار اضافه شده است و شما می توانید با دانلود و نصب ورژن جدید نرم افزار ۱٫۸۲ Wave که در سایت ما نیز قرار گرفته است، با استفاده از آیتم CCRO سیستم مورد نظر را طراحی کنید.

البته این روش پیچیدگی‌های زیادی دارد و فعلا تکنولوژی آن در اختیار شرکت آمریکایی است. مهم‌ترین نکته در این سیستم‌های CCRO کنترل هوشنمند فرایند است که می‌توان گفت مهم‌ترین بخش کار هم همین است.

در این مقاله به ۴ روش اشاره کردیم که دو مورد اول متداول هستند و همین الان هم در جاهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی روش‌های سوم و چهارم تقریبا جدید هستند و نسبت به روش‌های قبلی هم کارایی بیشتری دارند و هم مشکلات کمتری در بهره‌برداری ایجاد می‌کنند. پیشنهاد خود ما هم روش CCRO است.  امیدواریم بتوانیم بزودی این تکنولوژی را بومی سازی کنیم و از مزایای آن در کشورمان که اهمیت بازیابی حداکثری منابع آب بیشتر از همیشه احساس می‌شود، بهره‌مند شویم.

بیشتر بخوانید: آنتی اسکالانت چیست