راهنمای جامع تصفیه آب بویلر: روش‌ها، مزایا و نکات کاربردی

تصفیه آب بویلر جهت بالابردن عملکرد و راندمان بویلر ها صورت می گیرد و با توجه به اهمیت فوق العاده تصفیه آب های صنعتی، لازم است آب های مورد استفاده در دیگ بخار بهینه سازی شوند. به طور کلی استفاده از روش های مربوط به سیستم تصفیه آب بویلر جزء الزامات مربوط به بویلر می باشد. برای رسیدن به بهترین شیوه می بایستی روش های مختلف به درستی انجام شود.

انواع روش‌ها و مراحل تصفیه آب دیگ بخار

1. روش زلال سازی

یکی از روش های تصفیه آب بویلر، سیستمی است که در تصفیه خانه آب و فاضلاب برای حذف ذرات معلق به کار می‌رود و زلال‌ساز نام دارد. اغلب ناخالصی‌های آب یا پسماند، ناخالصی‌های معلق رنگ روغن و مواد کلوئیدی هستند که در مسیر جریان به صورت شناور قرار می‌گیرند و باعث کدورت آب و ایجاد رسوب در خطوط انتقالی آب می‌شوند. تجهیزاتی که برای زلال‌سازی آب به کار می‌روند با توجه به نوع آب و آزمایش شیمیایی جار تست طراحی می‌گردد.

مراحل زلال‌سازی به شرح زیر می‌باشد:

• اکسیداسیون مواد آلی توسط تزریق کلر(Oxidation)
• اکسیداسیون مواد آلی توسط ازن (O3)
• اکسیداسیون توسط اشعه ماورابنفش(UV)
• بی‌بار نمودن ذرات معلق(Coagulation)
• انعقاد و لخته‌سازی(Flocculation)
• ته‌نشینی(Sedimentation)
• صاف کردن آب(Filtration)
• گندزدایی پس از تصفیه

2. روش فیلتراسیون (Filtration)

صاف کردن یا فیلتراسیون یکی دیگر از روش های تصفیه آب بویلر است که در آن با استفاده از لایه‌های متخلخل، میزان ذرات معلق موجود در مایع را کاهش می‌دهند. این ذرات عبارتند از : گل ولای رنگ و مواد آلی معلق. به اولین صافی‌هایی که در این مورد استفاده قرار می‌گیرند، بسترهای شنی گفته می‌شود.

3.روش صافی کربنی (Carbon Active Filter)

روش صافی کربنی از دیگر روش های تصفیه آب دیگ بخار است که در آن کربن فعال، مواد آلی موجود در پساب را جذب و سپس تجزیه می‌نماید. پی.اچ پسابی که با کربن فعال در تماس قرار می‌گیرد نباید اسیدی یا قلیایی باشد و قبل از عبور از کربن فعال باید خنثی شود. زمان لازم برای عبور از بستر کربن حدود 40-15 دقیقه می‌باشد و هر چند یکبار باید کربن را در کوره خلاء تا درجه حرارت 900 درجه سانتی‌گر‌اد حرارت داد تا دوباره فعال شود با توجه به دسترسی به فعال‌سازی کربن بهتر است پس از شستشوی معکوس صافی کربنی دانه‌‌های کربن را به مدت 30-20 دقیقه با بخار آب کم‌فشار (4/0- 3/0 بار) شستشو دهید.

از مزایای این روش به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

• رنگ و بوی آب را جذب می‌کند.
• کربن فعال قادر به جذب اکثر مواد آلی می‌باشد. (از جمله ترکیبات سمی مانند فنل و سیانور)
• مواد روغنی که در سیستم بیولوژیکی می‌توانند مشکل‌ساز باشند توسط کربن فعال قابل جذب هستند.

از معایب این روش موارد زیر را می‌توان نام برد:

• این روش تا اندازه‌ای گران قیمت و پرهزینه می‌باشد.
• پساب قبل از ورود به ستون‌های پرشده از کربن فعال باید کاملا زلال‌سازی شوند و فاقد مواد کلوئیدی و معلق باشند.
• کنترل عملیات در این روش مشکل است و لحظه‌ای غفلت سبب از کار افتادن سیستم می‌شود.

نکته: کربن فعال برای زدودن BOD، COD، رنگ، بو و طعم از پساب بسیار موثر است.

4. روش سختی‌گیر Softener

استفاده از سختی گیر از دیگر روش های تصفیه آب دیگ بخار است. سختی‌گیری آب به حذف یون‌های کلسیم (Ca++) و منیزیم (mg++) دو ظرفیتی از آب گفته می‌شود. این یون‌ها از ترکیبات محلول کلسیم و منیزیم حاصل می‌شوند و به حضور این یون‌ها در آب، سختی گفته می‌شود. امتیاز روش تعویض یون، عدم تولید رسوب در فرایند است ولی بعد از مدتی ظرفیت تعویض در سیستم ضعیف می‌شود و کارایی لازم را از دست می‌دهد. در این حالت باید که مواد تعویض‌کننده مجددا بازیابی و احیا شوند. استفاده از این روش برای حذف سختی آب ورودی به دیگ‌های بخار با فشار بالا متداول است. در این روش رزین‌های تبادل یونی، یون‌های کلسیم و منیزیم آب را به ترتیب با یون‌های سدیم یا هیدروژن مبادله می‌کنند، با عبور محلول کلرید سدیم 10% از بستر رزین با سرعت و دبی ثابت رزین‌ها احیا می‌شوند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر، مشخصات فنی و قیمت خرید سختی گیر رزینی، با هلدینگ دابو صنعت در تماس باشید.

5. روش قلیائیت زدا Dealkalizer

از دیگر روش های تصفیه آب دیگ بخار، با استفاده از سیستم‌های آهک‌زنی و یا ستون‌های مبادله یونی است که در این روش می‌توان قلیاییت آب را تا حد متعارف کاهش داد. در ستون‌های مبادله یونی از رزین کاتیونی ضعیف، قوی و یا رزین آنیونی قوی استفاده می‌شود. از نظر شیمیایی، قلیاییت آب نشانگر مقدار ظرفیت خنثی شدن آن به وسیله اسید می‌باشد.

جهت کاهش قلیاییت از دو روش زیر استفاده می‌توان استفاده کرد:

الف) کاهش قلیاییت به روش آهک

ب) روش تعویض یونی

برای دستیابی به مقدار قلیاییت متعارف از رزین‌های کاتیونی ضعیف-قوی و رزین‌های آنیونی قوی استفاده می‌شود.

6. روش اسمز معکوس

اسمز معکوس یکی از شیوه‌های گسترده جداسازی و تصفیه آب بویلر است. شیرین‌سازی آب دریا و جداسازی مواد آلی و سمی از پساب‌های صنعتی دو مورد مهم استفاده از این تکنولوژی می‌باشد. خاصیت اسمزی به عبور یک حلال از بخش محلول رقیق به بخش محلول غلیظ، از درون یک غشا نیمه تراوا گفته می‌شود. از پدیده اسمز معکوس برای تصفیه آب و به عبارت کلی‌تر برای فرآیند تغلیظ و جداسازی استفاده می‌شود.

اجزاء سیستم اسمز معکوس

در سیستم اسمز معکوس وسایل و تجهیزات زیر وجود دارد:

• مخازن تهیه محلول و تزریق‌کننده‌های اسید فسفات
• به صافی کارتریج و کربن فعال
• پمپ فشار قوی
• پرشروسل‌ها و غشاها (ممبران)

غشاهای اسمزی صنعتی از مواد پلیمری ساخته می‌شوند و از لحاظ شکل هندسی و مواد به کار رفته متنوع هستند.

غشاهای اسمزی صنعتی

مهمترین غشاها عبارتند از:

• غشاهای حلزونی شکل: این گونه غشاء از ترکیب پلی آمید با صفحات 100 میکرون ساخته می‌شود. دو یا سه لایه از این غشاها که در بین آن‌ها تور پلاستیکی قرار گرفته است را به دور یک لوله پلیمری مشبک و یا فولادی مشبک می‌پیچند و مجموعه را درون قاب قرار می‌دهند.
• غشاهای الیافی: این غشاها به شکل الیاف پلاستیکی و از جنس پلی آمید هستند یک دسته از این الیاف مشتمل بر هزاران رشته از آن درون یک قاب قرار می‌گیرد. آب تغذیه از روی غشا عبور داده می‌شود و آب تصفیه شده به درون حفره طولی الیاف تراوش می‌کند. مجموعه آب‌های تراوش شده به بیرون از قاب هدایت می‌شوند.

هلدینگ دانش بنیان دابوصنعت که در واقع سازنده انواع دیگ بخار، دیگ آب گرم، دیگ چگالشی می باشد محصولات کاملی را در جهت تصفیه آب برای محصولات ارائه می دهد. این محصولات شامل سختی گیر، فیلتر شنی برای فیلتراسیون، اسمز معکوس و کربن اکتیو می باشد. لذا جهت تصفیه آب می توان از محصولات دابو صنعت استفاده نمود.

مشکلات رایج در بویلرها به دلیل آب نامناسب

مشکلاتی که معمولاً در سیستم‌های آب بویلر به دلیل آب نا مناسب پیش می آید به وجود می آید به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• گذاری: تشکیل رسوب باعث کاهش انتقال حرارت و نیز کاهش دبی جریان‌ها می‌شود.
• خوردگی: باعث کوتاه شدن عمر مفید لوله‌ها و قطعات مختلف در تماس با آب خنک کننده می‌شود. خوردگی باعث رسوب گذاری  و در نتیجه کاهش انتقال حرارت نیز می‌شود.
• آلودگی: ته نشینی ذرات معلق آب و یا ذرات حاصل از خوردگی و نیز لاشه جلبک‌ها و میکروا رگانیزم‌ها آلودگی را موجب می‌شوند و همانند رسوب‌ها باعث کاهش انتقال حرارت و نیز تشدید خوردگی بیولوژیکی می‌شود.

پیشنهاد مطالعه | مهندس اسماعیل گوهری در این مقاله توضیح داده است که سختی گیر چیست و چه انواعی دارد.

مزایای استفاده از آب تصفیه‌شده در بویلرها

استفاده از آب تصفیه شده در دیگ‌های بخار با اهداف زیر انجام می گیرد.

• حفاظت قطعات تحت فشار دیگ در تماس با آب
• حفاظت قطعات تحت فشار دیگ در برابر خوردگی
• حفاظت قطعات تحت فشار دیگ در برابر رسوب گذاری
• حفاظت قطعات تحت فشار دیگ در برابر خوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking)
• جلوگیری از آلودگی بخار

سوالات متداول درباره تصفیه آب بویلر