برج خنک کن مدار باز

آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ ها و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن یا به صورت طبیعی وارد برج می شوند ضمن تبادل حرارتی و خنک شدن در پایین برج ته نشین میشود. مهمترین عیب این سیستم پاشیدن حرارت آب به اطراف و همچنین تبخیر بیش از حد آب میباشد .

برج خنک کن

جزا مهم برج خنک کن‌ها عبارتند از:
۱- فن(پنکه)
فن‌ها نقش مهمی در خنک سازی دارند و از نوع فن محوری یا سانتریفیوژ می‌باشند.
۲- پکینگ ها
برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا در داخل برج خنک کن از پکینگ‌ها استفاده می‌گردد که با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت جریان آب، در خنک سازی جریان آب نقش موثری دارند. پکینگ‌ها بصورت شبکه‌ای بوده و در دو نوع غشایی(Film Packing) و اسپلاش (Splash Packing)در برج خنک کن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
۳- حوضچه یا باسین
در قسمت زیرین برج خنک کن قرار دارد و آب خنک شده در آن جمع آوری شده و به سمت سیستم‌های سردسازی هدایت می‌شود.
۴- قطره گیرها
تیغه‌های قطره گیر برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آنها به محیط بیرون از برج خنک کن بکار می‌روند.
جنس ساختاری
برج خنک کن‌ها معمولاً به سه صورت فلزی، فایبر گلاسی و بتنی ساخته می‌شوند.

دسته بندی
برج خنک کن‌ها را با توجه به موارد زیر می‌توان دسته بندی کرد. البته باید توجه داشت که یک برج خنک کن می‌تواند ترکیبی از هر کدام از دسته‌های زیر باشد و این دسته بندی صرفاً برای نشان دادن وضعیت عملکرد برج خنک کن‌ها در حالات زیر می‌باشد:
۱-نیروی محرک جریان هوا
برج خنک کن‌ها از لحاظ اینکه نیروی جریان دهنده هوای طبیعی یا مکانیکی باشد به دو دسته تقسیم می‌شوند.
برج خنک‌کن فن‌دار(مکانیکی)
در برجهای فن‌دار یک یا چند فن وظیفه به جریان در آوردن هوا را در داخل برج خنک کن دارند . در این نوع تا زمانی که فن روشن است جریان هوا بین محیط داخل برج و بیرون برقرار است همچنین نسبت به برجهای بدون فن فضای کمتری را اشغال می‌کنند.اما مهمترین عیب این نوع صدا و لرزشی است که فن یا فن‌ها ایجاد می‌کنند.
برج خنک کن بدون فن (طبیعی)
در برجهای بدون فن جریان هوا بصورت طبیعی ما بین برج و محیط بیرون جابجا می‌شود . از جمله مزایا این دسته می‌توان به مصرف کمتر انرژی الکتریکی، صدای کم، قطعات متحرک کمتر و عدم پاشیدن آب به فضای اطراف و از معایب آن می‌توان به راندمان پایین تر و هزینه بیشتر جهت ساخت آن، اشاره کرد.
۲-مکانیسم انتقال حرارت
از نظر شیوه‌های انتقال حرارتی به سه دسته تقسیم می‌شوند.
برج خنک کن مرطوب
در برج خنک کن‌های مرطوب (Wet-Cooling Tower) آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ‌ها و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن و یا بصورت طبیعی وارد برج می‌شود ضمن تبادل حرارتی و خنک شدن در پایین برج ته نشین می‌شود. مهمترین عیب این سیستم پاشیدن ذرات آب به اطرف و همچنین تبخیر بیش از حد آب می‌باشد.
برج خنک کن خشک
در مناطقی که بعلت عدم وجود آب کافی باید از اتلاف آب و تبخیر بیشتر جلوگیری نمود از برج خنک کن‌های خشک   HLLER (هِلِر)((Dry-Cooling Tower  استفاده می‌شود. در این دسته، آب گرم، بجای عبور از پکینگ‌ها از لوله‌های پره دار که با هوای سرد در تماس می‌باشند عبور کرده و خنک می‌گردد. از معایب این سیستم کاهش راندمان با افزایش دمای محیط اطراف می‌باشد.
برج خنک کن خشک-مرطوب
این نوع، ترکیبی از برج خنک کن‌های خشک و مرطوب بوده و برای کاهش عوارض و معایب دو سیستم فوق بکار می‌رود. برج خنک کن‌های خشک-مرطوب(Dry-Wet Cooling Tower)  دارای دو مسیر هوا بصورت موازی و دو مسیرآب بصورت سری می‌باشند. آب گرم ابتدا وارد لوله‌های پره دار و سپس وارد پکینگ‌ها می‌شود و در طول این مسیر با هوای سرد تبادل حرارتی داشته و آب سرد در پایین برج جمع می‌گردد.
۳-نحوه برخورد جریان‌های آب و هوا
برج خنک کن‌ها بر مبنای جهت برخورد جریان‌های آب گرم با هوای سرد به دو دسته تقسیم می‌شوند .
برج خنک کن با جریان هوای متقاطع
دراین حالت هوایی که از محیط بیرون وارد برج می‌شود بصورت متقاطع با جریان آب برخورد می‌کند .
برج خنک کن با جریان هوای مخالف
در این حالت جریان هوا بصورت مخالف با جریان آب برخورد می‌کند.

اساس کار
اساس کار تمام برج خنک کن‌ها بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می‌باشد. عموماً در برج خنک کن‌ها آب گرم توسط لوله‌هایی به بالای برج منتقل شده و در آنجا یا بصورت طبیعی و یا با آبفشانهایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌های مختلف با جریان هوای سرد برخورد می‌کند.
محل نصب
محل نصب برج خنک کن باید بگونه‌ای باشد که مانعی در اطراف آن برای ورود جریان هوای تازه به داخل برج وجود نداشته باشد همچنین در صورت استفاده از چندین برج در کنار هم باید تدبیری اندیشه شود که هوای گرم خروجی از برجها مستقیماً وارد همدیگر نشده تا باعث کاهش راندمان و عدم کارایی برج شوند.
اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب شود موارد زیر بایستی مورد توجه قرار گیرد:
۱-    باید فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد
۲-    هوای گرم خروجی از برج باید به گونه‌ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را افزایش می‌دهد و باعث گرم ماندن آب در خروج از برج می‌شود
گردش مجدد هوا به داخل برج هنگامی مورد توجه قرار می‌گیرد که چند برج در مجاورت هم باشند
تعیین محل نصب برج به عوامل دیگری هم بستگی دارد از قبیل استحکام محل نصب، تجهیزات اضافی برای تقویت آن، هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و …
مشکلات برج خنک کن‌ها
عمده‌ترین مشکلات بوجود آمده برای یک برج خنک کن عبارتند: خوردگی قطعات داخلی برج، رشد جلبک‌ها و باکتری‌های بیولوژیکی و همچنین تشکیل رسوب در قسمت‌های مختلف برج.
برج خنک کن دستگاهی جهت خنک کردن آب در گردش می باشد. اساس کار تمام برج خنک کن ها بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می باشد. عموماً در برج خنک کن ها آب گرم خروجی از سیستم توسط لوله هایی از بالای برج وارد شده و در آنجا به صورت طبیعی یا با آب فشان هایی به سمت پایین برج به جریان می افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه های مختلف با جریان هوای سرد برخورد میکند.

برجهای خنک کننده از لحاظ مکانیزم انتقال حرارت به دو گروه برجهای مرطوب (مدار باز) و برجهای خشک(مداربسته)تقسیم می شوند.
مقایسه برج های خنک کننده مدار بسته نسبت به برج های خنک کننده مدار باز
۱-    مقدمه
برجهای خنک کننده مدار بسته عموما در فرایندهای صنعتی و سیستم های تهویه به عنوان ابزاری جهت انتقال حرارت به محیط استفاده می شوند. مکانیزم اصلی انتقال حرارت در این برجها انتقال جرم و حرارت در فرایندهای تبخیر آب و انتقال حرارت محسوس از آب به هوا است. در برجهای مدار بسته بر خلاف برجهای مدار باز آب و بر حسب مورد سیالات دیگری که بایستی خنک شوند در یک مدار بسته وارد برج خنک کننده شده و پس از عبور از درون مجموعه ای از لوله ها و خنک شدن بدون تماس مستقیم با هوای محیط و اتمسفر از طریق مسیر برگشت باز میگردند. در این برجها از مدار دیگری که به آن مدار باز برج مدار بسته گفته میشود آب بصورت دائم و بصورت کاملاً مجزا از آب  و بدون اختلاط با آن بر روی کویلها ریخته شده و بر اثر تبخیر سطحی روی کویلها در اثر جریان هوا, لوله ها از بیرون سرد شده و  بصورت هدایتی گرمای آب درون مدار بسته را به خارج لوله انتقال میدهند. این فرایند باعث میگردد که دمای آب گرم ورودی به مدار بسته در حین طی مسیر سرد شده و با دمائی پائینتر به سیستم برگردانده شود.
در برجهای مدار بسته، هوای وارد شده از قسمت پایین برج از روی لوله های حاوی  سیال گرم که به صورت ردیفی قرار گرفته اند عبور می کند. با عبور هوا از روی سطح خارجی لوله ها و با پاشش آب مدار باز روی لوله ها تبخیر از سطح لوله انجام می گیرد. این امر باعث خنک شدن سیال گرم درون لوله ها می شود.
برجهای خنک کننده مدار باز یا همان برجهای خنک کننده تر به دستگاههائی اطلاق میگردد که در محدوده ای بالاتر از دمای مرطوب هوا، آب را از یک دمای بالا تا دمایی پایینتر خنک میکنند. بطور مثال در حالیکه دمای مرطوب هوای محیط  ۲۵ است، آب بادمای  ۴۰ وارد برج خنک کننده شده و با دمای   ۳۰ از آن خارج میگردد. در این فرایند به کمک جریان هوا , آب بر اثر تبخیر خنک میشود. با توجه به اینکه آب و هوا در تماس مستقیم هستند و آبی که بایستی خنک شود در یک مدار باز به اتمسفر کار میکند به این برجها برجهای مدار باز میگویند. تصاویر زیر بصورت مقایسه ای دو نوع برج خنک کننده ذکر شده در بالا را بصورت شماتیک نشان میدهند.
۱-۱- موارد استفاده برجهای مدار بسته در صنعت
معمولاً از این برجها در زمانی که بخواهند سیال خاصی را خنک کنند و یا کیفیت آب در گردش بسیار مهم باشد و بخواهند که کیفیت آب را ثابت نگهدارند استفاده میکنند. قالباً شرایط بشکلی است که دستگاهی که بوسیله این نوع برج خنک می شود بسیار دقیق و یا بسیار گران قیمت می باشد, گاهاً نیز بخاطر اینکه تعمیرات آتی(بطور مثال رسوب زدائی) بسیار زمانبر و پرهزینه بوده و باعث صدمه به دستگاه و توقف خط تولید میگردد و یا باعث کاهش کیفی یا کمی خروجی ماشین آلات میگردد از این دستگاه استفاده میشود.
عمده صنایعی که از این برجها تا کنون استفاده نموده و یا این برجها در صنایع مورد اشاره مورد مصرف دارند عبارتند از:
۱-    صنایع شیشه و بلورسازی
۲-    صنایع نورد فولاد و ریخته گری دقیق
۳-    صنایع شیمیائی و فرآوری مواد
۴-    صنایع خودرو سازی و قالبهای صنعتی
۵-    صنایع پتروشیمی و نفتی
۶-    صنایع انرژی هسته ای و فرآوری ایزوتوپ
۷-    نیروگاهها و پستهای تبدیل و ترانسفورماتورها
۸-    صنایع لوله و پروفیل فلزی
۹-    ماشین آلات جوش و دستگاههای قوس و القا
۱۰-    صنایع ریسندگی و بافت و تولید الیاف مصنوعی
۱۱-    صنایع نظامی و تولید جنگ افزار و مهمات
۱۲-    صنایع الکتریک و الکترونیک
۱۳-    صنایع پلاستیک و پلیمر
۱۴-    صنایع داروئی و پزشکی
۱۵-    صنایع غذائی ، تبدیلی و سردخانه ها
۱۶-    صنایع هوا فضا
۱۷-    پژوهشگاهها و آزمایشگاهها

برج خنک کن مدار باز

برج خنک کن مدار بسته

برج خنک کن صنعتی

تهویه مطبوع

تهویه مطبوع

تهویه مطبوع، “هوارسانی دلپذیر” شاخه‌ای از مهندسی مکانیک است. وظیفه آن تأمین شرایطی است که:۱-موجب رفاه انسان شود ۲-برای نگهداری محصول یا فرایند خاصی مورد نیاز باشد. برای انجام چنین عملی دستگاهی با ظرفیت مناسب بایستی نصب و در طی سال کنترل گردد. ظرفیت دستگاه با حداکثر بار لحظه‌ای واقعی تعیین می‌گردد و نوع کنترل نیز با توجه به شرایطی که باید در طی مدت اعمال پیک بار و بار جزئی تامین شود، مشخص می‌شود.
تخمین بار ممکن است گاهی به روش دقیق و گاهی نیز با روشهای سرانگشتی انجام گیرد. دقت در تخمین بار یکی از عوامل بهینه‌سازی مصرف انرژی است. تهویه مطبوع معمولاً شامل:سرمایش، گرمایش، رطوبت زنی و رطوبت زدائی وتصفیه هوا می‌باشد.

آب شیرین کن

آب شیرین کن

دستگاه اسمز معکوس (سیستم تصفیه آب) به طور ویژه در مواقعی استفاده می گردد که نیاز به کاهش میزان نمک آب وجود دارد.
اسمز معکوس یک فرآیند فیزیکی جداسازی است که دراین فرآیند، جریان آب خام به دو جریان آب محصول و جریان آب تغلیظ شده تقسیم می شود. به جریان غلیظتر، آب شور و یا دورریز هم گفته می شود. در این فرآیند، آب خام ( تصفیه نشده ) توسط پمپ به داخل محفظه ای که دارای غشای نیمه تراوا (ممبرین) می باشد، با فشار رانده می شود، چون تقریبا فقط آب خالص می تواند از غشاء عبور کند به این صورت آب تقریبا خالص در یک طرف غشاء و آب تغلیظ شده از ناخالصی ها در طرف دیگر بوجود می آید. این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است در نتیجه مولکول های کوچک تر از منافذ غشاء، عبور می کنند در حالیکه مولکول های بزرگ تر قادر به عبور از غشاء نیستند. باید توجه داشت که قطر منافذ یک ممبرین حتی از قطر یک ویروس و باکتری نیز کوچکتر می باشد. مولکول های بزرگ تر در جریانی جانبی از کنار غشاء عبور داده شده و دفع می گردند. در این راستا شرکت آتیک سو مفتخر است تا یکی از برترین شرکتهای تولید کننده دستگاههای RO در ایران باشد.
تجهیزات اصلی بکار رفته در سیستم آب شیرین کن – RO
-سیستم پیش تصفیه شامل فیلتر شنی، فیلتر کربنی و فیلتر کارتریجی
-غشاء نیمه تراوا (Membrane)
-پمپ فشار قوی(High Pressure Pump)
-پکیج تزریق آنتی اسکالانت شامل پمپ تزریق و مخزن
-پکیج تزریق سود کاستیک و اسید شامل پمپ تزریق و مخزن
-شاسی استقرار
-تابلوی توزیع قدرت و مدار فرما
-سیستم CIP
-از تجهیزات و ابزار کنترلی این سیستم می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
-فلومترهای اندازه گیری جریان
–لوله و اتصالات استیل یا سوپر پایپ و P.V.C برای دو خط تحت فشار و فشار پائین
-شیر فلکه های تنظیم جریان، شیرهای نمونه گیری و شیر فشار شکن
-الکتروکنداکتیویتی متر (هدایت سنج)
PH- متر
-مانومتر اندازه گیری فشار(Pressure Gauge)
-کنترل کننده فشار بالا و پایین(Low Pressure Switch & High Pressure Switch)

عمده ترین کاربرد دستگاه های آب شیرین کن عبارتند از :
تهیه و تولید آب شرب از آب های شور (مصارف شرب)
تهیه و تولید آب مورد نیاز جهت رشد سریع دام و طیور
تامین و تولید آب مناسب جهت رشد چشمگیرگیاهان و مصارف کشاورزی
تامین و تولید آب فرایندی کارخانه های داروسازی و لوازم آرایشی
تولید آب مصرفی نیروگاه های بخار و سیکل ترکیبی
تامین و تولید آب دیگ های بخار، سیستم های برودتی و مبدل های حرارتی
تامین و تولید آب دستگاه های دیالیز بیمارستانها
بازیافت پساب های صنعتی

سختی گیر

سختی گیر

آب سخت(Hard water) آبی است که در آن مقدار زیادی مواد معدنی حل شده، عمدتا کلسیم و گاهی اوقات منیزیم وجود دارد. وقتی که آب باران از روی سنگ های نرم عبور می کند، بعضی از مواد معدنی سنگ ها در آب حل شده و آن را سخت می کند. بدیهی است هر چه مقدار این مواد در آب بیشتر باشد آب سخت تر خواهد بود. سنگ های سخت مانند گرانیت به راحتی در آب حل نمی شوند و در نتیجه نواحی که در آنجا سنگ های سخت وجود دارند، دارای آب نرم خواهند بود.
آب مهمترین ماده خام یا اولیه بر روی کره زمین است. این ماده برای حیات ضروری است و برای  انتقال حرارت و ذخیره انرژی از آن استفاده می شود.
آب خالص، بدون مزه، بی بو و بی رنگ است; اگرچه آب خالص بسیار نادر است. تمامی آب های موجود در طبیعت انواع مختلف و مقادیر متفاوتی از ناخالصی را شامل می شوند.
آب خوب آشامیدنی الزاماً برای استفاده های دیگر (مانند تغذیه یک دیگ) مناسب نیست. مواد معدنی موجود در آب آشامیدنی به آسانی به وسیله بدن انسان جذب می شوند، و برای سلامت انسان ضروری هستند. اگرچه بویلرها توانایی کمتری در کنار آمدن با این مواد دارند و این مواد معدنی اگر درون دیگ بخار باقی بمانند، پس از گرم شدن ایجاد رسوب کرده و به دیگ بخار آسیب خواهند زد.

املاح کلسیم و منیزیم موجود در آب را اصطلاحا سختی می نامند. آب در طبیعت ضمن عبور از زمین های آهکی و لایه های دو لومیتی، کلسیم و منیزیم را در خود حل می کند. ترکیبات مربوط به بی کربنات کلسیم و منیزیم در آب را سختی موقت و املاح مربوطه به سولفات، کلرور و نیترات کلسیم یا منیزیم را سختی دائم می نامند. مجموع سختی دائم و موقت سختی کل آب را تشکیل می دهد.آبهای سخت بویژه در مصارف صنعتی و تاسیساتی، مشکلات متعددی را به دلیل بالا بودن قآبلیت رسوب گذاری و خورندگی ایجاد می کنند که اهم آن عبارتند از :
•     تشدیدخوردگی و رسوب گذاری در تاسیسات حرارتی
•     کاهش راندمان انتقال حرارت و افزایش مصرف بی رویه انرژی به دلیل وجود لایه های ضخیم رسوبی
•     ایجاد لکه و رسوبات سفید رنگ بر روی سطوح شیشه، فلز، پارچه، لباس و نظایر آن .
•     کاهش ظرفیت انتقال جریان آب در اثر تشکیل رسوبات سخت در جداره داخلی لوله ها و مخازن.
•      افزایش مصرف مواد شوینده به دلیل کاهش خاصیت کف کنندگی آنها در آب سخت.

متداول ترین روش جهت حذف سختی آب استفاده از دستگاههای سختی گیری نوع رزینی می باشد. اساس کار دستگاههای سختی گیری نوع رزینی استفاده از فرایند تبادل یونی توسط رزین های کاتیونی می باشد. خواص رزین ها این است که وقتی در حضور آب سخت قرار می گیرند، یون سدیم انها با یون های رسوب گذار از قبیل کلسیم و منیزیم موجود در آب جآبجا می شوند. به این ترتیب با حذف املاح کلسیم و منیزیم کاملا محلول بوده و تمایلی به رسوب گذاری ندارد. مبادله یون ها تا زمانی ادامه می یآبد که همه سدیم رزین ها با کلسیم و منیزیم آب تعویض شوند، پس از این زمان ، به تدریج بازده فرایند سختی گیری کاهش می یآبد و رزین ها می بایست دوباره بازیآبی و احیاء شوند. احیاء مجدد این نوع رزین ها با عبور محلول غلیظ کلرید سدیم (نمک طعام) از بستر رزین انجام می پذیرد. آب نرم خروجی از دستگاه سختی گیر برای تغذیه دیگهای بخار، برج های خنک کننده و سایر مصارف صنعتی، بسیار مطلوب می باشد. مخازن دستگاههای سختی گیر از ورق فولادی با ضخامت مناسب طراحی و ساخته می شوند. این مخازن پس از زنگ زدایی کامل، توسط پوشش های ضد خوردگی از نوع اپوکسی رنگ آمیزی می گردند. هر دستگاه شامل دریچه بازدید، شبکه لوله کشی مجهز به شیر آلات، نازلهای ورودی و خروجی آب، اتصالات هواگیری، فشار سنج ،مخزن پلی اتیلن نگهداری محلول احیاء،  می باشد. حداقل و حداکثر فشار کاری مناسب برای دستگاههای سختی گیر ،به ترتیب ۲و ۵ اتمسفر می باشد.

برای سختی زدایی معمولاً از دستگاههای سختی گیر استفاده می شود. دستگاه شامل یک استوانه فلزی است که در داخل آن مواد موثر در سختی زدایی (رزین های تبادل یونی) قرار گرفته است رزینهای مزبور می توانند یونهای منیزیم و کلسیم را با یون سدیم تعویض کرده و آب سخت را به آب نرم تبدیل می کنند.رزینهای دستگاه سختی گیر پس از مدت زمان معینی اشباع می شوند و کارایی خود را از دست می دهند. اگر رزین با محلول کلروسدیم ۱۰ % شستشو شود، خاصیت سختی گیری خود را باز می یابد. غلظتهای کمتر و یا بیشتر نمک اثر کمتری دارند. استفاده از آبهای گل آلود و دارای مواد معلق، و همچنین آبهایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین می باشند، رزینها را فرسوده و آبدهی دستگاه سختی گیر را کم می کنند. توصیه می شود قبل از دستگاه سختی گیر، مواد معلق آب، توسط یک فیلتر شنی جدا شوند. و برای کاهش املاح فلزات سنگین تدبیر لازم گرفنه شود. راه اندازی، بهره برداری و تجدید بار دستگاه سختی زدایی ممکن است دستی، یا با فرمان الکترونیکی، به طور خودکار انجام گیرد.

موارد کاربرد سختی گیرها :
۱) کاهش سختی آبهای آشامیدنی ( طبق استاندارد WHO ) مقدار سختی را در آبهای مصرفی بر حسب CaCo3 معادل ۲۵۰ میلی گرم پیشنهاد شده است.
۲) حذف سختی آب دیگ های بخار
۳) حذف یا کاهش سختی آب در سیستم گرمایش و سرمایش
۴) حذف یا کاهش سختی آب در صنایع نساجی و رنگرزی و….

مشخصات فنی سختی گیر ها :
•     مخزن دستگاه سختی گیر ساخته شده از ورق کربن استیل مطابق استاندارد با دریچه آدمرو
•     سیستم های پخش کننده و جمع آوری آب همراه با نازلهای مخصوص
•     لوله کشی از جنس گالوانیزه PVC یا پلی اتیلن
•     یک لایه شن سیلیسی دانه بندی شده
•     مخزن نمک از جنس پلی اتیلن، فلزی یا بتنی
•     کنترلر به صورت : دستی، نیمه اتوماتیک، تمام اتوماتی

روش احیاء سختیگیر با شیر چند راهه:

۱- اهرم (دسته) شیر را به مدت ۲۰-۱۰ دقیقه روی شماه ۱ بگذارید تا عمل شستشو معکوس انجام شود. بدین ترتیب مواد معلق از بستر رزین زدودهمی شوند و فشردگی بستر کاهش می یابد.
۲- شیر منبع نمک را باز کنید. سپس اهرم را به مدت ۲۵ الی ۴۵ دقیقه در موقعیت شماره ۲ قرار دهید. تا رزین دستگاه سختیگیر با محلول نمک شستشو شود.
۳- شیر منبع نمک را ببندید. اهرم را در موقعیت ۲ نگهدارید تا رزین با آب تمیز شستشو شود
۴- جهت بهره برداری از دستگاه تصفیه، اهرم شیر را به موقعیت ۳ منتقل نمایید.
۵- منبع آب نمک را برای احیاء دوره بعد آماده نمایید. برای این منظور، کمبود نمک آن را جبران و مخزن را از آب سختی گرفته شده پر کنید.

فیلتر کربنی

فیلتر کربنی

فیلتر کربن اکتیو (Activated Carbon) :
فیلتر کربن اکتیو جهت جذف طعم نامطبوع، بو و رنگ آب استفاده می شود. کربن فعال به دلیل خاصیت جذب بالا باعث حذف عوامل فوق از آب می گردد. از این نوع فیلتر ها در صنعت آب جهت حذف کلر آزاد و همین طور حذف کدورت و رنگ و بو می توان استفاده کرد. کربن فعال مواد آلی موجود در آب را جذب و سپس تجزیه می‌کند. در صافی کربنی، آب از بستر کربن اکتیو گرانولی عبور کرده و رنگ و بوی آن توسط ذغال کربن جذب شده و در نتیجه آب خروجی بدون هر گونه ظعم، بو و رنگی خواهد بود. در صافی کربنی، آب ورودی باید کاملا زلال‌سازی شود و فاقد هرگونه مواد کلوئیدی و معلق باشد به همین دلیل فیلترهای کربنی معمولا بعد از فیلترهای شنی در فرآیند تصفیه آب قرار می‌گیرند. pH آبی که با کربن فعال در تماس قرار می‌گیرد نباید اسیدی یا قلیایی باشد و قبل از عبور از بستر کربن فعال باید خنثی شود. کربن فعال می‌بایست هرچند وقت یکبار در کوره تا درجه حرارت ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده شود تا دوباره فعال شود. دربرخی موارد می توان، کربن فعال را توسط بخار احیا نمود
جنس بدنه فیلترهای کربن فعال می‌تواند استیل،  و یا کربن استیل با پوشش رنگ باشد و دانه‌های کربن فعال درون این مخازن ریخته می‌شود. این فیلترها هرچند وقت یکبار با توجه به میزان مواد جامد معلق موجود در آب نیاز به شستشوی معکوس دارند. فیلتر کربن اکتیو توسط کنترل دستی و یا اتوماتیک شستشو شده تا فضای انبساط خود را حفظ کند. فیلتر کربن‌اکتیو به تنهایی و یا به عنوان قسمت بسیار مهمی از سیستم های پیش تصفیه در اکثر فرآیندهایتصفیه آب و پساب مورد استفاده قرار می گیرد.

کربن فعال :
عنصر کربن به دو صورت آلوترپی بلوری با نام‌های الماس و گرافیت وجود دارد. کربنی که از چوب سخت پوسته نارگیل ساخته می‌شوند در صنایع شیمیایی یا در مواردی دیگر از زغال سنگ ساخته می‌شود، کربن صافی و کربن فعال نامیده می شود. بر اساس مطالعات حاصله ازاشعهX  ثابت شده است که زغال چوب دارای ساختمانی شبیه گرافیت است. لکن از نظر بلوری بخوبی توسعه نیافته است که می توان آن را ناشی از معایب ساختمان بلوری و زیاد بودن سطح دانست باید توجه داشت که در حالت فعال زغال چوب جاذب گازها مایعات و جامدات است و فعال کردن زغال بوسیله بخار در دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد صورت می پذیرد در این حال هیدروکربن های جذب شده از سطح برداشته شده واز آن جدا می شود ذکر این نکته ضروری به نظر می رسد که خاصیت جذب کنندگی زغال از سطح زیاد آن نشأت می گیرد و یک سانتیمتر مکعب از زغال دارای سطح ۱۰۰۰ متر مربع است. بطور کلی ماکروپورها حفره های ورودی یا عوامل اصلی جذب و مزوپور ها حفره های موقت گذرا و میکرو پور ها حفره های اصلی ذخیره سازی می باشند معمولاً ماکرو پرو ها به مقدار خیلی کم در حدود ۵% در تشکیل سطوح ویژه داخلی دخالت می کنند و این حفره ها که بعنوان گذرگاه عمل می نمایند موجب تسهیل در پدیده جذب در سطوح داخلی کربن اکتیو می شوند در حالیکه حفره های مزو نقشی در حدود ۹۵% در پدیده سطوح ویژه جذب را دارا می باشند و محل اصلی ذخیره مواد جذب شده می باشند بطور متوسط ۴۰ درصد از کل حفره ها مربوط به حفره های متوسط می باشد. توزیع قطر حفره ها در یک نمونه کربن فعال بستگی به نوع ماده اولیه و روش تولید کربن فعال دارد.جذب سطحی مولکولها عموماً درحفره های ریز و متوسط رخ می دهد و حفره های بزرگ به عنوان مجراهایی برای عبور ماده جذب شونده و رسیدن آن به حفره های ریزتر به کار می آیند. فرآیند جذب توسط کربن اکتیو شامل ۳ مرحله ذیل می باشد:
۱- مواد جامد با یک نیروی وندروالسی و پیوند دو قطبی لحظه ای جذب سطوح بیرونی کربن اکتیو می شوند
۲- مواد جامد به داخل حفره ها به حرکت در می آیند
۳- مواد جامد جذب دیواره های داخلی حفره های کربن اکتیو می شوند.
چون مواد کربن اکتیو یک ماده آلی داری قدرت و سرعت جذب بسیار بالاتری نسبت به ترکیبات معدنی می‌باشد.

مواد اولیه برای تهیه کربن اکتیو
تکنولوژی امروز، تولید انبوه کربن‌های اکتیو با مشخصات مناسب را جهت کاربردهای ویژه طلب می کند بطور کلی کربن فعالی که بطور عمومی کاربرد دارد و مورد استفاده می شود باید دارای ظرفیت جذبی کافی، استحکام مکانیکی و خلوص شیمیایی باشد علاوه بر همه این ویژگیها این ماده باید با قیمتی پایین تولید شود اما چندین دهه است که کربن اکتیو بصورت تجاری از مواد اولیه کربن داری تهیه می شود که در زیر به آنها اشاره شده است. تورب (کود گیاهی) ، زغال سنگ ، لیگنیت (زغال سنگ قهوه ای) ، چوب ، زغال چوب ، لیگنین ، کک نفتی ، زغال استخوان ، زغال سنگ آنترا سیت ، قهوه ، ملاس ، پوسته برنج ، کربن سیاه (دوده)، کلپ (کتانجک) ، شکر ، خاک اره ، با گاس نیشکر ، کاه ، لاستیک های مستعمل اتومبیل ، زغال سنگ قیری ، پوسته نارگیل ، پوسته بادام ، پوسته فندق ، هسته هلو ، آسفالت ، کربیدهای فلزی ، زائدات محتوی کربن حاصل از فاضلاب ، خاکستر ، پلی وینیل کلراید، زائدات سایر پلیمر ها ، پوسته پسته ، پوسته گردو .
از میان مواد اولیه نام برده در بالا که تا کنون بیشترین کاربرد را در تولید تجاری کربن اکتیو داشته اند ، زغال های سخت بیشترین کاربرد را در تولید تجاری کربن اکتیو داشته اند ، زغال های سخت بیشترین سهم را به خود اختصاص داده‌اند . در حال حاضر آنها ماده مناسب برای تولید ۶۰درصد از کربن های اکتیو به حساب می آیند و نقش آنها بطور قابل ملاحظه ای از سال ۱۹۴۵ افزایش یافته است.

کاربرد فیلتر کربن فعال
•     استخرهای شنا
•     تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب
•     صنایع شیمیایی
•     صنایع غذایی

فیلتر شنی

فیلتر شنی

فیلترهای شنی برای خالص سازی آب مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع از فیلترها به وسیله ی بستری از شن و ماسه های ریز، به تصفیه آب ورودی به فیلتر می پردازند.
فیلتر شنی معمولا رسوبات، فلزات، هیدروکربن ها و برخی مواد دیگر از آب جدا می کنند.
فیلتر های شنی بر اساس نحوه فیلتراسیون و فشار کاری فیلتر به چندین دسته تقسیم می شوند که دسته بندی واحدی را نمی توان برای آن ها مشخص کرد.
– فیلترشنی های تحت فشار (فیلترشنی های استخر)
– فیلترشنی های حوضچه ای
– فیلترشنی های آرام
– Biosand Filter
– Bottomless Sand Filter
اما در واقع تمامی این فیلتر ها بر اساس دبی در جریان از روی یک بستر ماسه ای، آب کدر و دارای لجن را به آب تصفیه شده تبدیل می کنند.
در ایران نیز فیلترشنی های تحت فشار یا همان فیلترشنی های استخر از رایج ترین این فیلترها هستند اما در بعضی از ایستگاه های تصفیه آب شهری ایران، از فیلترشنی های آرام استفاده می شود.
در فیلترشنی آب پس از تصفیه حتی بدون اضافه کردن مواد شیمیایی آبی زلال خواهد شد
فیلتر های شنی آرام (Slow sand filter) در آمریکا از سال ۱۸۷۲ مورد استفاده قرار می گرفته است. فیلتر های شنی آرام قدیمی ترین روش برای تصفیه آبهای شهری بوده است.
امروزه این روش از فیلتراسیون آب شهری تنها در مقیاس های کوچک و برای آبی با کدورت و لجن پایین مورد استفاده قرار می گیرد.
برای استفاده از فیلترهای شنی آرام نیاز نیست تا عملیات خاصی قبل از تصفیه و ورود آب به فیلتر صورت بگیرد و همچنین برای مراحل تصفیه آب نیز مراحل پیچیده ای نباید انجام شود. این دو مورد از مزیت های استفاده از فیلتر های شنی است که برای یک سیستم تصفیه کوچک می تواند حائز اهمیت باشد.
فیلترشنی تحت فشار
فیلتر های شنی تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر مورد استفاده برای استخر ها می باشد که با ایجاد سرعت مناسب برای فیلتراسیون، تصفیه ای ایده آل را فراهم می سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف از لوله ورودی وارد فیلتر می شود. فشار پمپ و نیروی جاذبه، آب را از درون شن به سمت پایین هدایت می کند و شن و ماسه های ریز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر می گیرند. در پایین فیلتر های شنی نازل هایی با سوراخ های بسیار ریز وجود دارد که اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبور می کند. در زیر مخزن، آب تصفیه شده از لوله خروجی خارج می شود.

فیلتر شنی به طور معمول به عنوان اولین مرحله تصفیه در سیستمهای تصفیه آب متعارف مورد استفاده قرار می گیرند و جهت جداسازی ناخالصی های معلق موجود در آب کاربرد دارند. این فیلتر ها بصورت استوانه های تحت فشار طراحی میشوند. داخل ستونها بوسیله شن سیلیسی و یا آنتراسیت پر می گردد که معمولا یک لایه ذرات درشت روی نازل ها جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک لایه ذرات ریز بر روی آنها و ذرات درشت تر در بالا ریخته  می شود. آب از قسمت فوقانی ستون وارد شده و پس از گذشتن از بستر فیلترشنی، از قسمت تحتانی خارج می گردد. در سیکل تصفیه، ذرات معلق در بستر فیلتراسیون رسوب نموده و بتدریج خلل و فرج بستر را پر می کنند. بدین ترتیب با گذشت مدت زمان معینی از شروع بهره برداری بر حسب میزان کدورت و مواد معلق آب ورودی، تدریجا افت فشار افزایش می یابد. هنگامیکه افت فشار دو سر فیلترشنی در حدود ۰/۸- ۰/۶بار ثبت گردد، زمان آن رسیده است که فیلتر از حالت سرویس خارج شده وبا ورود جریان آب به صورت معکوس(Back Wash)، بسترها مورد شستشو قرار بگیرند. زمان شستشو بستگی به میزان کدورت آب ورودی دارد.

موارد کاربرد فیلتر شنی:
در استخر ها، نیروگاه ها و … برای تصفیه ی آب ها و جدا سازی ذرات محلول.

توضیحات فنی:
فیلتر شنی برای تصفیه ی آب های که دارای ذرات درشت می باشد، به صورت فیزیکی و به صورت فیلتر کردن آب، برای تصفیه ی آب ورودی استخر ها و همچنین در مکان هایی که آب رودخانه یا دریاچه تغذیه کننده ی بویلر است، استفاده می شود.
همچنین در استخر ها پس از مدتی چربی و ذرات اضافی از بدن انسان (مو،پوست و…) و ذرات اضافی از محیط وارد آب استخر می شوند. فیلتر شنی مسولیت دارد تا با تصفیه کردن این آب به صورت فیزیکی و عبور دادن آب از روی سیلیس در چندین مرحله و سپس عبور آب تصفیه شده از نازل ها به بیرون ، این آب را قابل استفاده ی مجدد کند.
از فیلتر شنی در سیستم های تصفیه آب شهری هم استفاده می شود.
انواع فیلتر ها:
فیلتر ها به منظور جدا کردن آلودگی هایی همچون میکرو ارگانیسم ها و بعضی باکتری ها مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه عمدتا دو نوع از فیلتر ها در بازار ها موجود می باشد که عبارتند از : دیاتمایت (ذرات ظریف و ریز سیلیسی که از بقایای نوعی جلبک به دست می آیند ) و فیلتر های ماسه ای یا شنی .
تا زمان جنگ جهانی دوم ، در بیشتر تاسیسات از فیلتر های شنی استفاده می شد اما به تدریج فیلتر دیاتمایت جای آنها را گرفت. هر کدام از این فیلتر ها دارای معایب و محاسنی هستند که در شرح آنها بییشتر به این موارد پرداخته می شود.
فیلتر های ماسه ای
فیلتر های خاک سیلیسی
فیلتر های ماسه ای
ماده صافی این فیلتر ها متشکل از ماسه الک شده یا خرده های کوارتز و خرده سنگ به عمق ۳۶ اینچ (۹۰ سانتی متر) می باشد. در فیلتر های شنی نتیجه مطلوب زمانی به دست می آید که اندازه ذرات ماسه ۰٫۴ میلیمتر و با ضریب یکنواختی ۱٫۷۵ باشد. ماسه های درون فیلتر باید از خاک رس، مواد ارگانیک و مواد قابل انحلال شسته شود. در بالای سطح بستر ماسه، باید یک فاصله آزاد تقریبا ۱۸ اینچی ( ۵۰ سانتی متری) ایجاد نمود تا هنگام پس شویی ( back wash بک واش ) کردن فیلتر ها از هدر رفتن زیاد از حد ماده صافی جلوگیری کرد. فیلتر های شنی ممکن است افقی یا عمودی ساخته شوند ولی در هر دو صورت جهت جریان آب در هنگام تصفیه از بالا به پایین و هنگام پس شویی ( back wash بک واش ) از پایین به بالاست .
بدون یک ماده منعقد کننده، صافی ماسه ای، فقط برای جدا کردن مواد جامد درشت از آب در گردش موثر است. اما در صورت اضافه کردن یک ماده منعقد کننده، ماسه، صافی بسیار موثری خواهد شد که جهت جدا کردن مواد جامد معلق و باکتری ها برای یک تصفیه خوب مناسب می گردد. آلوم (سولفات آلمینیوم )، ماده منعقد کننده معمول، قبل از فیلتر به داخل آب استخر تزریق می شود تا به خوبی مواد معلق آب را منعقد نموده و آن ها را به اجزا بزرگتری که به راحتی توسط فیلتر جدا می گردند، تقسیم نماید. وقتی ماده منعقد کننده به آب اضافه شود، در اثر واکنش مواد قلیایی آب، یک ماده رسوبی غیر قابل انحلال ژله مانند موسوم به فلاک تشکیل می شود. فلاک، مواد خوب تقسیم شده مواد ارگانیک، ترکیبات رنگی و باکتری ها را به خود جذب کرده و به دام می اندازد. غربال ماسه ای فیلتر، این فلاک را از آب جدا می کند و نتیجتا آب زلال و تمیز از فیلتر خارج می گردد. یک مدت معین برای انجام واکنش شیمیایی باید قائل شد. در غیر این صورت ممکن است فلاک در داخل استخر تشکیل گردیده و آب را کدر کند. بنابراین آلوم را باید طوری به مخزن مکش وارد کرد که فرصت لازم برای تشکیل فلاک موجود باشد.
آلوم PH آب استخر ار پایین می آورد، چرا که یک ترکیب اسیدی بوده و با ترکیبات قلیایی در داخل آب استخر واکنش های شیمیایی صورت می دهد. این شاخصPH که جهت اندازه گیری خاصیت اسیدی آب استخر مورد استفاده قرار می گیرد باید بین ۷ تا ۷٫۶ ثابت نگه داشته شود تا تیزی آب ، چشم را ناراحت نکند و اندام های مخاطی را تحریک نکند. در چنین تاسیساتی باید جهت ثابت نگه داشتن PH مطلوب به آب قلیا اضافه کرد. این کار ممکن است با تزریق کربنات سدیم به خط آب جریانی فیلتر با خط مکش پمپ، توسط تغذیه کننده های شیمیایی یا محلول پاش ها صورت می گیرد و یا با قرار دادن بی کربنات قالبی مستقیما در داخل آب استخر عملی گردد. با استفاده از کلسیت به عنوان ماده صافی به جای ماسه، می توان اسیدیته ای را که استفاده از آلوم را ایجاب کند، خنثی نمود . کلسیت همچنان که خاصیت اسیدی آلوم را خنثی می کند، به تدریج تحلیل می رود و از آین رو باید وقت به وقت دانه های تازه کلسیت به صافی اضافه نمود. شدت جریان در فیلتر ماسه ای باید از ۲ گالن بر دقیقه بر هر فوت مربع سطح فیلتر بیشتر نباشد. بیشترین استفاده ی فیلتر های شنی در استخر ها می باشد.
نصب فیلتر شنی:
جهت نصب دستگاه به شرح زیر عمل کنید:
۱٫ ابتدا زیرسازی محکم و مناسبی برای دستگاه تهیه نمایید.
۲٫ دستگاه را در مکان مذکور بطور تراز قرار دهید.
۳٫ بعد از تعیین جای دستگاه مواد بستر( که می‌تواند سیلیس و انتراسیت باشد) را در داخل تانکر می‌ریزیم. آنگاه دریچه ورودی را محکم می‌بندیم، سپس لوله ورودی و خروجی آب را به دستگاه نصب می‌کنیم.
طریقه راه اندازی فیلتر شنی :
بعداز نصب دستگاه جهت را اندازی آن، به شرح زیر عمل کنید:
۱٫ مابع کلر را به طریقه زیر تهیه و از طریق دریچه ورودی به داخل فیلتر(بر روی بستر) می‌ریزیم. به ازاء هر مترمکعب از حجم تانکر ۱۵ گرم پودر کلر ۷۰%) را در آبی به حجم ۱۰ حل می‌نماییم و در داخل تانکر می‌ریزیم.
۲٫ هواگیری :جهت کار کرد بهتر فیلتر باید آن را هواگیری نمود. برای اینکار شیرهای شماره ۱و۳ را باز نموده و مابقی را می‌بندیم تا آب از مسیر پائین وارد مخزن شود و هوای موجود در میان بستر را به طرف بالا هدایت نماید و سبب تخلیه هوای بستر گردد.
۳٫ سپس هواگیری رادوباره ادامه می‌دهیم تا کلر موجود در فیلتر تمیز گردد.
۴٫ کارکرد عادی: شیر شماره ۱ و سپس شیر شماره ۳ را می‌بندیم و شیرهای شماره ۲ و۴ را به ترتیب باز می‌کنیم.
زمان شستشوی فیلتر شنی:
جهت معین کردن زمان شستشو، می‌توان بر حسب تجربه از اختلاف فشار سنجهای موجود بر روی ورودی و خروجی دستگاه استفاده نمود
شستشوی فیلتر شنی:
بر حسب مقدار مواد معلق موجود در آب و دبی ورودی، بعد از مدتی بستر دستگاه اشباع می‌گردد. در این موارد اپراتور دستگاه به شیوه زیر عمل نماید:
۱٫ بستن کلیه شیرها
۲٫ شستشوی اولیه فیلتر: باز کردن شیرهای یک و سه
۳٫ شستشوی ثانویه فیلتر: باز کردن شیرهای دو و پنج)
۴٫ کارکرد عادی فیلتر: باز کردن شیرهای دو و چهار
نگهداری فیلتر شنی:
۱٫ حداقل دمای محل نصب و نگهداری دستگاه باید بیشتر از ۴ درجه سانتیگراد باشد.
۲٫ به شستشو و احیاء بستر دستگاه توجه لازم گردد.
۳٫ در طی حمل و نقل دستگاه احتیاط کامل و لازم صورت بگیرد.
۴٫ به اطلاعات فنی دستگاه مثل فشار و دبی کار توجه شود.
۵٫ بستن سریع شیر فلکه بعد از خروجی دستگاه می‌تواند باعث صدمه زدن به دستگاه گردد. لذا از این کار جلوگیری به عمل آوردید.
۶٫ از سفت نمودن بیش از حد لوله و اتصالات دستگاه خودداری نمایید.
۷٫ بطور مستمر شیر چندکاره را کنترل و سرویس نمایید.
۸٫ هنگام نصب دستگاه توجه داشته باشید که محل قرار گرفتن پایه‌ها بر روی زمین محکم باشد. تا از فرو رفتن آنها در زمین و در نتیجه فشار بر روی لوله‌های ورودی و خروجی جلوگیری به عمل آید.
۹٫ حبس هوا در بستر دستگاه سبب اتلاف ذرات بستر می‌گردد. لذا به تخلیه هوا در هنگام راه‌اندازی دستگاه توجه خاصی نمایید.
۱۰٫ در صورتیکه فیلتر در ایام تابستان بیش از سه روزبدون تخلیه آب باقی بماند، لازم است قبل از ورود فیلتر به مدار، شستشوی آن مورد توجه قرار گیرد. اگر به خاطر عدم وجود آب کافی امکان شستشو نباشد، در آن صورت لازم است که فیلتر قبل از ورود به مدار ابتدا از آب خالی گردیده دوباره از آب پر گردد. و به مدت سه دقیقه یا بیشتر شستشوی فیلتر صورت بگیرد.
۱۱٫ دستگاه را مکانی سرپوشیده نصب و نگهداری نمایید

تصفیه آب

تصفیه آب

تصفیه آب ( Water purification) به فرایندهایی گفته می‌شود که طی آن مواد شیمیایی نامطلوب، آلاینده‌های بیولوژیکی، جامدات معلق و گازها از آب آلوده حذف می‌شوند، تا قابل آشامیدن یا مصرف کشاورزی گردد. به طور کلی روش‌های مورد استفاده عبارتند از فرایندهای فیزیکی مانند فیلتراسیون، ته‌نشینی، تقطیر و فرایندهای زیستی مانند فیلترهای شنی و ماسه‌ای کند، کربن اکتیو (زغال فعال) و فرایندهای شیمیایی مانند کلرزنی,ازن زنی، دفلوکولانت، استفاده از تابش الکترومغناطیسی مانند اشعه ماوراء بنفش.
فرایند تصفیه آب ممکن است به کاهش غلظت ذرات معلق یا ذرات محلول در آب از جمله ذرات معلق، انگل‌ها باکتری‌ها، جلبک‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و طیف وسیعی از مواد محلول و ذرات معلق موجود در آب منجر شود.
روشهای تصفیه اب عبارتند از:
– تقطیر
– زلال سازی
– میکروفیلتراسیون MF
– اولترا فیلتراسیون UF
– اسمز معکوس RO
– روش تصفیه غشایی (MF,UF,NF)
– فیلتر تند ماسه ای

اولترافیلتراسیون UF
اولترافیلتراسیون تکنولوژی جداسازی توسط ممبرین است که بر مبنای غشای نیمه تراوا جهت جداسازی محلول های حاوی ترکیبات مفید و غیرمفید به کار برده می شود. اختلاف فشار، نیروی محرک جریان، جهت عبور از میان غشای ممبرین می باشد. ساختار نامتقارن ممبرین های UF باعث جدا شدن ذرات بزرگتر از وزن مولکولی ممبرین و باقی ماندن آن ها در سطح ممبرین می شود در حالیکه ذرات کوچکتر از میان ساختار ممبرین عبور می کنند. فیلتراسیون، پالایش، جداسازی و تغلیظ محلول زمانی که غلظت مواد باقی‌مانده بر سطح ممبرین افزایش پیدا می کند به پایان می رسد. ممبرین های (PVDF UF) ممبرین هایی جدید با بافت تو خالی جهت جداسازی، فیلتراسیون و تغلیظ مواد می باشند. قطر داخلی بافت ها تقریباً mm0.8-0.7 و قطر خارجی آن ها mm1.3-1.1 است. میزان وزن جداکننده مولکولی از ۱۰۰۰۰۰-۵۰۰۰ dalton و بافت های ممبرین پوشیده شده توسط پوشش رزینی اپوکسی پوشیده (pack) شده است.
اسمز معکوس
در سیستم اسمز معکوس غشاء مهمترین و حساس ترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشار عملیاتی مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخ های آن دارد. همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد رسوب گذار و زیست کش ها واکنش ندهد.
ته نشینی
ته نشینی یکی از درجه های تصفیه است که در بسیاری از موارد قابل قبول نیست و به تصفیهء بیشتر نیاز است.ته نشینی فرایندی زمان بر است و در برخی مواقع زمان مورد نیاز برای آن عملی نیست.زمان ته نشینی به عوامل بسیاری بستگی دارد مانند:
– وزن ذره
– شکل ذره
– اندازهء ذره
– گرانروی و / یا مقاومت اصطکاکی آب، که تابعی از دما است.

فیلتر شنی فاضلابی

فیلتر شنی فاضلابی

فیلترهای شنی برای خالص سازی آب مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع از فیلترها به وسیله ی بستری از شن و ماسه های ریز، به تصفیه آب ورودی به فیلتر می پردازند.

فیلتر شنی معمولا رسوبات، فلزات، هیدروکربن ها و برخی مواد دیگر از آب جدا می کنند.

فیلتر های شنی بر اساس نحوه فیلتراسیون و فشار کاری فیلتر به چندین دسته تقسیم می شوند که دسته بندی واحدی را نمی توان برای آن ها مشخص کرد.

– فیلترشنی های تحت فشار (فیلترشنی های استخر)

– فیلترشنی های حوضچه ای

– فیلترشنی های آرام

– Biosand Filter

– Bottomless Sand Filter

اما در واقع تمامی این فیلتر ها بر اساس دبی در جریان از روی یک بستر ماسه ای، آب کدر و دارای لجن را به آب تصفیه شده تبدیل می کنند.

در ایران نیز فیلترشنی های تحت فشار یا همان فیلترشنی ای استخر از رایج ترین این فیلترها هستند اما در بعضی از ایستگاه های تصفیه آب شهری ایران، از فیلترشنی های آرام استفاده می شود.

در فیلترشنی آب پس از تصفیه حتی بدون اضافه کردن مواد شیمیایی آبی زلال خواهد شد

فیلتر های شنی آرام (Slow sand filter) در آمریکا از سال ۱۸۷۲ مورد استفاده قرار می گرفته است. فیلتر های شنی آرام قدیمی ترین روش برای تصفیه آبهای شهری بوده است.

امروزه این روش از فیلتراسیون آب شهری تنها در مقیاس های کوچک و برای آبی با کدورت و لجن پایین مورد استفاده قرار می گیرد.

برای استفاده از فیلترهای شنی آرام نیاز نیست تا عملیات خاصی قبل از تصفیه و ورود آب به فیلتر صورت بگیرد و همچنین برای مراحل تصفیه آب نیز مراحل پیچیده ای نباید انجام شود. این دو مورد از مزیت های استفاده از فیلتر های شنی است که برای یک سیستم تصفیه کوچک می تواند حائز اهمیت باشد.

فیلترشنی تحت فشار

فیلتر های شنی تحت فشار رایج ترین نوع فیلتر مورد استفاده برای استخر ها می باشد که با ایجاد سرعت مناسب برای فیلتراسیون، تصفیه ای ایده آل را فراهم می سازد. در هنگام تصفیه، آب کثیف از لوله ورودی وارد فیلتر می شود. فشار پمپ و نیروی جاذبه، آب را از درون شن به سمت پایین هدایت می کند و شن و ماسه های ریز هرگونه آشغال و مواد زائد را از آب استخر می گیرند. در پایین فیلتر های شنی نازل هایی با سوراخ های بسیار ریز وجود دارد که اجازه عبور شن و ماسه را نخواهند داد اما آب از داخل این نازل ها عبور می کند. در زیر مخزن، آب تصفیه شده از لوله خروجی خارج می شود.

فیلتر شنی به طور معمول به عنوان اولین مرحله تصفیه در سیستمهای تصفیه آب متعارف مورد استفاده قرار می گیرند و جهت جداسازی ناخالصی های معلق موجود در آب کاربرد دارند. این فیلتر ها بصورت استوانه های تحت فشار طراحی میشوند. داخل ستونها بوسیله شن سیلیسی و یا آنتراسیت پر می گردد که معمولا یک لایه ذرات درشت روی نازل ها جهت جلوگیری از گرفتگی و سپس یک لایه ذرات ریز بر روی آنها و ذرات درشت تر در بالا ریخته  می شود. آب از قسمت فوقانی ستون وارد شده و پس از گذشتن از بستر فیلترشنی، از قسمت تحتانی خارج می گردد. در سیکل تصفیه، ذرات معلق در بستر فیلتراسیون رسوب نموده و بتدریج خلل و فرج بستر را پر می کنند. بدین ترتیب با گذشت مدت زمان معینی از شروع بهره برداری بر حسب میزان کدورت و مواد معلق آب ورودی، تدریجا افت فشار افزایش می یابد. هنگامیکه افت فشار دو سر فیلترشنی در حدود ۰/۸- ۰/۶بار ثبت گردد، زمان آن رسیده است که فیلتر از حالت سرویس خارج شده وبا ورود جریان آب به صورت معکوس(Back Wash)، بسترها مورد شستشو قرار بگیرند. زمان شستشو بستگی به میزان کدورت آب ورودی دارد.

موارد کاربرد فیلتر شنی:

در استخر ها، نیروگاه ها و … برای تصفیه ی آب ها و جدا سازی ذرات محلول.

توضیحات فنی:

فیلتر شنی برای تصفیه ی آب های که دارای ذرات درشت می باشد، به صورت فیزیکی و به صورت فیلتر کردن آب، برای تصفیه ی آب ورودی استخر ها و همچنین در مکان هایی که آب رودخانه یا دریاچه تغذیه کننده ی بویلر است، استفاده می شود.

همچنین در استخر ها پس از مدتی چربی و ذرات اضافی از بدن انسان (مو،پوست و…) و ذرات اضافی از محیط وارد آب استخر می شوند. فیلتر شنی مسولیت دارد تا با تصفیه کردن این آب به صورت فیزیکی و عبور دادن آب از روی سیلیس در چندین مرحله و سپس عبور آب تصفیه شده از نازل ها به بیرون ، این آب را قابل استفاده ی مجدد کند.

از فیلتر شنی در سیستم های تصفیه آب شهری هم استفاده می شود.

انواع فیلتر ها:

فیلتر ها به منظور جدا کردن آلودگی هایی همچون میکرو ارگانیسم ها و بعضی باکتری ها مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه عمدتا دو نوع از فیلتر ها در بازار ها موجود می باشد که عبارتند از : دیاتمایت (ذرات ظریف و ریز سیلیسی که از بقایای نوعی جلبک به دست می آیند ) و فیلتر های ماسه ای یا شنی .

تا زمان جنگ جهانی دوم ، در بیشتر تاسیسات از فیلتر های شنی استفاده می شد اما به تدریج فیلتر دیاتمایت جای آنها را گرفت. هر کدام از این فیلتر ها دارای معایب و محاسنی هستند که در شرح آنها بییشتر به این موارد پرداخته می شود.

فیلتر های ماسه ای

فیلتر های خاک سیلیسی

فیلتر های ماسه ای

ماده صافی این فیلتر ها متشکل از ماسه الک شده یا خرده های کوارتز و خرده سنگ به عمق ۳۶ اینچ (۹۰ سانتی متر) می باشد.در فیلتر های شنی نتیجه مطلوب زمانی به دست می آید که اندازه ذرات ماسه ۰٫۴ میلیمتر و با ضریب یکنواختی ۱٫۷۵ باشد. ماسه های درون فیلتر باید از خاک رس، مواد ارگانیک و مواد قابل انحلال شسته شود . در بالای سطح بستر ماسه، باید یک فاصله آزاد تقریبا ۱۸ اینچی ( ۵۰ سانتی متری) ایجاد نمود تا هنگام پس شویی ( back wash بک واش ) کردن فیلتر ها از هدر رفتن زیاد از حد ماده صافی جلوگیری کرد. فیلتر های شنی ممکن است افقی یا عمودی ساخته شوند ولی در هر دو صورت جهت جریان آب در هنگام تصفیه از بالا به پایین و هنگام پس شویی ( back wash بک واش ) از پایین به بالاست .

بدون یک ماده منعقد کننده، صافی ماسه ای، فقط برای جدا کردن مواد جامد درشت از آب در گردش موثر است. اما در صورت اضافه کردن یک ماده منعقد کننده، ماسه، صافی بسیار موثری خواهد شد که جهت جدا کردن مواد جامد معلق و باکتری ها برای یک تصفیه خوب مناسب می گردد. آلوم (سولفات آلمینیوم )، ماده منعقد کننده معمول، قبل از فیلتر به داخل آب استخر تزریق می شود تا به خوبی مواد معلق آب را منعقد نموده و آن ها را به اجزا بزرگتری که به راحتی توسط فیلتر جدا می گردند، تقسیم نماید. وقتی ماده منعقد کننده به آب اضافه شود، در اثر واکنش مواد قلیایی آب، یک ماده رسوبی غیر قابل انحلال ژله مانند موسوم به فلاک تشکیل می شود. فلاک، مواد خوب تقسیم شده مواد ارگانیک، ترکیبات رنگی و باکتری ها را به خود جذب کرده و به دام می اندازد. غربال ماسه ای فیلتر، این فلاک را از آب جدا می کند و نتیجتا آب زلال و تمیز از فیلتر خارج می گردد. یک مدت معین برای انجام واکنش شیمیایی باید قائل شد. در غیر این صورت ممکن است فلاک در داخل استخر تشکیل گردیده و آب را کدر کند. بنابراین آلوم را باید طوری به مخزن مکش وارد کرد که فرصت لازم برای تشکیل فلاک موجود باشد.

آلوم PH آب استخر ار پایین می آورد، چرا که یک ترکیب اسیدی بوده و با ترکیبات قلیایی در داخل آب استخر واکنش های شیمیایی صورت می دهد. این شاخصPH که جهت اندازه گیری خاصیت اسیدی آب استخر مورد استفاده قرار می گیرد باید بین ۷ تا ۷٫۶ ثابت نگه داشته شود تا تیزی آب ، چشم را ناراحت نکند و اندام های مخاطی را تحریک نکند. در چنین تاسیساتی باید جهت ثابت نگه داشتن PH مطلوب به آب قلیا اضافه کرد. این کار ممکن است با تزریق کربنات سدیم به خط آب جریانی فیلتر با خط مکش پمپ، توسط تغذیه کننده های شیمیایی یا محلول پاش ها صورت می گیرد و یا با قرار دادن بی کربنات قالبی مستقیما در داخل آب استخر عملی گردد. با استفاده از کلسیت به عنوان ماده صافی به جای ماسه، می توان اسیدیته ای را که استفاده از آلوم را ایجاب کند، خنثی نمود . کلسیت همچنان که خاصیت اسیدی آلوم را خنثی می کند، به تدریج تحلیل می رود و از آین رو باید وقت به وقت دانه های تازه کلسیت به صافی اضافه نمود. شدت جریان در فیلتر ماسه ای باید از ۲ گالن بر دقیقه بر هر فوت مربع سطح فیلتر بیشتر نباشد. بیشترین استفاده ی فیلتر های شنی در استخر ها می باشد .

نصب فیلتر شنی:

جهت نصب دستگاه به شرح زیر عمل کنید:

۱٫ ابتدا زیرسازی محکم و مناسبی برای دستگاه تهیه نمایید.

۲٫ دستگاه را در مکان مذکور بطور تراز قرار دهید.

۳٫ بعد از تعیین جای دستگاه مواد بستر( که می‌تواند سیلیس و انتراسیت باشد) را در داخل تانکر می‌ریزیم. آنگاه دریچه ورودی را محکم می‌بندیم، سپس لوله ورودی و خروجی آب را به دستگاه نصب می‌کنیم.

طریقه راه اندازی فیلتر شنی :

بعداز نصب دستگاه جهت را اندازی آن، به شرح زیر عمل کنید:

۱٫ مابع کلر را به طریقه زیر تهیه و از طریق دریچه ورودی به داخل فیلتر(بر روی بستر) می‌ریزیم. به ازاء هر مترمکعب از حجم تانکر ۱۵ گرم پودر کلر ۷۰%) را در آبی به حجم ۱۰ حل می‌نماییم و در داخل تانکر می‌ریزیم.

۲٫ هواگیری :جهت کار کرد بهتر فیلتر باید آن را هواگیری نمود. برای اینکار شیرهای شماره ۱و۳ را باز نموده و مابقی را می‌بندیم تا آب از مسیر پائین وارد مخزن شود و هوای موجود در میان بستر را به طرف بالا هدایت نماید و سبب تخلیه هوای بستر گردد.

۳٫ سپس هواگیری رادوباره ادامه می‌دهیم تا کلر موجود در فیلتر تمیز گردد.

۴٫ کارکرد عادی: شیر شماره ۱ و سپس شیر شماره ۳ را می‌بندیم و شیرهای شماره ۲ و۴ را به ترتیب باز می‌کنیم.

زمان شستشوی فیلتر شنی:

جهت معین کردن زمان شستشو، می‌توان بر حسب تجربه از اختلاف فشار سنجهای موجود بر روی ورودی و خروجی دستگاه استفاده نمود

شستشوی فیلتر شنی:

بر حسب مقدار مواد معلق موجود در آب و دبی ورودی، بعد از مدتی بستر دستگاه اشباع می‌گردد. در این موارد اپراتور دستگاه به شیوه زیر عمل نماید:

۱٫ بستن کلیه شیرها

۲٫ شستشوی اولیه فیلتر: باز کردن شیرهای یک و سه

۳٫ شستشوی ثانویه فیلتر: باز کردن شیرهای دو و پنج)

۴٫ کارکرد عادی فیلتر: باز کردن شیرهای دو و چهار

نگهداری فیلتر شنی:

۱٫ حداقل دمای محل نصب و نگهداری دستگاه باید بیشتر از ۴ درجه سانتیگراد باشد.

۲٫ به شستشو و احیاء بستر دستگاه توجه لازم گردد.

۳٫ در طی حمل و نقل دستگاه احتیاط کامل و لازم صورت بگیرد.

۴٫ به اطلاعات فنی دستگاه مثل فشار و دبی کار توجه شود.

۵٫ بستن سریع شیر فلکه بعد از خروجی دستگاه می‌تواند باعث صدمه زدن به دستگاه گردد. لذا از این کار جلوگیری به عمل آوردید.

۶٫ از سفت نمودن بیش از حد لوله و اتصالات دستگاه خودداری نمایید.

۷٫ بطور مستمر شیر چندکاره را کنترل و سرویس نمایید.

۸٫ هنگام نصب دستگاه توجه داشته باشید که محل قرار گرفتن پایه‌ها بر روی زمین محکم باشد. تا از فرو رفتن آنها در زمین و در نتیجه فشار بر روی لوله‌های ورودی و خروجی جلوگیری به عمل آید.

۹٫ حبس هوا در بستر دستگاه سبب اتلاف ذرات بستر می‌گردد. لذا به تخلیه هوا در هنگام راه‌اندازی دستگاه توجه خاصی نمایید.

۱۰٫ در صورتیکه فیلتر در ایام تابستان بیش از سه روزبدون تخلیه آب باقی بماند، لازم است قبل از ورود فیلتر به مدار، شستشوی آن مورد توجه قرار گیرد. اگر به خاطر عدم وجود آب کافی امکان شستشو نباشد، در آن صورت لازم است که فیلتر قبل از ورود به مدار ابتدا از آب خالی گردیده دوباره از آب پر گردد. و به مدت سه دقیقه یا بیشتر شستشوی فیلتر صورت بگیرد.

۱۱٫ دستگاه را مکانی سرپوشیده نصب و نگهداری نمایید

پکیج تصفیه فاضلاب

پکیج تصفیه فاضلاب

پکیج‌های تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی سیستم‌هایی هستند که برای تصفیه فاضلاب بصورت متمرکز طراحی و ساخته میشوند. از آنجا که این سیستم‌ها دارای تمامی واحدها و تجهیزات مورد نیاز جهت تصفیه هستند، اصطلاحا به آنها پکیج تصفیه فاضلاب گفته می‌شود. شرکت آتیک سو مفتخر است با بهره گیری از دانش کارشناسان، متخصصان و مجریان با سابقه این شرکت، پکیج‌ها را بصورت فلزی و کامپوزیتی با استفاده از نوین ترین تکنولوژیهای تصفیه فاضلابمبتنی بر شرایط تعریف شده در پروژه شامل پکیج با بار آلودگی کم، متوسط و زیاد مشاوره، طراحی و اجرا ‌نماید. پساب خروجی این پکیج‌ها با استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست بین المللی و ایرانی مطابقت داشته و با توجه به طراحی از آن می‌توان برای مصارف کشاورزی و آبیاری فضای سبز یا تخلیه به چاه جاذب، تخلیه به آبهای سطحی و آب مصرفی فلش تانکها استفاده نمود. هم اکنون شرکت آتیک سو مفتخر است در زمینه مشاوره، طراحی و ساخت پکیج‌هایتصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی شامل شهرکها، بیمارستانها، شهرکهای صنعتی، کارگاهها و کارخانجات مختلف، رستورانها، مراکز اقامتی و تفریحی، هتلها، مجتمع های مسکونی، تجاری و شرکتهای مهندسین مشاور صرفا جهت طراحی و مشاوره همکاری نماید.
انتخاب روش تصفیه
ماهیت آلی فاضلاب تولیدی از یک سو و بارآلودگی آن از سوی دیگر، سبب برتری روشهای بیولوژیکی بر دیگر روشها برای انجام عملیات اصلی تصفیه می گردد. البته از روشهای فیزیکی و شیمیایی نیز در جریان تصفیه استفاده می¬شود لکن استفاده از آنها در مراحل پیش تصفیه و گندزدایی خواهد بود و بخش اصلی تصفیه به کمک روشهای بیولوژیکی به انجام خواهد رسید.
فرآیندها
سهم بسیار بالایی از بار آلودگی فاضلابهای بهداشتی مربوط به اجزای آلی آن می¬باشد. این اجزا به سبب ماهیت خود منبع تغذیه بسیار مناسبی برای میکروارگانیسم ها می باشند. به همین سبب در اغلب موارد از روشهای بیولوژیکی برای تصفیه این فاضلابها استفاده می شود. آشغالگیری ذرات درشت دانه معمولاً درجریانات فاضلابها وجود دارد. برای جلوگیری از ایجاد مشکل در تأسیسات الکترومکانیکال و گرفتگی در لوله لازم است که این ذرات درشت دانه جدا گردند. این عملیات توسط واحد آشغالگیر یه انجام می¬رسد. آشغالگیرها در انواع و ظرفیتهای مختلف قابل ساخت هستند که طراحی و ساخت آنها با توجه به دبی فاضلاب، قطر ذرات عبوری، دستی یا مکانیکی بودن تمیزشدن آن، pH فاضلاب و شرایط بهره¬برداری محلی صورت می¬گیرد.
EAAS-هوادهی گسترده با رجوع به بخش معرفی روشهای بیولوژیکی و درنظر گرفتن مزایا و معایب هرکدام از سیستم¬ها، سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده به عنوان بهترین گزینه تصفیه برای بخش هوازی سیستم انتخاب شده است. چراکه این روش علاوه بر برخورداری از راندمان بالا در تصفیه، لجن بسیار کمتری تولیدکرده و همچنین لجن تولیدی آن تثبیت شده خواهد بود. تولید لجن کمتر از آنجا مورد اهمیت قرار می¬گیرد که مسئله دفع و پردازش لجن از مشکلات مهم تصفیه خانه های فاضلاب است.
پس از استفاده از روش لجن فعال با هوادهی گسترده و ته نشین نمودن لجن تولیدی آن، این نیاز وجود دارد که پساب خروجی گندزدایی شود. بنابراین گندزدایی به عنوان آخرین فرآیند، درسیستم تصفیه مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
گند زدایی
اگرچه وجود میکروارگانیسم ها و به خصوص باکتری¬ها در تصفیه فاضلاب نقشی اساسی را دارند ولی خروج بدون کنترل آنها از تصفیه خانه و ورود آنها به منابع آب پذیرنده می¬تواند سبب بروز آلودگی میکروبی و بیماری¬های ناشی از آن شود. به همین سبب فرآیند گندزدایی به عنوان آخرین فرآیند مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
واحدها :
۱-  آشغالگیری
به منظور جداسازی هرگونه مواد جامد درشت که از راههای مختلف می¬توانند وارد شبکه جمع¬آوری فاضلاب شود، در ابتدای سیستم یک واحد آشغالگیری پیش بینی شده است. این مواد جامد درشت مشکلاتی از قبیل گرفتگی و خوردگی پمپها و اتصالات آنها، تجمع در حوض هوادهی وانسداد فیزیکی لوله ¬های ارتباطی را به دنبال دارند.
۲-  مخزن متعادل ساز
دراغلب موارد در مقدار و کیفیت فاضلاب تولیدی نوساناتی وجود دارد. این درحالی است که بهترین راندمان سیستم زمانی اتفاق می¬افتد که حجم بار وارده و کیفیت آن ثابت و پایدار باشد. به منظور چنین شرایطی لازم است که قبل از فرآیندهای اصلی تصفیه، با استفاده از یک مخزن متعادل ساز عملیات یکنواخت سازی کیفی و کمی فاضلاب را به انجام رساند. همچنین با توجه به اینکه عموماً عمق لوله انتقال دهنده فاضلاب به سیستم بیش از ۲ متر است لذا لازم است که جهت ایجاد شرایط هیدورلیکـی مناسب، عملیات پمپاژ صورت گیرد. که جهت کاهش هزینه¬ها می¬توان پمپهای مزبور را در مخزن متعادل ساز کارگذاری کرده و از این مخزن به عنوان ایستگاه پمپاژ اولیه نیز استفاده نمود. این واحد شامل تجهیزاتی نظیر الکتروپمپهای مستغرق فاضلابی و سطح سنج می¬باشد.
۳- مخزن هوادهی
ماهیت هوازی فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده ایجاب می¬نماید که جهت انجام صحیح واکنشها اکسیژن مورد نیاز سیستم تأمین شود. این عمل در مخزن هوادهی به وقوع می¬پیوندد. به عبارت دیگر وظیفه مهم و اساسی تأمین اکسیژن مورد نیاز سیستم به عهده مخزن هوادهی و هواده¬های مرتبط با آن است. دراین مخزن اصلی¬ترین واکنشهای تصفیه اتفاق افتاده و مواد آلی پس از تجزیه به توده¬های سلولی و انرژی تبدیل می¬گردند. مهمترین تجهیزات مربوط به این واحد هواده¬هایی هستندکه هوای موردنیازسیستم رابه فاضلاب تزریق می¬کنند.دیگرتجهیزات این واحد شامل لوله کشیهای سیستم هوادهی و افشانک¬های پخش هوامی¬باشند.
۴- مخزن ته نشینی
مجموعه فرآیندهای اتفاق افتاده در مخـزن هـوادهی منجر بـه تولید توده¬های بیولوژیکی سنگینی می¬شودکه قابلیت ته¬نشینی دارند. از این رو پس از مخزن هوادهی یک مخزن ته¬نشینی قرارداده می¬شود تا بدین وسیله بتوان توده¬های تشکیل شده را ازجریان فاضلاب حذف نمود. در کف این مخزن تجهیزات مربوط به پمپاژ لجن ته¬نشین شده که شامل پمپ حبابی (Air Lift Pump) و لوله ورودی هوای آن و نیز لوله تخلیه لجن وجود دارد.
۵- مخزن هاضم لجن
لجن ته¬نشین شده در مخزن ته¬نشینی لازم است که ضمن خروج از مخزن ته¬نشینی با نسبت مناسب به سمت مخزن هوادهی و هاضم لجن فرستاده شود. به سبب آنکه لخته¬های تشکیل شده لجن بصورتی ضعیف به یکدیگر پیوسته شده¬اند استفاده از پمپهای سانتریفیوژ سبب شکسته شدن این لخته¬ها خواهد شد. به همین علت برای پمپاژ لجن فعال معمولاً از پمپهای حبابی (Air Lift Pump) استفاده می¬شود.
۶- مخزن گند زدایی
دراین مخزن عملیات گندزدایی (ضدعفونی) به انجام می¬رسد. در این واحد با انجام مجموعه¬ای از واکنش¬های اکسیداسیون میکروارگانیسم¬های موجود از جریان فاضلاب حذف می¬گردند.
۷- هاضم لجن
به منظور نگهداری لجن مازاد تا زمان دفع نهایی آن، یک مخزن برای ذخیره لجن در نظرگرفته شده است
۸- تابلو برق
برای بهره¬برداری مناسب از سیستم¬های تصفیه لازم است که بهره¬بردار بتواند بوسیله یک تابلو فرمان کلیه تجهیزات الکترومکانیکی سیستم را کنترل و راهبری نماید. بنابراین یکی از اجزای سیستم تصفیه تابلو کنترل و توزیع قدرت است.
مصالح سازه ایی برای ساخت این تصفیه¬خانه از سه نوع مصالح می¬توان استفاده کرد. مصالح بتنی مسلح، فولادی و پلی¬اتیلنی امروزه مهمترین مواد مورد استفاده در ساخت انواع تصفیه¬خانه¬ها هستند. برای انتخاب درست مصالح مورد استفاده در ساخت تصفیه¬خانه¬ها نکات زیر را باید همواره مورد توجه قرار داد.
این نکات عبارتند از:
۱- هزینه ساخت
۲- سرعت ساخت و اجرا
۳- قابلیت ارتقاء و افزایش ظرفیت تصفیه¬خانه
۴- مقاومت در برابر شرایط محیطی
۵- قابلیت جابجایی واحدها و سیستم تصفیه
۶- امکان انجام اصلاحات مورد نیاز در طول بهره¬برداری با حداقل هزینه
۷- عمر مفید سازه¬ها و تأسیسات
بتن مسلح :
بتن مسلح جزء قدیمی¬ترین مصالح مورد استفاده در ساخت انواع تصفیه¬خانه¬ها است. از این مصالح به¬ خصوص در ساخت تصفیه-خانه¬های بزرگ و در مقیاس تصفیه¬خانه¬های شهری و یا شهرکهای صنعتی بزرگ استفاده می¬شود¬. به دلیل ماهیت قلیایی که بتن دارد همواره مشکلاتی در خصوص تماس فاضلابهای اسیدی با آن بروز می¬نماید و از آنجا که استفاده از پوششهای حفاظتی بتن مقرون به صرفه نیست در بسیاری از موارد از سازه¬های بتنی بدون هیچ¬گونه پوشش حفاظتی استفاده می¬شود.
ویژگیهای استفاده از بتن مسلح در ساخت سیستم¬های تصفیه شامل موارد زیر است:
۱- در مقیاس تصفیه¬خانه¬های بزرگ هزینه آن نسبت به دیگر مصالح کمتر است.
۲- سرعت ساخت این سیستم¬ها خیلی پایین بوده و در صورت برخورد مراحل ساخت به فصول سرد سال مشکلات زیادی در ساخت تصفیه¬خانه بوجود خواهد آمد.
۳- لازم است که این سیستم¬ها بصورت درجا ساخته شده و امکان ساخت آنها در خارج از محل بهره¬برداری وجود ندارد.
۴- به سبب ماهیت اسیدی بسیاری از فاضلابها همواره این سیستم¬ها با مشکلات خوردگی آرماتورها و پوسته¬شدن جداره بتن روبرو هستند.
۵- امکان جابجایی هر چند کوچک این سیستم¬هاحتی با صرف هزینه¬های بالا وجود ندارد.
۶- عملیات ساختمانی این سیستم¬ها سنگین بوده و در محلهایی که انجام کارهای ساختمانی و عمرانی مشکلاتی را در محل احداث تصفیه¬خانه ایجاد می¬نمایند،‌ساخت آنها همواره با مشکل روبروست.
۷- این سیستم¬ها را می¬توان هم بصورت نیمه مدفون و هم مدفون اجرا کرد.
فولاد
یکی از پرکاربردترین مصالح مورد استفاده در ساخت تصفیه¬خانه¬ها به خصوص تصفیه¬خانه¬های کوچک یا همان پکیج¬های تصفیه، فولاد است. فولاد به سبب مقاومت بسیار بالا و انعطاف¬پذیری در ساخت هر شکل سازه و سرعت در ساخت مقبولیت زیادی به خصوص در ساخت تصفیه¬خانه¬های واحدهای صنعتی و اجتماعات کوچک دارد.¬ عمده نگرانی که در استفاده از این ماده وجود دارد بحث خوردگی است که این نگرانی با استفاده از پوششهای محافظتی استاندارد کاملاً رفع شده است.
ویژگیهای استفاده از فولاد در ساخت سیستم¬های تصفیه شامل موارد زیر است:
۱- سرعت ساخت این تصفیه¬خانه¬ها بالاست.
۲- این سیستم¬ها به راحتی قابلیت جابجایی داشته و در صورت نیاز می¬توان محل تصفیه¬خانه را به محل مناسب تغییر داد.
۳- در ظرفیتهای پایین هزینه ساخت سیستم تصفیه با استفاده از فولاد کمتر از دیگر مواد است.
۴- این امکان وجود دارد این سیستم¬ها در محل خارج از پروژه و با امکانات بهتر و کاملتر ساخته شده و سپس به محل پروژه انتقال یافته و مورد بهره¬برداری قرار گیرند.
۵- نما و منظره این سیستم¬ها کاملا قابل کنترل بوده و قابلیت هماهنگی با هر محیطی را دارند.
۶- نیاز به گودبرداری و عملیات ساختمانی زیادی نداشته و دارای حداقل مشکلات ناشی از کارهای ساختمانی در محل هستند.
۷- بدلیل خواص شیمیایی فولاد، استفاده از پوششهای حفاظتی در سطوح تماس فاضلاب با فولاد ضروری است.
۸- در شرایط عادی و بدون در نظرگرفتن تمهیدات لازم امکان مدفون ساختن این سیستم¬ها وجود ندارد.