لوگو-هوم-200x3000

کاربرد دی اکسید کربن در فرآیند تصفیه آب

کاربرد دی اکسید کربن در فرایند تصفیه اب

فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب با دی اکسید کربن

تصفیه آب فرآیندی است که آب را برای یک هدف خاص، مانند آشامیدنی کردن، آبیاری یا استفاده صنعتی، مناسب می‌سازد. روش‌های مختلفی برای تصفیه آب وجود دارند که به منبع و کیفیت آب، و همچنین مقصد استفاده آن، وابسته هستند. برخی از روش‌های متداول پالایش آب عبارتند از:

  •  فیلتراسیون سنتی:

این روش شامل افزودن مواد شیمیایی به آب است تا ذرات بزرگتری بشکل کلوخه ایجاد شود که می‌توانند توسط رسوب‌گذاری و فیلتراسیون حذف شوند. این روش می‌تواند شن، باکتری‌های بزرگ، جلبک و برخی از مواد آلی را از آب حذف کند.

  • میکروفیلتراسیون:

این روش از غشاهایی با اندازه منافذ ۰.۱ تا ۱۰ میکرومتر برای فیلتر کردن مواد جامد معلق، خاک، الیاف و کلویید‌ها از آب استفاده می‌کند. این روش می‌تواند شفافیت و طعم آب را بهبود بخشد.

  • اولترافیلتراسیون:

این روش از غشاهایی با اندازه منافذ ۰.۰۰۱ تا ۰.۱ میکرومتر برای فیلتر کردن ویروس‌ها، اسیدهای هیومیک و برخی از ترکیبات آلی محلول در آب استفاده می‌کند. این روش می‌تواند کیفیت و ایمنی آب را بهبود بخشد.

  • نانوفیلتراسیون:

این روش از غشاهایی با اندازه منافذ ۱ تا ۱۰ نانومتر برای حذف یون‌های دو ظرفیتی مانند کلسیم، منیزیم و سولفات از آب استفاده می‌کند. این روش می‌تواند سختی و نمکی آب را کاهش دهد.

  • اسمز معکوس:

این روش از غشاهایی با دیامتر منافذ کمتر از ۱ نانومتر برای حذف یون‌های یک ظرفیتی مانند سدیم، کلرید و نیترات از آب استفاده می‌کند. این روش می‌تواند آب شور دریا را تصفیه کرده و قابل استفاده برای مصرف انسانی کند.

این تعدادی از انواع فرآیندهای پالایش آب هستند که می‌توانند آب را برای کاربردهای مختلف به دست آورند. با توجه به نیازها و استانداردهای خاص، می‌توان از ترکیبات مختلف این روش‌ها برای دستیابی به نتایج مطلوب استفاده نمود.

پیش و پس از تصفیه آب به هر یک از روش های فوق، نیاز به انجام فرآیند های تکمیلی به منظور کنترل پی اچ (میزان اسیدی یا بازی بودن) آب، حذف آلاینده های حل شده، ضدعفونی آب و درنهایت بهبود کیفیت آن میباشد.

بیشتر بخوانید مقاله دی اکسید کربن در فرآیند تصفیه آب : اکسیژن مایع 

کاربرد دی اکسید کربن در فرایند تصفیه اب

از چه گازهایی در فرآیند تصفیه آب و فاضلاب استفاده می گردد؟

در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب، از گازهای مختلفی برای حذف آلاینده‌های حل‌شده، ضدعفونی آب و بهبود کیفیت آن استفاده می‌شود. برخی از گازهای متداول در این فرآیندها عبارتند از:

۱. کلرین:

کلرین یک عامل اکسایش قوی است که برای کشتن میکروارگانیسم‌ها و اکسایش ترکیبات آلی و غیرآلی به‌کار می‌رود. معمولاً کلرین به صورت هیپوکلریت سدیم یا به‌صورت گاز به آب افزوده می‌شود. این گاز می‌تواند با آمونیاک واکنش داده و کلرامین‌ها تولید کند که پایدارتر و کم‌خورنده‌تر از خود کلرین هستند.

۲. اوزون:

اوزون نیز یک عامل اکسایش بسیار قوی است که برای از بین بردن میکروارگانیسم‌ها، آلاینده‌های آلی، و ترکیبات طعم و بو به‌کار می‌رود. این گاز از طریق تخلیه الکتریکی یا تابش فرابنفش تولید می‌شود. اوزون اغلب با فرآیندهایی مانند فیلتراسیون یا پالایش زیستی ترکیب می‌شود تا اثربخشی آن را بهبود بخشد.

۳. دی‌اکسید کربن:

دی‌اکسید کربن یک اسید ضعیف است که می‌تواند pH آب را کاهش داده و حلالیت آن را افزایش دهد. این گاز برای تنظیم pH آب بعد از پالایش با مواد قلیایی مانند آهک یا سودا استفاده می‌شود تا pH را افزایش داده و ترسیب مواد را تسهیل کند. همچنین دی‌اکسید کربن می‌تواند در فرآیندهای کاهش ذرات معلق و بهبود کیفیت آب مؤثر باشد.

آمونیاک:

آمونیاک یک باز ضعیف است که می‌تواند pH آب را افزایش دهد و به عنوان مغذی برای فرآیندهای زیستی عمل کند. آمونیاک به‌طور معمول به آب افزوده می‌شود تا با کلرین واکنش دهد و کلرامین‌ها را تولید کند. این ترکیب ضدعفونی‌کننده‌ای قوی است که می‌تواند عملکرد ضدعفونی آب را بهبود بخشد و در عین حال تشکیل محصولات فرعی نامطلوب را کاهش دهد. آمونیاک همچنین می‌تواند در حذف آهن و منگنز از آب مؤثر باشد.

این موارد تنها برخی از گازهای رایج در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب هستند. در برخی شرایط، گازهای دیگری مانند متان، هیدروژن سولفید یا کربن مونوکسید نیز ممکن است تولید شده یا در طول پالایش آب به‌وجود آیند. این گازها ممکن است خطرات بهداشتی و ایمنی برای انسان‌ها ایجاد کنند و باید تحت نظارت دقیق قرار گیرند.

بیشتر بخوانید مقاله کاربرد دی اکسید کربن در فرآیند تصفیه آب : نیتروژن مایع 

کاربرد دی اکسید کربن در فرایند تصفیه اب

دی‌اکسید کربن (CO₂) در فرآیند تصفیه آب و فاضلاب کاربردهای مختلفی دارد که به بهبود کیفیت آب، کاهش آلاینده‌ها و بهینه‌سازی فرآیندهای تصفیه کمک می‌کند. برخی از کاربردهای آن عبارتند از:

نترال‌سازی (کاهش pH):

دی‌اکسید کربن می‌تواند برای کاهش pH فاضلاب‌های آلکالین که ممکن است حاوی آمونیاک، فسفات یا بی‌کربنات باشند، استفاده شود. CO₂ با واکنش با آب، اسید کربنی تولید می‌کند که یک اسید ضعیف است و می‌تواند این ترکیبات آلکالین را نترال‌سازی کند. استفاده از CO₂ در این فرایند نسبت به اسیدهای معدنی مانند اسید سولفوریک و هیدروکلریک که خورنده و خطرناک هستند، ایمن‌تر است. همچنین، CO₂ می‌تواند از تشکیل رسوبات و زنگ‌زدگی در لوله‌ها و تجهیزات جلوگیری کند.

بازیافت مواد معدنی و تنظیم سختی آب:

دی‌اکسید کربن می‌تواند برای افزایش سختی و آلکالینیته آب نرم یا مینرالیزه‌شده که ممکن است ناپایدار باشد، استفاده شود. CO₂ با واکنش با هیدروکسید کلسیم (کلاس)، کربنات کلسیم و آب تولید می‌کند. کربنات کلسیم یک ماده معدنی طبیعی است که می‌تواند به استحکام و پایداری کیفیت آب کمک کند و از زنگ‌زدگی جلوگیری نماید. علاوه بر این، CO₂ می‌تواند فرآیندهای کواگولاسیون و فلوکولاسیون را با تنظیم pH و بار ذرات بهبود بخشد.

گرفتن دی‌اکسید کربن (کاهش آلاینده‌های گازی):

دی‌اکسید کربن می‌تواند برای جذب CO₂ از گازهای آلاینده مانند دوده یا بیوگاز استفاده شود که از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به‌عنوان گازهای گلخانه‌ای منتشر می‌شوند. با تزریق CO₂ به فاضلاب، کربنات‌ها و بی‌کربنات‌های معدنی پایدار تشکیل می‌شوند که می‌توانند به‌عنوان محصولات ارزشمندی رسوب کنند. این محصولات می‌توانند در صنعت ساختمان استفاده شوند یا به‌عنوان بافرهای شیمیایی در چرخه تصفیه آب و یا در کاهش اسیدیته اقیانوس به کار روند.

تزریق دی‌اکسید کربن (کاهش اسیدیته و برداشت فلزات):

در این فرآیند، دی‌اکسید کربن به آب تزریق می‌شود تا pH آن کاهش یافته و اسیدیته افزایش یابد. این عمل می‌تواند به برداشت سختی، آهن، منگنز و دیگر فلزات از آب کمک کند، زیرا با تشکیل بی‌کربنات‌های حلقوی، این فلزات رسوب می‌کنند. تزریق دی‌اکسید کربن همچنین می‌تواند از تشکیل رسوبات کربنات در لوله‌ها و تجهیزات جلوگیری کند. این فرآیند اغلب با نرم‌کننده‌هایی مانند کلس یا سودا آبی، مبادله یونی و یا اسمز معکوس ترکیب می‌شود.

بیشتر بخوانید مقاله کاربرد دی اکسید کربن در فرآیند تصفیه آب : آرگون مایع 

گازبرداری دی‌اکسید کربن:

این فرآیند به حذف دی‌اکسید کربن از آب از طریق تماس آن با هوا یا یک گاز دیگر اشاره دارد. در طی این فرآیند، دی‌اکسید کربن از محلول آب جدا می‌شود و به اتمسفر آزاد می‌گردد. گازبرداری دی‌اکسید کربن می‌تواند به افزایش pH آب و کاهش اسیدیته آن کمک کند، که در نهایت به بهبود کیفیت آب و حفظ تعادل شیمیایی آن منجر می‌شود.

این فرآیند به ویژه برای جلوگیری از خورندگی لوله‌ها و تجهیزات مؤثر است، زیرا کاهش غلظت اسید کربنی که در اثر ترکیب دی‌اکسید کربن با آب ایجاد می‌شود، می‌تواند از آسیب‌های ناشی از خورندگی جلوگیری کند. گازبرداری CO₂ همچنین می‌تواند در فرآیندهای دیگر تصفیه آب مانند حذف فلزات سنگین و تنظیم سختی آب موثر باشد.

این فرآیند اغلب به عنوان یکی از مراحل تکمیلی در تصفیه آب و به ویژه در فرآیندهایی که به pH دقیق نیاز دارند، کاربرد دارد.

گاز دی اکسید کربن را از کجا تهیه نماییم؟

با توجه به الزامات مشخص شده در پاراگراف های قبل، مراکز صنعتی میبایست دی اکسید کربن مورد نیاز خود را صرفا از مراکز معتبر تولید گاز دی اکسید کربن تهیه نمایند.

گاز و مایع دی اکسید کربن در این مراکز بصورت دایم مورد آزمون های خلوص سنجی برای هر بهر تولید قرار گرفته و ویژگی ها و ناخالصی های آن بطور دائمی سنج میگردد.

شرکت سیال تامین رهام، تامین کننده دی اکسید کربن مایع با خلوص مناسب برای کاربردهای صنعتی، مورد استفاده در فرآیند تصفیه آب و فاضلاب، مخازن ذخیره و حمل دی اکسید کربن، سیلندرها و باندل پالت های گاز دی اکسید کربن و همچنین تامین کننده تجهیزات مربوطه از جمله رگولاتورهای فشار قوی، شیلنگ های مخصوص گاز دی اکسید کربن و دیگر تجهیزات برای مراکز صنعتی میباشد.

بیشتر بخوانید مقاله کاربرد دی اکسید کربن در فرآیند تصفیه آب: کاربرد اکسیژن در صنعت لیزر 

————————————————–

منابع

www.epa.gov

www.tomcosystems.com