کاهش سختی آب

///کاهش سختی آب

یکی از عمده‌ترین مشکلات مربوط به آب، سختی آن است که همه‌ساله میلیون‌ها دلار در جهان صرف نگهداری و تعمیرات تجهیزات و لوله‌کشی‌های آسیب‌دیده از آن می‌شود این مسئله عامل اصلی گشوده شدن زمینه‌ای بنام سختی گیری و صنایع مربوط به آن شده است.

به‌طورکلی به روش کم کردن یون‌های کلسیم و منیزیم و سایر کاتیون‌های فلزی از آب، سختی‌گیری (Water Softening) گفته می‌شود. در گذشته بازار پاک‌سازی آب تنها یک ‌راه‌حل اصلی برای سختی آب ارائه می‌داد؛ اما اکنون روش‌های نوین به‌طور فزاینده‌ای رایج گردیده‌اند. در کل امروزه می‌توان سختی‌گیر‌ها را در ۴ دسته تقسیم‌بندی کرد:

امروزه ورزش‌های زمستانی از محبوبیت بالایی برخوردار شدهاند و جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند، اما به دلیل گرم شدن کره زمین و به‌تبع آن کاهش میزان بارش برف، فعالیت پیست‌های اسکی با مشکل مواجه شده است. برای رفع این مشکل می‌توان از دستگاه‌های برف ساز استفاده نمود. این دستگاه‌ها از طریق تولید برف و انباشته کردن بر روی برف‌های موجود، باعث افزایش مدت زمان بهره برداری از پیست ها می‌گردند. امروزه وجود دستگاه‌های برف ساز در پیست‌های اسکی یکی از ابزارهای ضروری جهت افزایش طول عمر پیست‌ها و حتی دائمی شدن پیست‌ها در فضاهای سربسته می‌باشد.
اولین ماشین برف ساز در اوایل سال ۱۹۰۰ ساخته شد. این دستگاه با مشکلات و نواقصی همراه بود. بهبود مستمر در طراحی، منجر به تولید دستگاه برف سازی با هوای فشرده گردید. این دستگاه، آب را با استفاده از هوای فشرده به قطره‌های ریز و کریستالی تبدیل می‌کرد. این دستگاه با وجود مشکلاتی مانند تولید برف نامرغوب، آلودگی صوتی بالا، مسدود شدن دهانه دستگاه و نیاز به هوای فشرده بالا و درنتیجه هزینه‌بر بودن، مورد استقبال تفریحگاه‌های اسکی قرار گرفت.
در دهه ۱۹۷۰، تنوع اختراع‌های جدید برای ماشین‌های عرضه شده، کیفیت و روش تولید مصنوعی را بهبود بخشید. یکی از بهبودها، اضافه شدن پایه چرخان و فن بود. این امر منجر می‌شد که تولید برف برای مساحت بسیار بیشتری با یک ماشین پوشش داده شود. در سال ۱۹۷۵ پروتئینی

یکی از عمده‌ترین مشکلات مربوط به آب، سختی آن است که همه‌ساله میلیون‌ها دلار در جهان صرف نگهداری و تعمیرات تجهیزات و لوله‌کشی‌های آسیب‌دیده از آن می‌شود این مسئله عامل اصلی گشوده شدن زمینه‌ای بنام سختی گیری و صنایع مربوط به آن شده است.

به‌طورکلی به روش کم کردن یون‌های کلسیم و منیزیم و سایر کاتیون‌های فلزی از آب، سختی‌گیری (Water Softening) گفته می‌شود. در گذشته بازار پاک‌سازی آب تنها یک ‌راه‌حل اصلی برای سختی آب ارائه می‌داد؛ اما اکنون روش‌های نوین به‌طور فزاینده‌ای رایج گردیده‌اند. در کل امروزه می‌توان سختی‌گیر‌ها را در ۴ دسته تقسیم‌بندی کرد:

الف) واتر کاندیشنرهای فیزیکی (شامل سه نوع مختلف واتر کاندیشنرهای الکترونیکی، الکترولیتی و مغناطیسی)

ب) واتر کاندیشنرهای شیمیایی (شامل سه نوع مختلف سختی گیرهای شیمیایی ته‌نشین کننده، سختی گیرهای شیمیایی غیر ته‌نشین کننده و سیستم‌های دوزینگ فسفات)

ج) سختی گیرهای مکانیکی یا سختی گیرهای تبادل یونی

د) فیلترهای آب (شامل سه نوع مختلف فیلتر‌های رزینی کربنی، واحدهای اسمز معکوس و تقطیرکننده‌های آب)

 

در این واحد صنعتی آب مصرفی بویلرها و سیستم‌های هیتینگ و کولینگ توسط سیستم رزین‌های تعویض یونی سختی‌گیری می‌شود. سختی گیرهای تبادل یونی بر اساس جایگزینی یون­های سخت منفی در آب سخت با اتم‌های سدیم مثبت موجود در رزین سختی‌گیر کار می­کند. این رزین­ها بایستی به‌طور متناوب احیاء (بک واش back wash) گردند تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن‌ها جلوگیری گردد. این کار با عبور دادن آب‌نمک، از رزین صورت می­گیرد. در طی فرآیند احیاء (بک واش)، آب سختی گیر دور ریخته می­شود و درنتیجه فقط آب سخت در دسترس خواهد بود. این کار معمولاً در طی مدت‌زمان شب انجام می­گیرد. یک‌ راه‌حل دیگر، استفاده از دو منبع رزین می­باشد طوری که وقتی یکی از آن‌ها در حال احیاء می­باشد، دیگری سرویس دهد.

در سالن تولید نیز آب قبل از مصرف توسط دستگاه‌های RO سختی گیری می‌شود و سپس مورد استفاده قرار می‌گیرد. می‌توان گفت اسمز معکوس (RO) رایج­ترین نوع فیلترها برای تصفیه آب­های مصرفی خوراکی هستند. درحالی‌که سیستم­های RO یون‌های کلسیم و منیزیم را از آب سخت پاک می­کنند، اما به‌کلی برای این هدف مورد استفاده قرار نمی­گیرند. فیلترهای اسمز معکوس از طریق راندن با فشار آب، از درون غشای نیمه تراوا کار می‌کند که ناخالصی­ها را از آب می­گیرد. این غشاء، دارای سوراخ­های میکروسکوپی می­باشد به‌طوری‌که مولکول­های آب می­توانند از آن عبور کنند، اما ذرات و مولکول­های بزرگ‌تر (مانند مواد معدنی سخت)، نمی­توانند از آن عبور کنند.

به‌طورمعمول آب ورودی کارخانجات از طریق استحصال آب از چاه‌های عمیق و نیمه عمیق تأمین می‌شود که دارای مقادیر زیادی املاح سنگین شامل مشتقات کلسیم و منیزیم می‌باشد و مصرف آن‌ها مشکلات زیادی را برای ماشین‌آلات خطوط تولید و همچنین ترکیب و طعم مواد غذایی ایجاد می‌کند. ازجمله مهم‌ترین مشکلات ناشی از استعمال آب سخت در بخش صنعت، تشکیل لایه‌های رسوبی بر جداره دیگ‌های بخار، لوله‌های آب داغ و تأسیساتی است که در مجاورت آب داغ قرار دارند. تجمیع و افزایش ضخامت این لایه‌ها با مرور زمان منجر به عدم عملکرد مناسب هیترها، نیاز به‌صرف انرژی بالاتر و افزایش هزینه‌های نگهداری، تعمیرات و راهبری سیستم‌ها می‌شود. لایه‌های آهکی همچنین می‌توانند علاوه بر آسیب به ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی، خوردگی تأسیسات و افت فشار ‌آب و محیط مناسبی را برای رشد باکتری‌ها فراهم آورند که به‌تبع آن مشکلات ثانویه‌ای را سبب خواهند شد. همچنین سختی آب، طعم و بوی نامطبوعی به آب‌میوه و محصولات شرکت می‌دهد.

 

 

یک شرکت فعال در زمینه تولید آب‌میوه و کنسانتره از آب چاه با سختی ppm 350-450 برای استفاده در فرآیند تولید بهره می‌برد. به‌منظور جلوگیری از مشکلاتی چون رسوب‌گذاری و خوردگی تجهیزات باید سختی آب کمتر از ppm50 و نیز برای حفظ طعم و بوی محصولات تولیدی باید سختی آب کمتر از ppm 150 باشد.

در این واحد صنعتی آب مصرفی بویلرها و سیستم‌های هیتینگ و کولینگ توسط سیستم رزین‌های تعویض یونی سختی‌گیری می‌شود. در سالن تولید نیز آب قبل از مصرف توسط دستگاه‌های RO سختی گیری می‌شود و سپس مورد استفاده قرار می‌گیرد. جدول زیر آنالیز آب مصرفی این واحد صنعتی را نشان می‌دهد:

ازآنجایی‌که شرکت مذکور در حال حاضر برای رفع این مشکل از روش‌های سنتی سختی گیری استفاده می‌نماید که این روش‌ها عموماً پرهزینه می‌باشد و مشکلات متعددی را به همراه دارد همچنین روش‌های جدید اسمز معکوس نیز دارای صرفه اقتصادی و اکولوژیکی نبوده است؛ زیرا هزینه نگهداری غشاهای فیلترها زیاد می‌باشد و از طرف دیگر با توجه به شرایط کمبود آب در کشور، مقادیر زیادی از آب ورودی به سیستم به‌عنوان آب دارای غلظت املاح بالا، از دسترس خارج می‌گردد، لذا این شرکت بزرگ صنایع غذایی در نظر دارد درزمینه “کاهش سختی آب” با دارندگان این فناوری تعامل و همکاری نماید.

    • کاهش سختی آب استفاده شده در محصول نهایی به کمتر از ppm 150
    • کاهش سختی آب استفاده شده در تجهیزات خط تولید به کمتر از ppm 50
    • رعایت استانداردهای داخلی مربوطه ازجمله ۲۳۵۶ ملی ایران
    • رعایت استانداردهای سلامت و بهداشت آب
    • در صورت استفاده از فناوری نانو اخذ تائیدیه‌های نانومقیاس الزامی است.

    با توجه به اینکه پروپوزال‌های دریافت شده توسط تیم ارزیابی موردبررسی قرار خواهد گرفت، این امکان وجود دارد که در مرحله ارزیابی و قبل از انتخاب مناسب‌ترین گزینه برای همکاری از فناوران سؤالاتی در خصوص شفاف‌سازی بیشتر پروپوزال‌ها پرسیده شود.

    جزئیات همکاری از طریق گفتگو و مشاوره با طرف‌های ذی‌ربط مشخص خواهد شد.

     

(راه‌حل‌های پیشنهادی برای حل مسئله، لزوماً محدود به پیشنهادی‌های زیر نخواهد بود)

  • هرگونه عملکردی که بتواند املاح موجود در آب ورودی کارخانه را تقلیل دهد و آب به‌دست‌آمده را در فرمولاسیون و نیز به‌عنوان منبع تغذیه بخار مورد استفاده قرار دهد
  • استفاده از فناوری نانو به‌منظور دستیابی به سختی آب در بازه مورد نظر (برای جلوگیری از رسوب‌گذاری و خوردگی تجهیزات ppm50 و برای حفظ طعم و بوی محصولات تولیدی کمتر از ppm 150)
  • استفاده از روش‌های ترکیبی به‌منظور کاهش هزینه‌ها (با توجه به تفاوت سختی آب مورد نیاز تجهیزات و مواد اولیه برای تولید محصول نهایی)
  • ایجاد تغییرات عمده در خط تولید محصولات غذایی
  • پیشنهاد روش‌هایی که باعث افزایش زیاد قیمت تمام شده محصولات تولیدی شود.
  • پیشنهاد روش‌هایی که کیفیت محصول (ازجمله طعم و بو) را کاهش دهد.
  • تغییراتی در آب مورد استفاده که دارای عوارض جانبی و زیست‌محیطی باشد.
  • پیشنهاد روش‌های جدید اسمز معکوس (به دلیل عدم صرفه اقتصادی و اکولوژیکی)

نوع همکاری مطلوب :

  • برون‌سپاری (Outsourcing)

فراخوان

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند. همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳ تماس حاصل فرمائید.

هیچ دیدگاهی موجود نیست.

نظر خود را بگذارید

Your email address will not be published.

این را به اشتراک بگذارید