تصفیه‌خانه‌های آب، چه برای تأمین آب شرب و چه برای کاربردهای صنعتی، نیازمند کنترل دقیق فرآیندها و مدیریت بهینه بهره‌برداری هستند. در تصفیه آب شرب، کیفیت بهداشتی و استانداردهای سلامت در اولویت است، در حالی که در تصفیه آب صنعتی، کیفیت آب بر اساس نیاز فرایندی، کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش عمر تجهیزات اهمیت دارد. هر تصفیه‌خانه با چالش‌هایی در فرآیندهای انعقاد و لخته‌سازی، فیلتراسیون، گندزدایی، استفاده از سیستم‌های غشایی و فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP) مواجه‌اند که نیازمند عیب‌یابی و بهینه‌سازی مستمر هستند.

۱. مشکلات در فرآیند انعقاد و لخته‌سازی

در تصفیه آب شرب، عدم تنظیم بهینه دوز مواد منعقدکننده مانند آلوم یا پلی‌آلومینیوم کلراید می‌تواند باعث کدورت بالا، ته‌نشینی نامناسب و کاهش راندمان فیلتراسیون شود. از طرفی افزایش ماده منعقد کننده میتواند هزینه های بهره برداری را افزایش داده و مقدار لجن تولیدی را بالا ببرد و چالشهای جدیدی ایجاد کند.

در تصفیه آب صنعتی نیز تنظیم pH و بار سطحی ذرات در انعقاد، نقش حیاتی در کیفیت آب ورودی به سیستم‌های بعدی دارد و استفاده نامناسب از مواد شیمیایی ممکن است باعث ایجاد رسوبات ناخواسته و کاهش راندمان RO شود.

راهکار وایوتک: انجام استاندارد جارتست و تعیین دوز مناسب ماده تزریق، تعیین زمان لخته سازی و اختلاط مواد و همچنین انتخاب میکسر مناسب برای این منظور از تجارب وایوتک میباشد. پایش دقیق کیفیت آب خام و تنظیم دوز مواد شیمیایی با سیستم‌های خودکار و هوشمند و استفاده از مدل‌سازی فرآیندی برای بهینه‌سازی دوز منعقدکننده و کاهش مصرف مواد شیمیایی در پروژه های مختلف توسط وایوتک تجربه شده اند.

۲. چالش‌های فیلتراسیون شنی و کربنی

در تصفیه آب شرب، گرفتگی زودهنگام فیلترها، افزایش افت فشار و کاهش کیفیت خروجی به دلیل تجمع آلاینده‌ها و بیوفیلم‌ها از مشکلات رایج است. در تصفیه آب صنعتی، کیفیت فیلتراسیون تأثیر مستقیم بر عملکرد فرآیندهای بعدی مانند RO و تبادل یونی دارد. عدم شستشوی به‌موقع فیلترها باعث افزایش هزینه‌های عملیاتی و کاهش عمر تجهیزات می‌شود.

برخی از آلاینده های نوظهور مانند سموم د.د.ت  تنها با روش های جذب سطحی و RO از آب حذف میشوند و این اهمیت سیستم های جاذبی را مشخص میکند. همچنین در بسیاری از مواقع، عدم جذب مواد آلی در فیلترهای کربنی منجر به رشد بیوفیلم و گرفتگی در سطح غشا میشود و در این مواقع تزریق مواد بیوساید باید انجام شود.

راهکار وایوتک: 

– بهینه‌سازی زمان شستشوی معکوس (Backwash) بر اساس پایش آنلاین افت فشار، استفاده از مواد فیلتر بهینه مانند سیلیس و یا فیلترهای چندلایه و کاهش تشکیل بیوفیلم با کنترل مناسب شرایط عملیاتی.

– تعیین مقدار مواد لازم جهت جایگیزینی در بستر فیلتر برای افزایش راندمان.

– تعیین دوز و محل تزریق مواد ضد باکتریال جهت نظافت بستر و جلوگیری از رشد بیوفیلم

– تحلیل همزمان کیفیت آب و فعالیت های فیلترها برای جلوگیری از کاهش کیفیت و یا افزایش مصرف انرژی در فیلترهای تحت فشار

– تعیین زمان بهینه بکواش با آب، هوا و یا توام

۳. مشکلات گندزدایی و ضدعفونی

در تصفیه آب شرب، دوز نامناسب کلر یا ازن می‌تواند باعث کاهش اثربخشی ضدعفونی، ایجاد محصولات جانبی نامطلوب مانند تری‌هالومتان‌ها و تغییر طعم و بوی آب شود.  از طرفی عدم وجود مقدار مناسب ماده گندزدا در آب تصفیه شده میتواند پتانسیل آلودگی و رشد میکروب در شبکه و خطوط انتقال را بالا ببرد.

در تصفیه آب صنعتی، برخی فرآیندها نیازمند آب بدون هیچ‌گونه باقی‌مانده گندزدا هستند، زیرا باقی‌مانده کلر یا ازن می‌تواند به تجهیزات و فرآیندهای حساس صنعتی آسیب برساند. مقدار کلر آزاد در ورودی RO باید به صفر برسد و همچنین برخی برج های خنک کننده و تجهیزات حساس نسبت به ماده اکسید کننده حساس بوده و می بایست در تزریق مواد گندزدا با دقت عمل کرد.

راهکار وایوتک: 

– پایش و کنترل دقیق میزان کلر و ازن با سیستم‌های هوشمند برای جلوگیری از تولید ترکیبات مضر، استفاده از روش‌های UV و ترکیب گندزدایی چندمرحله‌ای برای کاهش مصرف مواد شیمیایی و افزایش کارایی سیستم.

– استفاده از مواد خنثی کننده کلر مانند SMBS متا بی سولفیت سدیم با دوز و نقطه تزریق دقیق 

۴. مشکلات سیستم‌های غشایی UF و RO

در تصفیه آب شرب، گرفتگی و فولینگ ممبران‌ها به دلیل وجود مواد آلی، رسوبات معدنی و میکروارگانیسم‌ها باعث افزایش مصرف انرژی و کاهش تولید آب تصفیه‌شده می‌شود. ممبران‌های RO و UF در صنایعی حساس مانند نیروگاه‌ها، داروسازی و تولید نیمه‌هادی‌ها باید عملکرد بالایی داشته باشند. رسوب‌گذاری و آلودگی بیولوژیکی می‌تواند هزینه‌های نگهداری را افزایش دهد و راندمان آب تولیدی را کاهش دهد.

استفاده از پمپهایی با ظرفیت مناسب و بهینه سازی مصرف انرژی در فرایندهای غشایی اهمیت بالایی دارد. 

به علت عدن انتخابی بودن سیستم RO همه مواد و املاح از آب حذف میشوند و مقدار مناسب املاح مورد نیاز بدن و همچنین جهت گوارا شدن آب شرب باید به آب تولید شده افزوده شود. 

راهکار وایوتک: 

– استفاده از پیش‌تصفیه بهینه برای کاهش بار ورودی به ممبران‌ها، تمیزکاری دوره‌ای با مواد مناسب (CIP) و بهره‌گیری از سیستم‌های پایش لحظه‌ای برای جلوگیری از فولینگ و افزایش طول عمر ممبران‌ها.

– تزریق مواد شیمیایی با دوز و نقطه تزریق مناسب جهت کنترل رسوب گذاری و جلوگیری از ایجاد کریستال با آنتی اسکالانت و تنظیم PH با افزودن اسید

– استفاده از کلسیم کلرید و منیزیم کلرید که دو ماده پر استفاده در صنایع غذایی هستند با مقدار مشخص

– کنترل زمانهای CIP جهت حفظ کیفیت آب تولیدی، راندمان تولید، مصرف برق، افزایش عمر ممبران

– نصب تجهیزات VFD برای کاهش مصرف انرژی

– تنظیم عملکردی اتوفلاشینگ و اختلاط جریان ها برای افزایش راندمان و بهره وری سیستم

۵. چالش‌های فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP)

در تصفیه آب شرب، برخی ترکیبات آلی پایدار مانند آفت‌کش‌ها و آلاینده‌های ناشی از داروها به روش‌های معمول تصفیه مقاوم هستند.  استفاده از اکسیداسیون پیشرفته برای حذف آلاینده‌های خاص، نیازمند کنترل دقیق شرایط فرآیندی است تا از تولید محصولات جانبی نامطلوب جلوگیری شود.

سیستم های AOP از لحاظ هزینه و تکنولوژی سیستم هایی گران و سطح بالایی هستند. دقت و راندمان این فرایندها بشدت تحت تاثیر متغیرهای دیگری قرار میگیرد و برای هر پروژه ای میبایست مختص همان بررسی و تحلیل لازم جهت زمان تماس، دوز تزریقی و سایر پارامترها اجام شود.

راهکار وایوتک: 

– بهینه‌سازی دوز و شرایط فرآیندی ازن و پراکسید هیدروژن برای افزایش راندمان حذف آلاینده‌ها و استفاده از مدل‌سازی داده‌محور برای کاهش هزینه‌های عملیاتی و کنترل دقیق فرآیند. 

تیم وایوتک با در نظر داشتن اهمیت این فرایندها بخصوص در سیستم های بازیافت و REUSE قبل از هر چیزی اقدام به طراحی و اجرای پایلوت جهت شبیه سازی شرایط هر پروژه میکند و بعد از ایجاد تشابه لازم در بعد های مختلف مقادیر مختلف مواد تزریقی، زمان ماند و بقیه پارامترها محاسبه و با تحلیل دقیق نسبت به ارائه پیشنهادات به کارفرما اقدام مینماید.

وایوتک با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، مدیریت هوشمند فرآیندها و سیستم‌های پایش آنلاین، به تصفیه‌خانه‌های آب شرب و صنعتی کمک می‌کند تا:

۱. راندمان تصفیه را افزایش دهند.

۲. هزینه‌های انرژی و مواد شیمیایی را کاهش دهند.

۳. عمر تجهیزات را افزایش دهند.

۴. آب با کیفیت مطلوب و استانداردهای بالا تولید کنند.

تیم وایوتک به دو صورت آنلاین و آفلاین نسبت به تجزیه و تحلیل هوشمند داده های دریافتی اقدام مینماید. پس از بررسی لازم و تهیه گزارش فنی آن را در اختایر کارفرما قرار میدهد . همچنین برای هوشمندسازی تصفیه خانه و پلنت تصفیه آب، وایوتک با توجه به مشخصات سیستم های تصفیه شما، ابزار دقیق و سنسورهای لازم جهت کنترل و مدیریت هوشمند را بررسی و پس از تایید، نسبت به تهیه و نصب بهینه ترین تجهیز اقدام میکند.

اگر به دنبال راهکارهای تخصصی برای بهینه‌سازی عملکرد تصفیه‌خانه‌های آب هستید، وایوتک همراه شماست!