در صنعت نساجی آب نه تنها به عنوان یک ماده اولیه حیاتی جهت تهیه بخار به منظور گرم کردن و یا خشک کردن بکار می رود بلکه اغلب عملیات تکمیلی از قبیل شستشو، سفیدگری و رنگرزی، و چاپ در محیط آبی انجام می گیرد، لذا مشخصات آب مورد مصرف در این صنعت حائز اهمیت فراوان است. صنایع نساجی در مورد تهیه آب با سه مسئله اساسی زیر روبرو می باشند.

الف - تولید آب با مشخصات مناسب جهت عملیات در تولید فرآورده های نساجی؛

ب - تهیه آب لازم برای تغذیه در دیگ های بخار و نیروگاه ها؛

ج - جلوگیری از خوردگی مخازن فلزی خطوط لوله های رابط و غیره؛

نوع آب

 کلیه آب های طبیعی حاوی مواد معدنی هستند. نوع و مقدار این مواد متفاوت بوده و به منبع آب بستگی دارد. املاح محلول که در آب ها به مقدار کم و بیش یافت می شوند عبارتند از بی کربنات ها، سولفات ها، نیترات ها و كلرورهای کلسیم و منیزیم و سدیم. بعلاوه ممکن است به مقدار جزئی سیلیكان ها و فسفان ها و همچنین ترکیبات مختلف دیگر سدیم و پتاسیم نیز در آن وجود داشته باشد تمام آب ها حاوی گاز اکسیژن و گاز کربنیک می باشند و معمولا " مقدار گاز کربنیک آنها بیش از آن مقداری است که از حل شدن گاز کربنیک هوا در آب حاصل مي شود. آب های طبیعی را بطور کلی می توان به سه دسته آب های چاه یا چشمه، آب های راکد در زمین های بایر و آب های سطحی مانند آب های کانال و رودخانه و تقسیم کرد. یکی از متداول ترین روش های تامین آب برای صنایع، استفاده از آب چاه می باشد. آب چاه معمولا صاف و حاوی املاح مختلف است که مقدار آن ها ثابت می باشد. این آب ها علاوه بر بی کربنات های کلسیم، منیزیم، و احتمالا " آهن ممکن است حاوی بی کربنات سدیم و همچنین گاز کربنیک آزاد باشند.

همچنین آبی که در دیگ های بخار و تحت فشار کم کار می رود باید سبک شده و عاری از اکسیژن، انیدرید کربنیک، اسیدهای آزاد و ترکیبات آلی دیگر باشد و سنگینی تام آن نباید ازP.P.M  ۳۵  تجاوز کند ولی برای دیگ های بخار که تحت فشار کار می کنند کاهش مواد جامد و قدرت قلیایی اب ضروری بوده و سنگینی تام باید حتی المقدور نزدیک به صفر باشد. ناخالصی های آب را می توان بشرح زیر تقسیم بندی و بررسی کرد:

الف-کدورت و رنگ

ب- آهن و منگنز

ج- قدرت قلیائی

د- سختی

الف - کدورت و رنگ آب

 آب مورد مصرف در صنعت نساجی باید صاف و شفاف باشد. کدورت آب ممکن است ناشی از وجود ذرات ریز و درشت معلق در آب باشد. این ذرات، ممکن است از نوع مواد معدنی مانند خاک، گل ولای، کربنات کلسیم، سیلیکات وغيره و يا از نوع مواد آلی از قبیل سبزينه، چربی ها، باکتری ها و غیره باشد. رنگ آب اغلب مربوط به وجود مواد آلی محلول با مواد کلوئیدی در آب می باشد. ترکیب این مواد که با ذرات کلوئیدی آهن و منگنز و یا مواد آلی همراه می باشند شناخته نشده است.

ب- آهن و منگنز آب

وجود یون های آهن، کلسیم، منگنز و نمک های آهن و منگنز در آب موجب زرد شدن کالا در عملیات شستشو و سفید گری، نایکواختی در رنگرزی، تولید لکه در پارچه، کاهش مقاومت رنگ پارچه، زبری زیر دست پارچه و عیوب دیگر می شود. یون های فلزات سنگین ممکن است به صورت کتالیزور عمل کرده و موجب تجزیه مواد سفید کننده شده و بالاخره باعث تجزیه پارچه گردد و همچنین در رنگرزی یون آهن با بعضی از رنگ ها ترکیب شده و باعث کدر شدن رنگ می شود.

ج- قلیایی آب

معمولا آب شامل بی کربنات های مختلف می باشد. که مقدار آنها بستگی به منبع تهیه آب دارد. کربنات های قلیایی نیز گاهی در آب دیده می شوند.

د- سختی آب

نمک های کلسیم و منیزیم موجب سختی آب شده و در عملیات شستشو تولید صابون های نامحلول و چسبناک می کند که معمولا از نوع اولئات ها و استارات های کلسیم و منیزیم می باشند. صابون های نامحلول حاصل در پارچه رسوب کرده و باعث تجمع سریع كثافات و خشن شدن زیر دست آن می گردد، از طرفی چون بطور نایکنواخت در سطح پارچه رسوب می کند، در نتیجه باعث نایکنواختی رنگرزی می شوند. بعلاوه یون های کلسیم و منیزیم می تواند بعضی از رنگ ها را از محیط عمل رسوب دهند.

آب برای دیگ های بخار

گازهای محلول، مواد معلق، املاح نامناسب علاوه بر اینکه ازیک طرف عملیات تکمیل و رنگرزی و شستشو کالای نساجی را مواجه با اشکال می کند از طرف دیگر اهمیت استعمال آنها در دیگ های بخار می کاهد. املاح موجود در آب در دیواره دیگ هاب بخار رسوب می کنند و در حرارت های بالا سختی موقت یعنی بی کربنات کلسیم و منیزیم  موجود در آب تبدیل به کربنات کلسیم و هیدراکسید منیزیم می شود و بصورت یک لایه رسوبي و ژلاتینی به دیواره دیگ می چسبد.

چون ضریب هدایت حرارتی لایه های رسوبی کم می باشد در نتیجه باعث افزایش مصرف سوخت و موجب گداخته شدن و نرم شدن جداره دیگ و از بین رفتن آن خواهد شد. در ابتدا باید املاح آبی را که برای دیگ های بخار مصرف می شوند بوسیله روش های سختی گیر برطرف کرد و بقیه املاح باقی مانده که امکان تولید رسوب در دیگ دارند به وسیله افزودن کربنات و یا فسفات سدیم به آبی که وارد دیگ های بخار می شود برطرف می گردد.

روش های تصفیه آب های صنعتی:

در یک تقسیم بندی کلی می توان روش های تصفیه آب صنعتی را به سه روش، غشایی، حرارتی و مبادله یونی تقسیم بندی نمود. روش های غشایی بر پایه اندازه مولکولی ذرات، آن ها را از آب جدا می نمایند و به طور کلی رایج ترین روش تصفیه نهایی کلیه منابع آبی، استفاده از دستگاه تصفیه آب صنعتی به روش اسمز معکوس (RO) است که امروزه اقتصادی ترین و مناسب ترین روش تصفیه آب می باشد. در روش های مبادله یونی، با استفاده از رزین های تبادل یونی می توان املاح آب را تبادل نموده و آب خالص تولید نمود. در روش های حرارتی که به نام روش تقطیر شناخته می شود، با حرارت دادن آب آن را از حالت مایع به بخار تبدیل نموده و سپس با سرد نمودن بخار، آب بسیار خالص تولید می نمایند.

اسمز معکوس(RO) :

همانطور که قبل تر به آن اشاره شد، متداول ترین روش تصفیه آب در صنعت، روش اسمز معکوس می باشد که امروز کاربرد چشم گیری به عنوان آب شیرین کن و تصفیه آب جهت استفاده در صنعت دارد.

در این روش آب با فشار زیاد از میان غشائی گذرانده می شود که به نوعی املاح موجود در آب را فیلتر می کند. حدودا 15 تا 50 درصد آب ورودی به عنوان پسماند دور ریز می شود. اساس کار دستگاه های RO  مورد استفاده در صنعت به این صورت است که ملکول های غیر یونی مثل آب از یک غشاء که دارای روزنه های بسیار ریز عبور می کند و در سمت دیگر غشاء، یون ها و املاح موجود در آب ورودی باقی می ماند. این غشاء ها به صورتی ساخته شده اند که ملکول های خنثی را به راحتی از خود عبور می دهند، به همین دلیل آب ورودی به سیستم RO که حاوی املاح های مختلف می باشد به آب تصفیه شده تبدیل می گردد و در نهایت جریان ورودی به سیستم RO به دو قسمت آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Reject) تبدیل می شود. قابل ذکر است که غشاء موجود در دستگاه های RO   قادر به حذف بیش از ۹۹ درصد املاح آب می باشند.

پسآب

 پساب کارگاه های رنگرزی کارخانجات معمولا یا به رودخانه ها می ریزد و یا به کانال های معینی هدایت می شود. در هر دو حالت کارخانجات وقتی مجاز به این عمل می باشند که پسآب آنها حاوی ناخالصی معینی باشد، در غیر این صورت لازم است آب را قبل از خارج کردن از کارخانه تا حد مجاز قابل قبول تصفیه کنند.

تصفیه فیزیکی فاضلاب

هنگامی که از خواص فیزیکی و مکانیکی برای جداسازی و حذف مواد معلق خارجی فاضلاب استفاده شود به آن تصفیه فیزیکی فاضلاب می گویند. از جمله این فرآیندها آشغالگیری، دانه گیری، شناورسازی، ترسیب و … می باشد. عمده این روش ها پیش از تصفیه فاضلاب انجام می شود که اصطلاحا به این فرآیندها، تصفیه اولیه نیز گفته می شود.

آشغالگیری، دانه گیری و ته نشینی

آشغالگیری اولین واحد تصفیه خانه است که فرآیند تصفیه در آن انجام می گیرد، این واحد به منظور جلوگیری از ورود هرگونه آشغال به واحدهای دیگر تصفیه خانه تعبیه می گردد. آشغالگیری یک روش مکانیکی و فیزیکی بسیار مفید در برابر حفاظت فیزیکی پمپ ها، هواده ها و … می باشد. آشغالگیرها با توجه به نحوه پاکسازی آنها به دو دسته دستی و مکانیکی و هم چنین از لحاظ ظاهری به دو دسته میله ای و شبکه ای تقسیم بندی می شوند که آشغالگیر های میله ای متداول تر از آشغالگیرهای مشبک بوده و با توجه به دبی و ویژگی های جریان ورودی مشخصات فیزیکی آشغالگیر مانند جنس، ضخامت، عرض، فاصله ی بین میله ها تغییر می کند. در فاضلاب به منظور حذف شن و ماسه و ذرات دانه ای و یا سایر مواد جامدی که دارای قطر ۱/۰ تا ۲/۰ میلی متر و چگالی در حدود ۵/۱ تا ۷/۲ گرم بر سانتی متر مربع هستند از دانه گیر استفاده می شود. اساس کار دانه گیر بر جداسازی فیزیکی دانه ها بر اساس نیروی ثقل است.

متعادل سازی و شناورسازی

از آنجایی که ممکن است فاضلاب خام ورودی به تصفیه خانه دارای نوسانات کمی و کیفی باشد به منظور کاهش شوک آلی به واحد های تصفیه بیولوژیکی،یکنواخت سازی جریان ورودی به تصفیه خانه و فراهم آمدن جریانی پیوسته در طول شبانه روز از حوض متعادل ساز استفاده می گردد.

شناورسازی کاملا عکس عمل ته نشینی است و برای جداسازی ذرات جامد یا مایع از یک فاز مایع بکار می رود که این جداسازی از طریق وارد کردن حباب های ریز هوا به داخل فاز مایع است، حباب های هوا به ذرات جامد چسبیده و نیروی شناور سازی ذره و حباب های هوا به قدری زیاد می شود که سبب بالا رفتن ذره به سطح آب می شود.

صاف کردن با بستر دانه ای

به منظور حذف تکمیلی جامدات معلق و زلال سازی در تصفیه خانه به کار می رود. این صافی ها بر اساس نوع عمل، نوع بستر صافی استفاده شده، جهت جریان در طول زمان صاف کردن، فرآیند شستشوی معکوس و روش کنترل جریان تقسیم بندی می گردند. 

تصفیه شیمیایی فاضلاب

انعقاد و لخته سازی

با کمک مواد شیمیایی، مواد معلق سبک و به ویژه مواد نیمه محلول کلوئیدی شکل را به صورت لخته ها و قطعات بزرگی درآورده تا بر اثر وزن خود ته نشین شوند. مهمترین مواد منعقد کننده در فاضلاب عبارتند از پلیمرها و پلی الکتریت ها، سولفات و هیدرات آلومینیوم، سولفات، کلرور و هیدرات دو و سه ظرفیتی آهن، خاک رس و آب آهک. افزودن مواد منعقد کننده به فاضلاب، مقدار لجن بدست آمده در استخرهای ته نشینی را دو تا سه برابر افزایش می دهد و در نتیجه حجم منبع های هضم لجن و مقدار گاز تولید شده افزایش می یابند.

 ته نشینی شیمیایی

تانک ته نشینی سیستمی بسیار ساده است که براساس وزن ذره، ذرات معلقی را که سنگین و بدون بار شده اند در یک بازه زمانی 1.5 تا 4 ساعته که زمان دقیق آن بسته به ماهیت ذرات معلق و خوراک ورودی و میزان تزریق مواد شیمیایی تعیین خواهد شد. در نهایت آب محصول این واحد که کدورت و TSS  آن گرفته شده است می­تواند از کانال هایی که در سطح تانک وجود دارد خارج شده و لجنی که در کف تانک جمع شده است توسط اسکراپرهایی که می توانند آن را از کف جمع کنند به داخل چاله­ ی لجن هدایت شده و بعد از آن توسط یک پمپ لجن کش تخلیه می­گردد.

تصفیه بیولوژیکی هوازی

در این روش میکروارگانیسم ها عامل اصلی واکنش های تجزیه مواد آلی و کاهش آلودگی هستند. این عمل نیاز به اکسیژن دارد که باید به طور مداوم به محیط (فاضلاب) وارد شود. هدف اصلی در تصفیه بیولوژیکی کاهش اکسیژن مورد نیاز (BOD) است و مقدار اکسیژن مورد نیاز در تصفیه بیولوژیکی هوازی بستگی به کاهش مقدار BOD مورد نظر در تصفیه خانه دارد. سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل هوادهی و تولید لجن فعال، صافی های بیولوژیکی، استخرهای اکسیداسیون و سیستم های چرخان می باشد.

هوادهی و تولید لجن فعال

لجن فعال در صورت مواد مغذی و اکسیژن کافی به علت رشد و تکثیر انواع مختلف میکروارگانیسم ها به وجود می آید. اساس این روش تماس میکروارگانیسم های معلق با مواد زائد و استفاده مجدد از میکروارگانیسم ها می باشد. نظربه اینکه  میکروارگانیسم ها اکسیژن محلول را به سرعت مصرف می کنند. بایستی همواره اکسیژن کافی تامین شود به عبارت دیگر باید مخلوط فاضلاب و لجن همواره هوادهی گردد. اجزای اصلی سیستم هوادهی به شرح زیر می باشد.

تانک هوادهی

استخر ته نشینی نهایی (کلاریفایر)

صافی های هوادهی بیولوژیکی

صافی های بیولوژیکی

یکی از مراحل تصفیه آب های آلوده استفاده از صافی های بیولوژیکی است. این صافی ها حدود 2 متر ارتفاع و بین 5 الی 50 متر قطر دارد که پساب در مرکز صافی وارد شده و به وسیله 2 یا 4 بازو در سطح صافی پخش می شود. در این روش آبهای آلوده از روی منافذ بیشتر عبور داده می شوند در نتیجه این عمل مقدار زیادی از آلودگی موجود در آب کاسته می شوند. این کاهش به علت رشد میکروارگانیسم هایی است که روی سطح بیشتر رشد کرده و لایه نازکی از لجن تشکیل داده اند. آب که روی محیط صافی پخش می شود. به آهستگی به طرف پایین سرازیر شده و پس از جمع شدن در کف صافی به طرف تانک رسوب گیری منتقل می شود. میکروارگانیسم ها روی سطح بیشتر رشد می کنند. آنها اکسیژن و مواد آلی را برای رشد در اختیار دارند و با رشد خود باعث ایجاد یک قشر بیولوژیکی روی سطح می شوند. بیشترین اکسایش در قسمت بالایی بستر انجام می گیرد زیرا در این قسمت مشکل کمبود اکسیژن وجود ندارد.

شرکت مهندسی راک صنعت پارس