فيلتر پرس 

آبگيري به روش فيلتر پرس

آبگيري به روش فيلتر پرس يك فرايند ناپيوسته (Batch) مي باشد كه در آن آبگيري از طريق خارج كردن آب از لجن در فشار بالا صورت مي گيرد. حاصل اين فرايند كيك لجن مي باشد كه در مقايسه با ديگر تكنولوژي هاي موجود از ميزان مواد جامد بالاتري برخوردار خواهد بود كه مقدار آن تا 50 درصد مواد جامد نيز مي تواند برسد. فيلتر پرس از يك سري صفحات پلي آميد يا پروپيلن تو رفته تشكيل شده است.

فيلتر پرس

اين صفحات بين يك صفحه فلزي ثابت و يك صفحه متحرك كه به جك هيدروليك متصل است، قرار ميگيرند و به هم فشرده مي شوند. بين هر يك از اين صفحات پارچه صافي از جنس كتان يا پلي آميد قرار ميگيرد كه روي آنها و در فاصله خاص بين صفحات كيك تشكيل مي شود و مايع صاف شده از پارچه صافي عبور مي كند. زماني كه دستگاه فيلتر پرس پس از پايان عمليات باز مي شود، كيك هاي لجن به پايين فرو ريخته و دستگاه تخليه مي شود.

پس از هر سري عملكرد، دستگاه بايد با آب شستشو گردد. هر سيكل كاري آبگيري در اين روش، 5/1 تا 4 ساعت به طول مي انجامد.

از مهمترين مزاياي استفاده از دستگاه فيلتر پرس مي توان به موارد زير اشاره كرد:

- سهولت در كاربرد

- هزينه تعمير و نگهداري فوق العاده كم

- راندمان بالا و قابل توجه

اجزا دستگاه فيلترپرس

- شاسي دستگاه فيلترپرس

- صفحه دستگاه فيلترپرس

- قاب دستگاه فيلترپرس

- جك دستگاه فيلترپرس

- يونيت هيدروليك دستگاه فيلترپرس

انواع فيلترپرس

دستگاه هاي فيلترپرس به دو دسته فيلترهاي اتوماتيك و غير اتوماتيك تقسيم مي شوند؛كه به برخي مزايا و معايب آنها اشاره مي شود.

- فيلترهاي اتوماتيك نيازمند به نيروي متخصص مي باشد اما فيلتر هاي دستي اينگونه نيست.

- فيلترهاي اتوماتيك به علت اضافه نمودن سيستم اتوماسيون از پيچيدگي بالايي برخوردار مي باشند و به علت داشتن قطعات متحرك در معرض استهلاك بالاتر و نگهداري گرانتري مي باشد؛به همين دليل در فرآيندهايي كه كيك (لجن جامد) از آلايندگي خطرناك برخوردار مي باشد (زباله هاي اتمي،فاضلاب هاي شيميايي خطرناك (فاضلاب آبكاري،چرم سازي و...) و لجن هايي كه در حين جداسازي از خود گازهاي خطرناك متصاعد مي كنند) استفاده مي شود.

- در فاضلاب هاي انساني (شهري) و فاضلاب هاي صنعتي (شهرك هاي صنعتي) به علت معمولي بودن كيك فيلترپرس (لجن جامد) نياز به فيلتر اتوماتيك نمي باشد.

موارد كاربرد فيلترپرس

- آبگيري از لجن توليدي در فرآيندهاي تصفيه آب و فاضلاب در تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري و صنعتي

- خطوط توليد صنايع شيميايي مانند اسيد فسفريك و ..

-كارخانجات داروسازي

- خطوط توليد مواد غذايي مانند خطوط توليد سركه، آبليمو ، تصفيه شكر، قند، عسل و شيره خرما و...

-كارخانجات روغنهاي خوراكي و صنعتي مثل تصفيهخانه‌ هاي روغن زيتون و روغنهاي سوخته و ...

-كار‌خانه هاي معدني مثل خطوط توليد فلزات سرب، روي، مس و ...

- خطوط توليد سنگهاي ساختماني و كارخانجات توليد كاشي و سراميك

- تصفيه پسماند فرايندهاي آبكاري و پوشش دهي

- صنايع كاغذ سازي، چرم سازي و...

فيلتر پرس ممبراني (Membrane Filter Press)

در برخي پروژه ها، با توجه به نوع لجن و حساسيت كار آبگيري، از فيلتر پرسهاي ممبراني استفاده مي گردد. مهمترين مزيت اين گونه فيلتر پرسها نسبت به ساير روشهاي آبگيري، توليد كيك خشك لجن با غلظت جامدات بيشتر مي باشد. در اين نوع فيلتر پرس ها، علاوه بر صفحات مستحكم ثابت، از يكسري صفحات قابل انعطاف در فشار بالا، تحت عنوان ممبران نيز استفاده مي شود. در عمل پس از انجام مرحله اول بارگيري لجن در فيلتر پرس، با استفاده از كمپرس هوا يا آب، فشار جديدي در پشت صفحات ممبران وارد گشته و با تورم ممبران، لجن آبگيري شده بيشتر تحت فشار قرار مي گيرد. بدين ترتيب آبگيري به طور مضاعف صورت مي گيرد و راندمان كار نيز بعضاً بهتر خواهد بود. طراحي و ساخت فيلتر پرس ممبراني بر حسب هر پروژه مي تواند متفاوت باشد كه كارشناسان شركت ابنيه پايدار سبز تلاش خواهند كرد تا بهترين گزينه را در هر مورد به شما معرفي نموده و سپس در كارگاه توليد نمايند.

موارد كاربرد فيلتر پرس با پليت ممبراني

- در صنايعي‌كه خود كيك جامد داراي ارزش اقتصادي بوده و قرار باشد مورد استفاده و بازيافت قرار گيرد.

- در مواقعي ‌كه سوسپانسيون مورد نظر قابل فيلتر كردن نيست و يا به سختي فيلتر مي‌گردد.

- در صورتي‌كه كيك توليدي دستگاه قرار است فرآوري گردد تا محصول توليد شود.

- در شرايطي ‌كه لازم است كيك توليدي دستگاه كاملا همگن و يكنواخت باشد.

فلومتر چيست؟

به تجهيزاتي كه براي اندازه گيري نرخ دبي مايعات و گازها مورد استفاده واقع ميشوند ، فلومتر يا دبي سنج ميگويند.

اولين گام در اندازه گيري صحيح دبي، توجه به شرايط فرآيند و محيط پيرامون است. موارد مختلفي مانند ساختار فيزيكي و شيميايي سيال، جهت صحيح نصب، تغييرات آب و هوايي، جنس لوله ها، ميزان خورندگي سيال و مهمتر از همه، نوع كاربري تجهيز، بايد مورد توجه قرار گيرند.

انواع فلومتر

پس از مطالعه دقيق درمورد شرايط فرآيند و در نظر گرفتن تمام عوامل محيطي، نوع فلومتر براساس منطق و شيوه اندازه گيري انتخاب ميشود .

دبي سنج الكترومغناطيسي

اين نوع فلومتر براي مايعات داراي خاصيت هدايت الكتريكي مناسب ميباشند. به عنوان نمونه مي توان به مايعاتي مانند آب (آشاميدني و فاضلاب)، اسيدها، مواد قليايي و دوغاب اشاره نمود. بيشترين كاربرد اين نوع فلومتر در بخش هاي مديريت آب و صنايع غذايي است. همچنين در صنايع معدني كه نياز به اندازه گيري دبي دوغاب خورنده و مخلوط شن و آب وجود دارد، تنها گزينه در دسترس، فلومتر الكترومغناطيسي است.

دبي سنج اولتراسونيك

استفاده از امواج اولتراسونيك، اندازه گيري دبي حجمي طيف وسيعي از گازها و مايعات را امكان پذير مي سازد. در اين فلومترها مواردي مانند هدايت الكتريكي، فشار، دما و ويسكوزيته حائز اهميت نميباشند. ولي در عوض دقت اندازه گيري هم كمتر است.

دبي سنج فشار تفاضلي

اندازه گيري دبي سيال با استفاده از محاسبه افت فشار ايجاد شده در مقطع لوله، از پركاربردترين روش هاي صنعتي به حساب مي آيد. نمونه اي از فلومتر فشار تفاضلي در شكل زير مشاهده مي شود. مبناي كار اين تجهيز محاسبه فشار است. در نتيجه براي اندازه گيري دبي از ترانسميترهاي فشار استفاده مي شود. از اين نوع فلومتر مي توان براي اندازه گيري دبي طيف گسترده اي از مايعات، گازها و بخار استفاده كرد. همچنين توجه به اين نكته ضروري است كه در اعداد رينولدز كوچك و هنگامي كه افت فشار بسيار ناچيز باشد، اين تجهيزات دقت مناسبي نخواهند داشت. در حال حاضر اين نوع فلومتر، در حدود يك پنجم از بازار جهاني را به خود اختصاص داده است.

دبي سنج كوريوليس

استفاده از شتاب كوريوليس در اندازه گيري دبي سيال، موضوعي بود كه اولين بار در دهه ۱۹۷۰ به ذهن مهندسان رسيد. فلومتر كوريوليس قادر است دبي تقريباً تمام سيالات را، از نفت خام و پاك كننده هاي شيميايي گرفته تا روغن هاي گياهي و سس كچاپ، اندازه گيري كند. قابليت اندازه گيري همزمان چگالي و دبي جرمي، دريچه جديدي را در كنترل فرآيندهاي صنعتي گشوده است. قيمت بالاي اين تجهيزات، شايد در نگاه اول نااميدكننده به نظر برسد. ولي كارايي و دقت بالاي اين محصول، در آينده اي نزديك موجب پيشي گرفتن آن از ساير رقيبان خواهد شد.

دبي سنج ورتكس

مبناي عملكرد اين فلومترها، فرضيه ايست كه اولين بار توسط «تئودور فون كارمان» (Theodore Von Karman)، رياضي دان مجارستاني مطرح شد. طبق اين فرضيه، هنگامي كه مانعي سر راه جريان قرار گيرد، به صورت متناوب، گردابه هايي تشكيل مي شوند. فركانس تشكيل اين گردابه ها، ارتباط مستقيمي با اندازه و شكل آن مانع دارد.  اين تجهيز در بسياري از شاخه هاي صنعتي براي اندازه گيري دبي حجمي مايعات، گازها و بخار به كار مي رود.

دبي سنج حرارتي

نوع ديگري از فلومترها كه دبي جرمي را اندازه گيري مي كند، فلومتر حرارتي است. اين تجهيز بيشتر به منظور پايش و كنترل مصرف گازهايي مانند هواي فشرده، كربن دي اكسيد و گاز طبيعي و همچنين تشخيص نشتي به كار مي رود. اين دبي سنج، دامنه مصرف گسترده و دقت معقولي دارد ولي كاربرد آن با محدوديت هايي نيز روبروست. از جمله اين محدوديت ها مي توان به وجود رطوبت در گازهاي اشباع اشاره كرد. وجود مخلوط دو فازي در اين فلومتر موجب بروز خطا در اندازه گيري و خوردگي سنسور دما مي شود.

اولترافيلتراسيون 

UF طي يك فرآيند فيزيكي ذرات جامد را براساس اندازه آن ها از مايع جداسازي مي كند.

(Ultrafiltration (UF يك فرآيند فيلتراسيون غشايي شبيه به اسمز معكوس Reverse Osmosis ميباشد كه با استفاده از فشار هيدرواستاتيك آب را از ميان يك غشاي نيمه نفوذپذير عبور مي دهند. اندازه منافذ غشاي اولترافيلتراسيون معمولاً 103 – 106 دالتون است. اولترافيلتراسيون (UF) يك مانع تحت فشار براي جامدات معلق ، باكتري ها ، ويروس ها ، اندوتوكسين ها و ساير عوامل بيماري زا براي توليد آب با خلوص بسيار بالا و چگالي لجن پايين است.

اولترافيلتراسيون (UF) نوعي فيلتراسيون غشايي است كه در آن فشار هيدرواستاتيك مايع را بر روي يك غشاي نيمه نفوذ پذير عبور مي دهد. مواد جامد معلق و املاح با وزن مولكولي بالا حفظ مي شوند ، در حالي كه آب و املاح كم وزن مولكولي از غشاء عبور مي كنند. اولترافيلتراسيون اساساً با اسمز معكوس ( آب شيرين كن صنعتي ) ، ميكروفيلتراسيون يا نانوفيلتراسيون متفاوت نيست ، مگر از نظر اندازه مولكولهايي كه آن را حفظ مي كند.

نحوه عملكرد اولترافيلتراسيون 

اولترافيلتراسيون از الياف توخالي مواد غشايي استفاده مي كند و آب خوراك يا درون پوسته يا در لامپ الياف جريان مي يابد. مواد جامد معلق و املاح با وزن مولكولي بالا حفظ مي شوند ، در حالي كه آب و املاح كم وزن مولكولي از غشاء عبور مي كنند. اولترافيلتراسيون اساساً با اسمز معكوس ، ميكروفيلتراسيون يا نانوفيلتراسيون متفاوت نيست ، مگر از نظر اندازه مولكولي كه آن را حفظ مي كند. هنگامي كه از لحاظ استراتژيك با ساير فن آوري هاي تصفيه در يك سيستم آب كامل تركيب مي شود ، UF براي از بين بردن كلوئيدها ، پروتئين ها ، باكتري ها ، پيروژن ها ، پروتئين ها و ماكرومولكول هاي بزرگتر از اندازه منافذ غشاء از آب ايده آل است.

مزايا

• عدم نياز به مواد شيميايي (منعقد كننده ها ، لخته ها ، ضد عفوني كننده ها ، تنظيم pH)
• فيلتراسيون ذرات براساس اندازه ذرات آن ها
• كيفيت خوب و ثابت آب تصفيه شده از نظر حذف ذرات و ميكروب ها
• فضاي اشغالي اندك
• اتوماسيون ساده
• سازگار با محيط زيست

الترافيلتراسيون چه تركيباتي را حذف مي كند؟

• اندوتوكسين ها
• پلاستيك
• پروتئين ها
• سيليس
• سيل
• دود
• ويروس ها

نگهداري و بهره برداري

سيستم هاي اولترافيلتراسيون داراي فيلترهاي غشايي بسيار ريز ميباشند كه بايد به درستي تميز شوند. فرآيند تميز كردن مورد استفاده بستگي به اين دارد كه آيا از سيستم UF براي از بين بردن آلاينده هاي آلي يا معدني يا حتي هر دو استفاده مي شود. براي از بين بردن آلاينده هاي آلي پروتكل تميز كردن كلي براي تميز كردن غشاهاي لوله اي استفاده از مواد شوينده قليايي متوسط با فوم كم در 0.6٪ تا 1٪ براي حداكثر 40 تا 60 دقيقه است. براي از بين بردن آلاينده هاي غير آلي بهترين روش شست و شو با اسيد سيتريك با غلظت حداكثر 3.0٪ است. اسيد بايد به مدت 1 تا 3 ساعت گردش كند. از اسيد هيدروكلريك نيز مي توان براي تميز كردن غشاها استفاده كرد ، همانطور كه مي تواند اسيد اگزاليك ، سولفوريك و نيتريك باشد.

اسمزمعكوس 

اسمزمعكوس (Reverse Osmosis) فرايند تصفيه آبي است كه در آن از فشار براي معكوس نمودن جريان اسمزي آب از درون يك غشاي نيمه‌تراوا براي توليد آب خالص و حذف يون‌ها، مولكول‌ها و ذرات بزرگتر حل شده در آب استفاده مي‌شود. اگر يك غشاي نيمه‌تراوا بين دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گيرد آب به صورت طبيعي و تحت خاصيت اسمزي از غلظت پايين‌تر به غلظت بالاتر جريان پيدا ميكند. اين پديده تا هنگامي كه پتانسيل‌هاي شيميايي دو طرف برابر گردند ادامه دارد. در حالت تعادل اختلاف فشار بين دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزي است. اگر فشاري برابر با اختلاف فشار اسمزي به محلول غليظ‌تر اعمال گردد جريان آب قطع ميشود. در صورتي‌كه فشار اعمال شده بيشتر از فشار اسمزي باشد، جهت جريان طبيعي آب، معكوس ميگردد.

در اين روش آب با فشار از ميان غشايي گذرانده مي‌شود كه نيترات و ساير مواد معدني و بسياري از مواد شيميايي و ميكروارگانيسم‌ها (عمدتاً باكتري‌ها) را حذف مي‌كند. نيم تا دو سوم آب پشت اين غشا باقي مي‌ماند كه به عنوان آب پسمانده (Concentrate) دور ريخته مي‌شود. مي‌توان پسماند خروجي را مجدداً به سيستم بازگرداند تا در مصرف آب صرفه جويي به عمل آيد. اگر پسآب خروجي كه نيم تا دو سوم آب را تشكيل مي‌دهد در يك سيكل چرخشي وارد شود مي‌توان راندمان سيستم را افزايش داد.

همچنين بهترين روش نمك زدائي از آب‌هاي شور استفاده از فرايند اسمزمعكوس مي‌باشد، زيرا سيستم پيچيده‌اي نداشته و راهبري آن قابليت كنترل بيشتري از ديگر روش‌ها دارا مي‌باشد و با توجه به توسعه روش‌هاي پيشرفته توليد غشاهاي پليمري، به‌كارگيري اين روش، توجيه بيشتري دارد.

كارخانه آب شيرين كني به روش اسمز معكوس

صنايع امروز براي تصفيه آب مورد استفاده در بخش‌هاي توليد بخار و فرايند خود از سيستم اسمز معكوس به فراواني استفاده مي‌كنند. اساس كار اين دستگاه‌ها بر عبور مولكول‌هاي غير يوني مثل آب از يك غشاء با روزنه‌هاي بسيار ريز بنا شده‌است. اين غشاءها به صورتي ساخته شده‌اند كه مولكول‌هاي خنثي را به راحتي از خود عبور مي‌دهند. به همين دليل آب ورودي به سيستم، كه داراي املاح مختلف است به آب تقريباً خالص تبديل مي‌گردد. در سيستم اسمز معكوس، جريان ورودي يا خوراك (Feed) به دو جريان آب تصفيه شده (Permeate) و پساب غليظ (Concentrate) يا (Brine) تبديل مي‌شود. سيستم اسمز معكوس كه به واسطه فيلتري كه به آن ممبران يا غشاء گفته مي‌شود عمليات جداسازي مولكول را انجام مي‌دهد. به اين صورت كه غشاء يا لايه‌هاي به هم تابيده شده به دور يك لوله استوانه اي كه بيشتر از جنس پلاستيك است با روزنه‌هايي كه اندازه آن‌ها از يك ده هزارم ميكرون كوچكتر هستند آلاينده‌هاي آب را جداسازي مي‌كند. اين آلاينده‌هاي آب شامل نيترات، انگل، باكتري، قارچ، سموم كشاورزي، نمك و ساير املاح محلول آلوده‌كننده مي‌باشند.

اساس كار اسمزمعكوس

اگر يك غشاء نيمه تراوا (Semi-Permeable Membrane) بين دو محلول با غلظت هاي متفاوت قرار گيرد، مقداري از حلال (رقيق) از يك طرف غشاء به طرف ديگر منتقل مي شود. غشاء معمولا از جنس استات سلولوز و يا پلي آميد است. البته امروزه غشاء را از مخلوط استات سلولوز و تري استات سلولوز مي سازند.جهت طبيعي حركت حلال به گونه اي است كه محلول غليظ تر، رقيق مي شود.

اگر به سيستم اجازه رسيدن به تعادل داده شود، در آن صورت سطح آب نمك ( آب حاوي ناخالصي ) از سطح آب خالص بالاتر خواهد رفت. اين اختلاف سطح در دو طرف غشاء را فشار اسمزي مي گويند. در واقع تنها مولكولهاي آب قادر به عبور از غشاء نيمه تراوا هستند.

تكنولوژي اسمز معكوس در دستگاه هاي تصفيه آب خانگي

هر دستگاه تصفيه آب اسمزمعكوس ( خانگي و يا صنعتي ) به صورت ساده شامل قسمتهاي زير است:

• غشاء نيمه تراوا ( ممبرين )
• پمپي كه بتواند فشار لازم آب ورودي به سيستم را تامين كند.
• خروجي پساب ( فاضلاب )

در دستگاههاي اسمزمعكوس خانگي ، آب خام ( تصفيه نشده ) پس از عبور از سه فيلتر اوليه ( پيش فيلتر ها ) و انجام تصفيه اوليه ، با فشار پمپ وارد محفظه اي كه حاوي ممبرين RO است مي شود. ممبرين از چندين لايه غشاء نيمه تراوا كه به دور يك لوله مركزي پيچيده شده اند تشكيل شده است.

سختي گير 

سختي آب

وجود كاتيون هاي چند ظرفيتي به ويژه يون هاي كلسيم و منيزيم در آب باعث بوجود آمدن ويژگي به نام سختي مي گردد. در مواردي كه به غير از كلسيم و منيزيم، مقادير ساير كاتيون هاي دو يا چند ظرفيتي نيز در آب قابل توجه باشد، در محاسبه سختي آب بايد آنها را در نظر بگيريم. اين مورد به كيفيت آب منطقه (به خصوص در مورد آب چاه ها) و به ويژه به كيفيت خاك منطقه و املاح موجود در خاك آن ناحيه مربوط مي باشد. به طور عمومي ميزان سختي آب هاي سطحي نظير رودخانه ها كمتر از ميزان سختي آب هاي زيرزميني بوده.
برخي از كاتيون ها را مي توان در كنار كلسيم و منيزيم در سختي آب وارد نمود مانند: آهن، آلومينيوم، منگنز، استرانيوم، روي و يون هاي Hمثبت (Hydrogen Ions).

سختي گير رزيني چيست؟

سختي آب ناشي از وجود كاتيون هاي دو يا چند ظرفيتي، خصوصا يون هاي كلسيم و منيزيم محلول در آب بوده كه موجب بروز مشكلاتي مانند رسوب و توليد كف مي شود. بالا بودن سختي آب (Hardness) موجب بروز مشكلاتي شامل موارد زير ميشود:

- تشكيل رسوب بر روي دستگاه هاي حرارتي مانند ديگ هاي بخار، برج هاي خنك كننده، چيلر و لوله ها كه موجب مسدود شدن مسير لوله ها و شيرآلات، و كاهش بازدهي انتقال حرارت و افزايش مصرف سوخت مي شود.

- نامحلول شدن و رسوب دادن مواد صابوني در هنگام تركيب با سختي آب و در نتيجه كاهش بازدهي شوينده ها به دليل مصرف بيشتر مواد شوينده در تماس با آب سخت

- تشكيل كف حاصل از واكنش بين يون هاي سختي در آب و صابون و در نتيجه ايجاد لك بر روي سطوح شيشه اي، فلزي، بطري ها و لوازم خانگي

سختي گير رزيني متداول ترين دستگاه جهت كاهش پارامتر سختي آب بوده كه با استفاده از روش تعويض يوني و به كمك رزين هاي كاتيوني، كلسيم و منيزيم محلول در آب را از آن جدا مي كند. اين رزين ها عملا كلسيم و منيزيم (سختي موقت) را با سديم (نمك طعام) تعويض نموده و آب سخت (Hard water) را به آب نرم (Soft water) تبديل مي نمايند.

كاربردهاي سختي گير رزيني

در تمامي واحدهاي صنعتي و خانگي كه ميزان سختي آب بالاتر از حد مجاز براي مصارف بهداشتي و صنعتي باشد، براي سختي گيري آب و جلوگيري از بروز مشكلات تشكيل رسوب، توليد كف و ايجاد بيماري هاي گوارشي و كليوي مي توان از سختي گيرهاي رزيني استفاده نمود.

كاربردهاي سختي گيري رزيني شامل موارد زير است:

- كاهش سختي آب آشاميدني در مناطقي كه مقدار يون هاي كلسيم و منيزيم بالاتر از حد مجاز و استاندارد براي سلامتي انسان مي باشد.

- حذف و يا كاهش سختي آب در ديگ هاي بخار

- حذف و يا كاهش سختي آب در سيستم هاي گرمايشيو سرمايشي مانند مبدل هاي حرارتي، برج هاي خنك كننده

- حذف و يا كاهش سختي آب در صنايع نساجي و رنگرزي

سختي گير رزيني چيست؟

سختي آب عبارت است از مجموع يون هاي كلسيم و منيزيم كه عامل تشكيل رسوب در مبدل هاي حرارتي، ديگ هاي بخار، برج هاي خنك كننده مي باشد كه اين رسوب سبب كاهش عمر دستگاه، مشكل در امر شستشو مي شود. اين دستگاه داراي مخزني عمودي ميباشد كه با استفاده از رزين هاي كاتيوني سختي آب را از بين برده و احياي رزينها با محلول آب نمك صورت مي گيرد. نحوه عملكرد سيستم بدين صورت است كه آب سخت با عبور از بستر رزين املاح كلسيم و منيزيم خود را با سديم مبادله نموده و آب بدون سختي از سيستم جمع آوري مي شود. پيش از اشباع كامل ظرفيت رزين عمليات احيا سازي با محلول كلريد سديم انجام مي شود كه شامل مراحل شستشوي معكوس، مكش آب نمك و آبكشي مي باشد.

كاربرد سختي گير

- نرم كردن آب مصرفي صنايع نساجي و رنگرزي
- پيش تصفيه آب ورودي به RO , UF, NF…
- نرم كردن آب نيروگاه هاي صنايع شيميايي، ديگ هاي بخار و...

رزين تبادل يوني 

رزين هاي تبادل يوني جايگزين مناسب تر و قابل انعطاف تري نسبت به زئوليت هاي طبيعي يا مصنوعي ميباشند. رزين تبادل يوني آنيوني و كاتيوني براي حذف يون هاي نامطلوب از محلول ها و گازها در فرايندهاي مختلف مانند تصفيه آب،تصفيه فاضلاب،حذف نيترات از منابع آبي آلوده، جداسازي كروماتوگرافيك، خشك كردن مواد، فرايندهاي خالص سازي در صنايع دارويي و ... به كار مي رود. فرايند تبادل يوني به تعويض يون ها بين ماده جامد رزين و محيط مايع گفته مي شود كه در آن تغيير پايدار در ساختار رزين جامد روي نمي دهد و فرايند برگشت پذير مي باشد. رزين هاي مبادله كننده يون براي تصفيه آب و فاضلاب و جداسازي مواد نامطلوب در بسياري از فرايندها استفاده مي شود.

رزين هاي تبادل يوني به دليل مزاياي زير براي حذف آلودگي ها مناسب مي باشند:

1- رزين هاي تبادل يوني ظرفيت و بازدهي بالايي براي حذف يون هاي با غلظت هاي پايين دارند.

2- رزين ها پايدار هستند و مي توانند به راحتي بازيافت شوند.

3- رزين ها در محدوده گسترده اي از دما پايدار هستند.

4- رزين هاي تبادل يوني در واحدهاي كوچك و بزرگ قابل استفاده است.

5- فرايند تبدل يوني با استفاده از رزين هاي كاتيوني و انيوني، فرايندي برگشت پذير است.

رزين هاي تبادل يوني عمدتا مواد پليمري غيرمحلولي هستند كه با روش پليمريزاسيون تعليقي با استفاده از استايرن و دي وينيل بنزن ساخته مي شود و حامل گروه هاي عاملي قابل تبادل مي باشند. اين يون ها مي توانند با مقدار معادل استوكيومتري از يون هايي با بار مشابه در محيط مبادله و جايگزين شوند.

در فرايند توليد رزين هاي تبادل يوني آنيوني و كاتيوني تركيبات آلي پليمريزه مي شوند تا ماتريكس سه بعدي متخلخلي تشكيل دهند. يك ماده شيميايي به عنوان عامل ايجاد پيوندهاي متقابل در طي فرايند پليمريزاسيون (Polymerization) اضافه مي شود (مانند دي وينيل بنزن) تا ساختار سه بعدي رزين توليد شود. در نهايت رزين به صورت شيميايي فعال مي شود كه شامل واكنش ماتريكس پليمري با تركيبي است كه حاوي گروه عاملي با قابليت تعويض يوني مي باشد.

رزين هاي تبادل يوني جايگزين مناسب تر و قابل انعطاف تري نسبت به زئوليت هاي طبيعي يا مصنوعي هستند. رزين تبادل يوني آنيوني و كاتيوني براي حذف يون هاي نامطلوب از محلول ها و گازها در فرايندهاي مختلف مانند تصفيه آب (در تجهيزات سختي گير و ديونايزر)، تصفيه فاضلاب، حذف نيترات از منابع آبي آلوده، جداسازي كروماتوگرافيك، خشك كردن مواد، فرايندهاي خالص سازي در صنايع دارويي و ... به كار مي رود. فرايند تبادل يوني به تعويض يون ها بين ماده جامد رزين و محيط مايع گفته مي شود كه در آن تغيير پايدار در ساختار رزين جامد روي نمي دهد و فرايند برگشت پذير مي باشد. رزين هاي مبادله كننده يون براي تصفيه آب و فاضلاب و جداسازي مواد نامطلوب در بسياري از فرايندها استفاده مي شود.

رزين هاي تبادل يوني به دليل مزاياي زير براي حذف آلودگي ها مناسب مي باشند:

1- رزين هاي تبادل يوني ظرفيت و بازدهي بالايي براي حذف يون هاي با غلظت هاي پايين دارند.

2- رزين ها پايدار هستند و مي توانند به راحتي بازيافت شوند.

3- رزين ها در محدوده گسترده اي از دما پايدار هستند.

4- رزين هاي تبادل يوني در واحدهاي كوچك و بزرگ قابل استفاده است.

5- فرايند تبدل يوني با استفاده از رزين هاي كاتيوني و انيوني، فرايندي برگشت پذير است.

رزين هاي تبادل يوني شامل رزين هاي كاتيوني، رزين هاي آنيوني و رزين هاي كيلاتي مي باشد. رزين هاي كيلاتي عملكردي شبيه به رزين هاي كاتيوني ضعيف دارند اما انتخاب گري بالايي نسبت به كاتيون فلزات سنگين دارند.

انواع رزين هاي تبادل يوني آنيوني و كاتيوني

رزينها برحسب گروه عامل تعويض متصل به پايه پليمري رزين به چهار دسته تقسيم ميشوند:

_ رزين هاي كاتيوني قوي،

_ رزين هاي كاتيوني ضعيف،

_ رزين هاي آنيوني قوي،

_ رزين هاي آنيوني ضعيف،

رزين هاي تبادلي شامل دو دسته كلي رزين هاي تبادلي كاتيوني و رزين هاي تبادل آنيوني هستند. رزين هاي حاوي كاتيون هاي قابل تبادل، رزين كاتيوني مينامند و رزين هاي حاوي آنيون هاي قابل تبادل، رزين هاي آنيوني مينامند. رزين هاي آنيوني جذب يون هاي منفي و رزين هاي كاتيوني جذب يون هاي مثبت را بر عهده دارند.

فيلترشني

فيلتر شني در تصفيه آب يكي از متداولترين و پركاربردترين دستگاه ها بوده. اساس كار اين فيلترها، از طبيعت الهام گرفته شده است. در طبيعت، آب با عبور از لايه هاي مختلف خاك تصفيه مي گردد كه نهايتاً به صورت چشمه يا چاه توسط انسان برداشت مي گردد. در عمودي، آب با عبور از بستر فيلتر كه معمولاً از جنس سيليس (گراول) مي باشد، ذرات معلق خود را در لابلاي حفره هاي موجود در بستر جا گذاشته و آب زلال از پايين فيلتر جمع آوري مي گردد.
بدنه فلزي صافي تحت فشار، استوانه اي شكل است كه بستري از شن را در بر مي گيرد. آبي كه بايد تصفيه شود، وارد قسمت بالايي صافي مي شود، از بستر صافي عبور مي كند و سپس در قسمت پايين صافي جمع آوري شده و به مصرف مي رسد. تجمع ذرات معلق در بستر صافي، عامل افزايش افت فشار آب طي عبور از صافي مي باشد. هرگاه افت فشار بيش از حد معين شد، صافي از مسير تصفيه خارج و شستشو مي شود. براي شستشوي صافي جريان آب معكوس مي گردد، تا ضمن منبسط شدن بستر، آلودگي هاي صافي زدوده شود.
در صورتي كه كدورت و مواد معلق آب زياد باشد، توصيه مي شود قبل از صافي شني، آلودگي هاي آب منعقد و در حوضچه هاي مناسب ته نشين شوند. سپس سرريز آب اين حوضچه ها از صافي شني عبور داده شود.
بايستي توجه داشت كه فيلتراسيون در فيلترهاي شني عمودي صرفاً يك فرايند فيزيكي بوده و تنها ميتواند باعث حذف كدورت (Turbidity) ناشي از حضور مواد معلق (SS) در آب گردد.

بكواش چيست؟پس از گذشت مدت معين از عملكرد فيلتر، فيلترهاي شني نيازمند عمل شستشوي معكوس (Back Wash) مي باشند تا با عبور برعكس آب از فيلتر ، مواد معلق حذف شده در فيلتر از بستر شسته شده و بستر آماده استفاده مجدد گردد. عمل بكواش معمولاً به صورت دستي يا اتوماتيك بر حسب تعريف زماني ياتعريف اختلاف فشار توسط اپراتور به طور خودكار صورت مي گيرد. در صورتيكه بجاي يك نوع بستر، از دو يا چند نوع بستر استفاده شود، مثلاً تركيب سيليس و آنتراسيت يا سيليس و آنتراسيت و گارنت ، به اين فيلترها به ترتيب Dual Media Filter و Multi Media Filter گفته ميشود.

كاربردهاي فيلتر شني

- پيش تصفيه واحدهاي تكميلي تصفيه آب نظير آب شرب، آب كولينگ تاورها، نيروگاهها و...
- تصفيه آب خام يا منبع چاه يا رودخانه
- تصفيه آب استخرهاي پرورش ماهي
- استفاده در شفاف سازي آب استخرها

ساختمان و بدنه فيلتر شني

هر فيلتر فشاري شامل: مخزن استوانه اي شكل فولادي كه بوسيله بستر دانه بندي شده، كه بر روي يك مجموعه داخلي تجهيز گرديده مي باشد. آب ورودي از قسمت فوقاني بر روي بستر فيلتر وارد و پس از گذر از بستر صافي بطرف پايين منتقل و بوسيله سيستم جمع آوري آب تصفيه شده داخلي بطرف خط مصرف انتقال مي يابد.
در مواقع لزوم با استفاده از سيكل معكوس فوق ميتوان بستر فيلتر شني را از مواد معلق انباشته شده تميز نمود.
فيلتر هاي فشاري در مقايسه با فيلتر هاي ثقلي در ظرفيت هاي مشابه بصرفه تر و اقتصادي تر مي باشند.
همچنين فيلتر هاي شني عمودي فشاري بخاطر آنكه در تمام راستاي ارتفاع آنها عمل تصفيه فيزيكي انجام مي گيرد بر فيلتر هاي شني افقي فشاري ارجحيت دارند.
فيلتر هاي شني عمودي به شكل ايستاده نصب و معمولا تا قطر حداكثر 4 متر و ارتفاع تا چند متر ساخته مي شوند سهولت حمل، كم حجم بودن و استفاده در تصفيه خانه هاي كوچك از جمله مزاياي اين صافي ها مي باشند.

بسته به نوع كاربرد فيلتر هاي شني فشاري،بستر صافي نيز بوسيله مواد مختلف داراي قابليت استفاده بهداشتي و صنعتي ميگردد:

1) بستر سيليس: جهت حذف كدورت و ذرات معلق آب استفاده و سيليس هاي بكار رفته از نوع طبيعي با درجه خلوص بالاي 98 درصد بوده و با دانه بندي ترتيبي و به صورت لايه اي در فيلتر هاي شني استفاده و معمولاٌ با سايز محدود بين 0.5 تا 10 ميلي متر مي باشند.

2) بستر كربن اكتيو (ذغال فعال):جهت حذف طعم، بوي نامطبوع، رنگ و جذب فنل و كلر محلول و مشتقات مشابه استفاده و بستر بر روي يك لايه سيليس در كف آن تشكيل مي يابد دانه بندي مطلوب بين 0.8 تا يك ميلي متر مي باشد

3-بستر اكسيدان: جهت اكسيداسيون آهن، منگنز و رسوب اين تركيبات بروي بستر بكار رفته و ظرفيت اشباع شده اكسيداسيون بستر بوسيله استفاده مداوم از پر منگنات پتاسيم جايگزين مي گردد.

4-بستر خنثي كننده: جهت تنظيم ميزان PH آب هاي اسيدي استفاده و بستر خنثي كننده از مواد مخصوص تشكيل و آب اسيدي به آن وارد مي شود. بستر مذكور گاز CO2 را كه باعث كاهش PH در آب مي گردد را بصورت كربنات كلسيم تبديل و خاصيت خورندگي آب را از بين مي برد.

5-بستر پودر فسيلي: عموماً جهت تصفيه و زلال سازي آب استخر هاي شنا استفاده و بستر فيلتر از تريق پودر فسيلي دياتوميت بروي صافي هاي پارچه اي تشكيل مي يابد.

تصفيه آب

مجموعه عملياتي كه براي آماده كردن آب به جهت مصارف مورد نظر اجرا ميگردد، «تصفيه آب» و مجموعه تأسيسات و تجهيزاتي كه عمليات تصفيه آب را انجام ميدهند «تصفيه‌ خانه» ميگويند، بنابراين براي تهيه آبي مناسب به منظور نوشيدن و مصارف عمومي شهري يك رشته عمليات در تصفيه‌ خانه آب انجام ميگيرد تا آب دريافتي از منابع آب را با كيفيتي قابل قبول در چهارچوب استاندارد «آب آشاميدني» تحويل نمايد.
آب آشاميدني استاندارد به طور كلي آبي است كه بي رنگ، بي بو و با طعم مطبوع و گوارا كه مصرف آن حتي در دراز مدت هم به لحاظ عاري بودن از مواد مضر، ضرري براي سلامتي مصرف كننده نداشته و خسارتي به تجهيزات انتقال، توزيع و مصرف وارد نياورد.
عملياتي كه در تصفيه‌ خانه آب آشاميدني در رابطه با تصحيح كيفيت آب اجرا ميشود بستگي به كيفيت آب منابعي دارد كه براي تأمين آب آشاميدني در نظر گرفته ميشود و طرح تأسيسات تصفيه‌ خانه نيز با در نظر گرفتن اينكه آب تصفيه شده براي چه مصرفي در نظر گرفته خواهد شد پيش‌ بيني ميشود.

روش هاي متعارف تصفيه آب

• هوادهي
• آشغالگيري
• انعقاد مواد معلق و كلوييدي و ته نشين ساختن آن
• صاف كردن
• ضد عفوني كردن
• سبك كردن (سختي گيري )
• افزايش موادي چون فلوئور و يد به آن

آشغال گيري Screening

جامدات بزرگ و سنگين را با آشغال گيري ميله اي يا توري هاي ريز جداسازي مي كنند. آشغال گيري اولين مرحله تصفيه مقدماتي مي باشد كه جهت حفاظت از واحد هاي بعدي تصفيه خانه در مقابل اشيا بزرگ و افزايش راندمان فرآيند هاي بعدي تصفيه خانه اجرا ميشود.

ته نشيني مقدماتي

برخي از آب هاي سطحي داراي كدورت و آلودگي ميكروبي بالايي مي باشند كه بايد از ته نشيني مقدماتي استفاده شود. اين آب ها داراي مواد معلق و قابل ته نشيني با غلطت بالا هستند كه مي توان با احداث حوضچه هاي ته نشيني مقدماتي بدون نياز به مواد شيميايي، اين مواد را ته نشين و حذف نمود.

هوادهي

جهت حذف گازهاي نامطلوب مانند CO2 ، H2S و آهن و منگنز از هوادهي استفاده ميشود. هوادهي روش هاي مختلفي دارد كه مي توان به موارد زير اشاره نمود:

• هوادهي آبشاري
• هوادهي سيني دار
• هوادهي ديفيوزري

مزيت هاي هوادهي در تصفيه آب

• افزايش اكسيژن محلول
• حذف عوامل بو و طعم
• حذف گازهاي CO2 ، H2S
• حذف آهن و منگنز

كلرزني مقدماتي

در اغلب تصفيه خانه هاي آب قبل از عمليات تصفيه كلرزني انجام ميگيرد و محلول كلر به داخل آب تزريق مي گردد. عمليات كلرزني مقدماتي مانع توليد طعم و بوي ناشي از فعاليت باكتري ها مي شود و از رشد جلبلك جلوگيري مي كند.

جذب سطحي

كربن فعال از پركاربردترين جاذب هاي سطحي مورد استفاده در تصفيه آب بوده. از كربن فعال براي حذف تركيبات آلي، بو و طعم، رنگ و مواد محلول استفاده مي شود.
در تصفيه خانه آب كربن فعال را در قسمت ورودي تصفيه خانه و يا در حوضچه اختلاط مواد شيميايي اضافه مي كنند. كربن فعال مقدار زيادي از تركيبات آلي مسبب بو، طعم و رنگ را حذف مي كند.

ته نشيني

ته نشيني واحدي عملياتي ميباشدكه در آن با استفاده از نيروي ثقل، مواد جامد معلق جدا مي شوند. مخزن ته نشيني جهت زلال نمودن پساب از طريق رسوب دادن لجن هاي موجود در پساب و نيز ته نشين نمودن مواد معلق موجود در پساب به كار گرفته مي شوند.
اساس عمل ته نشيني بر مبناي نيروي ثقل (سنگيني ذره) انجام ميگيرد. لجن و لخته هاي موجود در پساب در كف مخزن ته نشيني ، ته نشين شده و از آب جدا مي شوند.

فيلتراسيون يا صاف سازي Filtration

صاف سازي فرآيندي بوده كه براي جداسازي ذرات جامد، آب را از ميان يك محيط متخلخل عبور مي دهند تا مواد جامد معلق آن تا حد امكان جدا شوند.

مواد جامد معلق شامل لخته هاي ناشي از انعقاد شيميايي، ميكروارگانيسم ها و رسوباتي همچون كربنات كلسيم مي باشد.

فيلتراسيون منحصرا براي آب هاي سطحي بكار ميرود و در مورد آب هاي زيرزميني براي حذف لخته هاي ناشي از سبك سازي آب يا حذف آهن و منگنز استفاده ميشود.
جنس مواد يا محيط متخلخل فيلتر معمولا از شن، آنتراسيت، گارنت، كربن فعال مي باشد.

گندزدايي

گندزدايي فرآيندي بوده كه باعث نابودي و غير فعال كردن ميكروارگانيسم هاي بيماري زا مي شود.

تعداد زيادي از ميكروارگانيسم هاي بيماري زا در طي فرايند هايي مانند انعقاد و لخته سازي، ته نشيني و فيلتراسيون حذف مي شوند. ولي براي مطابقت با استانداردهاي آب آشاميدني و جلوگيري از رشد مجدد عوامل بيماري زا بايد عمل گندزدايي انجام گيرد.

از جمله مواد گندزدايي مي توان كلر، ازن و امواج فرا بنفش را نام برد كه جهت گندزدايي آب مورد استفاده قرار مي گيرند.

سختي گيري يا سبك سازي Softening

سختي گيري آب از فرآيند هاي خاص تصفيه آب محسوب مي شود. سختي به معني حضور كاتيون هاي فلزي چند ظرفيتي در آب مي باشد كه اين كاتيون ها در حالت فوق اشباع با آنيون هاي موجود در آب واكنش داده و رسوب توليد مي كنند.

از عوامل اصلي ايجاد كننده سختي در آب يون هاي كلسيم و منيزيوم هستند كه در فرآيند سختي گيري بايد حذف گردند. سختي گيري به دو روش شيميايي و روش تبادل يوني انجام مي شود.

انواع دستگاه هاي تصفيه آب

تصفيه آب خانگي

ازدياد املاح ومواد زائد موجود درآب باعث افزايش بيماريهاي كليوي، سرطان وحتي ناراحتي عصبي شده و نفوذ آلودگيها به منابع آب نيز مي تواند باعث ايجاد بيماري هايي مانند وبا، اسهال، تيفوئد و انواع عفونت پوستي شوند. كه اين امر موجب استفاده از دستگاه تصفيه خانگي مي گردد.

تصفيه آب صنعتي

تصفيه آب بي كيفيت باعث صدمات احتمالي به لوله ها و تجهيزات مي شود. احتمال رسوب و خوردگي در بويلرهاي بخار آب افزايش ميابد و اين نياز به سوخت بيشتر جهت گرم كردن همان مقدار آب ميشود.

در برج هاي خنك كننده نيز احتمال رسوب و خوردگي وجود دارد كه آب بي كيفيت، گرم و كثيف داخل برج ،احتمال رشد باكتري و عوامل بيماري زا را بوجود مي اورند كه باعث ايجاد بيماري و مرگ مي شود.

تصفيه فاضلاب 

مراحل تصفيه فاضلاب شهري و فرآيندهايي كه سعي در حذف مواد آلاينده موجود در پساب محيط هاي مسكوني و تجاري دارند، تاثير بسيار زيادي بر حفاظت از محيط زيست دارند. به عبارت ديگر، پشت سرگذاشتن و طي كردن مراحل تصفيه فاضلاب شهري (تصفيه فاضلاب بهداشتي و انساني) در نهايت منجر به بهبود كيفيت فاضلاب مي گردد. به طوري كه مي توان اين فاضلاب را براي مصارف كشاورزي و باغباني و بدون نگراني بابت وجود آلاينده هاي شيميايي و بيولوژيكي در آنها استفاده كرد.

اصلي ترين مراحل تصفيه فاضلاب شهري

• مرحله تصفيه مقدماتي فاضلاب شهري (آشغالگيري)

از مهم ترين و اصلي ترين مراحل تصفيه فاضلاب شهري حدف مواد جامد معلق بزرگ مي باشد كه عدم توجه به آن در نهايت منجر به آسيب وارد شدن به تجهيزات مختلف از قبيل پمپ ها مي شود. به همين منظور مي توان از انواع آشغالگير دستي و آشغالگير مكانيكي استفاده كرد. آشغالگيرها به صفحات توري يا ميله اي گفته ميشود كه در مسير ورودي فاضلاب نصب شده و مانع از عبور ذرات جامد معلق بزرگ مانند تكه هاي چوب و پارچه و غيره مي شوند. پس از انباشته شدن ذرات معلق بزرگ بر روي اين صفحات به صورت دستي يا مكانيكي فرآيند جمع آوري مواد انباشته شده از روي آشغالگير انجام خواهد شد. اين مرحله به عنوان پيش تصفيه در تمام تصفيه خانه ها موجود بوده و تاثير مستقيم بر افزايش طول عمر تجهيزات تصفيه خانه خواهد داشت.

• مرحله دانه گيري فاضلاب

آشغالگيرها قادر به جمع آوري مواد جامد با اندازه هاي نسبتا بزرگ مي باشند و ذرات و دانه هاي شن و ماسه به راحتي از آنها عبور مي كنند. با توجه به تاثير منفي اين ذرات بر پمپ و ساير دستگاه ها و خطوط انتقال فاضلاب، لازم است با روش هاي مختلف حذف گردند. به همين منظور از دستگاه هاي دانه گير استفاده ميشود. حوضچه هاي دانه گير كه در مسير انتقال فاضلاب طراحي و پياده سازي ميشوند بر اساس شرايط و كيفيت فاضلاب در انواع مختلف كم عمق، عميق، دايره اي شكل مي باشند. اين دانه گيرها ممكن است به صورت جريان هاي چرخشي و گردابي ذرات ريز را از سيال موجود در تصفيه خانه جدا نمايد.

• مرحله ته نشيني فاضلاب شهري

از ديگر مراحل مهم تصفيه فاضلاب شهري ته نشيني ذرات معلق بوده. به همين منظور حوضچه يا مخازن ته نشيني پياده سازي ميشود كه با گذر زمان به ذرات فرصت مي دهد تا در كف استخر ته نشين شوند. پس از ته نشين شدن اين ذرات كه تقريبا 70 درصد از ذرات معلق در فاضلاب مي باشند، به روش هاي مختلف بايد لجن هاي كف استخر تخليه گردند. با توجه به ساختار كلي استخر (دايره اي يا مستطيلي) از پل هاي ته نشيني و لجن روب با ويژگي هاي مختلف مي توان استفاده نمود. پل هاي ته نشيني داراي انواع مختلفي از قبيل پل لجن روب رفت و برگشتي، نيم پل ته نشيني و پل لجن روب دوار مي باشد.

• مرحله تصفيه ثانويه فاضلاب شهري (حدف مواد بيولوژيكي)

تمام مراحل انجام شده تا اين بخش با هدف حذف مواد جامد و معلق بوده و تاثيري بر كيفيت فاضلاب از نظر ميزان باكتري و ميكروارگانيسم ها در آن ندارند. انجام فرآيندهاي بيولوژيكي مختلف با توجه به نوع فاضلاب ورودي به تصفيه خانه و خروجي مورد نظر متفاوت بوده و روش هاي گوناگوني را مي توان براي اين منظور به كار گرفت. از جمله فرآيندهاي بيولوژيكي كه در اين گام مورد استفاده قرار ميگيرد مي توان به روش لجن فعال، روش لجن فعال با هوادهي گسترده و روش بستر لجن رو به بالا هوازي اشاره نمود. از رايج ترين تجهيزات براي حذف ميكروارگانيسم ها در اين گام پكيج تصفيه فاضلاب UASB مي باشد كه در تصفيه خانه هاي بزرگ صنعتي كاربرد گسترده اي داشته و كيفيت فاضلاب خروجي را تا حد زيادي افزايش مي دهد.عليرغم حذف باكتري ها و ميكروارگانيسم ها در اين گام، هنوز مواد آلي و فلزات و مواد شيميايي مختلفي ممكن است در فاضلاب موجود باشد كه بخاطر تاثيرات منفي بر محيط زيست، لازم است قبل از خروج از تصفيه خانه حذف گردند. به همين خاطر گام بعدي كه تصفيه شيميايي و گندزدايي مي باشد اجرا خواهد شد.

• مرحله تصفيه شيميايي فاضلاب

تنها راه براي حذف مواد آلي، فلزات سنگين و مواد شيميايي مختلف موجود در فاضلاب، گندزدايي مي باشد كه به شيوه هاي مختلفي انجام ميگيرد. از جمله اين روش ها مي توان به استفاده از پكيج كلرزني و همچنين گند زدايي با اشعه UV اشاره كرد.

• خشك كردن و آبگيري از لجن

پس از حدف ذرات معلق، ميكروارگانيسم ها و مواد آلي و شيميايي موجود در فاضلاب، لازم است لجن ته نشين شده در كف استخر تخليه گردد. مسئله بسيار مهمي كه در تخليه اين لجن بايد مد نظر قرار گرفته شود، خشك كردن يا آبگيري از آن ها مي باشد كه توسط فيلتر پرس و ساير تجهيزات قابل انجام است.

هدف از تصفيه فاضلاب شهري چيست؟

1. حذف مواد جامد و ذرات معلق از قبيل تكه هاي چوب، پارچه، پلاستيك و غيره
2. حذف ذرات معلق بين 1 تا 2 ميليمتر از قبيل دانه هاي شن و ماسه
3. از بين بردن باكتري ها و ميكروارگانيسم ها با روش هاي بيولوژيكي مانند پاتوژن ها و مواد مغذي
4. از بين بردن آلاينده ها آلي و معدني مانند پاك كننده ها و سموم كشاورزي
5. از بين بردن فلزات سنگين و مضر براي بدنحذف مواد معدني محلولو در فاضلاب مانند كلسيم و سديم

كربن فعال 

(Activated carbon) يا كربن اكتيو به گروهي از مواد كربني با پوكي و سطح داخلي بالا گفته مي‌شود كه به‌دليل مساحت داخلي قابل توجه، ساختار پوك و منفذي، ظرفيت جذب بالا، قابليت فعال‌سازي مجدد سطح و همچنين قيمت پائين در مقايسه با جاذب‌هاي غيرآلي مانند زئوليتيك، مادهٔ منحصربه‌فردي مي‌باشند. كاربرد مهم و قابل اهميت آنها در جداسازي بو، رنگ، مزه‌هاي غيردلخواه از آب در عمليات‌هاي خانگي و صنعتي، بازيافت حلال، تصفيه هوا به‌ويژه در رستوران‌ها، صنايع غذائي و شيميائي مي‌باشد.
كربن فعال از پيروليز موادكربني از قبيل چوب، زغال‌سنگ ، هسته يا پوسته ميوه‌ها مانند پوسته نارگيل حاصل مي‌گردد و در مراحل بعدي تحت عمليات فعال‌سازي قرار مي‌گيرد. پيروليز موادكربني، بدون حضور هوا، باعث تخريب مولكول‌هاي غيرآلي مي‌شود كه يك ماده پودري كربني از آن ايجاد خواهد شد. جسم توليدشده داراي سطح ويژه و تخلخل بالايي مي‌باشد. سه فرايند اصلي براي فعال‌سازي كربن در نظر گرفته مي شود:
فعال‌سازي با بخارفعال‌سازي با دي اكسيد كربن فعال‌سازي شيميايي در ميان سه روش بالا فعال‌سازي با بخار بهترين گزينه به لحاظ زيست محيطي و اقتصادي است درحالي‌كه فعال‌سازي شيميايي بيشترين سطح و تخلخل را حاصل مي‌كند.

توليد كنندگان كربن فعال:

جاكوبي Jacobi : توليد كننده كربن اكتيو ، جاكوبي برندي سوئدي است كه جزو با كيفيت ترين كربن اكتيو هاي جهان محسوب مي شود. البته نمونه تقلبي نيز دارد.با اين حال كربن جاكوبي اصلي در ايران نيز يافت مي شود.

نوريت Norit : نوريت برندي هلندي است كه جزو با كيفيت ترين كربن اكتيو هاي جهان مي باشد . نوريت اصلي در ايران يافت مي شود.

جاكوبا jacoba : برندي چيني از توليد كربن اكتيو مي باشد ( جاكوبا كربن اكتيو بر پايه پوسته نارگيل توليد ميكند).

انواع كربن فعال:

كربن فعال پودري

كربن اكتيو پودري يا پودر كربن فعال سايز كمتر از 1 ميلي متر و قطر متوسط بين 0/15 – 0/25 ميلي متر دارد. مزيت مهم كربن فعال پودري مقدار بالاي سطح فعال در واحد حجم است، اما به دليل اندازه ريز ذرات افت فشار بالايي را ايجاد مي كند.
كربن فعال پودري به صورت ذرات كربن فعال باقي مانده بر روي غربال مش 50 (0/297 ميليمتر) تعريف مي شوند. اين گروه كربن از مواد ريزتر كربن خرد يا آسياب شده كه 95-100% آن از غربال ذكر شده عبور مي كنند، ساخته شده اند. ASTM ذراتي كه از غربال مش 80 (0/177 ميليمتر) عبورمي كنند را دراين گروه طبقه بندي مي كند.

كربن فعال گرانول 

كربن اكتيو گرانول در مقايسه با كربن اكتيو پودري سايز ذرات نسبتا بزرگتر و در نتيجه سطح خارجي كوچكتر دارند. به دليل سرعت بالاي نفوذ گازها و مايعات اين نوع كربن براي جذب و بخار مناسب مي باشد. كربن گرانول براي تصفيه آب، بوزدايي وجداسازي مواد موجود در جريانها و نيز در حوضچه هاي اختلاط سريع استفاده مي شوند. كربن فعال گرانول در سايزهاي 20×8، 40×20، 30×8 براي استفاده در فاز مايع و سايزهاي 6×4، 8×4، 10×4 براي استفاده در فاز بخار ساخته ميشوند.
كربن اكتيو گرانول سايز 40×20 از ذراتي تشكيل شده است كه در محدوده مش 20 تا 40 هستند و از مش شماره 20 (0/84 ميليمتر) عبور مي كنند اما بر روي غربال استاندارد آمريكايي شماره 40 (0/42 ميليمتر) باقي مي مانند و عبور نمي كنند. محبوبترين نوع كربن فاز آبي، سايزهاي 30×8 و 40×12 هستند كه به دليل ايجاد تعادل مناسب بين پارامترهاي سايز، مساحت و افت فشار در اين نوع كربن گرانول مي باشد.

كربن فعال ميله اي يا كبريتي و مدادي

كربن اكتيو ميله اي يا كربن اكتيو مدادي به شكل استوانه اي است و قطري بين 0/8 تا 130 ميليمتر دارد. براي تهيه كربن فعال پودري را با يك پيوند دهنده به هم متصل كرده و درون يك بسته استوانه اي شكل قرار مي دهند. كربن فعال اكسترودد يا كربن فعال استوانه اي ويژگي هايي شامل افت فشار كم، قدرت مكانيكي بالا و ميزان غبار كم دارد و به‌طور عمده براي جذب در فاز گازي استفاده مي شوند.