بحران آب در ایران به مرحلهای رسیده که شاید دیگر نتوان آن را فقط به چشم یک تهدید در آینده نگاه کرد. این بحران یک مسئله ساختاری در سطح صنایع، شهرها و اکوسیستمهای طبیعی است. در چنین شرایطی، تصفیه آب صنعتی بهعنوان یکی از موثرترین ابزارهای مدیریت منابع آبی کشورمان، نقش مهمی در کاهش مصرف آب خام و جلوگیری از آلودگی منابع ایفا میکند.
در ادامه بررسی خواهیم کرد که چطور این فناوری به کمک بازچرخانی آب در چرخه تولید، فشار مستقیم روی منابع زیرزمینی و سطحی را کاهش میدهد و امکان استفاده پایدارتر ما و آیندگان از آب را در صنایع فراهم میکند.
طبق آمار دنیای اقتصاد، ایران حدود ۹۰ میلیارد مترمکعب آب در سال مصرف میکند؛ ولی ظرفیت قابل برنامهریزی منابع بین ۴۰ تا ۶۰ میلیارد مترمکعب برآورد شده است. صنایع مختلف در این شرایط با محدودیت آب شیرین و هزینههای رو به افزایش مواجهاند و همین فشار آنها را به سمت استفاده از تصفیه آب صنعتی کشانده است.
تصفیه آب صنعتی می تواند از چند روش مختلف به کاهش برداشت آب و مدیریت بهتر منابع آبی کمک کند. بخشی از این فرآیند به تصفیه آب ورودی و تأمین کیفیت مورد نیاز واحدهای تولیدی مربوط است و بخشی دیگر به بازچرخانی آب مصرف شده و تصفیه پساب برای استفاده مجدد باز میگردد که در ادامه هر کدام را بررسی می کنیم.
بسیاری از صنایع بزرگ مثل فولاد، پتروشیمی و نیروگاهی، حجم زیادی آب برای خنککاری تجهیزات مصرف میکنند. در سیستمهای بسته، آب خروجی بهجای دفع، وارد خط تصفیه میشود و پس از حذف آلایندهها دوباره به برجهای خنککننده و تجهیزات برمیگردد. همین فرآیند ساده میتواند تا ۷۰ تا ۸۰ درصد مصرف آب خام را در یک واحد صنعتی کاهش دهد.
همه مصارف آب در یک واحد صنعتی به کیفیت یکسانی نیاز ندارند. واحد تصفیه صنعتی با تنظیم سطح کیفی آب، هر بخش را متناسب با نیاز خودش تغذیه میکند. در نتیجه لازم نیست از آب با خلوص بالا در کاربردهای غیر ضروری استفاده شود.
آب، حاوی رسوبات کلسیم، منیزیم و سایر مواد معدنی است که علاوه بر افت راندمان انرژی، ایجاد نشتی و خرابی در تجهیزات میکنند و باعث هدر رفتن حجم بالایی از آب میشوند. دستگاه تصفیه آب صنعتی با سختیگیری و حذف این مواد از آب، عمر تجهیزات را افزایش میدهد و جلوی اتلاف آب ناشی از خرابی سیستم را میگیرد.
نکته: فرآیند تصفیه آب صنعتی خودش هم «شورابه» یا پساب بسیار غلیظ و شور تولید می کند که از چالشهای اصلی طراحی این سیستم هاست و می توان آن را با فناوری هایی مثل ZLD مدیریت کرد.
سیستم تخلیه صفر مایعات را میتوان یکی از پیشرفتهترین رویکرد در مدیریت آب صنعتی دانست. این سیستم با جداسازی آب از پساب و جامدسازی آلایندهها، امکان استفاده مجدد از آب در فرآیندهای صنعتی را فراهم میکند. بسیاری از صنایع شیمیایی و دارویی پیشرو در جهان این رویکرد را پیادهسازی کردهاند.
با این حال، این سیستم به دلیل مصرف انرژی و هزینه راه اندازی بالا، بیشتر برای صنایعی توجیه اقتصادی دارد که دفع پساب برایشان یا ممنوع است یا بسیار هزینه بر.
اگر پساب صنعتی بدون تصفیهشدن وارد آبهای سطحی یا زیرزمینی شود، آن منابع را برای دههها از چرخه استفاده خارج میکند. سیستم RO صنعتی با حذف فلزات سنگین، مواد شیمیایی و ذرات معلق از جریان پساب، از آلودگی منابع آبی جلوگیری و به این شکل بهطور غیرمستقیم ذخایر آب کشور را حفظ میکنند.
دستگاه تصفیه آب صنعتی RO که در کاربردهای آب شیرین کن صنعتی هم از آن استفاده میشود، یکی از مهمترین فناوریهای بازچرخانی آب در صنایع است. این سیستم با حذف املاح محلول، مواد آلی، ذرات معلق و بسیاری از آلایندههای موجود در پساب، کیفیت آب را تا سطح مورد نیاز فرآیندهای صنعتی ارتقا میدهند.
البته پیش از ورود پساب به دستگاه RO، باید بر اساس ماهیت پساب و مشخصات خوراک، پیش تصفیه انجام شود. در غیر این صورت غشاها بهسرعت دچار گرفتگی می شوند و عمر دستگاه کاهش پیدا می کند.
در نتیجه بخشی از آبی که در گذشته بهعنوان پساب دفع میشد، دوباره به چرخه تولید برمیگردد و نیاز به برداشت آب خام از منابع طبیعی کاهش پیدا میکند.
اجرای سیستمهای تصفیه و بازچرخانی آب دیگر فقط یک هزینه عملیاتی نیست و به یک سرمایهگذاری بلندمدت تبدیل شده است. این سیستمها از راه کاهش مصرف آب خام و امکان بازچرخانی پساب، هم هزینههای تولید را کاهش میدهند و هم پایداری و تابآوری واحدهای صنعتی را در برابر بحرانهای آبی افزایش میدهند. مهمترین مزایای سرمایهگذاری در خرید تصفیه آب صنعتی عبارتند از:
با توجه به تنوع بالای نیازهای صنعتی، عوامل زیادی بر انتخاب سیستم تصفیه آب تاثیرگذار هستند و بر اساس شرایط هر پروژه بهصورت اختصاصی طراحی و برآورد میشود. تفاوت در کیفیت آب ورودی، ظرفیت مورد نیاز و سطح فناوری به کار رفته باعث میشود هر سیستم ساختار متفاوتی داشته باشد.
موفقیت یک پروژه تصفیه آب صنعتی محدود به انتخاب فناوری مناسب نیست. عواملی مثل تجربه اجرایی، توانایی طراحی متناسب با کیفیت آب ورودی، خدمات پس از فروش و پشتیبانی فنی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد و هزینههای بلندمدت سیستم دارند.
به همین خاطر بسیاری از صنایع قبل از سفارش و اجرا، سوابق فنی، نمونه سیستمهای اجرا شده و توانمندی شرکتهای فعال در این حوزه را بررسی میکنند. آبین یکی از مجموعههای فعال در زمینه مشاوره، طراحی و تامین تجهیزات تصفیه آب صنعتی است که اطلاعات فنی و راهکارهای متنوعی را در اختیار صنایع قرار میدهد.