ناخالصی های آب را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:

۱) مواد معلق

۲) گازها

۳) نمکهای محلول

۴) میکروب ها خصوصا اشریشیا کلیفرم (کلیفرم روده ای) ( E.coli coliform )

مواد معلق و کلوئیدی را با روش انعقاد و لخته سازی، گاز ها را با فرآیند دی اریتور، نمک های محلول رت به روش اسمز معکوس و میکرو ارگانیسم ها را با روش های گندزدایی از بین می بریم.

● انعقاد آب

وجود ناخالصیهای معلق و کلوئیدی در آب که باعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می کند. این ناخالصیها به کمک صاف کردن ، قابل رفع نیستند، لذا از روش انعقاد و لخته سازی برای حذف آنها استفاده می شود. افزودن یک ماده منعقد کننده به آب باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی شده ، این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین تری را ایجاد می کنند.

برای کامل کردن این عمل و ایجاد لخته های بزرگتر از مواد دیگری به نام کمک منعقد کننده استفاده می شود. لخته های بدست آمده که ذرات معلق و کلوئیدی را به همراه دارند، به حد کافی درشت هستند و به راحتی ته نشین و صاف می شوند.

● مکانیسم انعقاد

معمولا برای حذف مواد کلوئیدی آب و فاضلاب ، از ترکیبات فلزاتی مانند آلومینیوم ، آهن یا برخی از ترکیبات الکترولیت استفاده می شود. املاح فلزات که به عنوان منعقد کننده وارد آب می شود، در اثر هیدرولیز به صورت یونی یا هیدروکسید یا هیدروکسیدهای باردار ، در می آید. بوجود آمدن این مولکول باردار بزرگ با خنثی نمودن ذرات کلوئیدی و کاهش پتانسیل زتا (اختلاف پتانسیل بین فاز پخش شده و محیط اطراف آن) که عامل اصلی دافعه بین ذرات کلوئیدی می باشد، امکان لازم برای عمل نمودن نیروی واندروالسی بوجود می آورند که موجب چسبیدن ذرات به یکدیگر می شود.

بنابراین ، عامل اصلی حذف بار کلوئیدها ، یونهای فلزی نیستند، بلکه محصولات حاصل از هیدرولیز آنها می باشد. با توجه به آزمایشات مختلف ، یونهای فلزات سه ظرفیتی در عمل انعقاد ، مؤثرتر از سایر یونها می باشند. عمل انعقاد توسط عمل لخته سازی تکمیل شده ، ذرات بزرگتر شروع به ته نشینی می کنند. در مرحله ته نشینی ، عامل زمان بسیار مهم می باشد و با قطر ذرات رابطه مستقیم دارد.

واحد انعقاد و لخته سازی

دی اریتور (Deaerator)

در حقیقت وسیله‌ای است که برای جدا سازی گازهای نامحلول آب تغذیه ی بویلر بخار، به کار می‌رود.

اکسیژن دلیل اصلی خوردگی در خطوط تغذیه، منابع ذخیره آب داغ، بویلر و پمپ ها می باشد. این در حالی است که اگر آب تغذیه بویلر علاوه بر اکسیژن دارای کربن دی اکسید نیز باشد، آنگاه PH آب کاهش یافته و خاصیت اسیدی به آب داده می شود، که این آب اسیدی موجبات سرعت در خوردگی آهن می شود.

دی اریتورها برای پایین آوردن میزان اکسیژن حتی تا 20 ppmیا کمتر از آن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اولین مرحله در جدا سازی گازهای اضافی از آب تغذیه بویلرها، گرم کردن این آب می‌باشد تا اکسیژن از آن خارج گردد.

همان‌طور که می‌دانید میزان حضور گازهای محلول در آب با دما رابطه‌ی معکوس دارد، یعنی هر چه دمای آب بالاتر رود میزان اکسیژن موجود کمتر می‌گردد. به طور معمول منابع تامین آب بویلر در درجه حرارت 85 تا 90 درجه عمل می‌کنند تا میزان اکسیژن موجود در آب را به 2 میلی گرم در یک لیتر کاهش دهد.

در صورت استفاده از دی اریتورها در فشار اتمسفر یا در خلاء، نمی توان دمای آن را بیش از حد بالا برد چون احتمال تبخیر آب و وقوع پدیده ی کاویتاسیون در پمپ ها بالا می رود. معمولاً برای غلبه بر این مشکل دی اریتورها را در ارتفاعی بالا تر از پمپ‌های تغذیه قرار می‌دهند و به سراغ دی اریتور های تحت فشار می روند.

دی اریتور ها در فشار اتمسفر به دلیل این مشکلات، تنها توان جداسازی مقداری از اکسیژن نامحلول در آب را دارند مابقی اکسیژن موجود در آب را باید با اضافه کردن مواد شیمیایی مانند سدیم سولفات و هیدرازین از بین برد. در نقاطی که نباید مواد شیمیایی به آب اضافه گردد از دی اریتورهای تحت فشار استفاده می‌گردد تا بتوان اکسیژن را تا حد لازم از آب تغذیه خارج کرد.

دی اریتور ها را می توان در کل به سه دسته تقسیم بندی کرد:

دی اریتور های تحت خلا (دمای آب تا 82 درجه سانتی گراد)
دی اریتور های اتمسفریک (دمای آب تا 100 درجه سانتی گراد)

دی اریتور های تحت فشار (دمای آب تا 105 درجه سانتی گراد)

علل کاربرد دی اریتور:

وجود گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن در آبهای تصفیه شده مورد مصرف در دیگهای بخار واحدهای صنعتی و مسکونی سبب ایجاد ضایعات زیر می گردد:

1- اکسیژن موجود در آب مصرفی دیگهای بخار در حد فاصل فاز مایع و فاز بخار باعث ایجاد حفره های موضعی (Pitting) می گردد که انفجار حفره ها یکی از عوامل آسیب دیدگی دیگهای بخار می باشد.

2- وجود گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن علاوه بر ایجاد خوردگی در لوله های برگشت (کندانس)، عامل ایجاد پدیده کویتاسیون در پمپها می باشند که این پدیده باعث ایجاد خوردگی پره های پمپها می گردد.

3- در فرآیندهایی که از بخار آب به منظور بوزدایی (Stripping) استفاده می شود، وجود اکسیژن نه تنها عامل بوزدایی را مختل می سازد بلکه در اثر اکسیداسیون، در محصول ایجاد بو خواهد نمود. (نظير فرآیند تولید روغن نباتی(

4- به منظور جلوگیری از ایجاد شوک حرارتی دردیگهای بخار، افزایش درجه حرارت آب ورود به دیگ بخار تا محدوده نقطه جوش بسیار حائز اهمیت می باشد.

در دستگاه دی اریتور علاوه بر حذف گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن از آب، درجه حرارت به نحو مطلوب افزایش می یابد.

مهمترین مزایای این دستگاه عبارت است از:

الف- به لحاظ جداسازی گاز از آب در ستون جداکننده، اختلاط بخار با آب ذخیره شده در مخزن دی اریتور صورت نمی پذیرد.

ب – استفاده از مبدل حرارتی جریان مخالف در ستون جداکننده در مقایسه با نمونه های مشابه از نقطه نظر اقتصادی کاملاً مقرون به صرفه می باشد.

ج – اطلاعات جمع آوری شده از واحدهای نصب شده، نشانگر کارآیی بالای این سیستم در مقایسه با نمونه های مشابه و حذف کامل گازهای مضر از آب می باشد.