آب شیرین کن صنعتی اصطلاحاً به دستگاهی گفته می‌شود که غالباً با روش اسمز معکوس (Reverse Osmosis: RO) اقدام به جداسازی انواع رسوبات، املاح، آلاینده ها و نمک از آبهای دریاها و اقیانوسها، رودخانه ها، چاهها و سایر منابع آبی غیر قابل شرب می نماید. در اصطلاح عمومی، این فرایند تحت عنوان شیرین کردن آبهای شور یا آب دریاها نیز نامیده می شود. آبی که از خروجی چنین دستگاهی حاصل می‌شود، کاملاً قابل شرب خواهد بود. حال اگر چنانچه حجم آب تصفیه شده یا شیرین شده یک دستگاه از 5 متر مکعب در 24 ساعت فراتر باشد، آن را می توان یک دستگاه آب شیرین‌کن صنعتی قلمداد کرد. البته آب شیرین‌کن صنعتی فقط مصرف شرب نداشته و مصارف دیگری اعم از کشاورزی، صنعتی و … نیز دارد که در ادامه بدان خواهیم پرداخت.
تصفیه آب صنعتی
شیرین کردن یا به اصطلاح تصفیه آبهای آلوده، شور و غیر قابل شرب است به نحوی که قابلیت استفاده در مصارف شرب و خانگی، کشاورزی، صنایع غذایی و پزشکی، صنایع دام و طیور، پرورش ماهی و… داشته باشد. دستگاههایی که قابلیت تصفیه آب در حجم‌هایی بالاتر از 2000 گالن در یک شبانه روز داشته باشند، اصطلاحاً در رده تصفیه آب صنعتی تعریف می‌شوند که در ادامه با تفصیل بیشتری به آنها خواهیم پرداخت.
فرایند اسمز معکوس چیست؟
در طبیعت فرایندی وجود دارد که طی آن آب شیرین بطور طبیعی بسمت شور شدن میل پیدا می‌کند. بعنوان مثال در زمینهای کشاورزی، در اثر آبیاری‌های مکرر، آبها و به تبع آن، خاکها کم کم شور می‌شوند که برای جلوگیری از شوری خاک معمولاً زهکشی انجام می‌شود. حال اگر فرایند فوق الذکر را معکوس کنیم بطوریکه آب شور، تحت فشار، یونها و املاح خود را از دست بدهد و به آب شیرین تبدیل شود، آنگاه فرایند مذکور را اسمز معکوس می‌نامند. بنابراین، اسمز معکوس فرایندی فیزیکی است که طی آن آب خام یا ناخالص به دو بخش تقسیم می‌شود: آب خالص یا شیرین و آب ناخالص یا غلیظ شده یا شور و دارای املاح بسیار.
فرایند اسمز معکوس: اسمز معکوس در حقیقت پیشرفته‌ترین روش شیرین کردن آبهای شور است. در این روش که اصطلاحاً آب شیرین‌کن غشائی هم نامیده می‌شود، یک یا چند ممبرن (غشاء یا صافی) متخلخل با منافذی در حد نانو در مسیر جریان آب قرار داده می‌شود. از آنجا که مولکولهای آب بسیار کوچک هستند، لذا از این غشاء عبور می‌نمایند در صورتیکه مولکولهای نمک و سایر املاح درشت‌تر بوده و نمی‌توانند از غشاء مذکور عبور نمایند. نتیجتاً در آنسوی غشاء دارای آب خالص و در این سو، دارای آب تغلیط شده با انواع املاح خواهیم بود. غشاء یا فیلتر در اثر استفاده مکرر، پر شده و نیاز به شستشو با آب یا مواد شیمیایی پیدا می‌کند. البته بسته به میزان املاح موجود در آب، سالانه بین 1 تا 2 بار باید نسبت به تعویض فیلترها اقدام نمود. در مواردی که املاح و ناخالصی‌های آب نسبتاً زیاد باشد، باید طی فرایند پیش‌تصفیه و از طریق تجهیزات مختلفی چون اولترا فیلتراسیون، فیلتر کربنی و فیلتر شنی، بخش مهمی از ناخالصی‌های آب را از آن بگیریم. در برخی سیستمها، جریان برق خفیفی نیز به آب ناخالص داده می‌شود تا الکترونهای آزاد با یون‌های مثبت واکنش نشان داده و در نتیجه، مولکولهای نمک آب حجم بزرگتری پیدا کنند و نتوانند تحت هیچ شرایط از غشاء عبور ننمایند.
انواع دستگاه آب شیرین کن
آب شیرین‌کن‌ها بسته به نوع مصرف و حجم عملکردشان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند.
الف) از نظر نوع مصرف
از نظر نوع مصرف آب می‌توان دستگاههای آب شیرین کن را به گونه‌های زیر طبقه‌بندی کرد:
آب شیرین کن های شربی
این دستگاهها که عموماً دستگاههای تصفیه آب خانگی هم نامیده می‌شوند، با هدف تولید آب خالص قابل شرب تولید می‌شوند. در این دستگاهها تعدادی فیلتر جهت پیش‌تصفیه، یک پمپ جهت اعمال فشار بر جریان آب، فیلتر یا غشاء نانوئی، و یک مخزن آنتی باکتریال تعبیه شده است. این دستگاهها غالباً در انواع ایستاده، رومیزی و زیر سینکی (جهت آشپزخانه) طراحی و ارائه شده‌اند. در مواردی که حجم نیاز مصرفی زیاد باشد (مثلا ادارات یا مجتمع‌های مسکونی یا هتل‌ها و…)، آب شیرین‌کن های مذکور در اندازه صنعتی طراحی و تولید می‌شوند.
آب شیرین کن های کشاورزی
در این نوع دستگاهها، حساسیت اصلی روی کنترل و کاهش میزان شوری آب متمرکز است و بحث آنتی باکتریال بودن مطرح نیست. این دستگاهها عمدتاً در مناطقی که آب کشاورزی منطقه دارای شوری زیادی است مورد استفاده قرار می‌گیرند و به ویژه با گلخانه‌هایی که سیستم آبیاری قطره‌ای دارند، تناسب دارد.
ب) از نظر حجم عملکرد
آب شیرین کن های خانگی
این مجموعه از دستگاهها در طول 24 ساعت، کمتر از 200 گالن (یعنی 757 لیتر یا 0.757 مترمکعب) آب خالص تولید می‌نمایند.
آب شیرین کن های نیمه صنعتی
ظرفیت این دستگاهها چیزی مابین خانگی و صنعتی است بطوریکه روزانه مابین 200 گالن تا 2000 گالن (یعنی 7570 لیتر یا 7.570 مترمکعب)
آب شیرین کن صنعتی
این نوع دستگاهها در طول یک شبانه روز بیش از 2000 گالن آب تصفیه شده تولید می‌نمایند. با توجه به سطح استاندارد بالای این نوع دستگاهها، در مراکز مهم و حساس از قبیل صنایع داروسازی، پرورش ماهی و… بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ج) از نظر منبع تامین انرژی
آب شیرین کن های صنعتی از حیث منبع تامین انرژی به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
آب شیرین کن های برقی
این دسته از دستگاهها، برای تامین فشار و نیز وارد کردن جریان خفیف برق به آب (جهت ایجاد واکنش بین یونها و الکترونهای آزاد) به نیروی برق نیاز دارند.
آب شیرین کن های خورشیدی
در آب شیرین کن های خورشیدی، هم تامین گرما و هم تامین برق مورد نیاز سیستم، از طریق انرژی خورشیدی بدست می‌آید.
آب شیرین کن های هسته‌ای
در این گروه از آب شیرین‌کن‌ها نیز منبع تامین از طریق انرژی هسته‌ای صورت می‌پذیرد. این سیستمها فقط در مراکز هسته‌ای کاربرد دارند.
ظرفیت آب شیرین‌کن صنعتی
همانگونه که پیشتر نیز گفته شد، ظرفیت آب شیرین‌کن صنعتی از حداقل 7 مترمکعب به بالا را شامل می‌گردد. برای طراحی و ساخت بزرگترین آب شیرین‌کن نمی‌توان سقفی در نظر گرفت، چرا که به هر مقیاسی امکان طراحی و ساخت وجود دارد. تاکنون بزرگترین مجموعه آب شیرین‌کن جهان در امریکا تحت عنوان جیمز دبلیو جاردین با ظرفیت 1 میلیون گالن در روز ساخته شده است.
قیمت دستگاه آب شیرین کن صنعتی
قیمت دستگاههای آب شیرین‌کن بسته به نوع، ظرفیت و برند آنها متفاوت است. در بازار فعلی ایران قیمت این دستگاهها حداقل چیزی حدود 100 میلیون تومان (با ظرفیت 10 متر مکعب) به بالا می‌باشند. از آنجا که میزان ظرفیت دستگاه تاثیر فاحشی بر قیمت آن دارد، لذا تعیین حداکثر قیمت ممکن نمی‌باشد و بسته به ظرفیت تعیین می‌گردد. ضمناً با توجه به نوسانات قیمتی بازار هم امکان تعیین قیمتهای ثابت تقریباً غیرممکن است.
قیمت آب شیرین کن اسمز معکوس
آب شیرین‌کن‌های اسمزی معکوس امروزه از بالاترین تکنولوژی موجود بهره می‌برند. این دستگاهها با بالاترین کیفیت ممکن اقدام به تصفیه آب می‌نمایند. قیمت این دستگاهها به موارد متعددی بستگی دارد از جمله شرکت سازنده، ظرفیت آن و نوع آن. انواع خانگی این دستگاهها طبیعتاً ارزانتر از انواع نیمه صنعتی و صنعتی هستند. در انواع خانگی این دستگاهها، بهترین برندها شامل، سافت واتر hajibashi-x800، سی سی کا، آکواپرو، آکوا اسپرینگ SF3800 & 4600 &4800، آکوا پیورست RO-SW600، لابستر RO-Stage0602 و Alkalin. قیمت این دستگاهها مانند قیمت هر کالای دیگری در ایران، دستخوش نوسانات روزانه است. قیمت این دستگاهها با توجه به آخرین نرخها و بسته به برندشان، چیزی مابین 2500000 تومان تا 7500000 تومان متفاوت می باشد.
آب شیرین‌کن کشاورزی دست دوم
امروزه به دلیل کمبود آب کشاورزی و افت آبهای زیر زمینی، امکان کشت و زرع با چالشهای بسیاری روبروست. در مقطع فعلی، بنظر می‌رسد که استفاده از آبهای دریاها و یا آبهای شوری که قبلاً امکان استفاده کشاورزی نداشتند، راهکار بسیار مناسبی در برخی از مناطق باشد. به همین منظور، دستگاههای آب شیرین‌کن کشاورزی می‌توانند بسیار کمک‌کننده باشند. از آنجا که خریداری آب شیرین‌کن‌های کشاورزی در مقیاس صنعتی برای همگان ممکن است میسر نباشد، لذا آب شیرین‌کن‌های کشاورزی دست دوم می‌تواند گزینه بسیار مناسبی برای این قبیل افراد باشد. از نظر قیمتی، این قبیل دستگاهها نصف تا یک‌سوم قیمت دستگاههای مشابه نو هستند.
نکات مهم در خرید آب شیرین کن کشاورزی
از نکات قابل توجهی که هنگام خرید آب شیرین‌کن‌های کشاورزی دست دوم باید لحاظ شوند، می‌توان به موارد زیر اشاره گرد:
1. ابتدا مشخص کنید که به چه حجم آب کشاورزی نیاز دارید و بر اساس نیاز خود، دستگاهی با ظرفیت مناسب خریداری نمائید.
2. آب ناخالصی که قرار است توسط دستگاه تصفیه شود را آنالیز نمائید. زیرا هر دستگاهی ویژگیهیا خاص خود را دارد و ممکن است آب ورودی شما به دستگاه ممکن دارای سختی یا املاحی خاصی باشد که آن دستگاه قادر به تصفیه آنها نباشد.
3. دستگاه را حتماً توسط یک متخصص فنی ارزیابی فنی نمائید و از سلامت قطعات و بخشهای مختلف آن بویژه ممبرین‌ها (فیلترها)، پمپ‌ها و پیش فیلترها اطمینان حاصل کنید. بعضاً شرکتهای تولیدکننده خودشان دارای دستگاههای دست دومی هستند که آنها را نوسازی کرده‌اند. طبیعتاً خرید این قبیل دستگاهها مطمئن‌تر می‌باشد.
آب شیرین‌کن نیمه صنعتی
بطوریکه قبلاً هم گفته شد، آب شیرین‌کن های نیمه صنعتی دارای ظرفیتی بین 200 تا 2000 گالن در روز هستند. این قبیل دستگاهها با توجه به ظرفیت و کیفیت قابل قبولی که دارند، بسیار مناسب ادارات، مجتمع‌های مسکونی، هتل‌ها و کلاً مراکز هستند که جمعیت نسبتاً زیادی دارند. این دستگاهها همانند انواع خانگی، قادر به حذف 99 درصد از آلودگی‌های شیمیائی و میکروبی هستند.
تصفیه آب نیمه صنعتی
تصفیه آب نیمه صنعتی در حقیقت نام دیگری است برای همان دستگاههای آب شیرین‌کن صنعتی که در ظرفیتی مابین 200 تا 2000 گالن در یک شبانه روز قادر به تامین آب خالص هستند. این تفاوت نام احتمالاً در برخی موارد بمنظور مشخص کردن محل مصرف آب تولیدی آنها بکار می‌رود به اینصورت که آب شیرین‌کن‌های صنعتی در مصارف شرب و تصفیه آب نیمه صنعتی در مصارف غیرشربی بکار بروند. اما بطور کلی و در اکثر قریب به اتفاق متون، هر دو به یک معنی بکار رفته‌اند.