מחזור מים ואמצעי טיפול
אספקת מים מטוהרים היא חיוניות לפיתוח התעשייה. כמויות עצומות נדרשות לקירור של מוצרים וציוד, לצרכי תהליך, להזנת דוודים, ולאספקת מים ראויה לשתייה ותברואה.
מחזור מים תעשייתי הינו חלק קטן בהתחשב במחזור המים הפלנטרי של כדור הארץ, כמות של מים על פני כדור הארץ ממוחזרת על בסיס יומי בתהליך טבעי ומסובך מאוד אשר מספק שימוש חוזר של המים. מחזור זה של מים שמכונה "המחזור ההידרולוגי" . אידוי תחת ההשפעה של אור שמש אשר הופך את המים מנוזל לגז.
המים עלולים להתעבות בעננים כאשר הטמפרטורה באטמוספרה העליונה יורדת . רוח נושא את המים על פני מרחקים גדולים לפני שחרורם בצורה כלשהי של משקעים. משקעים אשר יורדים לאדמה סופגים גזים מהסביבה. זוהי הסיבה העיקרית לגשם ושלג חומצי. מים כמים טהורים ממס (H20) הוא חסר צבע, חסר טעם, חסר ריח ומורכב ממימן וחמצן.
מאחר שמים הופכים מזוהמים על ידי החומרים שאיתם באים במגע, הם אינם זמינים לשימוש הן בתעשייה והן לצרכן הסופי. במידה מסוימת, מים יכולים להמיס כל חומר טבעי על פני כדור הארץ. בגלל תכונה זו, מים זכו לכינוי "ממס אוניברסלי." למרות שמועיל לאנושות, כוח כושר הפירעון של מים יכול להוות איום גדול לציוד תעשייתי. תגובת קורוזיה גורמת לפירוק איטי של מתכות במים. תגובת תצהיר, אשר נוצרות על משטחי מעבר חום, מהוות שינוי בכוח כושר של החלפת חום. השליטה בקורוזיה היא מוקד עיקרי של טכנולוגיה לטיפול במים.
זיהומי מים
זיהומי מים כוללים מוצקים מומסים בעיקר סידן ביקרבונט, במי ים נתרן כלורי הינו המומס המרבי. מוצקים מרחפים הם חומרים שהם לא לגמרי מומסים במים ונמצאים כחלקיקים.
סוגי זיהום במים ואמצעי הטיפול בהם
זרימת המים על פני שטח של כדור הארץ, הן מגשם והן משלג אשר נמס, מגיעים אל מקורות מים שונים, לאגמים, נחלים, בארות, בסופו של דבר חוזרים לים, כשסיימו את השלב עיקרי של המחזור ההידרולוגי. בדרכם לים מים סופגים חלקיקים שונים והופכים לעשירים יותר במומסים המוצגים בטבלה מעלה.
שם מומס
נוסחה כימית בעיות אמצעי טיפול
PH ריכוז יוני מימ
PH נמוך יגרום להתפתחות קורוזיה ניתן לעלות PH על ידי חומרים בסיסיים
ניתן להורידPH על ידי חומרים חומציים
קשיות כלליתCaCO3
קשיות גבוה תיצור משקעים של אבנית בתהליכי החלפת חום,
במגדלי קירור, בדודי קיטור, במחליפי חום, צנרת ועוד.
ריכוך מים על ידי שרפים, על ידי כימיקלים, תהליך אוסמוזה הפוכה.
אלקליניטי רמה גבוה תשפיע על התפתחות קורוזיה, בשילוב עם סידן תגרום למשקעי אבנית[ריכוך בשרף אניוני, טיפול בחומצה
עכירות אין נוסחה מים עכורים לרוב נושאי בקטריות, מפריות בתהליכים שונים.
קאגולציה ופילטרציה כלוריד מגביר את אופן הקורוזיביות במים תהליך אוסמוזה הפוכה, אלקטרוליסיס פלואוריד לא משמעותי בתעשייה, לאדם יכול לגרום לריקבון שיניים ופגיע בעצמות ספיחה עם מגנזיום הידרוקסיד, סידן זרחתי ברזלFe2+ (ferrous) Fe3+ (ferric)גורם להתפתחות קורוזיה, מפריע בתהליכי יצור רבים col קאגולציה ופילטרציה, ריכוך מים על ידי שרפים קטיונים, אהרציה, כימיקלים לנטרול ברזל.
חומציות H2SO4 , HCI קורוזיה נטרול על ידי חומרים בסיסיים ניטרת NO3רעיל לאדם ויכול לגרום לירידה של המוגלובין בדם, בתהליכים תעשייתיים יהפוך למשקעים מוצקים תהליך אוסמוזה הפוכה, אלקטרוליסיס סיליקה SiO2 פוגע בהחלפת חום במערכות קירור מים, ומערכות קיטור ריכוך בשרף אניוני, תהליך אוסמוזה הפוכה
מגנזיום Mn2+גורם להתפתחות קורוזיה, מפריע בתהליכי יצור רבים קאגולציה ופילטרציה, ריכוך מים על ידי שרפים קטיונים, אהרציה סודיום Na+ משקעים מוצקים: בשילוב עם OH-, גורם לקורוזיה בדודים בתנאים מסוימים תהליך אוסמוזה הפוכה, אלקטרוליסיס קרבון דיאוקסיד CO2 קורוזיה בקווי מים וקיטור נטרול על ידי חומרים בסיסיים, הארצייה, דהארצייה. אלומיניום AI3+ פוגע בתהליכי חימום סינון וטהור משופר חמצן O2co קורוזיה בכל הקווים התעשייתיים, במגדלי קירור, דודי קיטור, מכונות, צנרת, ועוד . דהארציה, סודיום סולפיט, אינגיביטור קורוזיה.
אמוניה NH3 קורוזיה חזקה בנחושת ואבץ דהארציה, כלורינציה, ריכוך קטיוני עם הידרוגן צהוליט הידרוגן סולפיד H2Sקורוזיה הארציה, ריכוך אניוני חזק, כלורינציה סולפט SO42- יצירת סידן גופרתי תהליך אוסמוזה הפוכה, אלקטרוליסיס מומסים מוצקים מתייחס לסכום הכולל של חומר מומס, גורם להקצפה בדודים, יוצר התנגדות ופוגע בתהליכי חימום ריכוך קטיוני, תהליך אוסמוזה הפוכה, אלקטרוליסיס מוצקים מרחפים מתייחס לחומר שלא נמס, פוגע בעיקר בציוד החלפת חום, כמו כן גם בתהליך החלפת חום קאגולציה, פילטרציה, סינון חול סה"כ מוצקים מתייחס לסכום של מוצקים מומסים ומרחפים. ריכוך קטיוני, תהליך אוסמוזה הפוכה, אלקטרוליסיס, קאגולציה, פילטרציה, סינון חול.
זיהום ביולוגי במים
השילוב של חמצן, חומרי מזון אורגניים דלפו מהשטח, ואור שמש תומך במגוון רחב של צורות חיים במים, כולל אצות, פטריות, חיידקים, סרטנים קטנים, ודגים.
התפתחות של מיקרואורגניזמים במים בתעשייה יכולה להוביל לבעיות כגון מחלות מסוכנות, בעיות בתהליכים תעשייתיים שונים.
המאפיינים הפיזיים וכימיים של זיהום מים עלולים להשתנות במידה ניכרת לאורך זמן. הם משתנים בעיקר מעונות השנה עקב מזג אויר כזה או אחר. משתמשים תעשייתיים חייבים לקחת בחשבון את שינוי מאפייני מים בעיקר מאפיינים ביולוגיים, מכיוון שמאפיינים פיסיים לא משתנים בצורה דרסטית בזכות רשויות המים בארץ אשר דואגים לתחנות התפלת מי ים , תחנות טיהור ועוד .
בעיות מזיהום ביולוגי במים בתעשייה. זיהום ביולוגי יכול להשפיע על רוב תהליכים תעשייתיים, כל קו יצור יכול להיפגע באופן ישיר מזיהום ביולוגי במים.
תעשיית מזון חייבת לעבוד בדרישות מרביות על מנת למנוע כל זיהום ביולוגי במים.
