فیلترهای آب الکتریکی و مغناطیسی

اطلاعات فیلترهای آب الکتریکی و مغناطیسی

نمایش تمام سازندگان فیلترهای آب الکتریکی و مغناطیسی

فیلترهای آب الکتریکی و مغناطیسی از میدان های الکتریکی و مغناطیسی و انرژی برای تصفیه آب و فاضلاب استفاده می کنند. درمان الکتریکی آب، یون های دارای بار مخالف را مجبور می کند تا در جهت مخالف حرکت کنند. این باعث ایجاد برخورد می شود که منجر به تشکیل هسته های میکروسکوپی می شود. به نوبه خود، این هسته ها باعث رسوب کربنات کلسیم در آب می شوند. تصفیه الکترومغناطیسی آب را از یک میدان مغناطیسی متغیر عبور می دهد. این میدان خواص الکتریکی آب را تغییر می دهد و تجمعات یا خوشه هایی از مولکول های آب را جدا می کند. به این ترتیب می توان از تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب برقی و الکترومغناطیسی برای بهبود ظرفیت املاح آب استفاده کرد.

ویژگی ها

در اینجا حقایقی از شیمی پایه در مورد محلول ها آورده شده است. مواد یا املاح که واقعاً در یک حلال حل می شوند را نمی توان با هیچ روش مکانیکی معمولی فیلتر کرد. این به این دلیل است که املاح تا سطح مولکولی خود در حلال تجزیه می شود. نمک طعام کلاسیک یا نمک خوراکی معمولی حل شده در آب را به عنوان مثال در نظر بگیرید. همانطور که املاح یا نمک در آب حل می شود، حلال آب نمک را به یون های مثبت کوچکتر Na + سدیم و یون های کلر - کلر بسیار بزرگتر تجزیه می کند. یون‌های غیرفلزی بزرگ‌تر هستند، زیرا تمام الکترون‌های پوسته بیرونی‌شان به علاوه بیشتر است، در حالی که یون‌های فلزی تمام الکترون‌های پوسته بیرونی خود را از دست می‌دهند. اما این تفاوت‌ها در اندازه بی‌اهمیت هستند، زیرا هر دو یون بسیار کوچک هستند و نمی‌توانند توسط فیلتری که به مولکول آب نیز اجازه عبور می‌دهد، گرفتار شوند. حتی ترکیبات آلی، مانند قندها و الکل های خاص، تا سطح مولکولی خود حل می شوند، به جز اینکه مولکول های آنها در کنار هم می مانند. این مولکول ها مانند نمک های معدنی که به یون های جداگانه تجزیه می شوند، تجزیه نمی شوند.

مشخصات

فیلترهای الکتریکی ساده فقط از میدان های الکتریکی بار استاتیک با انرژی DC برای جذب یون ها استفاده می کنند: یون های مثبت به صفحات منفی و بالعکس. معمولاً یون‌های مثبت دارای فلزی مانند Na+ هستند. آنها به طور گسترده در سیستم‌های آب خانگی آب سخت استفاده می‌شوند تا رسوب را در محل امنی ایجاد کنند و بقیه سیستم مانند شیرها و بخاری آب گرم را از پر شدن با رسوب معدنی دور نگه دارند. یکی دیگر از انواع این سیستم، داشتن آند قربانی یا قطب مثبت آن از یک فلز سبک مانند آلومینیوم یا روی و یک کاتد از یک فلز سنگین‌تر و پایدار مانند مس است. آند تجزیه می شود و فلز با یون غیرفلزی بزرگتر و منفی پیوند می یابد و آن ترکیب نمک جدید محلول در آب نخواهد بود. بنابراین ترکیبات معدنی از محلول رسوب می کنند و می توانند توسط یک فیلتر به دام بیفتند. تنها مشکل بزرگ این است که آند باید تعویض شود و کاتد باید مرتبا تمیز شود. سیستم‌های مشابهی برای محافظت از زنگ زدگی در خودروها استفاده می‌شوند زیرا از مقدار کمی جریان DC ولتاژ پایین استفاده می‌کنند.

کاربرد اصلی این فیلترهای آب الکتریکی و مغناطیسی در تهویه آب سخت برای استفاده در سیستم آب خانه، در سیستم‌های آب خانگی عمدتاً خوب یا در مناطقی است که آب شهری سخت است. عبارت آب سخت زمانی به وجود آمد که آب برخی منابع برای تولید کف به صابون بیشتری نسبت به آب سایر منابع نیاز داشت. آب هایی که به صابون بیشتری نیاز داشتند برای تمیز کردن «سخت تر» در نظر گرفته می شدند. مولکول‌هایی که آب را سخت می‌کنند، با بیشتر محلول‌های آبی متفاوت هستند، زیرا حلالیت آن با دماهای بالاتر کاهش می‌یابد. بنابراین لوله های آب گرم و آبگرمکن مناطق اصلی تجمع رسوب هستند زیرا کریستال ها در آب گرمتر سریعتر از محلول خارج می شوند.

انواع

سختی آب معیاری برای سنجش محتوای مواد معدنی محلول آن است. همانطور که آب از زمین نفوذ می کند، با مواد معدنی مانند سنگ آهک و دولومیت تماس می گیرد. در شرایط خاص، مقادیر کمی از این مواد معدنی در آب‌های زیرزمینی حل می‌شوند و آب «سخت» می‌شود. سختی آب با غلظت مواد معدنی محلول اندازه گیری می شود. رایج ترین مواد معدنی سختی کربنات ها و سولفات های منیزیم و کلسیم (MgSO 4 , CaSO 4 , MgCO 3 , CaCO 3 ) هستند. آب با غلظت معدنی سختی کل کمتر از حدود 17 قسمت در میلیون یا ppm، توسط انجمن کیفیت آب به عنوان "آب نرم" طبقه بندی می شود . غلظت آب "نسبتا سخت" بین 60 تا 120 پی پی ام است. آب "بسیار سخت" بیش از 180 ppm است.

به طور کلی، تصفیه آب الکترومغناطیسی از یک سیم پیچ برقی خارجی استفاده می کند که جریان های متناوب یا پالسی از آن عبور می کند. این فرآیند یک میدان الکترومغناطیسی در سیستم آب ایجاد می‌کند که یون‌های کلسیم را مجبور می‌کند تا کریستال‌های غیررسوب‌کننده کربنات کلسیم را برای شستشوی ایمن از طریق سیستم تشکیل دهند. آنها همچنین شکل کریستال ها را از دندریتی به حباب مانند تغییر می دهند. میدان فرکانس الکترومغناطیسی از رسانایی آب برای گسترش حفاظت در کل سیستم گردش استفاده می کند. بنابراین به جای اینکه مواد معدنی خود را به لوله ها، شیرها یا آبگرمکن ها بچسبانند، از سیستم عبور داده می شوند. بنابراین این سیستم ها واقعا آب را فیلتر نمی کنند، زیرا چیزی را حذف نمی کنند. آب هنوز همان سختی و مواد معدنی را دارد که از چاه بیرون می آمد. اما این فیلترها با کاهش رسوب آب سخت به صرفه جویی در لوله کشی کمک می کنند.

برنامه های کاربردی

یکی از کاربردهای اصلی فیلترهای مغناطیسی آب در کاربردهای ماشینکاری صنعتی است. معمولاً شامل فیلتر کردن جریان های آب خنک کننده است که برای خنک کردن قالب ها یا قطعات حساس ماشین ابزار استفاده می شود. فیلترها تراشه های فلزی کوچک را از جریان خنک کننده خارج می کنند و از آلوده شدن اقلام در حال خنک شدن جلوگیری می کنند. فیلترهای مشابه در کاربردهای مختلف روان کننده مانند گیربکس اتوماتیک استفاده می شود، اما این کاربردها بر پایه روغن هستند نه بر پایه آب.

برخی از سیستم های تصفیه فاضلاب از تصفیه الکتریکی برای تصفیه آب یا فاضلاب استفاده می کنند. به طور معمول، یک سیستم تصفیه فاضلاب شهری از یک فرآیند چند مرحله‌ای، عمدتاً مکانیکی و شیمیایی، برای بازسازی فاضلاب قبل از استفاده مجدد استفاده می‌کند. سیستم تصفیه فاضلاب همچنین مواد آلی، جامدات، مواد مغذی، ارگانیسم‌های بیماری‌زا و سایر آلاینده‌ها را با استفاده از روش‌های سنتی غیرالکترو مغناطیسی از فاضلاب حذف می‌کند. از آنجایی که این فیلترهای الکترومغناطیسی، در بهترین حالت، فقط تجمع مواد معدنی طبیعی و بی‌ضرر را کاهش می‌دهند، به نظر نمی‌رسد که برای تصفیه فاضلاب شهری که باکتری‌ها، میکروارگانیسم‌ها و ذرات موجود در مخلوط‌های سوسپانسیون ساده هستند، کاربرد واقعی نداشته باشند. مسائل اصلی مطمئناً، تشعشعات الکترومغناطیسی با فرکانس فوق العاده بالا، مانند امواج مایکروویو، و نور مرئی یا فرابنفش می توانند ضدعفونی کنند، اما آنها بخشی از این نوع فیلترها نیستند. آنها دارای فرکانس های بسیار بالاتر از این آهنرباهای الکتریکی هستند. بخشی از تصفیه فاضلاب این است که لجن کم آب را در معرض نور خورشید قرار دهید.  

موارد اصلی که از فیلترهای الکترومغناطیسی در تصفیه فاضلاب استفاده می شود، موارد خاص صنعتی است که در آن نمک های مضر فلزی محلول می توانند با جایگزینی کاتیون یا یون غیرفلزی منفی نمک با یونی که باعث رسوب فلز می شود، برای رسوب هدف قرار گیرند. به عنوان فلز نامحلول با قربانی کردن یک فلز نسبتا بی ضرر در یک آند الکتریکی قربانی. یا فلزات را می توان با داشتن میدان مغناطیسی با فرکانس و قدرت مناسب بازیابی کرد تا به جداسازی ترکیبات فلزی سنگین تر در مخلوط جریان زباله کمک کند. یا در برخی موارد پودر مغناطیسی یا آهن به جریان زباله اضافه می شود تا با مواد مورد نظر حذف شود. سپس، بعداً در پایین دست، ترکیب مغناطیسی یا آهنی جدید می تواند توسط میدان های مغناطیسی جدا شود.

عنصر ضد علم و تقلب در زمینه فیلتر الکترومغناطیسی وجود دارد. کلاهبرداری های واقعی زیادی وجود داشته است، عمدتاً در تجارت تهویه سیستم آب خانگی، اما محدود به آن بازار نیست. مطمئناً می توان گفت که فیلتر الکترومغناطیسی ادعاهای مطرح شده را برآورده نکرده است، اما مزایای واقعی، اگر نگوییم محدود، وجود دارد. اما این نوع از سیستم های فیلتراسیون برای مبارزه با میکروارگانیسم ها و اکثر ترکیبات آلی که تهدید اصلی برای سلامت انسان هستند، کاری انجام نمی دهند. در بهترین حالت، آنها به جلوگیری از رسوب آب سخت در سیستم های لوله کشی کمک می کنند و برخی از فلزات سنگین را در کاربردهای صنعتی تخصصی فیلتر می کنند. بنابراین باید مراقب ادعاهای گزاف تولیدکنندگان بود و تحقیقات مناسبی را که از نظر علمی معتبر است مطالعه کرد.

منبع

globalspec