ما هي المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) ولماذا هي مهمة في معالجة المياه؟

جودة المياه بالغة الأهمية للتطبيقات الصناعية والتجارية والسكنية. ومن أهم معايير معالجة المياه إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS). ويمكن أن تؤثر مستويات TDS العالية على طعم المياه، وكفاءة العمليات الصناعية، والترسبات، والتآكل في أنظمة معالجة المياه. ويُعد فهم إجمالي المواد الصلبة الذائبة، وكيفية قياسها، وأفضل طرق خفضها، أمرًا أساسيًا للحصول على مياه نقية عالية الجودة.

في هذه المقالة، سنغطي:

• ما هي المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS)
• كيف يؤثر TDS على جودة المياه
• طرق قياس المواد الصلبة الذائبة الكلية
• أفضل تقنيات معالجة المياه لتقليل المواد الصلبة الذائبة
• تطبيقات الصناعة حيث يكون مراقبة المواد الصلبة الذائبة أمرًا بالغ الأهمية

ما هو إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS)؟

تشير المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) إلى كمية المواد المذابة في الماء، بما في ذلك المعادن والأملاح والمعادن والمواد العضوية. تُقاس المواد الصلبة الذائبة الكلية بوحدة جزء في المليون (ppm) أو مليغرام لكل لتر (mg/L).

تتضمن مكونات TDS الشائعة ما يلي: 

• الكالسيوم (Ca²⁺) – يساهم في تراكم الترسبات في الأنابيب والمعدات
• المغنيسيوم (Mg²⁺) – يسبب صلابة المياه وتكوين الترسبات
• الصوديوم (Na⁺) – يمكن أن تؤثر المستويات العالية منه على الطعم والصحة
• الكلوريد (Cl⁻) – يساهم في التآكل في خطوط الأنابيب
• الكبريتات (SO₄²⁻) – يمكن أن تسبب طعمًا مرًا وتكسيرًا
• المعادن الثقيلة (الحديد والرصاص والنحاس وما إلى ذلك) – الملوثات السامة التي تتطلب الإزالة

لماذا يهم TDS؟

تؤثر مستويات المواد الصلبة الذائبة (TDS) على طعم الماء وصحته وأدائه الصناعي. قد تحتاج المياه إلى معالجة حسب تركيز المواد الصلبة الذائبة (TDS).

 TDS المثالي لمياه الشرب: أقل من 300 جزء في المليون

حد المواد الصلبة الذائبة الكلية للاستخدام الصناعي: يختلف حسب التطبيق (على سبيل المثال، الغلايات <50 جزء في المليون، أبراج التبريد <500 جزء في المليون)

كيفية قياس المواد الصلبة الذائبة في الماء؟

يمكن قياس TDS باستخدام الطرق التالية:

1️⃣ جهاز قياس المواد الصلبة الذائبة الرقمي

• محمول وسهل الاستخدام
• يوفر قراءات فورية بالجزء في المليون
• مثالي للاستخدام المنزلي والتجاري والصناعي

2️⃣ طريقة التوصيل الكهربائي (EC)

• يقيس موصلية الماء، والتي ترتبط بـ TDS
• يستخدم في المختبرات والمنشآت الصناعية

3️⃣ الطريقة الوزنية (الاختبارات المعملية)

• الأكثر دقة ولكن يتطلب معدات متخصصة
• تستخدم لأغراض البحث والتطبيقات عالية الدقة

تأثيرات المواد الصلبة الذائبة العالية على أنظمة معالجة المياه

تؤثر مستويات المواد الصلبة الذائبة العالية سلبًا على عمليات معالجة المياه. تشمل المشاكل الناجمة عن ارتفاع المواد الصلبة الذائبة ما يلي:

• الترسبات والأوساخ: تترسب المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم داخل الأنابيب والأغشية، مما يقلل من الكفاءة.
• تآكل المعدات: يمكن أن تؤدي المستويات العالية من الكلوريد والكبريتات إلى إتلاف الأنابيب والغلايات والمبادلات الحرارية.
• طعم ورائحة سيئان: غالبًا ما يكون للماء الذي يحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة طعم مالح أو مرير أو معدني.
• انخفاض الكفاءة في التطبيقات الصناعية: تتطلب الغلايات وأبراج التبريد وأنظمة التناضح العكسي مياهًا ذات نسبة منخفضة من المواد الصلبة الذائبة الكلية للتشغيل الأمثل.

كيفية تقليل المواد الصلبة الذائبة في الماء؟

هناك عدة طرق فعالة لمعالجة المياه لإزالة المواد الصلبة الذائبة:

1️⃣ التناضح العكسي (RO) – الأفضل لإزالة المواد الصلبة الذائبة (TDS)

•  يزيل ما يصل إلى 99% من المواد الصلبة المذابة
• مثالي لمياه الشرب والاستخدام الصناعي وتحلية المياه
• شائع في مرشحات التناضح العكسي السكنية، ومحطات التناضح العكسي الصناعية، وتحلية مياه البحر

2️⃣ التقطير

•  تسخين الماء لتبخيره وإزالة الشوائب
• ينتج مياه نقية للغاية
• يستخدم في المستحضرات الصيدلانية والمختبرات

3️⃣ إزالة الأيونات (DI) / التبادل الأيوني

• يزيل الأيونات المشحونة مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والكلوريد
• يستخدم بشكل شائع في تطبيقات مياه تغذية الغلايات والمياه فائقة النقاء

4️⃣ ترشيح الكربون المنشط (لتحسين الطعم)

• يمتص الملوثات العضوية والكلور
• لا يزيل الأملاح المذابة ولكنه يحسن طعم الماء

تقليل المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) لتطبيقات مختلفة

تنقية مياه الشرب

• الحل: التناضح العكسي أو التقطير
• الهدف TDS: أقل من 300 جزء في المليون
• السبب: تحسين الطعم وإزالة الملوثات

معالجة المياه الصناعية

• الحل: التناضح العكسي + إزالة الأيونات (أنظمة التناضح العكسي/إزالة الأيونات)
• الهدف TDS: أقل من 50 جزء في المليون
• السبب: يمنع التوسع ويضمن كفاءة عالية

 تحلية مياه البحر

• الحل: التناضح العكسي لمياه البحر (SWRO)
• الهدف TDS: أقل من 500 جزء في المليون
• السبب: تحويل مياه البحر (TDS ~35000 جزء في المليون) إلى مياه عذبة

 معالجة مياه تغذية الغلايات

• الحل: التناضح العكسي + التليين
• الهدف TDS: أقل من 20 جزء في المليون
• السبب: يمنع الترسب والتلف في الغلايات ذات الضغط العالي

الأفكار النهائية: لماذا يعد مراقبة المواد الصلبة الذائبة أمرًا ضروريًا

• تؤثر المواد الصلبة الذائبة بشكل مباشر على جودة المياه وطعمها وأدائها الصناعي.
• يؤدي ارتفاع المواد الصلبة الذائبة إلى تراكم الترسبات والأوساخ والتآكل في أنظمة المياه.
• تعتبر تقنية التناضح العكسي (RO) هي التقنية الأكثر فعالية لتقليل المواد الصلبة الذائبة.
• يساعد قياس المواد الصلبة الذائبة (TDS) بشكل منتظم في اختيار عملية معالجة المياه المناسبة.

من خلال الحفاظ على مستويات المواد الصلبة الذائبة الصحيحة، يمكن للصناعات والأسر ضمان استخدام المياه بشكل آمن ونظيف وفعال.