ما هو التناضح العكسي؟
التناضح العكسي هو أسلوب يستخدم لفصل نسبة عالية من الملوثات من الماء عن طريق دفعه عبر غشاء شبه نافذ.
استمرت المشكلات المتعلقة بإنتاج المياه العذبة على مر التاريخ البشري. وقد أعاقت عدة عوامل مثل الموقع والملوثات ودرجة الحرارة والملوحة والمواد الصلبة الذائبة وغيرها توزيع المياه النظيفة في العديد من المناطق. ولحسن الحظ، قدم إدخال التناضح العكسي حلاً فعالاً لهذه المشكلة. هذه المقالة مخصصة لأولئك الذين ليس لديهم فهم واضح لمياه التناضح العكسي وستوضح أساسيات تقنية التناضح العكسي وتطبيقاتها.
تعمل تقنية التناضح العكسي من خلال استخدام تقنية الترشيح المتقدمة التي تزيل الأيونات الذائبة من الماء. التناضح هو قوة عنصرية تسحب الماء إلى الماء ذي المحتوى العالي من الملح. هذه عملية يتم من خلالها إزالة الأيونات الذائبة من الماء. يمكن التغلب على هذه القوة العنصرية بالضغط المطبق باستخدام المضخات والأغشية شبه النفاذة، والتي تدفع الماء عبر الغشاء وتصفي الملح الذائب من الماء.
فهم تعريف التناضح والتناضح العكسي للمياه؟
ما هي المكونات الأساسية لنظام التناضح العكسي؟
ما هي أنواع التطبيقات التجارية/الصناعية التي تخدمها أنظمة التناضح العكسي؟
ما هي أنواع مصادر المياه التي تعالجها تقنية التناضح العكسي؟
هل من الضروري إجراء تحليل للمياه؟
ما الذي يحدد المعالجات المسبقة الدقيقة لتناضح عكسي معين؟
هل تحتاج مياه التغذية إلى التليين بواسطة التناضح العكسي؟
فهم تعريف التناضح والتناضح العكسي للمياه؟
كيف يعمل نظام التناضح العكسي؟
يعمل التناضح العكسي على تصفية الملوثات غير المرغوب فيها، مثل البكتيريا والفيروسات والكائنات الدقيقة الأخرى، من الماء عن طريق ضغط الماء المُعالَج، مما يدفع المواد المائية عبر غشاء شبه نافذ. وخلال العملية، تُفصل الملوثات عن الماء وتُطرد، مما ينتج ماءً فائق النقاء.
تعمل عملية التناضح العكسي باستخدام مضخات عالية الضغط لرفع الضغط على الجانب المُركّز من نظام التناضح العكسي، ودفع المياه عبر غشاء (أغشية). إنها عملية معالجة مياه فعّالة للغاية، وتتطلب ضغطًا أعلى حسب إجمالي كمية الملوثات الموجودة في مياه التغذية.
يُطلق على المياه المُنقّاة، التي تُزال منها المواد الصلبة الذائبة، اسم “الماء المُنتَج” أو “الماء المُتغلغل”. ويُطلق على تيار الملوثات المُركّز المُتبقّي في المحلول الملحي اسم “الماء المُرفَض”، ويُصرّف في النهاية.
تكمن مسؤولية أغشية التناضح العكسي في ضمان ترشيح فعّال لجميع الأملاح والمعادن غير المرغوب فيها من مياه التغذية أثناء مرورها عبر النظام. تستطيع الأغشية من أفضل المُصنّعين (مثل Dupont Filmtec وHydranautics) إزالة ما يصل إلى 99% من المواد الصلبة الذائبة من مصدر المياه. لا يُرمى التيار المُرفَض دائمًا، بل يُمكن إعادة تدويره من خلال نظام التناضح العكسي للحفاظ على المياه.
عملية التناضح العكسي أشبه بطريقة الترشيح بالتدفق المتقاطع منها بالطريقة التقليدية. يُعدّ الترشيح بالتدفق المتقاطع أكثر فعاليةً لأنه يتكون من منفذين لتدفق المحلول لمعالجة تركيزات أعلى من الملوثات. يسمح تدفق الماء المتخلل والماء المركز في اتجاهين متعاكسين ببقاء سطح الغشاء نظيفًا ويقلل تراكم الملوثات بشكل كبير. تضمن طريقة الترشيح هذه عمرًا أطول للنظام ومكوناته، وتقلل الحاجة إلى تنظيف الغشاء.
بعد أن عرفنا آلية عمل التناضح العكسي، لنأخذ ذلك ونطبقه على نظام TWRO أو BWRO حقيقي وعامل. لو كان يحتاج فقط إلى الأغشية والمضخة، لما كان ضخمًا جدًا، أليس كذلك؟
إليكم عملية التناضح العكسي كاملةً، بما في ذلك المعالجة المسبقة واللاحقة اللازمة عادةً للمياه شديدة التلوث:
أ) نظام جرعات الكلورة المسبقة
إذا كانت مياه التغذية تحتوي على آثار معادن ثقيلة أو ملوثة، يُنصح بشدة بإضافة بعض الكلور لتحويل المعادن الثقيلة الذائبة إلى شكلها الطبيعي، حيث يستطيع مرشح الوسائط ترشيح معظمها.
ب) خزان تخزين المياه الخام
على الرغم من أن بعض أنظمة التناضح العكسي يمكنها سحب المياه مباشرةً من بئر أو أنبوب تغذية، إلا أن معظم أنظمة التناضح العكسي تبدأ بخزان كبير لتخزين المياه الملوثة. قد يؤدي عدم وجود مياه تغذية كافية إلى تلف المضخة، لذا فإن وجود خزان تخزين كبير لمياه السحب يُعد طريقة سهلة لضمان استمرارية المضخة لأطول فترة ممكنة.
ج) مضخة مياه التغذية
توفر المضخة التجارية أو الصناعية الضغط الأولي لنظام المعالجة. عادةً ما يوفر هذا المحرك ضغطًا كافيًا للمياه لتجاوز أي معالجة مسبقة بالإضافة إلى أغشية التناضح العكسي، ولكن إذا لم يكن كذلك، فقد يلزم استخدام مضخة معززة في المراحل اللاحقة.
د) مرشح متعدد الطبقات أو مرشح وسائط
مع أننا نكره الاعتراف بذلك، إلا أن هناك بعض الأشياء التي لا تستطيع الأغشية تنقيتها. النترات، وهي ملوث شائع موجود في الأسمدة ونفايات الحيوانات، مثال جيد على الجسيمات التي تذوب جيدًا في الماء لدرجة يصعب معها التقاطها بواسطة التناضح العكسي. كما أن التناضح العكسي لا يمنع عادةً أشياء مثل الروائح والطعم الكريهين. يمكن ملء المرشح متعدد الطبقات بوسط يستهدف تحديدًا الأشياء التي لا يستطيع نظام التناضح العكسي التقاطها. إذا كنت بحاجة إلى التخلص من هذه الملوثات، فإن المرشح متعدد الطبقات ضروري. ومن الأمثلة على مرشحات MMF أو مرشحات الوسائط المتعددة لدينا سلسلة MF-1000.
هـ) مرشح الكربون النشط
تُعد مرشحات الكربون النشط حلاً جيدًا لتقليل المواد العضوية والطعم والرائحة الكريهة والكلور في الماء.
و) مُنقي المياه الأوتوماتيكي
صُممت مُنقي المياه الأوتوماتيكي لإزالة عسر الماء وأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم. بالنسبة لأنظمة التناضح العكسي الصغيرة، نوصي عادةً باستخدام مُنقي المياه بدلاً من جرعات المواد الكيميائية المضادة للتكلس.
ز) نظام جرعات المواد الكيميائية المضادة للتكلس
بالنسبة لأنظمة التناضح العكسي الأكبر حجمًا، نستخدم أنظمة جرعات المواد الكيميائية المضادة للتكلس لجرعة مادة التناضح العكسي PA0100 المضادة للتكلس، مما يساعد على منع تراكم الأوساخ على الأغشية. لمزيد من المعلومات، يُرجى زيارة مضخات الجرعات الكيميائية من سلسلة CDS.
ح) نظام التناضح العكسي
أخيرًا، أصبح لدينا نظام التناضح العكسي. في حال الحاجة إلى مضخة معززة، فعادةً ما يكون ذلك قبل هذه الخطوة مباشرةً. يُمكن لنظام التناضح العكسي إنتاج ما يصل إلى مليون جالون من مياه الشرب يوميًا من خلال سحب مستمر، بالإضافة إلى كمية كبيرة من النفايات. عادةً ما يُمكن تصريف مياه الصرف في المجاري، ولكن يُرجى مراجعة سلطات المياه المحلية في حال الحاجة إلى التعامل معها بحذر.
١) خزان تخزين مياه المنتج
عادةً ما تُنقل المياه المتخللة من نظام التناضح العكسي إلى خزان كبير، حيث تُحفظ للاستخدام. في حال عدم وجوده، سيحتاج النظام إلى التشغيل للحصول على المياه العذبة، وهو أمر قد يكون غير مريح. في بعض الأحيان، يضخ نظام التناضح العكسي المياه مباشرةً إلى بئر أو طبقة مياه جوفية لإعادة شحنها، بدلاً من استخدامها في العديد من الصناعات أو التطبيقات الاعتيادية.
ي) نظام جرعات ما بعد الكلورة
إذا كان من المقرر تخزين الماء المتخلل لأكثر من يوم واحد، يُنصح بشدة بإضافة جرعة من الكلور للحفاظ على نظافة الماء وخلوه من التلوث.
ك) مضخة مياه المنتج (إعادة الضغط)
تعيد هذه المضخة ضغط الماء المتخلل حتى نقطة الاستخدام. يتم اختيارها بناءً على مسافة السير الإجمالية والضغط المطلوب. يجب اختيار هذه المضخة من الفولاذ المقاوم للصدأ لمنع أي تلوث للماء المتخلل.
ل) معقم مياه المنتج بالأشعة فوق البنفسجية
يوضع معقم الأشعة فوق البنفسجية بعد خزان التخزين، كجهاز تعقيم نهائي. في معظم الأحيان، نستخدم إما الكلورة اللاحقة كمطهر، أو التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية.
ما هي المكونات الأساسية لنظام التناضح العكسي؟
, مياه البحر, تعقيمٌ بمستوى المستشفيات، وأغشيةٌ مصممةٌ لإزالة ملوثاتٍ محددة، على سبيل المثال لا الحصر. إذا كانت هناك حاجةٌ لمعالجة المياه، فتأكد من وجود غشاءٍ مناسبٍ لها. سيحدد حجمُ المهمة (بلدية، تجارية، أو صناعية) حجمَ وعددَ أغشية التناضح العكسي في نظام واحد. يمكن أن يكون هناك أي نوع من الأغشية، بدءًا من غشاء واحد بسمك بوصتين ونصف (كما هو الحال في نظام التناضح العكسي المائي تحت الحوض) وصولًا إلى مئات الأغشية بسمك ثماني بوصات تعمل جميعها معًا (في محطة التناضح العكسي النموذجية).
٢) منزلق التناضح العكسي أفضل طريقة لجعل نظام التناضح العكسي الخاص بك متينًا قدر الإمكان هي استخدام إطار من الفولاذ الكربوني المطلي بالمسحوق لتثبيت جميع مكوناتك عليه. إنه مقاوم للعوامل الجوية، ومصمم لتحمل الاهتزازات الشديدة لمضخات الضغط العالي، ويُثبت على الأرض لضمان استمراره مدى الحياة. ٣) فلتر خرطوشة تأتي معظم أنظمة مياه التناضح العكسي مزودة بفلتر خرطوشة لضمان عدم اقتراب أي جزيئات كبيرة بما يكفي لإتلاف الأغشية منها. عادةً ما تكون هذه الخرطوشة عبارة عن فلتر بولي بروبيلين منسوج بسمك خمسة ميكرون، ولكن يمكن أن تختلف حسب الطلب. تأتي الخرطوشة في غلاف متين يمكنه تحمل الضغط من مضخات التغذية الرئيسية أو مضخات التعزيز. ٤) مضخة الضغط العالي للتناضح العكسي بدون مضخة عالية الجودة، لا يكون معدل الرفض لنظام التناضح العكسي قابلاً للتطبيق في معظم البيئات التجارية أو الصناعية. من الضروري للنظام ضمان توافق المضخة مع كمية وحجم الغشاء بشكل مناسب. عادةً، كلما زادت قوة حصان مضخة السحب، زادت معدلات رفض واستعادة النفاذية. 5) لوحة التحكم وأخيرًا، يجب أن يتحكم مشغل بشري في نظام التناضح العكسي. في شركة Aqua components، نستخدم وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) متطورة أو معالجًا دقيقًا ذا حالة صلبة، وذلك حسب مستوى تطور عناصر التحكم. كما يمكن استخدام عناصر التحكم لإدارة أنظمة متعددة في وقت واحد، مما يجعل محطة إنتاج مياه بشخص واحد فعالة. يمكن أن يحتوي نظام التناضح العكسي على عدد من المكونات الأخرى المدمجة فيه أو بداخله كمكونات إضافية أيضًا. على سبيل المثال، يمكن دمج المنصة بالكامل في نظام حاوية، بحيث يكون نظام تحلية المياه الخاص بك دائمًا في حالة تشغيل. وهناك عدد من المنصات الإضافية التي يمكن ربطها بنظام التناضح العكسي أيضًا، لمهام مثل تنظيف الأغشية، والمعالجة الأولية، وتحديد الجرعات الكيميائية، وعدد من المهام الأخرى حسب الحاجة.ما هي المكونات الأساسية لنظام التناضح العكسي؟
إذا كانت هناك حاجة لمعالجة المياه، فمن المرجح أن يكون نظام التناضح العكسي هو الحل الأمثل. تستفيد مجموعة واسعة من الصناعات من مياه التناضح العكسي عالية النقاء، بالإضافة إلى عدد كبير من التطبيقات التي تتطلب معالجة المياه. ونظرًا لكميات المياه الهائلة المطلوبة، غالبًا ما يكون نظام التناضح العكسي الحل الأمثل والأكثر اقتصادًا، حيث يتطلب طاقة أقل من معظم طرق المعالجة واسعة النطاق. ولأنه يستهلك طاقة أقل، غالبًا ما يكون نظام التناضح العكسي حلاً صديقًا للبيئة أيضًا. في شركة أكوا للمكونات، نفخر بكوننا المصدر الرئيسي للمعلومات والخدمات التي تساعدك في تلبية احتياجاتك من معالجة المياه البلدية أو التجارية أو الصناعية.
- المعالجة المسبقة للغلايات
- معالجة الأغذية والمشروبات
- تنقية مياه الصرف الصناعي
- مرشحات المياه منزوعة الأيونات
- الفنادق والمنتجعات
- صناعة الثلج
- غسيل السيارات بدون بقع
- الإيثانول النقي
- صناعة الألبان
- شراب القيقب
- المستحضرات الصيدلانية
- تعبئة المياه
- المستشفيات
- زراعة
- الترطيب
ما هي أنواع مصادر المياه التي تعالجها تقنية التناضح العكسي؟
يُعد التناضح العكسي حلاً مثاليًا لمعالجة معظم أنواع المياه. وبشكل عام، يمكن تقسيم جميع مصادر المياه الرئيسية من حيث المعالجة إلى ثلاث فئات رئيسية: مياه الصنبور، والمعروفة أيضًا باسم مصادر المياه البلدية، والمياه الجوفية، والتي تشمل المياه قليلة الملوحة، والمياه المالحة. يتمثل الفرق الرئيسي بين هذه الأنواع الثلاثة في محتوى المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) لكل نوع. وكقاعدة عامة، تشترط جمعية الصحة الأمريكية أن تكون نسبة المواد الصلبة الذائبة الكلية في مياه الشرب أقل من 1000 جزء في المليون.
عادةً ما تأتي مياه الصنبور من خلال بنية تحتية موجودة مسبقًا، مثل أنابيب المدينة أو أنظمة السدود. ويُستخدم التناضح العكسي غالبًا في بيئة مياه الصنبور لتقليل عسر الماء، أو الرواسب المترسبة في الماء نتيجة انتقاله عبر الأنابيب المعدنية. وغالبًا ما تكون المواد الصلبة الذائبة الكلية هدفًا لتنقية المياه في أنظمة مياه الصنبور. تُعد مياه التناضح العكسي مثالية في تطبيقات مثل محطات الطاقة، والصناعات الدوائية، والمختبرات، والمستشفيات، حيث تُعد نقاء المياه العالي أمرًا بالغ الأهمية لهذه الصناعة. وعادةً ما تكون نسبة المواد الصلبة الذائبة الكلية في مياه الصنبور أقل من 1000 جزء في المليون. غالبًا ما تكون خزانات المياه الجوفية قليلة الملوحة أو شديدة الملوحة، أي أنها تحتوي على كميات كبيرة من الملح، ولكن ليس بما يكفي لاعتبارها مياهًا مالحة. يُعد التناضح العكسي للمياه الجوفية شائعًا جدًا، وهو أحد أفضل استخدامات نظام التناضح العكسي حتى الآن. غالبًا ما تُستخدم المياه الجوفية في تنقية المياه لأغراض الزراعة والتعدين والاستخدامات السكنية. كما تُعد المياه الجوفية هدفًا ثمينًا لصناعة التعبئة، نظرًا لطعمها الشهي الذي تتميز به تركيباتها المعدنية الفريدة. عادةً ما تحتوي المياه قليلة الملوحة على نسبة إجمالية من المواد الصلبة الذائبة (TDS) تبلغ 5000 جزء في المليون أو أقل، ولكن يمكن أن تصل تركيزاتها إلى 12000 جزء في المليون.
تُعرف تحلية المياه المالحة بالتناضح العكسي (أو ما يُسمى أحيانًا بتحلية المياه) بتحويل المياه المالحة إلى مياه شرب. تحتوي مياه المحيطات على ما يصل إلى 45000 جزء في المليون من المواد الصلبة الذائبة. عادةً، ولأسباب بيئية، يتم حفر بئر في المحيط لهذا النوع من مياه التناضح العكسي، ولكن استخدام مأخذ مفتوح أكثر فعالية من حيث التكلفة. إن أكبر استخدامات تحلية المياه تأتي في توفير المياه في المناطق التي تفتقر إلى إمدادات منتظمة من المياه العذبة.
هل المعالجة المسبقة ضرورية؟
إذا كنت تعمل بنظام التناضح العكسي، فأنت تفهم أنه يجب معالجة مياه التغذية مسبقًا لحماية الأغشية من التلوث والفشل المبكر. يعمل غشاء التناضح العكسي مثل مرشح التدفق المتقاطع. يتكون الغشاء من مادة مسامية تسمح بمرور الماء عبر الغشاء، ولكنه يرفض ما يصل إلى 99٪ من المواد الصلبة الذائبة على سطح الغشاء. تتركز الأملاح الذائبة في مياه الرفض بالتناضح العكسي، أو تيار المحلول الملحي، حيث يتم تصريفها إلى النفايات.
مع استمرار تشغيل نظام التناضح العكسي، تميل المواد الصلبة الذائبة والمعلقة في مياه التغذية إلى التراكم على طول سطح الغشاء. إذا سُمح لهذه المواد الصلبة بالتراكم، فإنها في النهاية تقيد مرور مياه التناضح العكسي عبر الغشاء، مما يؤدي إلى فقدان الإنتاجية. (يُشار عادةً إلى سعة إنتاج الأغشية بمعدل التدفق، وتُقاس بالغالون لكل قدم مربع من مساحة سطح الغشاء يوميًا).
في بداية تطوير أنظمة الأغشية، لم يكن معروفًا الكثير عن الشوائب الموجودة في مياه تغذية التناضح العكسي التي يُحتمل أن تُسبب تلوثًا وانخفاضًا مُقابلًا في التدفق. أما اليوم، فقد تم تحديد العديد من معالجات الشوائب المُزعجة هذه، ووُضعت معالجات وقائية تُقلل بشكل كبير من تلوث الأغشية، مما يُطيل عمر محطة التناضح العكسي.
كشفت عمليات تشريح وحدات الأغشية المعطلة عن تراكم الأوساخ الناتجة عن قشور معدنية مثل كربونات الكالسيوم؛ ومواد غروانية مثل الطين والسيليكا؛ وكائنات دقيقة ميتة وحية؛ وجزيئات كربونية؛ ومواد كيميائية ملتصقة بعوامل مؤكسدة مثل الكلور أو الأوزون أو البرمنجنات. وبالمثل، يمكن أن تتسبب المعادن المذابة مثل الحديد والألمنيوم، سواء كانت طبيعية أو مضافة كمواد متخثرة، في تراكم الأوساخ مبكرًا وفشل غشاء التناضح العكسي.
هل من الضروري إجراء تحليل للمياه؟
يُعدّ التحليل الكيميائي المُفصّل لمياه تغذية التناضح العكسي ضرورةً قصوى لتحديد الشوائب المُحتملة. يجب أن يشمل ذلك قياس صلابة الماء (الكالسيوم والمغنيسيوم)، والباريوم، والسترونشيوم، والقلوية، ودرجة الحموضة، والكلور. يُمكن لمصممي معدات التناضح العكسي استخدام بيانات التحليل الكيميائي لتحديد مجموعة الأغشية المُثلى التي تُقلّل من ميل تكوّن الترسبات الكلسية، وتُعزّز مُعدّل الاسترداد والتدفق.
على سبيل المثال، يُحسب مؤشر استقرار لانجيلير (LSI)، وهو مقياس لميل ترسب كربونات الكالسيوم في الماء، من تحليل الماء لتحديد أقصى تركيز مسموح به للمعادن الذائبة في تيار الطرد قبل أن يُصبح ترسب الترسبات الكلسية مُشكلة. ونظرًا لكثرة المُتغيرات التي يجب أخذها في الاعتبار، يصعب إجراء هذه الحسابات باستخدام القلم والورق. ولحسن الحظ، طوّر مُصنّعو الأغشية برامج حاسوبية تُسهّل إجراء هذه الحسابات وتُسرّعها، حيث يُمكن للمستخدم توقع أداء الأغشية في ظروف التغذية الفعلية.
على الرغم من أن تحليل المياه مفيد في التنبؤ بميل المعادن المذابة إلى التسبب في مشاكل في نظام التناضح العكسي، إلا أنه لا يتنبأ دائمًا بميل المواد الغروية وغيرها من المواد الصلبة العالقة الدقيقة إلى التلوث. يُعد مؤشر كثافة الطمي (SDI) أداة مفيدة لقياس ميل مياه التغذية إلى التلوث. يتم إجراء هذا الاختبار عن طريق ترشيح عينة من خلال مرشح 0.45 ميكرون (ميكرومتر) وقياس الوقت اللازم لجمع وحدة حجم من المرشح. يتم حساب رقم المؤشر من هذه البيانات. تقليديًا، تكون قيمة SDI أقل من 3.0 مرغوبة لمياه التغذية بالتناضح العكسي. يحتوي قياس SDI على بعض القيود حيث أنه لا ينمذج تصميم التدفق المتقاطع لغشاء التناضح العكسي.
ما الذي يحدد المعالجات المسبقة الدقيقة لتناضح عكسي معين؟
باختصار: التحليل. يختلف كل مصدر للمياه، ولن تعرف أبدًا ما تحتويه مياهك إلا بعد تحليلها. تُستخدم قيم تحليل المياه، ومؤشر LSI، ومؤشر SDI، ومؤشر CFI لتحديد متطلبات المعالجة المسبقة الدقيقة لنظام تناضح عكسي مُحدد. ونظرًا لاختلاف مصادر المياه اختلافًا كبيرًا من موقع لآخر، فإن متطلبات المعالجة المسبقة تختلف. في المتوسط، تحتاج معظم أنظمة التناضح العكسي للمياه إلى حاقن أو مُنقي مياه مُسبق لمنع تلف غشاء التناضح العكسي.
هل تحتاج مياه التغذية إلى التليين بواسطة التناضح العكسي؟
يُعدّ التبادل الأيوني طريقة شائعة لتقليل احتمالية تكوّن الرواسب المعدنية على سطح الغشاء. يستخدم التليين بالتبادل الأيوني الصوديوم لاستبدال الأيونات المُكوّنة للرواسب، مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والباريوم والسترونشيوم والحديد والألمنيوم، وذلك لمنع تلف عناصر الغشاء. يُكوّن الصوديوم أملاحًا شديدة الذوبان، والتي يتمّ رفضها بسهولة بواسطة نظام التناضح العكسي، ولا تُشكّل رواسب معدنية بسهولة على سطح الغشاء. يُعاد توليد مُليّن دورة الصوديوم باستخدام محلول كلوريد الصوديوم الملحي. يجب تصريف المُجدّد المُستهلك، إلى جانب ماء شطف المُليّن، إلى النفايات. ولهذا السبب، يُوصى بالتبادل الأيوني في التطبيقات التي تحتوي على نسبة عالية من المعادن في المياه المُعالجة.
ما هي استخدامات إزالة الكلور؟
بشكل عام، تعتبر الكلورة سلاحًا ذا حدين عندما يتعلق الأمر بأنظمة التناضح العكسي. كطريقة للتطهير، لا تعد الكلورة فعالة وعملية فحسب، بل إنها فعالة من حيث التكلفة أيضًا. المشكلة الوحيدة هي أن الكلور شديد الكاوية بالنسبة لعناصر غشاء التناضح العكسي، ويمكن أن يسبب أضرارًا جسيمة. إزالة الكلور هي نوع من الحقن الكيميائي الذي يضيف مادة كيميائية تشكل الأملاح مع الكلور، مما يجعلها مرفوضة بسهولة من قبل عناصر الغشاء. في هذه الحالة، تكون إزالة الكلور ضرورية فيما يتعلق بمعالجة المياه. بدون إزالة الكلور، لا تكون أغشية التناضح العكسي غير فعالة فقط عندما يتعلق الأمر بالمياه المكلورة، ولكن الكلور سيدمر ببساطة غشاء البروتين.
هل حقن الحمض ضروري؟
كما أن المحاليل الحمضية ضارة بالأغشية، فإن المحاليل الكاوية ضارة بنفس القدر بعناصر غشاء التناضح العكسي. يمكن دمج حقن الحمض في نظام المعالجة المسبقة للتناضح العكسي للتحكم في الرقم الهيدروجيني وتقليل ميل مياه التغذية إلى تكوين القشور. يُنصح بحقن الحمض إذا كان ميل تيار المحلول الملحي إلى تكوين القشور أعلى من +0.3 وفقًا لمؤشر LSI. يمكن استخدام حمض الكبريتيك أو حمض الهيدروكلوريك لهذا الغرض. ومع ذلك، فإن حمض الكبريتيك أقل تكلفةً وأكثر استخدامًا.
ماذا يفعل مانع التكلس؟
أثبتت مضادات الترسبات فعاليتها في إطالة الفترات الفاصلة بين عمليات التنظيف الكيميائي لأغشية التناضح العكسي. تُصنع هذه المنتجات عادةً لتشمل الفوسفات غير العضوي، والفوسفونات العضوية، والمشتتات. استخدم منتجات مضادات الترسبات المعتمدة من قِبل الشركة المصنعة للأغشية، واتبع جميع التعليمات في تطبيق المنتج والتحكم في جرعته. تحتوي بعض مضادات الترسبات على بوليمرات ومشتتات سالبة الشحنة، والتي قد تتفاعل مع البوليمرات الكاتيونية التي قد تُضاف جرعاتها قبل مرشحات الوسائط. يجب أن يكون مضاد الترسبات متوافقًا مع هذه البوليمرات؛ وإلا، فإن ناتج التفاعل سيُلوِّث الأغشية.
هل تتطلب جميع أنظمة التناضح العكسي التنظيف الكيميائي؟
على الرغم من كل الجهود المبذولة لحماية نظام التناضح العكسي من التلوث وفقدان التدفق، فإن الأغشية في النهاية ستحتاج إلى تنظيف كيميائي. سيتضمن نظام التناضح العكسي المصمم جيدًا تجهيزات لمنزلق تنظيف لتسهيل عملية التنظيف. يجب أن يحتوي المنزلق على خزان كيميائي، وسخان محلول، ومضخة إعادة تدوير، ومصارف، وخراطيم، وجميع التوصيلات والتجهيزات الأخرى اللازمة لإنجاز التنظيف الكيميائي الكامل لوحدات التناضح العكسي.
تتوفر عوامل تنظيف كيميائية مختلفة للحفاظ على أغشية التناضح العكسي. سيحدد نوع وكمية المواد الملوثة عامل التنظيف الأكثر فعالية. تزيل المنظفات الحمضية الرواسب المعدنية بشكل أفضل. يُستخدم بيروكسيد الهيدروجين بشكل شائع لتنظيف وتعقيم الأغشية لتصحيح مشاكل التلوث الحيوي أو منعها. في بعض الحالات، يُستخدم مذيب خفيف مثل الميثانول. نظرًا لعدد المتغيرات التي تدخل في اختيار وتطبيق عوامل التنظيف هذه، اتصل بمصنع الأغشية أو مورد المعدات أو مستشار كيميائي مؤهل للحصول على نصائح وتوصيات محددة حول كيفية إنجاز تنظيف فعال.
يجب مراقبة تشغيل نظام التناضح العكسي بعناية للتنبؤ بموعد حاجة الأغشية للتنظيف. وكقاعدة عامة، يُشار إلى التنظيف عندما ينخفض معدل التدفق الطبيعي بنسبة 10%. وفي ظل الظروف المثالية، وبافتراض أن نظام المعالجة المسبقة بالتناضح العكسي مصمم ومُشغل بشكل صحيح، يجب أن تكون التكرارات بين عمليات تنظيف الأغشية 3 أشهر أو أكثر. ويُعتبر التنظيف كل شهر إلى 3 أشهر أداءً جيدًا، ويشير إلى أنه يجب مراعاة بعض التحسينات في نظام المعالجة المسبقة. تشير تكرارات التنظيف كل شهر أو أكثر إلى حدوث تغيير في جودة المياه الخام، أو وجود مشكلة في نظام المعالجة المسبقة، أو مشكلة في تشغيل وحدة التناضح العكسي.
ملخص
Reverse osmosis is a reliable method for producing high-purity water. However, most water supplies require some form of RO pretreatment such as softening, media filtration, activated carbon, or chemical injection to protect the reverse osmosis membranes from premature fouling or failure. The pretreatment requirements will vary from location to location, but the overall objective remains the same: to maintain the design flux rates, minimize the membranes cleaning frequency, and prolong the useful life of the RO equipment.
طلب عرض أسعار:
تتمتع شركة أكوا للمكونات بخبرة تزيد عن 20 عامًا كمزود عالمي لحلول معالجة المياه بين الشركات (B2B) لمجموعة متنوعة من التطبيقات والصناعات. نقدم مجموعة واسعة من جميع أنواع أنظمة التناضح العكسي ومعالجة المياه لتلبية احتياجاتكم الصناعية. تتيح لنا خبرتنا العالمية الواسعة في الهندسة والتصنيع تصميم أنظمة معالجة المياه والتناضح العكسي مسبقًا وتخصيصها لتلبية مجموعة واسعة من متطلبات ومواصفات العملاء.