25 حلاً شائعًا لمشكلة تقنية غشاء التناضح العكسي (الجزء الأول)

بشكل عام، عند انخفاض التدفق المعياري بنسبة 10-15%، أو انخفاض معدل تحلية المياه في النظام بنسبة 10-15%، أو زيادة ضغط التشغيل وفرق الضغط بين المقاطع بنسبة 10-15%، يجب تنظيف نظام التناضح العكسي. يرتبط معدل التنظيف ارتباطًا مباشرًا بدرجة المعالجة المسبقة للنظام. عندما تكون قيمة SDI15 أقل من 3، قد يكون معدل التنظيف 4 مرات سنويًا؛ وعندما تكون قيمة SDI15 حوالي 5، قد يلزم مضاعفة معدل التنظيف، ولكن يعتمد معدل التنظيف على الوضع الفعلي في كل موقع مشروع.

1.ما هي المدة التي يجب أن يتم فيها تنظيف نظام التناضح العكسي؟

بشكل عام، عند انخفاض التدفق المعياري بنسبة 10-15%، أو انخفاض معدل تحلية المياه في النظام بنسبة 10-15%، أو زيادة ضغط التشغيل وفرق الضغط بين المقاطع بنسبة 10-15%، يجب تنظيف نظام التناضح العكسي. يرتبط معدل التنظيف ارتباطًا مباشرًا بدرجة المعالجة المسبقة للنظام. عندما تكون قيمة SDI15 أقل من 3، قد يكون معدل التنظيف 4 مرات سنويًا؛ وعندما تكون قيمة SDI15 حوالي 5، قد يلزم مضاعفة معدل التنظيف، ولكن يعتمد معدل التنظيف على الوضع الفعلي في كل موقع مشروع.

2.ما هو SDI؟

أفضل تقنية فعّالة حاليًا لتقييم تلوث المواد الغروانية في تدفق أنظمة التناضح العكسي/الترشيح النانوي هي قياس مؤشر كثافة الترسيب (SDI) للتدفق الداخل، وهو معيار مهم يجب تحديده قبل تصميم التناضح العكسي. أثناء تشغيل أنظمة التناضح العكسي/الترشيح النانوي، يجب إجراء قياسات منتظمة (مرتين إلى ثلاث مرات يوميًا للمياه السطحية). يحدد المعيار ASTM D4189-82 هذا الاختبار. يشترط أن تكون قيمة مؤشر كثافة الترسيب (SDI15) ≤ 5 لمياه الدخول لنظام الأغشية. تشمل التقنيات الفعّالة لتقليل المعالجة المسبقة لمؤشر كثافة الترسيب (SDI) استخدام مرشحات متعددة الوسائط، والترشيح الفائق، والترشيح الدقيق، وغيرها. قد يُحسّن إضافة عازل بوليمري قبل الترشيح أحيانًا من كفاءة الترشيح الفيزيائي المذكورة آنفًا، ويُخفّض قيمة مؤشر كثافة الترسيب (SDI).

3. هل يجب استخدام عملية التناضح العكسي أو عملية التبادل الأيوني للتدفق العام؟

في ظل العديد من ظروف التدفق الداخل، يُعد استخدام راتنج التبادل الأيوني أو التناضح العكسي ممكنًا من الناحية التقنية، ويجب تحديد اختيار العملية بناءً على المقارنة الاقتصادية. بشكل عام، كلما ارتفع محتوى الملح، كان التناضح العكسي أكثر اقتصادية، بينما كلما انخفض محتوى الملح، كان التبادل الأيوني أكثر اقتصادية. ونظرًا للاستخدام الواسع لتقنية التناضح العكسي، أصبح الجمع بين التناضح العكسي وعملية التبادل الأيوني أو التناضح العكسي متعدد المراحل أو التناضح العكسي مع تقنيات تحلية المياه العميقة الأخرى تقنية معترف بها وحلاً اقتصاديًا أكثر لمعالجة المياه. لمزيد من المعلومات، يُرجى استشارة ممثل شركة هندسة معالجة المياه. كم سنة يمكن استخدام مكونات غشاء التناضح العكسي بشكل عام؟ يعتمد عمر خدمة الغشاء على استقراره الكيميائي، واستقراره الفيزيائي، وقابليته للغسل، ومصدر مياه الدخول، والمعالجة المسبقة، وتكرار التنظيف، ومستوى إدارة التشغيل. ووفقًا للتحليل الاقتصادي، عادةً ما يكون أكثر من 5 سنوات.

كم عدد السنوات التي يمكن فيها استخدام مكونات غشاء التناضح العكسي بشكل عام؟

يعتمد عمر الغشاء على استقراره الكيميائي والفيزيائي، وقابليته للغسل، ومصدر مياه الدخول، والمعالجة المسبقة، وتواتر التنظيف، ومستوى إدارة التشغيل. ووفقًا للتحليل الاقتصادي، عادةً ما يتجاوز هذا العمر 5 سنوات.

4.ما هو الفرق بين التناضح العكسي والترشيح النانوي؟

الترشيح النانوي هو تقنية لفصل السوائل عبر الأغشية، تقع بين التناضح العكسي والترشيح الفائق. يستطيع التناضح العكسي إزالة أصغر مذاب بوزن جزيئي أقل من 0.0001 ميكرومتر، بينما يستطيع الترشيح النانوي إزالة مذابات بوزن جزيئي يبلغ حوالي 0.001 ميكرومتر. الترشيح النانوي هو في الأساس نوع من التناضح العكسي منخفض الضغط، ويُستخدم في الحالات التي لا تكون فيها نقاء المياه المعالجة دقيقة للغاية. يُعد الترشيح النانوي مناسبًا لمعالجة مياه الآبار والمياه السطحية. كما أنه مناسب لأنظمة معالجة المياه التي لا تتطلب معدلات تحلية عالية مثل التناضح العكسي، ولكنها تتميز بقدرة عالية على إزالة مكونات العسر، والتي تُسمى أحيانًا "أغشية التليين". تتميز أنظمة الترشيح النانوي بضغط تشغيل منخفض واستهلاك طاقة أقل من أنظمة التناضح العكسي المناظرة لها.

5. ما هي قدرة الفصل لتكنولوجيا الغشاء؟

يُعدّ التناضح العكسي حاليًا أكثر تقنيات ترشيح السوائل دقة. تحتفظ أغشية التناضح العكسي بالجزيئات غير العضوية، مثل الأملاح الذائبة والمواد العضوية التي يزيد وزنها الجزيئي عن 100. من ناحية أخرى، تمر جزيئات الماء بحرية عبر أغشية التناضح العكسي، ويتراوح معدل إزالة الأملاح الذائبة عادةً بين 95% و99%. يتراوح ضغط التشغيل بين 7 بار (100 رطل/بوصة مربعة) للمياه قليلة الملوحة و69 بار (1000 رطل/بوصة مربعة) لمياه البحر. يمكن للترشيح النانوي إزالة الشوائب في الجسيمات عند 1 نانومتر (10 أمبير) والمواد العضوية التي يزيد وزنها الجزيئي عن 200-400. يتراوح معدل إزالة المواد الصلبة الذائبة بين 20% و98%. يتراوح معدل إزالة الأملاح التي تحتوي على أنيونات أحادية التكافؤ (مثل كلوريد الصوديوم أو كلوريد الكالسيوم) بين 20% و80%، بينما تتمتع الأملاح التي تحتوي على أنيونات ثنائية التكافؤ (مثل كبريتات المغنيسيوم) بمعدل إزالة أعلى يتراوح بين 90% و98%. للترشيح الفائق تأثير فصل على الجزيئات الكبيرة التي يزيد حجمها عن 100-1000 أنغستروم (0.01-0.1 ميكرومتر). يمكن لجميع الأملاح الذائبة والجزيئات الصغيرة المرور عبر أغشية الترشيح الفائق، وتشمل المواد التي يمكن إزالتها الغرويات والبروتينات والكائنات الدقيقة والمواد العضوية الجزيئية الكبيرة. يتراوح الوزن الجزيئي للاحتفاظ بمعظم أغشية الترشيح الفائق بين 1000 و100000. يتراوح مدى إزالة الجسيمات بالترشيح الدقيق بين 0.1 و1 ميكرومتر تقريبًا. بشكل عام، يمكن اعتراض المواد الصلبة العالقة والجسيمات الغروية الكبيرة لتكوين جزيئات كبيرة وأملاح ذائبة.