عند استخدامأغشية التناضح العكسيلمعالجة المياه الخام، يُعد معدل استرداد نظام الأغشية مؤشرًا مهمًا للأداء، ويحظى عادةً باهتمام كبير. يشير معدل الاسترداد المرتفع إلى قدرة إنتاجية عالية للمياه. ما هو معدل استرداد نظام غشاء التناضح العكسي؟ فيما يلي شرح مفصل من:غشاء HID RO:
1. ما هو معدل الاسترداد لنظام غشاء التناضح العكسي؟
يشير معدل الاسترداد إلى النسبة المئوية للمياه الداخلة في نظام الغشاء التي يتم تحويلها إلى مياه المنتج أو تتخللها، والتي يتم تحديدها من خلال جودة مياه التدفق المعالجة مسبقًا ومتطلبات المياه.
2. خوارزمية معدل الاسترداد لنظام غشاء التناضح العكسي
يعتمد معدل استرداد عناصر غشاء التناضح العكسي التقليدي أحادي التفرع على جودة المياه الداخلة، ويتراوح غالبًا بين 12% و50%. كما يتراوح معدل استرداد أنظمة غشاء التناضح العكسي التقليدية بين 30% و90%، حسب حجم النظام وجودة المياه الخام.
صيغة حساب معدل الاسترداد هي كما يلي:
R%=Fp/Ff×100%
في الصيغة:
Ff ---- معدل تدفق المياه الداخلة لغشاء التناضح العكسي (النظام) (م³/ساعة)
Fp ---- معدل تدفق المياه لغشاء التناضح العكسي (النظام) (م³/ساعة)
R ---- معدل استرداد غشاء التناضح العكسي (النظام)
من خلال تحديد معدل الاسترداد لنظام غشاء التناضح العكسي، يُمكن حساب مُضاعف تركيز محتوى الأملاح في المياه الخام في نظام التناضح العكسي بشكل تقريبي. يُشير مُضاعف التركيز إلى تركيز المادة المُركزة في الماء المُركز في نظام غشاء التناضح العكسي ومحتواها في مياه التغذية. تُسمى هذه النسبة أيضًا مُعامل تركيز نظام التناضح العكسي. يُمكن أن تُؤدي زيادة مُعامل التركيز إلى زيادة معدل استخدام المياه، ولكنها ستزيد من عسرها وتُسبب بسهولة الترسبات الكلسية. لذلك، فإن فهم مُعامل تركيز النظام يُساعدنا كثيرًا في فهم تراكم الرواسب وتلوث المياه المُركزة.
صيغة حساب عامل تركيز النظام هي كما يلي:
CF=1/(1-R)
أين: CF ---- عامل التركيز
R ---- معدل استرداد نظام التناضح العكسي
يمكن ملاحظة أن عامل تركيز المياه الخام يزداد مع زيادة معدل الاسترداد، وعندما يكون معدل الاسترداد أكبر من 75٪، يصبح الاتجاه المتزايد لعامل التركيز أسرع وأكثر وضوحًا.
3. هل معدل الاسترداد لنظام غشاء التناضح العكسي مرتفع بقدر الإمكان؟
كلما ارتفع معدل استرداد النظام، قلّ تركيز المياه المُصرّفة، إلا أن ارتفاعه سيؤدي إلى تدهور جودة المياه. ستؤدي زيادة معدل استرداد النظام إلى زيادة فرق التركيز على جانبي غشاء التناضح العكسي، مما يؤدي إلى زيادة محتوى الملح في الماء الناتج؛ كما ستؤدي زيادة معدل الاسترداد إلى انخفاض ضغط التشغيل الصافي للنظام، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض إنتاج المياه. يجب أن يزيد إنتاج المياه من ضغط التشغيل للنظام، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف تشغيله. لذلك، يجب تحديد معدل الاسترداد وفقًا لظروف نظام التناضح العكسي، وليس كلما ارتفع كان ذلك أفضل.
4. الحد الأعلى لمعدل الاسترداد لنظام غشاء التناضح العكسي
معدل الاسترداد ليس طبيعة غشاء التناضح العكسي، بل هو نتيجة توازن المصمم بين متطلبات جودة مياه المنتج وحجم تدفق المياه المركزة. يُحدد الحد الأعلى لمعدل الاسترداد بعاملين: ميل ترسب المياه الخام وميل استقطاب التركيز على سطح الغشاء. لذلك، قبل تحديد معدل استرداد النظام، من الضروري التأكد مما إذا كانت الأملاح غير القابلة للذوبان (مثل CaCO3 وCaSO4 وBaSO4 وSrSO4 وSiO2، إلخ) ستترسب على سطح غشاء التناضح العكسي. عندما يكون حاصل أيونات الملح غير القابل للذوبان في المحلول أكبر من حاصل ذوبانه، يمكن ترسيب الراسب من المحلول، ويكون معدل الاسترداد المقابل لأقصى تركيز للمياه المركزة الذي يضمن عدم الترسيب هو الحد الأعلى لمعدل استرداد النظام.
وقت النشر: ٢٠ أغسطس ٢٠٢٠