كيفية التعامل مع تلوث غشاء التناضح العكسي
يشير تلوث الغشاء إلى الظاهرة غير القابلة للعكس والتي يتم فيها امتصاص الجسيمات أو الجسيمات الغروانية أو الجزيئات الكبيرة المذابة في محلول التغذية على اتصال بالغشاء وترسبها على سطح الغشاء أو المسام بسبب التفاعلات الفيزيائية أو الكيميائية مع الغشاء، أو استقطاب التركيز الذي يتسبب في تجاوز بعض المواد المذابة لقدرتها على الذوبان والتأثيرات الميكانيكية، مما يؤدي إلى انخفاض في حجم مسام الغشاء أو انسدادها، وانخفاض كبير في تدفق الغشاء وخصائص الفصل.
التلوث الميكروبي
1) أسباب تكوينها
التلوث الميكروبي هو ظاهرة تراكم الكائنات الدقيقة عند نقطة تلامس الماء مع الغشاء، مما يؤثر على أداء النظام. تتكاثر هذه الكائنات الدقيقة وتنمو باستخدام أغشية التناضح العكسي كناقلات ومغذيات من قسم الماء المركز في التناضح العكسي، مكونةً طبقة بيوفيلم على سطح غشاء التناضح العكسي. يؤدي هذا إلى زيادة سريعة في فرق الضغط بين مدخل ومخرج نظام التناضح العكسي، وانخفاض سريع في إنتاج المياه ومعدل تحليتها، وتلوث مياه المنتج. يمكن للأغشية الحيوية المكونة من الكائنات الدقيقة أن تُسبب تحلل بوليمرات الغشاء أو مكونات وحدة التناضح العكسي الأخرى، بشكل مباشر (من خلال التأثير الإنزيمي) أو غير مباشر (من خلال الرقم الهيدروجيني المحلي أو جهد الاختزال)، مما يؤدي إلى تقصير عمر الغشاء، وتلف هيكله، وحتى أعطال كبيرة في النظام.
2) طريقة التحكم
يمكن التحكم بالتلوث البيولوجي من خلال تعقيم وتطهير المياه الواردة بشكل مستمر أو متقطع. يجب تركيب أجهزة تعقيم ومعايرة للمياه الخام المجمعة من السطح ومن المياه الجوفية الضحلة، مع إضافة مبيدات فطريات تحتوي على الكلور. تعتمد الجرعة عادةً على نسبة الكلور المتبقية في المياه الداخلة التي تزيد عن 1 ملغم/لتر.
التلوث الكيميائي
1) أسباب تكوينها
الأسباب الشائعة للتلوث الكيميائي هي ترسب رواسب الكربونات داخل مكونات الغشاء، ويعود ذلك غالبًا إلى سوء التشغيل، وعدم اكتمال نظام جرعات مثبطات الترسب، وانقطاع جرعاتها أثناء التشغيل. في حال عدم الكشف عنها في الوقت المناسب، ستحدث ظاهرة ارتفاع ضغط التشغيل، وزيادة فرق الضغط، وانخفاض معدل إنتاج الماء خلال بضعة أيام. إذا لم يتوافق مثبط الترسبات المختار مع جودة المياه، أو كانت الجرعة غير كافية، فسيحدث أيضًا ترسّب داخل عنصر الغشاء. يمكن استعادة وظيفة الترسّب الخفيف داخل عنصر الغشاء من خلال التنظيف الكيميائي، وفي الحالات الشديدة، قد يتسبب أيضًا في تفكيك بعض عناصر الغشاء شديدة التلوث.
2) طريقة التحكم
تتمثل طريقة التحكم في منع الترسبات داخل عنصر الغشاء في اختيار مثبط ترسبات التناضح العكسي المناسب لجودة مصدر المياه في النظام، وتحديد الجرعة المثلى. ثانيًا، تعزيز مراقبة نظام الجرعات، والرصد الدقيق للتغيرات الطفيفة في معايير التشغيل، وتحديد سبب أي خلل في أسرع وقت. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يكون سبب ارتفاع نسبة Fe3+ في الماء أنظمة الأنابيب. لذلك، ينبغي استخدام الأنابيب البلاستيكية المبطنة بالفولاذ قدر الإمكان في أنابيب النظام، بما في ذلك أنابيب مصدر المياه، لتقليل محتوى Fe3+.
الجسيمات العالقة والتلوث الغرواني
1) أسباب تكوينها
الجسيمات العالقة والغرويات هي المواد الرئيسية التي تسد أغشية التناضح العكسي، وهي أيضًا السبب الرئيسي لتجاوز مؤشر كثافة الحمأة (SDI) للنفايات السائلة. ونظرًا لاختلاف مصادر المياه والمناطق، توجد اختلافات كبيرة في تركيب الجسيمات العالقة والغرويات. المكونات الرئيسية للمياه السطحية غير الملوثة والمياه الجوفية الضحلة هي البكتيريا، والطين، والسيليكا الغروية، وأكاسيد الحديد، ومنتجات حمض الهيوميك، بالإضافة إلى الإفراط الاصطناعي في إدخال مواد التخثر (مثل أملاح الحديد، وأملاح الألومنيوم، إلخ) في نظام المعالجة المسبقة. بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ الترسيب الناتج عن اندماج البوليمرات الموجبة الشحنة في المياه الخام ومثبطات الترسب السالبة الشحنة في أنظمة التناضح العكسي أحد أسباب هذا التلوث.
2) طريقة التحكم
عندما يتجاوز محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام 70 ملغم/لتر، تُستخدم عادةً طرق المعالجة المسبقة بالتخثر والتصفية والترشيح؛ وعندما يقل محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام عن 70 ملغم/لتر، يُستخدم عادةً الترشيح بالتخثر للمعالجة المسبقة؛ وعندما يقل محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام عن 10 ملغم/لتر، تُستخدم عادةً طريقة المعالجة المسبقة بالترشيح المباشر. بالإضافة إلى ذلك، يُعدّ الترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق طريقة معالجة غشائية فعّالة للعكارة والمواد العضوية غير القابلة للذوبان، وقد ظهرت مؤخرًا. يُمكنه إزالة جميع المواد الصلبة العالقة والبكتيريا ومعظم المواد الغروية والمواد العضوية غير القابلة للذوبان، وهو عملية معالجة مسبقة مثالية لأنظمة التناضح العكسي.