المعرفة الأساسية وتطبيق استعادة التناضح العكسي

معدل الاسترداد القياسي للاختبار، ومعدل الاسترداد الفعلي، ومعدل استرداد النظام لمكونات الغشاء هي ثلاثة مفاهيم رئيسية في تقنية التناضح العكسي. يتم تحديد معدل الاسترداد القياسي للاختبار من قبل مصنعي مكونات الغشاء في ظل ظروف قياسية، مثل معدل الاسترداد القياسي البالغ 15٪ لعناصر غشاء المياه قليلة الملوحة BW8040 وBW4040 من غشاء HID الصناعي، و8٪ لعناصر غشاء مياه البحر SW8040 وSW4040. يتم تحديد معدل الاسترداد الفعلي أثناء الاستخدام الفعلي، من أجل إطالة عمر مكونات الغشاء والحد من التلوث، سيضع المصنعون لوائح واضحة. على سبيل المثال، يجب ألا يتجاوز معدل الاسترداد الفعلي لعنصر غشاء 8040 واحد 18٪. ومع ذلك، في المرحلة الثانية من معالجة المياه بنظام التناضح العكسي، يمكن أن يتجاوز معدل الاسترداد الفعلي 18٪ قليلاً، ولكن من الأفضل التحكم فيه بأقل من 20٪.

يشير معدل استرداد النظام إلى معدل الاسترداد الإجمالي لجهاز التناضح العكسي بأكمله أثناء التشغيل الفعلي. ويتأثر هذا المعدل بعوامل مختلفة، مثل جودة المياه وعدد مكونات الغشاء وترتيبها. ونظرًا لقلة عدد عناصر الغشاء وقصر مدة العملية، فإن معدل استرداد أجهزة التناضح العكسي الصغيرة يكون منخفضًا عادةً؛ في المقابل، يبلغ معدل استرداد نظام أجهزة التناضح العكسي الصناعية الضخمة 75% أو أكثر، وقد يصل أحيانًا إلى 90% في المرحلة الثانية من التناضح العكسي.

عند السعي لتحقيق معدلات استرداد عالية للنظام، من المهم أيضًا تجنب بعض المشاكل، مثل انخفاض معدل تحلية مياه المنتج، وزيادة خطر ترسب الأملاح قليلة الذوبان، وانخفاض إنتاج مياه المكونات بسبب الضغط الاسموزي العالي للمياه المركزة. لذلك، في التشغيل العملي، من الضروري التحكم بشكل معقول في معدل استرداد النظام لضمان التشغيل المستقر والأداء الأمثل لجهاز التناضح العكسي.

كيفية تحديد معدل استرداد النظام؟

في أجهزة التناضح العكسي الصناعية واسعة النطاق، نظرًا لكثرة عناصر الأغشية وطول مسار تدفق المياه، يبلغ معدل الاسترداد الفعلي للنظام عادةً حوالي 75%. في بعض الحالات، كما هو الحال عندما تكون جودة المياه الواردة ممتازة، قد يصل معدل استرداد نظام التناضح العكسي الثانوي إلى 90%. عند تحديد معدل استرداد النظام، يجب مراعاة النقطتين التاليتين:

طول اتصال سلسلة عناصر الغشاء: كلما زاد طول اتصال السلسلة، كلما زاد معدل استرداد النظام.

دوران المياه المركزة ومعدل تدفقها: إذا لم يكن هناك دوران للمياه المركزة، فيجب تحديد معدل استرداد مكونات وأنظمة الغشاء وفقًا للوائح المحددة.

بالإضافة إلى ذلك، في التطبيق العملي، ينبغي الاهتمام بتجنب مشاكل مثل انخفاض معدل تحلية مياه المنتج، وزيادة خطر ترسب الأملاح الدقيقة الذائبة، وانخفاض إنتاج مياه المكونات الناتج عن الضغط الاسموزي العالي للمياه المركزة. لذلك، يُعد التحكم المعقول في معدل استرداد النظام أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل المستقر والأداء الأمثل لأجهزة التناضح العكسي.

الصيغة لحساب معدل الاسترداد لنظام التناضح العكسي هي:

معدل الاسترداد = (معدل تدفق المياه النقية / معدل تدفق مياه التغذية) × 100%

من بينها، يشير معدل تدفق المياه النقية إلى معدل تدفق المياه المُنقاة بعد معالجة التناضح العكسي، بينما يشير معدل تدفق مياه التغذية إلى معدل تدفق المياه الأصلي الداخل إلى نظام التناضح العكسي. تُستخدم هذه الصيغة لوصف كمية المياه الخام التي يمكن تحويلها بفعالية إلى مياه نقية أثناء عملية معالجة نظام التناضح العكسي.