تُستخدم عناصر غشائية متنوعة في صناعة معالجة المياه، وأكثرها شيوعًا هي أغشية الترشيح الفائق وأغشية التناضح العكسي. يُعدّ كلٌّ من أغشية الترشيح الفائق وأغشية التناضح العكسي من المواد الاستهلاكية في معدات معالجة المياه. يبلغ حجم مسام غشاء التناضح العكسي 1/100 فقط من حجم غشاء الترشيح الفائق، لذا تستطيع معدات معالجة المياه بالتناضح العكسي إزالة المعادن الثقيلة والمبيدات الحشرية والكلوروفورم والملوثات الكيميائية الأخرى بفعالية من جودة المياه. أجهزة تنقية المياه بالترشيح الفائق عاجزة عن ذلك، إذ يمكنها إزالة الجسيمات الملوثة والبكتيريا، والتي يمكن إزالتها بالتناضح العكسي.
1. الفرق في الخصائص بين غشاء الترشيح الفائق وغشاء التناضح العكسي:
غشاء التناضح العكسي هو غشاء شبه منفذ صناعي يتميز بخصائص معينة، يُصنع بمحاكاة غشاء شبه منفذ بيولوجي. يُصنع عادةً من مواد بوليمرية. يتراوح قطر مسام الغشاء عادةً بين 0.5 و10 نانومتر، وترتبط نفاذيته بالتركيب الكيميائي للغشاء نفسه.
غشاء الترشيح الفائق هو نوع من أغشية الترشيح الدقيقة المسامية، بنفس مواصفات حجم المسام، ويتراوح حجمها المُصنّف بين 0.001 و0.02 ميكرون. يُمكّن الضغط المناسب على أحد جانبي الغشاء من غربلة جزيئات المواد المذابة الأصغر من حجم المسام، لفصل الجسيمات التي يزيد وزنها الجزيئي عن 500 دالتون (وحدة كتلة ذرية) وحجم جسيماتها عن 10 نانومتر. يُعد غشاء الترشيح الفائق من أوائل أغشية فصل البوليمرات التي طُوّرت، وقد طُوّرت أجهزة الترشيح الفائق في ستينيات القرن الماضي.
2. مزايا وعيوب غشاء الترشيح الفائق وغشاء التناضح العكسي:
مزايا الترشيح الفائق: لا حاجة للمضخات عمومًا، ولا استهلاك للطاقة، ولا مشاكل تتعلق بالسلامة الكهربائية؛ وصلات أقل، وضغط مياه منخفض، ومعدل فشل منخفض نسبيًا، واحتمال تسرب المياه؛ هيكل بسيط وسعر منخفض؛
العيوب: تأثير ضعيف في إزالة الملوثات الكيميائية في الماء؛ تأثير ضعيف على الحوادث الخاصة بإمدادات المياه؛ طعم سيئ قليلاً للمياه؛ غير قادر على تقليل صلابة المياه، مثل صلابة عالية من ماء الصنبور، قد يصبح وعاء الماء المغلي متسخًا.
يستطيع غشاء الترشيح الفائق إزالة الجزيئات الكبيرة، والغرويات، والبروتينات، والجسيمات، وغيرها من المحلول، ويتميز بانخفاض الضغط، وإنتاج كميات كبيرة من الماء، وسهولة التشغيل. باختبار فعالية معالجة جهاز غشاء الترشيح الفائق بالألياف المجوفة للتنقية العميقة للمياه، ثبت أن جهاز تنقية المياه بغشاء الترشيح الفائق قادر على القضاء بفعالية على التلوث الثانوي للمياه في شبكة الأنابيب، وتحسين جودة المياه بشكل أكبر.
مزايا معدات معالجة المياه بالتناضح العكسي: جودة مياه آمنة، يمكنها إزالة جميع أنواع الشوائب الضارة في جودة المياه بشكل فعال؛ تأثير أفضل للحوادث الخاصة بإمدادات المياه؛ طعم أفضل للمياه؛ يمكن أن تقلل بشكل فعال من صلابة جودة المياه، وحاوية الماء المغلي ليس من السهل أن تتراكم؛
العيوب: المضخات، استهلاك الطاقة، مشاكل السلامة الكهربائية، العديد من المفاصل، ضغط المياه العالي، معدل الفشل مرتفع نسبيا، واحتمال تسرب المياه، الهيكل المعقد، والسعر باهظ الثمن نسبيا.
3. نطاق تطبيق غشاء الترشيح الفائق وغشاء التناضح العكسي:
نطاق تطبيق غشاء التناضح العكسي
الكهرباء، البتروكيماويات، الحديد والصلب، الإلكترونيات، الطب، الأغذية والمشروبات، الإدارة البلدية وحماية البيئة وغيرها من المجالات، في تحلية مياه البحر والمياه المالحة، مياه تغذية الغلايات، المياه النقية الصناعية وإعداد المياه فائقة النقاء من الدرجة الإلكترونية، إنتاج مياه الشرب النقية، معالجة مياه الصرف الصحي وعملية الفصل الخاصة تلعب دورا هاما.
نطاق تطبيق غشاء الترشيح الفائق
يتم استخدام الماء النقي والماء فائق النقاء كمعالجة مسبقة للتناضح العكسي ومعالجة نهائية للماء فائق النقاء في عملية التحضير؛ يتم استخدام الماء الصناعي لفصل البكتيريا ومصادر الحرارة والغرويات والشوائب العالقة والعضوية الجزيئية الكبيرة؛ مياه الشرب وتنقية المياه المعدنية؛ التخمير وصناعة تحضير الإنزيمات وصناعة الأدوية والتركيز والتنقية والتوضيح؛ تركيز العصير وفصله؛ فصل وتركيز وتوضيح فول الصويا وصناعة الألبان والسكر والنبيذ وعصير الشاي والخل وما إلى ذلك؛ تنقية واستعادة مياه الصرف الصناعي ومياه الصرف الصحي المنزلية؛ استعادة الطلاء الكهربائي.
هل أنت مستعد لمعرفة المزيد؟ تواصل معنا اليوم للحصول على عرض سعر مجاني!
وقت النشر: ٢٤ سبتمبر ٢٠٢٠