ما هي تقنية التناضح العكسي؟
من الأسئلة الهامة التي يجب الالمام بها. ما هي تقنية التناضح العكسي، حيث أنها من التقنيات الحديثة الهامة في صناعة معالجة المياه. وخاصة أنه يعمل مع أدنى متطلبات للطاقة، وبعض من أعلى معدلات الاستخدام، ويعد من أفضل معدلات الترشيح في السوق.
تعريف التناضح العكسي بصفة عامة
هو عملية التناضح إلى الوراء. التناضح هو مرور الماء عبر غشاء البروتين (مثل جلدنا ، أو داخل الخلية النباتية) لموازنة تركيز الجزيئات المذابة في الماء. يسمح غشاء البروتين بمرور المياه، لكن الجزيئات الأكبر من الماء (أشياء مثل المعادن والأملاح والبكتيريا) لا تستطيع ذلك. يتدفق الماء ذهابًا وإيابًا حتى يتساوى التركيز على جانبي الغشاء، ويتكون توازن.
تعريف التناضح العكسي لمعالجة المياه
دعونا نطبق هذه المعرفة لتنقية المياه. نريد شرب الماء من بحيرة أو مجرى مائي، ولكنه يحتوي على نسبة عالية جدًا من الملوثات مثل الملح والمعادن والبكتيريا، مما يجعله غير قابل للشرب. عن طريق الضغط على الماء أثناء مروره بالغشاء، يمكن إجبار الماء على الابتعاد عن الغشاء بدلاً من محاولة تكوين التوازن الطبيعي. هذه الحركة ضد التدفق هي المكان الذي يأتي منه “عكس” في “التناضح العكسي”. وهناك مضخة تعمل بشكل جيد لهذه العملية. يتم دفع الماء عبر الغشاء، الذي يعمل على غرار مرشح الجسيمات فائقة الدقة، ويمنع الغالبية العظمى من الملوثات من الدخول.
كعملية تنقية، لديها عدد من المزايا في معالجة المياه، يمكن لأغشية TFC عادة إزالة ما بين 96 و 99 ٪ من معظم الملوثات، بما في ذلك الأملاح والمعادن والأصباغ والجزيئات والبكتيريا والمعادن الخطرة. بسبب طريقة عمل التناضح العكسي، ومع ذلك، لا يمكنك أبدًا إزالة كل الملوثات فقد تحتاج إلى التطهير بجزء صغير من نسبة مئوية، ولكن لا يمكن التخلص من الملوث حقًا بالتناضح العكسي. تتطلب أنظمة المعالجة أيضًا مضخة عالية الجودة، لأن معدل الترشيح يعتمد بشكل أساسي على الضغط المطبق على الغشاء. ومع ذلك، فإن الوحدات الأصغر لديها نسب أصغر من النفاذية (المنتج النظيف والمنقى) لمياه الصرف. هذا يجعل ترشيح الوسائط أو الترشيح التقليدي أكثر فعالية في المقاييس الأصغر (مثل الوحدات السكنية).
مكونات محطة معالجة المياه بتقنية التناضح العكسي
نظام الجرعات قبل الكلورة
إذا كان الماء المغذي يحتوي على آثار للمعادن الثقيلة أو ملوثة، فمن المستحسن استخدام جرعة معينة من الكلور لتغيير المعادن الثقيلة الذائبة إلى شكل مادي، وسيكون مرشح الوسائط قادرًا على ترشيح معظمه.
خزان تخزين المياه الخام
على الرغم من أن بعض أنظمة RO يمكنها سحب المياه مباشرة من بئر أو أنبوب تغذية، إلا أن معظم الأنظمة تبدأ بخزان كبير يخزن المياه الملوثة. إن عدم توفر كمية كافية من مياه التغذية يمكن أن يتلف المضخة، وبالتالي فإن وجود خزان تخزين كبير لمياه الاستهلاك الخاص بك هو وسيلة سهلة للتأكد من أن المضخة تدوم لأطول فترة ممكنة.
مضخة مياه التغذية
توفر المضخة التجارية أو الصناعية الضغط الأولي لنظام المعالجة. عادة ما يوفر هذا المحرك ضغطًا كافيًا من المياه لاجتياز أي معالجة مسبقة وكذلك أغشية التناضح العكسي، ولكن إذا لم يحدث ذلك، فقد يكون من الضروري وجود مضخة معززة في أسفل الخط.
المرشح متعدد الطبقات أو تصفية الوسائط
هناك بعض الأشياء التي لا يمكن للأغشية تطهيرها. تعتبر النترات، وهي ملوث شائع موجود في الأسمدة ونفايات الحيوانات، مثالًا جيدًا للجزيئات التي تذوب جيدًا في الماء لتناضحها بشكل عكسي. أشياء مثل الرائحة الكريهة عادة لا يتم منعها بواسطة التناضح العكسي، أيضًا. يمكن ملء مرشح متعدد الطبقات بالوسائط التي تستهدف على وجه التحديد الأشياء التي لا يستطيع نظام RO الخاص بك التقاطها. إذا كنت بحاجة إلى التخلص من هذه الملوثات، فالتصفية المتعددة الطبقات أمر لا بد منه.
فلتر الكربون المنشط
تعتبر فلاتر الكربون المنشط حلاً جيدًا للحد من المذاق العضوي السيئ والرائحة والكلور من الماء.
مطهر مياه أوتوماتيكي
تم تصميم مطهرات الماء الأوتوماتيكية لإزالة صلابة الماء، أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، لأنظمة التناضح العكسي الصغيرة، نوصي عادةً بتليين الماء بدلاً من الجرعات الكيميائية المضادة للسرطان.
تقنية التناضح العكسي
لدينا أخيرا لدينا نظام التناضح العكسي. إذا كانت مضخة التعزيز ضرورية، فستكون هذه عادة قبل هذه الخطوة. يمكن لنظام التناضح العكسي إنتاج ما يصل إلى مليون جالون من ماء المنتج يوميًا، وكذلك كمية كبيرة من النفايات. عادةً يمكن التخلص من المياه العادمة أسفل الصرف.
خزان المياه المنتجة
ينتقل الماء المعالج من نظام تنقية المياه RO عادة إلى خزان كبير، حيث يتم احتجازه للاستخدام. إذا لم يحدث ذلك، فستحتاج إلى تشغيل النظام من أجل الحصول على المياه العذبة، والتي قد تكون غير مريحة. في بعض الأحيان، يضخ نظام معالجة المياه RO المياه مباشرة في بئر أو طبقة مياه جوفية لإعادة شحنها بدلاً من استخدامها في العديد من الصناعات أو التطبيقات العادية التي يتم استخدامها فيها.
الكلور بغرض التخزين
إذا كان الهدف من تخزين المياه المتخللة لأكثر من يوم واحد، يوصى بشدة بجرعة بعض الكلور للحفاظ على مياه نظيفة وغير ملوثة.
مضخة المياه المعالج (إعادة الضغط)
تضخ هذه المضخة الماء المعالج إلى أطراف الاستخدام.
تعقيم المياه المنتجة بالأشعة فوق البنفسجية
يتم وضع معقم الأشعة فوق البنفسجية بعد خزان التخزين، وكجهاز تعقيم نهائي. في معظم الأحيان، إما أن نستخدم الكلور اللاحق كعامل مطهر، أو التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية.
ما هي المكونات الأساسية لتقنية التناضح العكسي؟
تكون نظام التناضح العكسي من خمسة أجزاء أساسية:
أوعية الضغط والأغشية
من الواضح أن نظام التناضح العكسي لن يبتعد كثيراً عن العناصر الغشائية. تختلف البروتينات التي تشكل عناصر الغشاء اعتمادًا على نوع وكمية الماء وتنتهي بالنقاء. هناك أغشية للمياه المالحة، ومياه البحر، والتطهير الشديد على مستوى المستشفى، والأغشية المصممة لإزالة ملوثات معينة على سبيل المثال لا الحصر. إذا كانت هناك حاجة لمعالجة المياه ، يمكنك التأكد من وجود عنصر غشاء بالتأكيد لهذا الغرض. يحدد حجم المهمة (البلدية أو التجارية أو الصناعية) حجم وعدد الأغشية في النظام. يمكن أن يكون هناك أي مكان من غشاء واحد بقطر ونصف بوصة (كما هو الحال في نظام التناضح العكسي تحت المغسلة) إلى مئات من أغشية ثمانية بوصة تعمل جميعها معًا (مصنع تناضح عكسي نموذجي).
فلتر خرطوشة
تأتي معظم أنظمة التناضح العكسي مع فلتر خرطوشة لضمان عدم وجود جزيئات كبيرة بما يكفي لتلف الأغشية في أي مكان بالقرب منها. عادة ما تكون هذه الخرطوشة عبارة عن فلتر من مادة البولي بروبيلين ذي خمسة ميكرون ، ولكن يمكن أن يختلف عند الطلب. تأتي الخرطوشة في غلاف متين يمكنه معالجة الضغط من مضخات التغذية أو التعزيز الرئيسية.
مضخة الضغط العالي بتقنية التناضح العكسي
بدون مضخة عالية الجودة ، فإن معدل الرفض لتقنية التناضح العكسي غير قابل للتطبيق في معظم البيئات التجارية أو الصناعية. من الضروري للنظام التأكد من مطابقة المضخة مع كمية الغشاء وحجمه بشكل مناسب. عادةً ، كلما زادت قوة مضخة السحب ، كلما كانت معدلات الرفض والاسترداد أفضل للنفاذية.
لوحة التحكم
أخيرًا ، يجب التحكم في نظام التناضح العكسي بواسطة مشغل بشري.
يمكن أن تحتوي أنظمة التناضح العكسي على عدد من المكونات الأخرى المبنية عليها أو فيها كمكونات إضافية أيضًا. يمكن دمجها بالكامل في نظام حاويات على سبيل المثال فإن تحلية المياه بواسطة نظام RO تكون دائمًا في طريقها. هناك عدد من الإضافات التي يمكن ربطها بنظام RO أيضًا ، للقيام بمهام مثل تنظيف الأغشية ، المعالجة المسبقة ، الجرعات الكيميائية ، وعدد من الوظائف الأخرى حسب الضرورة.
لمعرفة المزيد عن كيفية عمل مرشحات التناضح العكسي اقرأ هذا المقال.
ما هي أنواع التطبيقات التجارية / الصناعية التي تخدمها تقنية التناضح العكسي؟
إذا كانت هناك حاجة إلى معالجة المياه، فمن المحتمل أن يقوم نظام التناضح العكسي بالمهمة. هناك مجموعة واسعة من الصناعات التي تستفيد من وجود مياه عالية النقاء، بالإضافة إلى عدد كبير من التطبيقات التي تتطلب معالجة المياه. نظرًا لوجود كميات كبيرة من المياه المطلوبة، فإن نظام التناضح العكسي غالبًا ما يكون الحل الاقتصادي المثالي، الذي يتطلب طاقة أقل من معظم طرق المعالجة الواسعة النطاق. نظرًا لأنها تستهلك طاقة أقل، فإن نظام التناضح العكسي هو الحل الصديق للبيئة أيضًا.
- معالجة مياه الغلايات
- خدمات الأغذية والمشروبات
- تنقية مياه الصرف الصناعي
- معالجة المياه DI
- الفنادق والمنتجعات
- صنع الثلج
- مغاسل السيارات
- تصنيع الايثانول النقي
- صناعة الالبان
- الصيدلة
- تعبئة المياه
- المستشفيات
- الزراعة
ما هي أنواع مصادر المياه التي تعالجها تقنية التناضح العكسي؟
التناضح العكسي هو الحل الأمثل لمعالجة المياه في معظم أنواع المياه. بشكل عام ، يمكن تقسيم جميع مصادر المياه الرئيسية من وجهة نظر المعالجة إلى ثلاث فئات رئيسية: مياه الصنبور ، والمعروفة أيضًا باسم المصادر البلدية، والمياه الجوفية، والمياه المالحة. الفرق الأكبر بين هذه الأنواع الثلاثة هو محتوى المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) من كل نوع. كقاعدة عامة ، يجب ألا تقل المواد الصلبة الذائبة في مياه الشرب عن 1000 جزء في المليون.
المصادر البلدية
تأتي مياه الصنبور عادة من خلال بنية تحتية موجودة مسبقًا مثل أنابيب المدينة أو نظام السدود. غالبًا ما يستخدم التناضح العكسي في بيئة مياه الصنبور للحد من الصلابة ، أو الحطام المتراكم في الماء من السفر في الأنابيب المعدنية. غالبًا ما تكون المواد الصلبة الذائبة هدفًا لتنقية المياه في أنظمة ماء الصنبور. يعتبر هذا النوع من أنظمة التناضح العكسي مثاليًا في أماكن مثل محطات توليد الطاقة ، والمستحضرات الصيدلانية ، والمختبرات ، والمستشفيات ، حيث تعد درجة نقاوة المياه البالغة الأهمية بالنسبة للصناعة. يحتوي ماء الصنبور عادة على TDS أقل من 1000 جزء في المليون.
المياه الجوفية
غالبًا ما تكون الخزانات الموجودة تحت الأرض من المياه قليلة الملوحة أو شديدة الملوحة ، مما يعني أنها تحتوي على كميات كبيرة من الملح ، ولكنها لا تكفي لتكون مياه مالحة. التناضح العكسي للمياه الجوفية شائع جدًا ، وهو أحد أفضل استخدامات نظام التناضح العكسي حتى الآن. غالبًا ما يتم تنقية المياه الجوفية لصناعة الزراعة وصناعة التعدين والاستخدامات السكنية. تعتبر المياه الجوفية هدفًا مميزًا لصناعة التعبئة ، نظرًا لأن التركيبات المعدنية الفريدة لها في كثير من الأحيان طعم جذاب. عادة ما تحتوي المياه المالحة على TDS تبلغ 5000 جزء في المليون أو أقل ، ولكن يمكن أن تأتي بتركيزات تصل إلى 12000 جزء في المليون.
المياه المالحة
التناضح العكسي للمياه المالحة (يشار إليها أحيانًا باسم تحلية المياه) هو تحويل المياه المالحة إلى مياه شرب. مياه المحيط لديها ما يصل إلى 45000 جزء في المليون TDS. عادة ، لأسباب بيئية ، يتم حفر حفرة تجويف في المحيط لهذا النوع من التناضح العكسي ، ولكن الاستهلاك المفتوح أكثر فعالية من حيث التكلفة. تتمثل أكبر استخدامات لتحلية المياه في توفير المياه في المناطق التي تفتقر إلى الإمداد المنتظم بالمياه العذبة.
