7 أنواع من أغشية التناضح العكسي RO

مقالتنا عن أنواع أغشية التناضح العكسي RO التي تحتاج إلى فهمها لاختيار النوع المناسب. التناضح العكسي (RO) هو عملية تنقية المياه التي تنطوي على إزالة الأيونات والجزيئات والجزيئات الأكبر من الماء عن طريق الضغط لإجبار الماء على المرور عبر غشاء شبه منفذ. يسمح هذا الغشاء بمرور جزيئات الماء فقط، بينما يمنع مرور الشوائب والملوثات والمواد الصلبة الذائبة.

تعمل عملية التناضح العكسي باستخدام فرق الضغط عبر الغشاء، حيث يتم دفع الماء عبر الغشاء من منطقة ذات تركيز أعلى (المياه الملوثة) إلى منطقة ذات تركيز أقل (المياه النظيفة). يحتوي الغشاء شبه المنفذ على مسام دقيقة للغاية يمكنها إزالة مجموعة واسعة من الملوثات بشكل فعال، بما في ذلك الأملاح الذائبة والمعادن والبكتيريا والفيروسات، وحتى بعض المركبات العضوية.

الأغشية الرقيقة المركبة (TFC):

الأغشية المركبة ذات الأغشية الرقيقة هي النوع الأكثر استخدامًا وشعبية من أغشية RO. وهي تتكون من طبقة رقيقة وكثيفة من مادة البولي أميد (PA) أعلى طبقة دعم مسامية. طبقة البولي أميد مسؤولة عن رفض الأملاح والشوائب الذائبة الأخرى، بينما توفر الطبقة الداعمة القوة الميكانيكية. توفر أغشية TFC معدلات رفض عالية وتشتهر بكفاءتها ومتانتها.

تعتبر الأغشية المركبة ذات الأغشية الرقيقة (TFC) مكونًا أساسيًا في عمليات الفصل المختلفة، خاصة في مجال تحلية المياه وتنقية المياه. تم تصميم هذه الأغشية بحيث تحتوي على طبقة حاجزة انتقائية للغاية تمكن من فصل المكونات المختلفة، مثل الأيونات أو الجزيئات، بناءً على حجمها وشحنتها.

أغشية خلات السليلوز (CA):

كانت أغشية خلات السليلوز واحدة من الأنواع الأولى من أغشية RO التي تم تطويرها. وهي تتكون من مادة ذات أساس السليلوز، وهو مشتق صناعي من السليلوز الطبيعي الموجود في النباتات، ومغلفة على قماش غير منسوج. تتمتع أغشية CA بمعدلات رفض أقل مقارنة بأغشية TFC وتكون أكثر عرضة للتلوث، ولكن يمكن استخدامها في بعض التطبيقات حيث لا يكون رفض الملح العالي أمرًا بالغ الأهمية.

تستخدم أغشية خلات السليلوز في عمليات الفصل المختلفة، وخاصة في تطبيقات مثل معالجة المياه، والترشيح، وغسيل الكلى.

أغشية البولياميد الرقيقة (PA-TF):

تشبه أغشية البولياميد الرقيقة أغشية TFC، ولكنها تستخدم نوعًا مختلفًا من طبقة البولياميد. تشتهر أغشية PA-TF بمعدلات رفض الملح العالية والأداء العام الجيد في أنظمة RO.

يتم استخدامها في عمليات الفصل المختلفة، خاصة في التطبيقات التي تتطلب استقرار درجات الحرارة العالية، والمقاومة الكيميائية، والانتقائية. البوليميدات هي مجموعة من البوليمرات الاصطناعية المعروفة بخصائصها الحرارية والميكانيكية الاستثنائية.

أغشية البولي أميد العطرية بالكامل (FA):

أغشية البولي أميد العطرية بالكامل هي نوع من غشاء PA-TF المصنوع من مواد البولي أميد العطرية بالكامل. توفر هذه الأغشية قدرة تحمل أعلى للكلور ويمكن استخدامها في الماء بتركيزات أعلى من الكلور دون تحلل.

تُستخدم أغشية البوليميد العطرية بالكامل في عمليات فصل الأغشية نظرًا لخصائصها الاستثنائية مثل الثبات الحراري العالي والمقاومة الكيميائية والانتقائية. تُستخدم هذه الأغشية على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب متطلبات فصل صارمة وظروف تشغيل قاسية.

الأغشية النانوية المركبة:

تشتمل أغشية RO المركبة النانوية على مواد نانوية، مثل الجسيمات النانوية أو الأنابيب النانوية، في طبقة البولي أميد لتحقيق خصائص وأداء محسن مقارنة بالأغشية التقليدية. يمكن لهذه المواد النانوية أن تعزز خصائص الغشاء، مثل رفض الملح، والنفاذية، ومقاومة التلوث.

تستفيد هذه الأغشية من الخصائص الفريدة للجسيمات النانوية لتحسين جوانب مثل الانتقائية والنفاذية والقوة الميكانيكية والاستقرار الحراري. للأغشية المركبة النانوية تطبيقات في مجالات مختلفة، بما في ذلك معالجة المياه، وفصل الغاز، والتطبيقات الطبية الحيوية.

أنواع الجسيمات النانوية المستخدمة:

• الجسيمات النانوية المعدنية وأكسيد المعدن: تشمل الأمثلة الجسيمات النانوية الفضية ذات الخصائص المضادة للميكروبات والجسيمات النانوية ثاني أكسيد التيتانيوم للتحلل الضوئي للملوثات.
• أنابيب الكربون النانوية (CNTs) والجرافين: توفر هذه المواد قوة ميكانيكية ممتازة ويمكن أن تعزز النفاذية عند دمجها بشكل صحيح في الأغشية.
• الجسيمات النانوية الطينية: مثل المونتموريلونيت والهالوسيت، والتي يمكنها تحسين الخواص الميكانيكية وتوفير قدرات التبادل الأيوني.
• الجسيمات النانوية البوليمرية: يمكن استخدام الجسيمات النانوية البوليمرية لتعديل خصائص سطح الغشاء وتحسين مقاومة التلوث.

أغشية التناضح العكسي الحلزونية:

الأغشية الحلزونية هي التكوين الأكثر شيوعًا لأغشية RO. وهي تتكون من صفائح مسطحة من مادة غشائية ملفوفة حول أنبوب تجميع متخلل لتكوين هيكل حلزوني. الغشاء الحلزوني تصميمه بمساحة سطحية كبيرة للأغشية في مساحة صغيرة، مما يجعله فعالاً لأنظمة التناضح العكسي ذات النطاق الصناعي.

الأغشية الحلزونية هي تكوين شائع يستخدم في تصميم وحدات الأغشية لعمليات الفصل المختلفة، خاصة في تطبيقات مثل معالجة المياه، وتحلية المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي. تم تصميم هذه الوحدات لزيادة مساحة السطح وكفاءة الفصل إلى أقصى حد مع تقليل البصمة الإجمالية والتكلفة.

إعدادات الأغشية الحلزونية:

تتكون وحدة الغشاء الحلزوني من عدة طبقات ملفوفة بطريقة حلزونية حول أنبوب مركزي مثقوب، مما يؤدي إلى إنشاء قناة تدفق لمحلول التغذية. تكون مادة الغشاء عادةً عبارة عن غشاء مركب رقيق (TFC)، غالبًا ما يكون مصنوعًا من مواد مثل مادة البولي أميد. يتدفق محلول التغذية عبر القنوات الموجودة بين صفائح الغشاء، ويحدث الانفصال عندما يتخلل المذيب وبعض المواد المذابة عبر الغشاء بينما يتم الاحتفاظ بالجزيئات والجسيمات الأكبر.

أغشية الألياف المجوفة:

تم تصميم أغشية RO ذات الألياف المجوفة على شكل ألياف أنبوبية صغيرة ذات قلب مجوف يشبه القش الصغير. تُستخدم هذه الألياف لإنشاء مساحة سطحية عالية للفصل مع السماح للسائل بالتدفق داخل الألياف وخارجها.

تُستخدم أغشية الألياف المجوفة في تطبيقات مختلفة، مثل مرشحات المياه في نقاط الاستخدام، حيث يتطلب الأمر تصميمًا مدمجًا ومساحة سطحية عالية، بما في ذلك معالجة المياه وفصل الغاز والأجهزة الطبية.

تم استخدام أنظمة RO الخاصة بنا في العديد من التطبيقات. يمكنك الوثوق في حلول CareWater لتوفر لك أفضل نظام لتنقية المياه يسمح للجميع بشرب الماء بأمان.