أنظمة المعالجة بالتناضح العكسي

التناضح العكسي (RO) هو طريقة ترشيح تزيل العديد من الجزيئات والأيونات الكبيرة من المحاليل عن طريق الضغط على المحلول عندما يكون على جانب واحد من الغشاء الانتقائي. والنتيجة هي أن المذاب يتم الاحتفاظ به على الجانب المضغوط من الغشاء ويسمح للمذيب النقي بالمرور إلى الجانب الآخر. لكي يكون "انتقائيًا" ، يجب ألا يسمح هذا الغشاء للجزيئات الكبيرة أو الأيونات عبر المسام (الثقوب) ، ولكن يجب أن يسمح للمكونات الأصغر من المحلول (مثل المذيب) بالمرور بحرية.

يشتهر التناضح العكسي باستخدامه في تنقية مياه الشرب من مياه البحر ، وإزالة الملح والمواد الأخرى من جزيئات الماء. هذا هو عكس عملية التناضح العادي ، حيث ينتقل المذيب بشكل طبيعي من منطقة ذات تركيز منخفض الذائبة ، عبر غشاء ، إلى منطقة ذات تركيز عالي الذائبة. حركة مذيب نقي لمعادلة تركيزات المذاب على كل جانب من غشاء يولد ضغطًا وهذا هو "الضغط الاسموزي". تطبيق ضغط خارجي لعكس التدفق الطبيعي للمذيب النقي ، وبالتالي ، هو التناضح العكسي.

هذه العملية تشبه الترشيح الغشائي. ومع ذلك ، هناك اختلافات رئيسية بين التناضح العكسي والترشيح. آلية الإزالة السائدة في الترشيح الغشائي هي الإجهاد ، أو استبعاد الحجم ، لذلك يمكن للعملية نظريًا تحقيق استبعاد مثالي للجسيمات بغض النظر عن المعلمات التشغيلية مثل الضغط والتركيز المؤثر. ومع ذلك ، فإن التناضح العكسي ينطوي على آلية انتشار بحيث تعتمد كفاءة الفصل على تركيز الذائبة والضغط ومعدل تدفق الماء.

تقدم بيور أكوا مجموعة واسعة من المعالجة المسبقة مثل:

مرشحات الوسائط المتعددة

فلاتر الكربون النشط

منقي مياه أوتوماتيكي

أنظمة الجرعات الكيميائية

مرشحات إزالة الحديد

معقمات قبل الأشعة فوق البنفسجية

أنظمة الأوزون

المعالجة المسبقة مهمة عند العمل بأغشية RO والترشيح النانوي (NF) نظرًا لطبيعة تصميم الجرح الحلزوني. تم تصميم المواد بطريقة تسمح فقط بالتدفق أحادي الاتجاه عبر النظام. على هذا النحو ، لا يسمح تصميم الجرح الحلزوني بالنبض الخلفي بالماء أو التهيج الهوائي لتنظيف سطحه وإزالة المواد الصلبة. نظرًا لأنه لا يمكن إزالة المواد المتراكمة من أنظمة سطح الأغشية ، فهي معرضة بدرجة كبيرة للقاذورات (فقدان القدرة على الإنتاج). لذلك ، تعتبر المعالجة المسبقة ضرورة لأي نظام RO أو NF. المعالجة المسبقة في أنظمة التناضح العكسي للمياه العذبة تتكون من أربعة مكونات رئيسية:

فحص المواد الصلبة: يجب إزالة المواد الصلبة الموجودة داخل الماء ومعالجة المياه لمنع تلوث الأغشية بالجسيمات الدقيقة أو النمو البيولوجي ، وتقليل مخاطر تلف مكونات المضخة عالية الضغط.

ترشيح الخرطوشة: بشكل عام ، تُستخدم فلاتر البولي بروبلين ذات السلسلة الملفوفة لإزالة الجسيمات بين 3-5 ميكرون.

طريقة الجرعات: تضاف المبيدات الحيوية المؤكسدة ، مثل الكلور ، لقتل البكتيريا ، تليها جرعات بيسلفيت لإلغاء تنشيط الكلور ، والذي يمكن أن يدمر الغشاء المركب ذي الأغشية الرقيقة. هناك أيضًا مثبطات الحشف الحيوي ، والتي لا تقتل البكتيريا ، ولكنها تمنعها ببساطة من نمو الوحل على سطح الغشاء.

تعديل الأس الهيدروجيني للترشيح المسبق: إذا أدى الأس الهيدروجيني والصلابة والقلوية في المياه المغذية إلى اتجاه تحجيم عندما تتركز في تيار الطرد ، يتم جرعات الحمض للحفاظ على الكربونات في شكل حمض الكربونيك القابل للذوبان.

CO3-2 + H3O + = HCO3- + H2O

HCO3- + H3O + = H2CO3 + H2O

لا يمكن أن يتحد حمض الكربونيك مع الكالسيوم لتشكيل مقياس كربونات الكالسيوم. يتم تقدير اتجاه تحجيم كربونات الكالسيوم باستخدام مؤشر تشبع Langelier. قد تؤدي إضافة الكثير من حمض الكبريتيك للتحكم في قشور الكربونات إلى تكوين مقياس كبريتات الكالسيوم أو كبريتات الباريوم أو كبريتات السترونشيوم على غشاء التناضح العكسي.

مانعات الترشيح المسبق: تمنع مثبطات التقشر (المعروفة أيضًا باسم مضادات التكلس) تكوين جميع المقاييس مقارنة بالحمض ، والتي يمكن أن تمنع فقط تكوين قشور كربونات الكالسيوم وفوسفات الكالسيوم. بالإضافة إلى تثبيط قشور الكربونات والفوسفات ، تمنع مضادات التكلس قشور الكبريتات والفلورايد ، وتشتيت الغرويات وأكاسيد المعادن ، ويمكن أن تمنع المنتجات المتخصصة تكوين السيليكا.