كيف تعمل آلة تحلية المياه بالتناضح العكسي؟ لفهم مبدأ عمل هذا الجهاز، يجب علينا أولاً توضيح معاني التناضح والتناضح العكسي.
ما هو الاختراق؟
عندما يفصل غشاء نصف نافذ بين الماء العذب والماء المالح، يتدفق الماء العذب (تركيز أقل) بشكل طبيعي إلى جانب الماء المالح (تركيز أعلى) حتى يتوازن الضغط الأسموزي على كلا الجانبين. باختصار، يتدفق التركيز الأقل إلى التركيز الأعلى.
ما هو التناضح العكسي؟
يؤدي تطبيق ضغط خارجي يتجاوز الضغط الأسموزي الطبيعي على جانب المحلول الملحي إلى إجبار جزيئات الماء في المحلول الملحي على التدفق إلى الخلف عبر الغشاء شبه النافذ نحو جانب المياه العذبة، بينما يحتفظ الغشاء بأيونات الملح والشوائب.
يبلغ الضغط الأسموزي الطبيعي لمياه البحر حوالي 2.4-3.0 ميجا باسكال. لمعالجة مياه الصرف الصحي المركزة، يلزم استخدام تقنية التناضح العكسي. ولذلك، تحتاج المعدات إلى توفير ضغط أعلى بكثير لإجبار جزيئات الماء على التدفق إلى الوراء عبر غشاء التناضح العكسي.
ما هي مكونات تحلية المياه بالتناضح العكسي الماكينة؟
حالياً، معظم آلات تحلية المياه بالتناضح العكسي الموجودة في السوق هي عبارة عن نظام معياري، يتكون بشكل أساسي من نظام المعالجة المسبقة، وجسم المضخة، ووحدات الغشاء، ونظام المعالجة اللاحقة.
① نظام المعالجة المسبقة:
- الوظيفة: يزيل المواد الصلبة العالقة والغرويات والكائنات الحية الدقيقة والمواد العضوية والشوائب الأخرى من مياه البحر، مما يمنع تلوث غشاء التناضح العكسي اللاحق أو انسداده أو تلفه.
- المكونات الأساسية: فلتر رمل الكوارتز (يرشح الجسيمات الكبيرة من الشوائب)، وفلتر الكربون المنشط (يمتص المواد العضوية والروائح)، وفلتر الأمان (ترشيح دقيق، حجم المسام عادة 5 ميكرومتر، يعترض الشوائب الدقيقة)، ومبيد جراثيم (مثل هيبوكلوريت الصوديوم)، وجهاز إضافة مثبطات الترسبات الكلسية (يمنع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم من تكوين الترسبات الكلسية).
② مضخة الضغط العالي:
- الوظيفة: لضغط المياه المعالجة مسبقًا بحيث يمكن إجراء تقنية التناضح العكسي.
- متطلبات المعدات: يجب أن تكون المضخة مقاومة لدرجات الحرارة العالية والتآكل، وأن تتمتع بثبات عالٍ في الضغط. نحتاج إلى تصنيعها من الفولاذ المقاوم للصدأ، ونوصي باستخدام هياكل مضخات من علامات تجارية مرموقة مثل CNP (الصين)، وGrundfos (الدنمارك)، وKNKE (الولايات المتحدة الأمريكية) لضمان الجودة.
③ وحدة غشاء ③RO:
- الوظيفة: يحتفظ غشاء التناضح العكسي بالشوائب وأيونات الملح والمواد الأخرى، مما يسمح له بتحلية مياه البحر إلى مياه عذبة. ويعتمد هيكل الغشاء على عنصر غشاء الجرح الحلزوني، والذي يتكون من طبقات متعددة من الأغشية شبه المنفذة، وشبكة توجيه التدفق، وشبكة فاصلة. يزيد هيكل الغشاء هذا من مساحة السطح لفصل المواد.
- خصائص الغشاء: يبلغ حجم المسام 0.1-1 نانومتر فقط، مما يسمح بمرور جزيئات الماء فقط. ويتميز بمعدل رفض لكلوريد الصوديوم يزيد عن 97% ويمكنه أيضًا اعتراض المعادن الثقيلة والبكتيريا والفيروسات وما إلى ذلك.
④ نظام ما بعد المعالجة:
- تحسين جودة المياه: على الرغم من أن مياه التناضح العكسي نقية، إلا أنها تفتقر إلى المعادن وقد تكون قيمة الأس الهيدروجيني فيها منخفضة، مما يتطلب إضافة جهاز تمعدن ومعقم للأشعة فوق البنفسجية/الأوزون. وهذا يحسّن الطعم ويقتل الكائنات الدقيقة المتبقية، مما يضمن أن جودة المياه تفي بالمعايير.
كيف تعمل آلة تحلية المياه بالتناضح العكسي؟
يمكن تقسيم نظام تحلية المياه بالتناضح العكسي بأكمله إلى أربع خطوات رئيسية لمعالجة المياه الخام، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تحويل مياه البحر إلى مياه عذبة.
مرحلة ما قبل المعالجة:
تدخل مياه البحر أولاً إلى نظام المعالجة المسبقة لإزالة الجسيمات الكبيرة والمواد العضوية. ثم يضيف النظام بعد ذلك مبيدات الجراثيم ومثبطات الترسبات القشرية، وأخيراً، يقوم المرشح الآمن بإجراء ترشيح دقيق عليها للحصول على الدفعة الأولى من المياه النقية.
الضغط العالي الضغط:
تسحب مضخة عالية الضغط المياه المنقاة من الدفعة الأولى وتضغطها إلى 10-80 ميجا باسكال قبل إرسالها إلى وحدة غشاء التناضح العكسي.
الفصل بالتناضح العكسي:
عندما تتدفق مياه البحر ذات الضغط العالي عبر وحدة غشاء التناضح العكسي، تمر جزيئات الماء عبر غشاء التناضح العكسي تحت الضغط، لتصبح “مياه عذبة”. وسوف تحتفظ بأيونات الملح (الصوديوم والكلوريد) والمعادن الثقيلة والكائنات الحية الدقيقة، وما إلى ذلك، لتشكل “محلول ملحي مركز”.”
نظام ما بعد المعالجة:
في هذه المرحلة، نحتاج إلى ضبط قيمة الأس الهيدروجيني وإضافة المعادن والتطهير. وأخيراً، تصبح المياه المنقاة مياه عذبة تفي بمعايير الشرب أو المعايير الصناعية.
لماذا أصبحت تحلية المياه بالتناضح العكسي هي السائدة؟
مقارنةً بالتقنيات التقليدية لتحلية مياه البحر مثل التقطير, تحلية المياه بالتناضح العكسي لديها المزيد من الإمكانات والمزايا.
- استهلاك منخفض للطاقة: بمساعدة تقنية استرداد الطاقة، فإن استهلاك الطاقة لكل وحدة من المياه التي ينتجها نظام التناضح العكسي يبلغ حاليًا من 1/3 إلى 1/2 فقط من استهلاك الطاقة في طريقة التقطير. يمكننا أيضًا اختيار تقنية تحلية المياه بالطاقة الشمسية، التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية من خلال الألواح الشمسية الكهروضوئية، التي تقود مباشرةً مضخات الضغط العالي، ومضخات المياه في نظام المعالجة المسبقة، ومعدات التطهير بعد المعالجة، لتشكل “نظامًا متكاملًا” للتناضح العكسي الكهروضوئي (PV-RO).
- نقاوة مياه عالية: يمكن لتقنية التناضح العكسي أن تقلل من ملوحة المياه العذبة إلى أقل من 500 ملغم/لتر، بل ويمكنها تحقيق مستويات مياه فائقة النقاء.
- مساحة صغيرة: تتميز وحدة الغشاء بهيكل مدمج، وتحتل مجموعة من معدات تحلية المياه بالتناضح العكسي بإنتاج يومي يبلغ 10,000 طن حوالي 1/10 فقط من مساحة طريقة التقطير.
- سهلة التشغيل: درجة عالية من الأتمتة، لا تتطلب سوى عدد قليل من الموظفين للصيانة، واستقرار تشغيلي قوي.
تلخيص
وبعبارة أخرى، يستخدم هذا النوع من المعدات تقنية التناضح العكسي لإجبار جزيئات الماء في مياه البحر على المرور عبر غشاء التناضح العكسي في الاتجاه المعاكس للدخول إلى جانب المياه العذبة. يحتفظ الغشاء بالشوائب مثل أيونات الملح والمعادن الثقيلة والكائنات الحية الدقيقة، وينتج في النهاية مياه عذبة تفي بالمعايير.
إذا كنت بحاجة إلى عرض أسعار لهذا النوع من المعدات، فلا تتردد في اتصل بنا.
