1. خلفية عن مشروع مرشح نظام التناضح العكسي
يقع مشروع تصفية نظام التناضح العكسي هذا في مقاطعة دار السلام. ومصدر المياه هو بئر مياه جوفية تم بناؤه حديثاً، وهو مصدر حيوي لإمدادات المياه المحلية في المنطقة. ونظراً للظروف الجيولوجية، تعاني المياه الجوفية المحلية بشكل عام من ارتفاع نسبة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم والصلابة المفرطة. وعلى الرغم من أن المؤشرات الأساسية تفي بمعيار مياه الشرب في تنزانيا TZS 789:2018 الخاص بمياه الشرب، إلا أن خصائص المياه العسرة تشكل مخاطر عديدة على استخدام السكان اليومي للمياه وتشغيل شبكة الأنابيب.
ولمعالجة مشاكل ارتفاع عسر المياه الجوفية وعدم كفاية استقرار جودة المياه، سيُدخل هذا المشروع نظاماً صناعياً للتناضح العكسي بسعة 500 لتر في الساعة لتنقية المياه الخام بعمق، وتحقيق ترقية متكاملة لتحلية المياه وتحلية المياه والتعقيم. سيؤدي ذلك إلى إنشاء نظام مركزي آمن ومستقر وعالي الجودة لإمدادات المياه المنزلية المركزية، مما يوفر للسكان المحليين مياه شرب تتوافق مع المعايير الدولية.
2. تحليل جودة المياه الخام
نظرًا لأن المياه الجوفية الخام معقدة للغاية، فقد طلبنا من عميلنا إجراء اختبار جودة المياه. أجرى مختبر دودوما لجودة المياه في تنزانيا اختباراً شاملاً على عينات المياه من بئر المياه الجوفية المنشأة حديثاً. وحددت نتائج الاختبار بوضوح خصائص المياه الخام ومناطق المعالجة الرئيسية:
1. المؤشرات الفيزيائية الكيميائية: يبلغ الرقم الهيدروجيني للمياه الخام 6.84، ودرجة حرارة 25.3 درجة مئوية، وموصلية 609.0 ميكروسكسل/سم ومجموع المواد الصلبة الذائبة 335.0 ملجم/لتر، وعكارة 23.7 وحدة قياس NTU، ولون 8 TCU. جميع المؤشرات ضمن معايير مياه الشرب التنزانية. يبلغ إجمالي العسر 215 ملغم/لتر (محسوباً كـ CaCO₃)، مما يصنفها على أنها مياه صلبة نموذجية. وتبلغ محتويات أيون الكالسيوم والمغنيسيوم 56.0 ملغم/لتر و18.24 ملغم/لتر، على التوالي، وهما العاملان الأساسيان اللذان يسهمان في عسر المياه.
2. المؤشرات الميكروبيولوجية: لم يتم الكشف عن القولونيات الكلية والقولونيات البرازية والإشريكية القولونية، مما يشير إلى أن السلامة الميكروبيولوجية تفي بالمعايير ولا يوجد خطر من التلوث البكتيري الممرض.
3. مؤشرات أخرى: كما أن محتويات المعادن الثقيلة مثل الكبريتات والنترات والفلورايد والحديد والمنجنيز والنحاس، وكذلك الأملاح غير العضوية، أقل بكثير من الحدود القياسية، ولا توجد مشاكل في المستويات المفرطة من المواد السامة أو الضارة.
استنادًا إلى تقرير الاختبار والاستخدام الفعلي للمياه في الموقع، كانت المشكلة الأساسية في المياه الخام هي عسر المياه الخام. يتسبب الماء العسر بسهولة في تقشر شبكات إمدادات المياه وسخانات المياه والغسالات وغيرها من المعدات، مما يقلل من عمرها الافتراضي ويزيد من تكاليف الصيانة. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي المياه العسرة إلى ضعف ترغية الصابون، مما يؤثر على فعالية التنظيف ويسبب طعمًا قابضًا بعض الشيء، مما يقلل من تجربة المستخدم. وعلاوة على ذلك، كان تعكر المياه الخام قريبًا من الحد الأعلى للمعيار، مما يتطلب مزيدًا من التحسين لتحسين نقاء المياه واستقرارها. ولذلك، ركز المشروع على تليين وتقليل العسر، والتنقية العميقة، وإمدادات المياه المستقرة كأهدافه الأساسية، واختار مرشح نظام التناضح العكسي سعة 500 لتر/ساعة كعملية معالجة أساسية.
تصميم عملية مرشح نظام التناضح العكسي سعة 3.500 لتر/ساعة
تقنية التناضح العكسي هي تقنية فصل غشائي ناضجة وفعالة في مجال معالجة المياه الصناعية. ويتمثل مبدأها في فصل جزيئات الماء عن الأملاح الذائبة والغرويات والكائنات الدقيقة والمعادن الثقيلة والمواد الأخرى من خلال غشاء شبه نافذ تحت الضغط. معدل تحلية المياه وكفاءة إزالة العسر مستقرة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات إمدادات المياه الصغيرة والمتوسطة الحجم.
يتبنى مرشح نظام التناضح العكسي بسعة 500 لتر في الساعة في هذا المشروع تصميمًا معياريًا متكاملًا، يتبع عملية كاملة من “المعالجة المسبقة + وحدة التناضح العكسي + وحدة التناضح العكسي + المعالجة اللاحقة + التحكم الآلي”، مما يحقق التوازن بين تأثير المعالجة والاستقرار التشغيلي والتشغيل والصيانة الموضعية المريحة. التكوين المحدد هو كما يلي:
- وحدة المعالجة المسبقة: يتألف من فلتر متعدد الوسائط، وفلتر كربون منشط، وفلتر أمان دقيق 5 ميكرومتر. يزيل الفلتر متعدد الوسائط المواد الصلبة العالقة والطمي والغرويات وغيرها من الشوائب الجسيمية الكبيرة من المياه الخام، مما يقلل من التعكر إلى أقل من 1 NTU. يمتص فلتر الكربون المنشط الروائح والكلور المتبقي وبعض المواد العضوية، مما يحسن طعم الماء. يعترض مرشح الأمان الجسيمات الدقيقة، ويمنع الخدوش وانسداد عناصر غشاء التناضح العكسي، مما يوفر حماية شاملة للمعدات الأساسية.
- وحدة التناضح العكسي الرئيسية: مزودة بمضخة عالية الضغط موفرة للطاقة، وغشاء تناضح عكسي للمياه المالحة مقاوم للتلوث، وجهاز حماية من الضغط. مصممة لمعدل تحلية يبلغ ≥97% ومعدل إزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم يزيد عن 95%. وتبلغ الطاقة الإنتاجية المقدرة للنظام 500 لتر/ساعة وطاقة إنتاجية يومية تبلغ 12 طناً، وهي كافية لتلبية الاحتياجات المائية المنزلية المركزية لسكان منطقة أسطايبي. صُممت عناصر الغشاء لتلائم البيئة ذات درجات الحرارة العالية في أفريقيا، وتم اختيار عناصر الغشاء لمقاومتها لدرجات الحرارة العالية ومقاومتها للتلوث، مما يجعلها تتكيف مع الظروف المناخية المحلية وتطيل عمر الغشاء.
- وحدة المعالجة اللاحقة مجهزة بجهاز تعقيم بالأشعة فوق البنفسجية وجهاز تكييف جودة المياه لزيادة قتل الكائنات الدقيقة المتبقية في المياه، مما يضمن سلامة الكائنات الدقيقة الناتجة. وفي الوقت نفسه، يتم ضبط قيمة الأس الهيدروجيني للمياه الناتجة بدقة لتحسين الطعم وضمان أن المياه الناتجة تفي بمعايير مياه الشرب عالية الجودة.
- وحدة التحكم الآلي: وباستخدام نظام تحكم أوتوماتيكي، فإنه يتميز بوظائف التنظيف الأوتوماتيكي، والحماية من ارتفاع/انخفاض الضغط، والحماية من نقص المياه، وإنذار الأعطال، ووظائف قياس إنتاج المياه. لا حاجة إلى موظفين متخصصين، مما يقلل من صعوبة التشغيل اليدوي.
4. أداء مرشح نظام التناضح العكسي
بعد تشغيل فلتر نظام التناضح العكسي بسعة 500 لتر/ساعة الذي يعمل بنظام التناضح العكسي، تعاونّا مع مختبر جودة المياه في دودوما لإجراء مراقبة مستمرة لمدة 30 يومًا للمياه المنتجة. وأظهرت النتائج أن تأثير معالجة النظام كان كبيراً، وأن جودة المياه تفي تماماً بالمعايير الوطنية التنزانية وتتجاوزها.
1. صلابة محسنة تمامًا: يتم تثبيت الصلابة الكلية للنفايات السائلة عند 25-35 ملجم/لتر، مما يقلل من صلابة المياه السائلة إلى معايير المياه اللينة، ويزيل تمامًا خطر التقشر، ويطيل دورة صيانة شبكات الأنابيب والمعدات المستخدمة للمياه بشكل كبير.
2. مؤشرات فيزيائية كيميائية محسنة: تنخفض الموصلية إلى 80-120 ميكروسكسل/سم وتقل الموصلية إلى 80-120 ميكروسكسل/سم وتقل المواد الصلبة الذائبة الكلية عن 100 ملجم/لتر، وتقل نسبة العكارة إلى <0.5 وحدة قياس NTU، واللون إلى <1 وحدة قياس TCU، مما ينتج عنه ماء شفاف وصافٍ بطعم حلو.
3. سلامة ميكروبيولوجية مضمونة: لا يمكن الكشف عن القولونيات الكلية والقولونيات البرازية والإشريكية القولونية في النفايات السائلة، وتفي المؤشرات الميكروبيولوجية بالمعايير الدولية لنظافة مياه الشرب.
4. تشغيل مستقر وفعال: يحقق النظام معدل استرداد 65%-70%، مع استهلاك منخفض للطاقة وضوضاء منخفضة. ويمكنه العمل بشكل مستمر دون عطل حتى في ظل تقلبات الطاقة المحلية والبيئات ذات درجات الحرارة العالية، كما أن مستوى الأتمتة فيه يلبي متطلبات الاستخدام في الموقع.
في التطبيقات العملية، تشير ملاحظات العملاء إلى تحسن كبير في تجربة المياه بشكل ملحوظ، مع عدم ملاحظة أي عيوب في الماء العسر في الغسيل والطهي والشرب. وقد تم القضاء على مشكلة التحجيم في شبكات إمدادات المياه المجتمعية، و معدات التناضح العكسي تم تخفيض تكاليف الصيانة بما يزيد عن 601 تيرابايت 3 تيرابايت، مما يؤكد تمامًا قيمة التطبيق الصناعي لمرشح نظام التناضح العكسي سعة 500 لتر/ساعة في تنقية المياه العسرة والمياه الجوفية.
5. ملخص
نجح هذا المشروع في تنقية المياه الجوفية العسرة في تنزانيا وتحديثها من خلال استخدام مرشح نظام التناضح العكسي الصناعي بسعة 500 لتر/ساعة. والمياه المنتجة آمنة ومستقرة وذات جودة عالية، وتلبي بشكل كامل احتياجات الاستخدام السكني للمياه، وتضمن التشغيل المستقر طويل الأجل لنظام إمدادات المياه.
إذا كان لديك أي أسئلة حول معالجة المياه الجوفية، فلا تتردد في اتصل بنا للحلول.
