كيف تعمل آلة تحلية المياه؟

تعمل آلة تحلية المياه باستخدام الضغط للتغلب على الضغط الأسموزي، وفصل الماء عن الملح من خلال غشاء خاص شبه نافذ.

وبالمقارنة مع التقطير التقليدي، فهي لا تتطلب طاقة حرارية كبيرة ولا تستهلك سوى ثلث إلى نصف طاقة التقطير. ويمكن للوحدة الواحدة أن تنتج من بضعة أطنان إلى مئات الآلاف من الأطنان من المياه العذبة في اليوم، مما يلبي الاحتياجات المائية اليومية والاحتياجات الصناعية الكبيرة.

ما هي عملية تشغيل جهاز تحلية مياه البحر؟

1. المعالجة المسبقة: تمهيد الطريق لمكونات غشاء التناضح العكسي

قبل الدخول إلى غشاء التناضح العكسي، يجب أن تخضع مياه البحر لمعالجة مسبقة صارمة. هذه الخطوة ضرورية لضمان التشغيل المستقر طويل الأجل للمعدات. أولاً، بعد دخول المعدات، تدخل مياه البحر إلى مرشح متعدد الوسائط مملوء برمل الكوارتز والكربون المنشط ووسائط الترشيح الأخرى. يزيل هذا الفلتر المواد العالقة والطمي والطحالب والشوائب الأخرى التي يزيد قطرها عن 5 ميكرون، مما يمنع انسداد الأنابيب اللاحق.

ثم تتدفق مياه البحر بعد ذلك إلى مرشح دقيق، حيث يتم تقليل حجم المسام إلى 1-5 ميكرون، مما يؤدي إلى مزيد من الاحتجاز للجسيمات الغروية الصغيرة والمواد العالقة المتبقية. في الوقت نفسه، يضيف النظام تلقائيًا عوامل مضادة للتكلس إلى الماء لمنع تكون القشور على سطح الغشاء الناجم عن أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في بيئة الضغط العالي اللاحقة.

بعد المعالجة المسبقة، تنخفض نسبة تعكر مياه البحر إلى أقل من 0.1 وحدة قياس NTU، مما يفي بمعيار دخول وحدة غشاء التناضح العكسي.

2. الفصل بالضغط العالي: الفرز الجزيئي لغشاء التناضح العكسي

يتم بعد ذلك ضخ مياه البحر المعالجة مسبقًا إلى مضخة عالية الضغط، مما يزيد من الضغط لإجبار جزيئات الماء على المرور عبر الغشاء. ثم تدخل مياه البحر المضغوطة إلى وحدة غشاء التناضح العكسي.
يبلغ حجم مسام غشاء التناضح العكسي 0.1 نانومتر فقط، وهو أصغر من قطر جزيء كلوريد الصوديوم في مياه البحر (حوالي 0.5 نانومتر). وتحت الضغط العالي، يسمح غشاء التناضح العكسي لجزيئات الماء بالمرور من خلاله وتكوين مياه عذبة، بينما يحتفظ بالشوائب مثل أيونات الملح وأيونات المعادن الثقيلة والمواد العضوية لتكوين محلول ملحي مركز. يتجاوز معدل احتفاظ الغشاء 97%، مما يزيل الملح والملوثات من مياه البحر بشكل فعال.

3. المعالجة اللاحقة: جعل المياه العذبة تصل إلى المعايير المخصصة

على الرغم من أن النظام قد قام بتحلية المياه العذبة إلى حد كبير، إلا أنه لا يزال بحاجة إلى ضبط الأس الهيدروجيني للمياه العذبة لتلبية متطلبات الاستخدام. أولاً، تدخل المياه العذبة إلى نظام ضبط الأس الهيدروجيني، حيث تتم إضافة مواد كيميائية مثل هيدروكسيد الصوديوم لضبط الأس الهيدروجيني من 5.5-6.5 إلى 7.0-8.5، مما يمنع المياه الحمضية من تآكل الأنابيب.

بالنسبة لمياه الشرب المنزلية، تمر المياه العذبة أيضاً عبر نظام إضافة المعادن. يُضاف الكالسيوم والمغنيسيوم والمعادن الأخرى لتحسين مذاقها.

الصبغة. كما أن التطهير بالأشعة فوق البنفسجية يقضي على أي بكتيريا وفيروسات وكائنات دقيقة أخرى متبقية في المياه، مما يضمن مياه شرب آمنة.

وأخيراً، يمكننا نقل المياه العذبة المعالجة إلى صهاريج التخزين ثم توزيعها على المستهلكين من خلال شبكة خطوط الأنابيب.

4. الصيانة: معدات الصيانة

بعد التشغيل على المدى الطويل، قد تلتصق الملوثات مثل الغرويات والكائنات الحية الدقيقة والقشور على سطح أغشية التناضح العكسي. يمكن أن تقلل هذه الملوثات من نفاذية الغشاء ومعدل الاحتفاظ. لذلك، يقوم نظام تنظيف الغشاء بتنظيف مجموعة الغشاء بانتظام من خلال التنظيف الحمضي (لإزالة الترسبات الكلسية) والتنظيف القلوي (لإزالة المواد العضوية والكائنات الدقيقة). وهذا يمكن أن يستعيد أداء الغشاء. وإطالة عمر الخدمة (عادةً ما يكون عمر خدمة أغشية التناضح العكسي من 3-5 سنوات).

لماذا تستخدم آلة تحلية المياه بالتناضح العكسي؟

بالمقارنة مع تقنيات تحلية المياه الأخرى، فإن استخدام تقنية التناضح العكسي لمياه البحر له مزايا فريدة من نوعها.

• أولاً، استهلاكها المنخفض للطاقة، وعدم الحاجة إلى التدفئة، وانخفاض تكاليف التشغيل.
• ثانيًا، يشغل مساحة صغيرة وله هيكل معدات مدمج. وبالتالي، فإن الهيكل مناسب للمناطق الساحلية أو الجزر ذات المساحة المحدودة.
• ثالثًا، تتميز بمرونة عالية ويمكنها تعديل حجم المعدات وفقًا للطلب على المياه، بدءًا من المعدات الصغيرة المتنقلة إلى محطات تحلية مياه البحر الكبيرة.
• رابعاً، جودة المياه جيدة. يمكن تقليل ملوحة المياه العذبة المحلاة إلى أقل من 500 ملجم/لتر (معيار مياه الشرب أقل من 1000 ملجم/لتر)، مما يلبي الاحتياجات المائية المختلفة.

تلخيص

باختصار, نظام تحلية المياه هو استخدام مضخة عالية الضغط لضغط مياه البحر إلى مستوى يتجاوز ضغطها الأسموزي. وهي تسمح لجزيئات الماء باختراق غشاء التناضح العكسي ذي مسام صغيرة تصل إلى 0.1 نانومتر وتصبح مياه عذبة. ويقوم الغشاء بحبس الشوائب مثل أيونات الملح وأيونات المعادن الثقيلة، مكوناً محلولاً ملحياً مركزاً. وبالتالي يمكنه تحقيق فصل الماء عن الملح.

إذا كنت بحاجة إلى معلومات حول هذا النوع من معدات معالجة المياه، فلا تتردد في الاتصال بنا.