ما هو نظام التناضح العكسي – تعريف محطة التناضح العكسي

نظام التناضح العكسي هو في الأساس تطبيق عكس عملية التناضح. حيث يتم إنتاج المياه النقية من المياه المالحة أو مياه البحر عن طريق تطبيق الضغط على محلول الملح المركّز فوق ضغوط الظهر المطبقة و التناضحي. تعمل محطة التناضح العكسي الصناعي بالطريقة نفسها كما هو موضح. يفرض ضغط القيادة الصافي الماء من خلال الغشاء. في نظام التناضح العكسي للتشغيل ، يتم ضغط ماء التغذية بمضخة عالية الضغط. بسبب ضغط القيادة الصافي، يتم إجبار جزء من مياه التغذية من خلال الغشاء شبه النافذ.

الغشاء غير منفذاً بالكامل (لن يسمح بمرور الجسيم) إلى جزيئات ونافذاً قليلاً إلى المواد المذابة. الماء الذي يمر عبر الغشاء يسمى اختراق. يتخللها عادة جسيمات قليلة جدا. ما لم يكن هناك عيب في الغشاء (ثقب) أو مشكلة أخرى ، تم إنتاج أي جزيئات موجودة في المتخلف هناك (إما من البكتيريا أو المعدات). يتخلل المرطب أيضًا المواد الذائبة (كمية صغيرة من المواد الصلبة الذائبة تمر عبر الغشاء). وبالتالي ، فإن المياه النقية عالية نسبياً. يوضح الشكل أدناه نظام التناضح العكسي في الشكل الذي استخدمناه حتى الآن.

  عملية التناضح العكسي والتنظيف الدوري لمحطة التناضح العكسي

نحن نعلم أنه عندما نقوم بالضغط على مياه التغذية والمياه تمر عبر الغشاء، فإن مياه التغذية تتركز. إذا كان التركيز في مياه التغذية عاليًا بما يكفي، فسوف يرتفع الضغط الخلفي التناضحي ليعطينا في النهاية مستوى ضغط القيادة الصافي من الصفر وسيتوقف التدفق. في نظام التناضح العكسي، يجب علينا التخلص من المواد المذابة من سطح الغشاء بحيث لا يستمر الضغط الخلفي التناضحي. هذا يختلف عن الفلاتر الأخرى التي اعتدنا على العمل بها. معظم الفلاتر التي تعاملنا معها في حياتنا كانت أنواع “التدفق الكامل”ØŒ “المتراكم” من الفلاتر. “التدفق الكامل” يعني أن هناك تيارًا واحدًا في (مياه التغذية) Ùˆ تيار واحد (رشاحة). يعني “التراكمي” أن “المادة” التي تتم تصفيتها تتراكم في الفلتر أو في الفلتر.

من فلاتر القهوة، إلى فلاتر الخرطوشة، إلى فلاتر الوسائط المتعددة، كان هذا هو الحال. تدخل مياه التغذية، تتم إزالة “الأشياء” التي نريد إزالتها بواسطة الفلتر. عندما يصبح الفلتر ممتلئًا، فإننا نلغي أو نبدل الفلتر. لا يمكن أن تكون أنظمة الأغشية ذات تدفق كامل أو تراكمية. مع غشاء التناضح العكسي ØŒ نقوم بتصفية الأيونات التي لها ضغط تناضحي. ماذا سيحدث إذا واصلنا تصفية المواد الذائبة التي تنتج ضغطًا خلفيًا تناضحيًا؟ الإجابة: ستتوقف العملية.

ولذلك يجب أن يكون لنظام التناضح العكسي تدفقًا ينساب المواد المذابة والمعلقة. هذا تيار النفايات يسمى التركيز. نظام التناضح العكسي ، لذلك، لديه تيار واحد يدخل إليه (تغذية الماء)، واثنين من تيارات الخروج (ماء نظيف و ماء مركز بالملوثات).

كما يوضح الرسم التوضيحي التالي نظام التناضح العكسي مع تدفق ماء تغذية 100 جالون في الدقيقة (22.7 م3 في الساعة). يتم إجبار حوالي 75٪ من مياه التغذية من خلال الغشاء بسبب ضغط القيادة الصافي الموردة بواسطة مضخة الضغط العالي. تتركز المياه والجسيمات العالقة والمواد الذائبة التي لا تمر عبر الغشاء وتنتهي من نظام التناضح العكسي كمركز.

محطة التناضح العكسي لإزالة الملوثات

يتم الاحتفاظ بمعظم مكونات المياه (المرفوضة) على جانب تغذية غشاء التناضح العكسي اعتمادًا على حجمها وشحنتها الكهربائية. بينما يمر الماء النقي (المنتفخ) خلال الغشاء. يوضح الشكل أدناه أحجام وأنواع المواد الصلبة التي تم إزالتها بواسطة أغشية التناضح العكسي بالمقارنة مع تقنيات الترشيح الأخرى الشائعة الاستخدام. يمكن للأغشية التناضح العكسي رفض الجسيمات والمواد الصلبة الذائبة من أي حجم. ومع ذلك، فهم لا يرفضون الغازات الجيدة، بسبب حجمهم الجزيئي الصغير. عادة أغشية التناضح العكسي إزالة أكثر من 90 في المئة من المركبات من 200 دالتون (دا) أو أكثر. واحد دا يساوي 1.666054 × 10−24 جم. من حيث الحجم المادي ، يمكن لأغشية التناضح العكسي أن ترفض المواد الصلبة ذات الحجم الأكبر من 1 انجستروم Å. وهذا يعني أنه بإمكانهم إزالة جميع المواد الصلبة العالقة، أو البروتوزوا (أي الجيارديا والكريبتوسبوريديوم) والبكتيريا والفيروسات وغيرها من مسببات الأمراض البشرية الموجودة في مياه المصدر. تم تصميم أغشية التناضح العكسي في المقام الأول لرفض المركبات القابلة للذوبان.(أيونات معدنية) مع الاحتفاظ بالجسيمات الصلبة والمذابة.

إن هيكل وتكوين أغشية التناضح العكسي لا يمكنهما تخزين كميات كبيرة من المواد الصلبة المعلقة وإزالتها منها. إذا تركت في الماء المصدر، فإن الجسيمات الصلبة تتراكم وتنفذ بسرعة (انسداد) سطح أغشية التناضح العكسي. عدم السماح للأغشية للحفاظ على عملية تحلية مستمرة للدولة مستقرة. لذلك، يجب إزالة المواد الصلبة العالقة (الجسيمات) في ماء تغذية التحلية قبل الوصول إلى أغشية التناضح العكسي.

خلال العشرين سنة الماضية، تطور فصل غشاء التناضح العكسي بسرعة أكبر من أي تقنية تحلية أخرى. أساسا بسبب استهلاك الطاقة التنافسي وتكاليف إنتاج المياه. نظام التناضح العكسي للمياه العسرة ينتج أقل تكاليف إنتاج عامة لكل تقنيات تحلية المياه. ومن المهم أيضًا ملاحظة أن أحدث مشاريع التقطير متعدد التأثيرات التي بنيت على مدار الخمس سنوات الماضية قد اكتملت بتكاليف مماثلة لتلك الخاصة بمصانع التناضح العكسي بمياه البحر. إن تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي – لغالبية المشاريع المتوسطة والكبيرة – عادة ما تكون أكثر تنافسية من حيث التكلفة من تقنيات التحلية الحرارية.