
نظام ROهو نظام معالجة غشاء يستخدم لفصل المذابات الذائبة من الماء ، في معظم الأحيان في مجال تحلية مياه البحر لإزالة الأملاح والشوائب الأخرى من مياه البحر ، ولكن أيضًا في الغلايات الصناعية ، وأنظمة مياه الشرب ، وإنتاج الأدوية ، وغيرها من المجالات.
لفهم مبادئ وعملية التناضح العكسي ، أولاً فهم عملية التناضح التي تحدث بشكل طبيعي. التناضح هو ظاهرة تحدث بشكل طبيعي يتم فيها فصل حلين لتركيزات مختلفة بواسطة غشاء شبه نافذ (غشاء يسمح بمرور جزيئات المذيب ولا يسمح بمرور جزيئات المذابة) وتمر جزيئات الماء أو جزيئات المذيب الأخرى من محلول التركيز المنخفض عبر الغشاء شبه القابل للاختراق إلى محلول التركيز العالي. هذه العملية موجودة في كل مكان في الطبيعة ، حيث تستخدمها النباتات لامتصاص الماء والمواد الغذائية من التربة ، وفي البشر ، حيث تستخدم الكلى التناضح لامتصاص الماء من الدم.
تجربة بسيطة لمساعدتك على فهم ظاهرة التناضح. لنفترض أن حاوية من ماء السكر مقسمة إلى جزأين بواسطة غشاء ، مثل غشاء الخلية الحيوانية. يمكن أن يكون هذا الغشاء قابلاً للنفاذ إلى الماء ، ولكن ليس جزيئات السكر. كما هو موضح في الشكل ، تتم مقارنة الدائرة بالسكر. يحتوي الجانب على جزيئات سكر أكثر من الجانب B ، مع تركيز أعلى. هذه المرة ، من أجل الحفاظ على توازن التركيز بين الجانبين ، يجب أن يسمح الغشاء لجانب جزء من جزيئات السكر بالانتقال إلى الجانب ب ، ولكن الغشاء لا يسمح بمرور جزيئات السكر ، لذلك من أجل الحفاظ على ظاهرة التوازن ، يتحرك الجانب B لجزيئات الماء إلى الجانب الآخر ، ويخفف جانب التركيز حتى يتساوى جزئان تركيز المحلول ، وأخيرًا ، انخفضت تجربة الحصول على الجانب B من حجم المحلول ، في حين زاد جانب الحجم.
تسمح أغشية التناضح بمرور جزيئات الماء فقط ، ولا يمكن للجزيئات الأكبر من الماء مثل المعادن والأملاح والبكتيريا المرور عبرها. التناضح هو حدث طبيعي لا يحتاج إلى طاقة. لقد وجد أن الماء يمكن أن يتدفق من التركيزات العالية إلى المنخفضة عن طريق تطبيق ضغط أكبر من الضغط التناضلي الطبيعي لدفع المياه من خلال غشاء التناضح ، وهي ظاهرة تعرف باسم التناضح العكسي.
على سبيل المثال ، توجد المياه المالحة والمياه النقية على جانبي حاوية مفصولة بغشاء تناضح. إذا كانت ظاهرة تناضح طبيعية ، فسوف يتدفق الماء النقي إلى المياه المالحة حتى يكون التركيز متساويًا على كلا الجانبين. ومع ذلك ، عندما يتم تطبيق ضغط معين على جانب محلول ملحي ، فإن جزيئات الماء في محلول ملحي سوف تتدفق إلى جانب الماء النقي لتحقيق التناضح العكسي. من خلال هذه الظاهرة ، تم توليد فكرة تحلية مياه البحر وتطبيقها في مجال تحلية مياه البحر لتحلية وتنقية مياه البحر لاستخراج المياه العذبة. بعد الكثير من البحث والتطوير التكنولوجي ، تستخدم هذه التكنولوجيا الآن في الغلايات الصناعية ، وأنظمة مياه الشرب ، وتحلية مياه البحر ، وإنتاج الأدوية ، وإنتاج مستحضرات التجميل ، ومعالجة الأغذية والمشروبات ، والعديد من التطبيقات الأخرى.
غشاء RO هو أيضًا غشاء شبه نافذ يسمح بمرور جزيئات الماء فقط ، وليس الشوائب مثل المواد العضوية والمواد غير العضوية والكائنات الدقيقة والغرويات والبكتيريا. يعمل هذا الغشاء باستخدام الضغط لفصل المياه عن محلول شديد التركيز يحتوي على مواد مذابة وتصفية الشوائب مثل الأيونات والكائنات الدقيقة والمواد العضوية من المياه الخام ، مما يؤدي إلى مياه عالية النقاء.
يتم استخدام مضخة الضغط العالي لزيادة الضغط على مدخل الغشاء RO ، مما يجبر مادة الماء عبر غشاء RO ويحافظ على جميع الشوائب تقريبًا (95% إلى 99%) ، مما يؤدي إلى الماء النقي. تعتمد كمية الضغط المطلوبة على محتوى شوائب مياه التغذية ونوع الغشاء المحدد ، وتسمى النفاذية النظيفة من تحلية المياه النقية ، تاركة المياه المركزة المنتجة تحمل الملوثات والشوائب كمياه مركزة.
يشمل نظام RO نظام فلاتر مسبقة للمياه الخام ، ونظام تنقية الغشاء ، ونظام ما بعد المعالجة ، والذي يمكن تقسيمه إلى المكونات التالية:
المكونات الأساسية لمعدات التناضح العكسي
نظام التناضح العكسي الكامل
نظرًا لمجموعة واسعة من المياه الخام ، والتركيب المعقد ، وجودة المياه الخام ، ومعدل استرداد نظام RO ، وغيرها من معلمات العمليات الرئيسية ، واختيار نظام المرشحات المسبقة المناسب ، يمكن أن يقلل من قاذورات الغشاء RO ، وظاهرة التحجيم ، لمنع معدل تحلية المياه من غشاء RO ومعدل إنتاج المياه لمشكلة منخفضة للغاية.
فيما يلي وصف موجز لدور مراحل المعالجة:
يعد تحليل جودة المياه خطوة أساسية قبل أي مشروع لمعالجة المياه. يشمل الصلابة ، القلوية ، TDS ، تركيز الأيونات ، والبيانات الأخرى. سيستخدم مهندسو التصميم تقرير تحليل جودة المياه المقدم لتطوير خطط معالجة المياه ، سواء لإنشاء برنامج معالجة مسبق معقول لضمان إزالة الشوائب للحد من تلوث ظاهرة تلوث الغشاء RO ؛ لتطوير أفضل ترتيب غشاء لتحقيق أقصى معدل استرداد ومعدل تحلية للمياه لنظام RO ؛ تحديد الملوثات المحتملة. يمكنه أيضًا تحديد الملوثات المحتملة للوقاية والإزالة في الوقت المناسب. على سبيل المثال ، مؤشر استقرار الملاك هو مقياس لما إذا كان الماء يميل إلى القياس ، والذي يحتاج إلى حسابه بناءً على بيانات من تقرير تحليل جودة المياه لتحقيق الغرض من منع النطاق.
لذلك ، يعد التحليل التفصيلي لجودة المياه قبل الدخول إلى نظام RO ضروريًا للغاية لفعالية وسلامة تشغيل النظام بأكمله.
"المرور" و "المرحلة" هما مفهومان غالبًا ما يتم الخلط بينهما في أنظمة RO ، وهنا تمييز موجز.
في نظام من مرحلتين ، تصبح المياه المركزة من المرحلة الأولى مياه تغذية للمرحلة الثانية ، بهدف زيادة معدل استرداد النظام.
في نظام معالجة مرور اثنين ، ستصبح المياه المنتجة من عملية المرور الأولى مياه تغذية من عملية المرور الثانية بهدف تحسين جودة المياه في النظام المنتج (زيادة معدل تحلية المياه).
لمزيد من المعلومات التفصيلية حول "المرور" و "المرحلة" التي يمكنك زيارتهاترتيب غشاء RO
يشير معدل تحلية المياه إلى قدرة الغشاء RO على إزالة الأملاح وإيقاف المواد الصلبة الأخرى الذائبة. يفصل الغشاء RO جزيئات الماء عن الأملاح الذائبة والملوثات الأخرى ، وكلما ارتفع معدل تحلية المياه ، كان أداء الغشاء RO أفضل ، محسوبا على النحو التالي:
يشير معدل الاسترداد إلى نسبة معدل التدفق المتخلل في النظام إلى معدل تغذية المياه. يتأثر معدل الاسترداد بالعديد من العوامل ويرتبط بجودة المياه الواردة ، ونوع عنصر الغشاء ، وطريقة التوصيل ، وما إلى ذلك. كلما ارتفع معدل الاسترداد يعني أنه كلما ارتفعت المياه المنتجة ، انخفضت الانبعاثات المركزة ، ويتم حسابها على النحو التالي:
كعملية معالجة مياه ناضجة ، فإن عملية RO لها فوائد عديدة:
على الرغم من أن التناضح العكسي هو واحد من أكثر تقنيات الترشيح فعالية في السوق اليوم ، لا تزال هناك بعض نقاط الضعف التي لا يمكن تجنبها ولا تزال تشكل تحديًا بالنسبة لنا: