عامل كيميائي في عملية معالجة المياه

يحتوي الماء الخام على تركيز معين من المواد المعلقة والمذابة ، وخاصة الأملاح غير العضوية ، والغرويات ، والجسيمات البيولوجية مثل الكائنات الدقيقة والطحلب ، التي تترسب على الغشاء وتمنع قناة المدخل. المواد الذائبة عادة ما تكون أملاح قابلة للذوبان بسهولة (مثل الكلوريد) وأملاح غير قابلة للذوبان (مثل الكربونات والكبريتات والسيليكات) ، إلخ. عندما تتجاوز الأملاح غير القابلة للذوبان حدود التشبع ، سوف تترسب من الماء وتشكل قشور على سطح الغشاء ، مما يقلل من تدفق الغشاء RO ، ويزيد من ضغط التشغيل ، ويؤدي إلى انخفاض جودة المنتج.

مع التطبيق الواسع لتقنية التناضح العكسي في مجال معالجة المياه ، فإن تلوث الأغشية ريال عماني قيد التشغيل يتلقى المزيد والمزيد من الاهتمام. لذلك ، من الضروري إضافةنظام معالجة المياه الجرعاتفي مرحلة المعالجة المسبقة قبل دخول المياه الخام إلى نظام الغشاء RO لإزالة الجسيمات المعلقة والكائنات الدقيقة والأملاح غير القابلة للذوبان الزائدة التي قد تسبب تلوث الغشاء RO وتقلل من ميل تلوث الغشاء. على سبيل المثال ، flocculants لإزالة الشوائب المعلقة ، منظمي pH لضبط pH الماء ، مبيدات الجراثيم لإزالة الكائنات الحية الدقيقة ، تقليل العوامل لتقليل الشوائب المؤكسدة ، مثبطات المقياس لإزالة المقياس ، إلخ.

Flocculants ومساعدات التخثر

ترتيب الجرعات:يضاف الندف قبل المعالجة إلى مرشح رمل الكوارتز أو فلتر الكربون المنشط.

الدور الرئيسي للندف هو فصل جزيئات صغيرة من الشوائب. في عملية معالجة المياه ، تتفاعل الندف عادة مع جزيئات صغيرة في الماء لإنتاج بعض المواد الكيميائية ، والتي يمكن أن تسبب جزيئات صغيرة تتجمع في جزيئات أكبر وتشكل الندف. فلوكولانتس أكثر كثافة من الماء ، لذلك يمكن فصلها عن المياه عن طريق هطول الأمطار أو الترشيح.

هناك العديد من الأنواع المختلفة من الندف ، بما في ذلك المركبات العضوية وغير العضوية. تشمل الندفات غير العضوية كبريتات الألومنيوم (الشب) ، كلوريد الحديديك ، وكلوريد الألومنيوم البوليمر ، في حين تشمل الندفات العضوية بولي أكريلاميد وصمغ الغوار ، من بين أشياء أخرى. بالنسبة للتطبيقات المختلفة ، يجب اختيار أنواع مختلفة من الندف لتحقيق أفضل تأثير فصل. عند اختيار الندفات ، يجب مراعاة مجموعة متنوعة من العوامل ، مثل الرقم الهيدروجيني للماء ، ودرجة الحرارة ، ونوع وتركيز الجسيمات المعلقة ، وما إلى ذلك.

أداة التخثر ، على غرار الندف ، هي مادة كيميائية تساعد على جمع المواد الذائبة في الماء إلى جزيئات أكبر. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في دمج المواد الذائبة في الماء إلى جسيمات أكبر وأثقل ، مما يجعل من السهل فصل هذه الجسيمات عن الماء.

مبدأ العمل الندف

الجسيمات الغروية في الماء صغيرة ، السطح رطب ، والسطح مشحون لجعلها مستقرة ، ويتم تحلل الندبات إلى غروانيات مشحونة مع الأيونات المحيطة بها لتشكيل مجموعة غروانية بهيكل طبقة كهربائية مزدوجة بعد إضافتها إلى الماء. تُستخدم طريقة التحريك السريع لتعزيز فرص الاصطدام والأوقات بين جزيئات الشوائب الغروية في الماء وغرويات التحلل بواسطة الندف. تفقد جزيئات الشوائب في الماء ثباتها أولاً تحت تأثير الندف ، ثم تلتئم مع بعضها البعض إلى جزيئات أكبر ، ثم ترسب لأسفل أو تطفو في مرفق الفصل.

ترتيب الجرعات:يتم تحديد منظم درجة الحموضة قبل المعالجة في مرشح رمل الكوارتز أو فلتر الكربون المنشط أو بين نظام RO الأساسي ونظام RO الثانوي.

يعد منظم درجة الحموضة مادة كيميائية مهمة في نظام RO ، يستخدم بشكل رئيسي لضبط قيمة pH للمياه ، من أجل إزالة الشوائب والمواد العضوية في الماء بشكل أفضل ، وذلك لتحسين معدل تحلية المياه وإطالة عمر خدمة غشاء RO. يمكن تقسيم منظمي درجة الحموضة إلى أنواع مختلفة ، مثل المنظمين القلوية ، ومنظمي الأحماض ، وعوامل التخزين المؤقت ، وعوامل مكافحة التحجيم. يمكن أن تؤدي إضافة الأحماض والقلويات إلى إطالة عمر خدمة غشاء RO وتحسين معدل تحلية المياه في غشاء RO.

تشمل منظمات القلوية بشكل رئيسي الكربونات ، هيدروكسيد الصوديوم ، وما إلى ذلك ، والتي تستخدم لتحييد المواد الحمضية في الماء ورفع قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه ، وبالتالي تقليل تأثير التآكل للمواد الحمضية في الماء على غشاء RO ؛ تشمل منظمات الأحماض بشكل رئيسي حمض الكبريتيك ، وحمض الهيدروكلوريك ، وحمض الفوسفوريك ، وما إلى ذلك ، التي تستخدم لخفض قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه ، وبالتالي تقليل تأثير التآكل للمواد القلوية في الماء على غشاء RO ؛ تستخدم المخازن المؤقتة لتثبيت قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه ومنع تذبذب الرقم الهيدروجيني للمياه. تتمثل الوظيفة الرئيسية لعامل مكافحة التحجيم في الجمع بين بلازما الكالسيوم والمغنيسيوم في الماء لمنعها من التبلور على سطح الغشاء RO وتشكيل طبقة مقياس ، وبالتالي حماية غشاء RO. يجب اختيار منظم PH لنظام RO وفقًا للوضع المحدد ، كل ذلك لإطالة عمر خدمة غشاء RO وتحسين معدل تحلية المياه.

ترتيب الجرعات:تضاف مبيدات الجراثيم قبل المعالجة إلى مرشح رمل الكوارتز أو فلتر الكربون المنشط.

مبيدات الجراثيم لمعالجة المياه هي مواد كيميائية تستخدم لتدمير البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى في الماء. وتنقسم مبيدات الجراثيم الشائعة إلى فئتين: مبيدات الجراثيم المؤكسدة ومبيدات الجراثيم غير المؤكسدة. تشمل مبيدات الجراثيم المؤكسدة الكلور وثاني أكسيد الكلور وبيروكسيد الهيدروجين والبرومين والأوزون. تشمل مبيدات الجراثيم غير المؤكسدة مركبات الأمونيوم الرباعية والبرونوبول والـ THPS وdbnpa وglutaraldehyde. فيما يلي أمثلة عن كيفية عمل مبيدات الجراثيم المؤكسدة ومبيدات الجراثيم غير المؤكسدة.

كمبيد أكسدة شائع ، يمكن إذابة غاز الكلور بالكامل في الماء خلال اثنتي عشرة ثانية وتحلل بسرعة إلى حمض هيبوكلوريك وحمض الهيدروكلوريك ، والذي سيشكل أيونات هيبوكلوريت وهيدروجين في الماء. هيبوكلوريت هو مؤكسد قوي يمكن أن يدمر غشاء الخلية وبروتينات البكتيريا. هيبوكلوريت يمكن أيضا أكسدة الإنزيمات والأيضات في الخلايا الجرثومية ، وتدمير عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا وتسريع وفاتها. تجدر الإشارة إلى أن الكلور هو غاز سام ويجب التحكم فيه بدقة عند استخدامه لتجنب الإضرار بجسم الإنسان والبيئة.

تحتوي مركبات الأمونيوم الرباعية ، كمبيدات للجراثيم غير المؤكسدة ، على أربع مجموعات ألكيل طويلة السلسلة وذرة نيتروجين مشحونة إيجابيًا في الجزيء. يمكن أن تترافق هذه الشحنات الإيجابية مع امتزاز الأجسام الجرثومية المشحونة سلبًا ، ويمكن لهذه الأيونات أن تمتص إلى سطح غشاء الخلية ، مما يمنع تهوية وتحلل البكتيريا ، ويؤدي إلى تثبيط نمو البكتيريا وموتها. يمكن لمركبات الأمونيوم الرباعية أيضا أن تتسبب في تدمير البروتينات وتسبب ترشيح مركبات الكلور والفوسفور من الخلايا وتؤدي إلى موت الخلايا.

عند استخدامها ، تُستخدم مبيدات الجراثيم المؤكسدة بتركيزات أقل من مبيدات الجراثيم غير المؤكسدة ، ولكن الاستخدام المستمر لمبيدات الجراثيم غير المؤكسدة قد يؤدي إلى تكوين مستعمرات مقاومة في النظام ، مما يؤدي إلى تطوير مقاومة للأدوية ، مما يتطلب الاستخدام البديل لمبيد أو أكثر من مبيدات الجراثيم غير المؤكسدة. يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار عند اختيار مبيد بكتيريا لاستخدامه في نظام ، بما في ذلك وقت الاتصال والتركيز ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والتوافق وفعالية التكلفة. لديناقسم التقنيةيمكن تقديم المشورة بشأن اختيار مبيدات البكتيريا.

ترتيب الجرعات:يتم إضافة عامل التخفيض بعد مرشح رمل الكوارتز أو فلتر الكربون المنشط في عملية المعالجة المسبقة وقبل مرشح الأمان.

الأغراض الرئيسية لعامل الاختزال هي: إزالة الأكسدة المتبقية ؛ لإزالة الأكسجين الذائب ؛ وتقليل الكروم سداسي التكافؤ.

التناضح العكسي المعالجة المسبقة في كثير من الأحيان يضيف الكلور ، مبيد أكسدة لوقف نمو الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن الكلور المتبقي سوف يتأكسد بشكل لا رجعة فيه ويدمر الغشاء RO ، لذلك يجب إضافة عامل الاختزال لإزالة الكلور المتبقي. بشكل عام ، فإن عامل الاختزال الأكثر استخدامًا لإزالة الكلور المتبقي هو ثاني أكسيد الكبريت أو بيسلفيت الصوديوم. ينتج الكلور المتبقي المذاب في الماء حمض هيبوكلوروسي ، لذلك يكون تفاعل التخفيض المحدد كما يلي:

الأكسجين المذاب هو المنتج المذاب للأكسجين في الماء ، ويتم إزالة الأكسجين المذاب عمومًا باستخدام كبريتات الصوديوم أو بيسلفيت الأمونيوم ، مع التفاعل التالي:

مياه الصرف الصحي الصناعية تحتوي أساسا على الكروم ثلاثي التكافؤ والكروم سداسي التكافؤ. تنقسم طريقة إزالة الأدوية إلى خطوتين ، أول تخفيض للكروم سداسي التكافؤ إلى الكروم ثلاثي التكافؤ ، ثم الترسيب في شكل هيدروكسيد ، مما يؤدي إلى التخفيض الأكثر شيوعًا للكروم سداسي التكافؤ بواسطة كبريتيت الصوديوم:

ترتيب الجرعات:تتم إضافة أنتيسكالانت بعد مرشح رمل الكوارتز أو فلتر الكربون المنشط في عملية المعالجة المسبقة وقبل مرشح الأمان.

يتكون المقياس من مزيج من أيونات الكالسيوم وأيونات المغنيسيوم في الماء والكربونات. مقياس سهل لتشكيل قاذورات الأنابيب ويسبب النفايات غير الضرورية. مضادات التسكال هي إحدى الطرق الكيميائية الشائعة المستخدمة لوقف توليد المقياس.

مضاد للسكالانت هو بوليمر سالب الشحن بالسطح يشكل خلابة قابلة للذوبان مستقرة مع أيونات الكالسيوم وأيونات المغنيسيوم ، وتثبيت المزيد من أيونات الكالسيوم وأيونات المغنيسيوم في الماء بحيث لم تعد هذه الأيونات تترسب بسهولة على سطح الأنابيب والمعدات وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تدمر أنتيسكالتانتس أيضا هيكل بلورات كربونات الكالسيوم. سوف تتشتت بلورات كربونات الكالسيوم بشكل موحد في الماء لتجنب التبلور لتشكيل المقياس.