- معالجة غازات النفايات
- معالجة الحمأة
- معالجة المياه
- نظام تنقية المياه المحمول من النوع الصندوقي - نظام التناضح العكسي
- نظام التناضح العكسي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ
- أنظمة معالجة المياه المعبأة في حاويات
- نظام تحلية مياه البحر
- أنظمة معالجة المياه في جامعة فلوريدا
- أنظمة معالجة المياه NF
- أنظمة معالجة المياه بتقنية EDI وما إلى ذلك
- خط تعبئة المياه للزجاجات/الدلاء/الأكياس
- نظام معالجة مياه الصرف الصحي بتقنية المفاعل الحيوي الغشائي
- معالجة شاملة للمياه
0102030405
نظام التناضح العكسي الصناعي
مقدمة المشروع
مبدأ نظام التناضح العكسي
عند درجة حرارة معينة، يُستخدم غشاء شبه منفذ لفصل الماء العذب عن المحلول الملحي. ينتقل الماء العذب إلى المحلول الملحي عبر هذا الغشاء. ومع ارتفاع مستوى السائل في الجانب المالح من البطين الأيمن، يتولد ضغط معين يمنع الماء العذب من البطين الأيسر من الانتقال إلى الجانب المالح، حتى يتحقق التوازن. يُسمى ضغط التوازن في هذه الحالة بالضغط الأسموزي للمحلول، وتُعرف هذه الظاهرة بالخاصية الأسموزية. إذا طُبِّق ضغط خارجي يتجاوز الضغط الأسموزي على الجانب المالح من البطين الأيمن، فإن الماء الموجود في المحلول الملحي في البطين الأيمن سينتقل إلى الماء العذب في البطين الأيسر عبر الغشاء شبه المنفذ، مما يؤدي إلى فصل الماء العذب عن الماء المالح. تُعد هذه الظاهرة عكس ظاهرة النفاذية، وتُسمى ظاهرة النفاذية العكسية.
وبالتالي، فإن أساس نظام تحلية المياه بالتناضح العكسي هو
(1) النفاذية الانتقائية للغشاء شبه النفاذ، أي السماح بمرور الماء بشكل انتقائي ولكن عدم السماح بمرور الملح؛
(2) يكون الضغط الخارجي لحجرة المحلول الملحي أكبر من الضغط الأسموزي لكل من حجرة المحلول الملحي وحجرة الماء العذب، مما يوفر القوة الدافعة لانتقال الماء من حجرة المحلول الملحي إلى حجرة الماء العذب. يوضح الجدول أدناه قيم الضغط الأسموزي النموذجية لبعض المحاليل.
يُطلق على الغشاء شبه النفاذ المذكور أعلاه، والمستخدم لفصل المياه العذبة عن المياه المالحة، اسم غشاء التناضح العكسي. ويتكون غشاء التناضح العكسي في الغالب من مواد بوليمرية. أما في الوقت الحاضر، فإن غشاء التناضح العكسي المستخدم في محطات الطاقة الحرارية يُصنع في الغالب من مواد مركبة من البولي أميد العطري.
تقنية التناضح العكسي (RO) هي تقنية فصل وترشيح تعتمد على فرق الضغط، وتتميز بمسامات دقيقة للغاية تصل إلى النانومتر (1 نانومتر = 10⁻⁹ متر). تحت ضغط معين، تستطيع جزيئات الماء (H₂O) المرور عبر غشاء التناضح العكسي، بينما لا تستطيع الأملاح غير العضوية، وأيونات المعادن الثقيلة، والمواد العضوية، والغرويات، والبكتيريا، والفيروسات، وغيرها من الشوائب الموجودة في الماء المصدر، المرور عبر هذا الغشاء. وبذلك، يمكن التمييز بدقة بين الماء النقي الذي يمر عبر الغشاء والماء المركز الذي لا يمر.
في التطبيقات الصناعية، تستخدم محطات التناضح العكسي معدات متخصصة لتسهيل عملية التناضح العكسي. صُممت أنظمة التناضح العكسي الصناعية لمعالجة كميات كبيرة من المياه، وتُستخدم في قطاعات صناعية متنوعة تشمل الزراعة والصناعات الدوائية والتصنيع. صُممت المعدات المستخدمة في هذه الأنظمة خصيصًا لضمان كفاءة وفعالية عملية التناضح العكسي في إنتاج المياه العذبة من مصادر المياه المالحة.
تُعدّ عملية التناضح العكسي تقنيةً مهمةً لتحلية مياه البحر، إذ تُوفّر المياه العذبة للمناطق التي تعاني من ندرة المياه أو تلوث مصادرها التقليدية. ومع تطور معدات وتقنيات التناضح العكسي، تبقى هذه العملية حلاً رئيسياً لنقص المياه ومشاكل جودتها في جميع أنحاء العالم.
الخصائص الرئيسية لغشاء التناضح العكسي:
خصائص التوجيه والفصل في فصل الأغشية
غشاء التناضح العكسي العملي هو غشاء غير متماثل، يتكون من طبقة سطحية وطبقة داعمة، ويتميز بتوجيه وانتقائية واضحين. تتمثل خاصية التوجيه في وضع سطح الغشاء في محلول ملحي عالي الضغط لإزالة الأملاح، حيث يزيد الضغط من نفاذية الماء عبر الغشاء، وبالتالي يرتفع معدل إزالة الأملاح. أما عند وضع الطبقة الداعمة للغشاء في محلول ملحي عالي الضغط، فإن معدل إزالة الأملاح يكاد يكون معدومًا مع زيادة الضغط، بينما تزداد نفاذية الماء بشكل كبير. ونظرًا لهذه الخاصية، لا يمكن استخدامه في الاتجاه المعاكس.
تختلف خصائص فصل الأيونات والمواد العضوية في الماء باستخدام التناضح العكسي، ويمكن تلخيص ذلك على النحو التالي:
(1) يسهل فصل المواد العضوية مقارنة بفصل المواد غير العضوية
(2) يسهل فصل الإلكتروليتات أكثر من المواد غير الإلكتروليتية. يسهل فصل الإلكتروليتات ذات الشحنات العالية، وتكون معدلات إزالتها عمومًا بالترتيب التالي: Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> SO42-> C | - بالنسبة للإلكتروليت، كلما كبر حجم الجزيء، كان فصله أسهل.
(3) يرتبط معدل إزالة الأيونات غير العضوية بالهيدرات ونصف قطر الأيونات المُمَيَّأة في حالة التميؤ الأيوني. فكلما زاد نصف قطر الأيون المُمَيَّأ، سهُلَت إزالته. ويكون ترتيب معدل الإزالة كما يلي:
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) قواعد فصل المواد العضوية القطبية:
الألدهيد > الكحول > الأمين > الحمض، الأمين الثالثي > الأمين الثانوي > الأمين الأولي، حمض الستريك > حمض الطرطريك > حمض الماليك > حمض اللاكتيك > حمض الخليك
تمثل التطورات الحديثة في معالجة غازات النفايات تقدماً ملحوظاً في مواجهة التحديات البيئية، وتوفر في الوقت نفسه فرصاً للشركات للنمو والازدهار بطريقة مستدامة وصديقة للبيئة. ومن المؤكد أن هذا الحل المبتكر سيُحدث أثراً إيجابياً في مجالي معالجة غازات النفايات وحماية البيئة، لما يتميز به من كفاءة عالية، وتكاليف تشغيل منخفضة، وانعدام التلوث الثانوي.
(5) أزواج المتصاوغات: tert- > مختلف (iso-)> Zhong (sec-)> أصلي (pri-)
(6) يتميز فصل المواد العضوية باستخدام أملاح الصوديوم بأداء جيد، بينما يُظهر الفينول والكائنات الحية التي تحتوي على الفينول فصلاً غير فعال. عند فصل المحاليل المائية للمواد العضوية القطبية أو غير القطبية، المتفككة أو غير المتفككة، باستخدام الأغشية، فإن قوى التفاعل بين المذاب والمذيب والغشاء هي التي تحدد النفاذية الانتقائية للغشاء. تشمل هذه القوى: القوة الكهروستاتيكية، وقوة الرابطة الهيدروجينية، والخاصية الكارهة للماء، وانتقال الإلكترونات.
(7) عمومًا، لا تؤثر المواد المذابة تأثيرًا يُذكر على الخصائص الفيزيائية أو خصائص نقل الماء في الغشاء. فقط الفينول أو بعض المركبات العضوية ذات الوزن الجزيئي المنخفض هي التي تُسبب تمدد أسيتات السليلوز في المحلول المائي. وجود هذه المكونات يُؤدي عادةً إلى انخفاض تدفق الماء عبر الغشاء، وقد يكون هذا الانخفاض كبيرًا في بعض الأحيان.
(8) إن تأثير إزالة النترات والبيركلورات والسيانيد والثيوسيانات ليس جيدًا مثل الكلوريد، وتأثير إزالة ملح الأمونيوم ليس جيدًا مثل ملح الصوديوم.
(9) يمكن إزالة معظم المكونات ذات الكتلة الجزيئية النسبية الأكبر من 150، سواء كانت إلكتروليتية أو غير إلكتروليتية، بشكل جيد
بالإضافة إلى ذلك، فإن ترتيب فصل الهيدروكربونات العطرية، والألكانات الحلقية، والألكانات، وكلوريد الصوديوم في غشاء التناضح العكسي يختلف.
(2) مضخة الضغط العالي
في عملية التناضح العكسي، يُضخ الماء إلى ضغط محدد بواسطة مضخة ضغط عالٍ لإتمام عملية إزالة الأملاح. تتنوع مضخات الضغط العالي المستخدمة حاليًا في محطات الطاقة الحرارية، وتشمل أنواعًا مختلفة مثل المضخات الطاردة المركزية، والمضخات المكبسية، والمضخات اللولبية، وغيرها. وتُعد المضخة الطاردة المركزية متعددة المراحل الأكثر استخدامًا، إذ تصل كفاءتها إلى أكثر من 90%، مما يوفر استهلاك الطاقة. وتتميز هذه المضخة بكفاءتها العالية.
(3) علم الوجود الخاص بالتناضح العكسي
وحدة التناضح العكسي هي وحدة متكاملة لمعالجة المياه، تجمع بين مكونات غشاء التناضح العكسي وتوصلها بأنابيب وفق ترتيب محدد. يُطلق على غشاء التناضح العكسي الواحد اسم عنصر الغشاء. يتم توصيل عدد محدد من مكونات غشاء التناضح العكسي على التوالي وفقًا لمتطلبات فنية معينة، ثم تُجمع مع غلاف غشاء التناضح العكسي لتشكيل عنصر الغشاء.
1. عنصر غشائي
عنصر غشاء التناضح العكسي: وحدة أساسية مصنوعة من غشاء التناضح العكسي ومادة داعمة، وتُستخدم في التطبيقات الصناعية. حاليًا، تُستخدم عناصر غشاء الملف بشكل رئيسي في محطات الطاقة الحرارية.
تُنتج شركات تصنيع الأغشية حاليًا مجموعة متنوعة من مكونات الأغشية لمختلف الصناعات. ويمكن تقسيم عناصر الأغشية المستخدمة في محطات الطاقة الحرارية تقريبًا إلى: عناصر أغشية التناضح العكسي لتحلية مياه البحر تحت ضغط عالٍ؛ وعناصر أغشية التناضح العكسي لتحلية المياه قليلة الملوحة تحت ضغط منخفض أو منخفض جدًا؛ وعناصر أغشية مقاومة للتلوث.
المتطلبات الأساسية لعناصر الغشاء هي:
أ. كثافة تعبئة الفيلم عالية قدر الإمكان.
ب. ليس من السهل تركيز الاستقطاب
ج. قدرة قوية على مكافحة التلوث
د. يسهل تنظيف الغشاء واستبداله
هـ. السعر رخيص
2. غلاف غشائي
يُطلق على وعاء الضغط المستخدم لتحميل عنصر غشاء التناضح العكسي في جهاز التناضح العكسي اسم غلاف الغشاء، والمعروف أيضًا باسم "وعاء الضغط". وحدة التصنيع هي شركة هايد للطاقة، ويبلغ طول كل وعاء ضغط حوالي 7 أمتار.
يُصنع غلاف الفيلم عادةً من قماش بلاستيكي مُقوّى بألياف زجاجية إيبوكسية، ويُطلى السطح الخارجي بطلاء إيبوكسي. كما يوجد بعض المصنّعين الذين يُنتجون أغلفة أفلام من الفولاذ المقاوم للصدأ. ونظرًا لمقاومة البلاستيك المُقوّى بالألياف الزجاجية العالية للتآكل، فإنّ معظم محطات الطاقة الحرارية تُفضّل استخدام أغلفة أفلام مصنوعة منه. كما يُصنع وعاء الضغط من البلاستيك المُقوّى بالألياف الزجاجية.
العوامل المؤثرة على أداء نظام معالجة المياه بالتناضح العكسي:
في ظل ظروف نظام محددة، يُعدّ تدفق الماء ومعدل إزالة الأملاح من خصائص غشاء التناضح العكسي، وهناك العديد من العوامل التي تؤثر على تدفق الماء ومعدل إزالة الأملاح في جسم التناضح العكسي، وتشمل بشكل رئيسي الضغط ودرجة الحرارة ومعدل الاسترداد وملوحة المياه الداخلة وقيمة الرقم الهيدروجيني.
(1) تأثير الضغط
يؤثر ضغط المدخل لغشاء التناضح العكسي بشكل مباشر على تدفق الغشاء ومعدل إزالة الأملاح. ويتناسب ازدياد تدفق الغشاء طرديًا مع ضغط المدخل. كما يتناسب معدل إزالة الأملاح طرديًا مع ضغط المدخل، ولكن عندما يصل الضغط إلى قيمة معينة، يصبح منحنى تغير معدل إزالة الأملاح ثابتًا، ويتوقف معدل الإزالة عن الزيادة.
(2) تأثير درجة الحرارة
يقل معدل تحلية المياه مع ارتفاع درجة حرارة المياه الداخلة إلى نظام التناضح العكسي. ومع ذلك، يزداد تدفق المياه المنتجة بشكل شبه خطي. والسبب الرئيسي هو أنه مع ارتفاع درجة الحرارة، تقل لزوجة جزيئات الماء وتزداد قدرتها على الانتشار، مما يؤدي إلى زيادة تدفق المياه. ومع ارتفاع درجة الحرارة، يتسارع معدل مرور الملح عبر غشاء التناضح العكسي، وبالتالي ينخفض معدل التحلية. تُعد درجة حرارة المياه الخام مؤشرًا مرجعيًا هامًا لتصميم نظام التناضح العكسي. على سبيل المثال، عند تحويل محطة توليد طاقة إلى نظام التناضح العكسي، تُحسب درجة حرارة المياه الخام في التصميم على أساس 25 درجة مئوية، ويُحسب ضغط المدخل على أساس 1.6 ميجا باسكال. ولكن في التشغيل الفعلي للنظام، تبلغ درجة حرارة المياه 8 درجات مئوية فقط، ويجب زيادة ضغط المدخل إلى 2.0 ميجا باسكال لضمان تدفق المياه العذبة المصمم. ونتيجة لذلك، يزداد استهلاك الطاقة لتشغيل النظام، ويقصر عمر حلقة الختم الداخلية لمكون الغشاء في جهاز التناضح العكسي، وتزداد كمية صيانة المعدات.
(3) تأثير محتوى الملح
يُعد تركيز الملح في الماء مؤشرًا هامًا يؤثر على الضغط الأسموزي للغشاء، ويزداد هذا الضغط مع ازدياد تركيز الملح. في حالة ثبات ضغط مدخل التناضح العكسي، يزداد تركيز الملح في الماء الداخل. ولأن ازدياد الضغط الأسموزي يُعادل جزءًا من قوة المدخل، ينخفض التدفق، وبالتالي ينخفض معدل التحلية.
(4) تأثير معدل التعافي
تؤدي زيادة معدل استخلاص المياه في نظام التناضح العكسي إلى ارتفاع نسبة الأملاح في المياه الداخلة إلى عنصر الغشاء على امتداد اتجاه التدفق، مما ينتج عنه زيادة في الضغط الأسموزي. وهذا بدوره يُقلل من تأثير ضغط المياه الداخلة في نظام التناضح العكسي، وبالتالي يُقلل من تدفق المياه المُستخلصة. كما أن زيادة نسبة الأملاح في المياه الداخلة إلى عنصر الغشاء تؤدي إلى زيادة نسبة الأملاح في المياه العذبة، مما يُقلل من معدل التحلية. في تصميم النظام، لا يعتمد الحد الأقصى لمعدل استخلاص المياه في نظام التناضح العكسي على الضغط الأسموزي، بل يعتمد غالبًا على تركيب ومحتوى الأملاح في المياه الخام، لأنه مع تحسين معدل الاستخلاص، تترسب الأملاح الذائبة بدقة، مثل كربونات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم والسيليكون، خلال عملية التركيز.
(5) تأثير قيمة الرقم الهيدروجيني
يتباين نطاق الرقم الهيدروجيني (pH) المناسب لأنواع مختلفة من عناصر الأغشية تبايناً كبيراً. فعلى سبيل المثال، يميل تدفق الماء ومعدل تحلية المياه في غشاء الأسيتات إلى الاستقرار في نطاق الرقم الهيدروجيني من 4 إلى 8، ويتأثران بشدة في نطاق الرقم الهيدروجيني الأقل من 4 أو الأعلى من 8. في الوقت الحاضر، تُعدّ غالبية مواد الأغشية المستخدمة في معالجة المياه الصناعية مواد مركبة، تتكيف مع نطاق واسع من قيم الرقم الهيدروجيني (يمكن التحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني في نطاق 3 إلى 10 في التشغيل المستمر، ويكون تدفق الغشاء ومعدل تحلية المياه في هذا النطاق مستقرين نسبياً).
طريقة المعالجة المسبقة لغشاء التناضح العكسي:
تختلف عملية الترشيح الغشائي بالتناضح العكسي عن عملية الترشيح باستخدام طبقة الترشيح، حيث تُعتبر طبقة الترشيح ترشيحًا كاملًا، أي أن الماء الخام يمر عبر طبقة الترشيح بالكامل. أما الترشيح الغشائي بالتناضح العكسي فهو طريقة ترشيح متقاطعة، حيث يمر جزء من الماء الخام عبر الغشاء بشكل عمودي عليه. في هذه الحالة، يحجز الغشاء الأملاح والملوثات المختلفة، بينما يتدفق الجزء المتبقي من الماء الخام موازيًا لسطح الغشاء، ولكن لا يمكن إزالة جميع الملوثات. مع مرور الوقت، تتراكم الملوثات المتبقية، مما يؤدي إلى تفاقم تلوث الغشاء. وكلما زادت نسبة الملوثات في الماء الخام ومعدل استخلاصها، تسارع تلوث الغشاء.
1. التحكم في المقياس
عندما تتركز الأملاح غير الذائبة في الماء الخام باستمرار في غشاء التناضح العكسي وتتجاوز حد ذوبانها، فإنها تترسب على سطح الغشاء، وهي ظاهرة تُعرف باسم "الترسبات الكلسية". ومع زيادة معدل استخلاص المياه من نظام التناضح العكسي، يزداد خطر الترسبات الكلسية. في الوقت الحاضر، يُلجأ عادةً إلى زيادة معدلات إعادة التدوير بسبب نقص المياه أو الآثار البيئية لتصريف مياه الصرف الصحي. في هذه الحالة، تُصبح تدابير مكافحة الترسبات الكلسية المدروسة بالغة الأهمية. في نظام التناضح العكسي، تُعد أملاح كربونات الكالسيوم (CaCO3) وكبريتات الكالسيوم (CaSO4) وثاني أكسيد السيليكون (SiO2) من الأملاح المقاومة الشائعة، بينما تشمل المركبات الأخرى التي تُسبب الترسبات الكلسية فلوريد الكالسيوم (CaF2) وكبريتيد الباريوم (BaSO4) وكبريتيد السترونتيوم (SrSO4) وفوسفات الكالسيوم (Ca3(PO4)2). تتمثل الطريقة الشائعة لمنع الترسبات الكلسية في إضافة مثبطات الترسبات. مثبطات الترسبات المستخدمة في ورشتي هي Nalco PC191 وNP200 (المستخدمة في أوروبا وأمريكا).
2. التحكم في التلوث بالجسيمات الغروية والصلبة
يمكن أن يؤثر التلوث الغرواني والجسيمي بشكل خطير على أداء عناصر غشاء التناضح العكسي، مثل الانخفاض الكبير في إنتاج المياه العذبة، وأحيانًا يقلل أيضًا من معدل التحلية، والعرض الأولي للتلوث الغرواني والجسيمي هو زيادة فرق الضغط بين مدخل ومخرج مكونات غشاء التناضح العكسي.
إن الطريقة الأكثر شيوعًا لتقييم الغرويات والجسيمات المائية في عناصر غشاء التناضح العكسي هي قياس قيمة SDI للماء، والتي تسمى أحيانًا قيمة F (مؤشر التلوث)، وهي أحد المؤشرات المهمة لمراقبة تشغيل نظام المعالجة المسبقة للتناضح العكسي.
مؤشر كثافة الطمي (SDI) هو تغير سرعة ترشيح المياه في وحدة الزمن، ويُستخدم للدلالة على تلوث جودة المياه. وتؤثر كمية المواد الغروية والجسيمية في الماء على قيمة مؤشر كثافة الطمي. ويمكن تحديد قيمة هذا المؤشر باستخدام جهاز قياس خاص.
3. مكافحة التلوث الميكروبي للأغشية
تشمل الكائنات الدقيقة الموجودة في المياه الخام بشكل رئيسي البكتيريا والطحالب والفطريات والفيروسات وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة. في عملية التناضح العكسي، تتراكم الكائنات الدقيقة والمغذيات الذائبة في الماء باستمرار في غشاء التناضح العكسي، مما يُهيئ بيئة مثالية لتكوّن الأغشية الحيوية. يؤثر التلوث البيولوجي لمكونات غشاء التناضح العكسي سلبًا على أداء النظام. يزداد فرق الضغط بين مدخل ومخرج مكونات التناضح العكسي بسرعة، مما يؤدي إلى انخفاض كمية المياه المُعالجة. في بعض الأحيان، يحدث التلوث البيولوجي في جانب إنتاج المياه، مما يؤدي إلى تلوث المياه المُعالجة. على سبيل المثال، أثناء صيانة أجهزة التناضح العكسي في بعض محطات الطاقة الحرارية، يُلاحظ وجود طحالب خضراء على أغشية التناضح العكسي وأنابيب المياه العذبة، وهو مثال نموذجي على التلوث الميكروبي.
بمجرد تلوث غشاء الترشيح بالكائنات الدقيقة وتكوّن طبقة حيوية، يصبح تنظيفه بالغ الصعوبة. إضافةً إلى ذلك، فإن عدم إزالة الطبقة الحيوية بالكامل سيؤدي إلى نمو سريع للكائنات الدقيقة مجددًا. لذا، يُعدّ التحكم بالكائنات الدقيقة من أهم مهام المعالجة الأولية، لا سيما في أنظمة التناضح العكسي التي تستخدم مياه البحر والمياه السطحية ومياه الصرف الصحي كمصادر للمياه.
تشمل الطرق الرئيسية لمنع نمو الكائنات الدقيقة على الأغشية ما يلي: الكلور، والمعالجة بالترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق، والأكسدة بالأوزون، والتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية، وإضافة بيسلفيت الصوديوم. أما الطرق الشائعة الاستخدام في أنظمة معالجة المياه في محطات الطاقة الحرارية فهي التعقيم بالكلور وتقنية معالجة المياه بالترشيح الفائق قبل التناضح العكسي.
يُعد الكلور عامل تعقيم فعالاً، إذ يقضي بسرعة على العديد من الكائنات الدقيقة الممرضة. وتعتمد فعاليته على تركيزه، ودرجة حموضة الماء، ومدة التلامس. في التطبيقات الهندسية، يُضبط تركيز الكلور المتبقي في الماء عادةً عند 0.5 إلى 1.0 ملغ، وتُضبط مدة التفاعل عند 20 إلى 30 دقيقة. يجب تحديد جرعة الكلور بدقة، لأن المواد العضوية في الماء تستهلك الكلور أيضاً. يُستخدم الكلور في التعقيم، وتتراوح أفضل قيمة عملية لدرجة الحموضة بين 4 و6.
يختلف استخدام الكلورة في أنظمة مياه البحر عن استخدامها في المياه قليلة الملوحة. عادةً ما تحتوي مياه البحر على حوالي 65 ملغ من البروم. عند معالجة مياه البحر كيميائيًا بالهيدروجين، تتفاعل أولًا مع حمض الهيبوكلوروس لتكوين حمض الهيبوبروموس، وبالتالي يكون تأثيرها المبيد للجراثيم ناتجًا عن حمض الهيبوبروموس وليس حمض الهيبوكلوروس، كما أن حمض الهيبوبروموس لا يتحلل عند قيم pH عالية. لذلك، يكون تأثير الكلورة في مياه البحر أفضل منه في المياه قليلة الملوحة.
نظراً لأن عنصر الغشاء في المادة المركبة له متطلبات معينة بشأن الكلور المتبقي في الماء، فمن الضروري إجراء معالجة تقليل إزالة الكلور بعد التعقيم بالكلور.
4. مكافحة التلوث العضوي
سيؤدي امتصاص المواد العضوية على سطح الغشاء إلى انخفاض تدفق الغشاء، وفي الحالات الشديدة، سيؤدي ذلك إلى فقدان لا رجعة فيه لتدفق الغشاء ويؤثر على العمر العملي للغشاء.
بالنسبة للمياه السطحية، فإن معظم المياه عبارة عن منتجات طبيعية، ومن خلال عملية المعالجة المشتركة للتصفية بالتخثير، والترشيح بالتخثير المباشر، والترشيح بالكربون المنشط، يمكن تقليل المواد العضوية في الماء بشكل كبير، لتلبية متطلبات مياه التناضح العكسي.
5. التحكم في استقطاب التركيز
في عملية التناضح العكسي، قد يحدث أحيانًا تدرج تركيز عالٍ بين الماء المركز على سطح الغشاء والماء الداخل، وهو ما يُعرف باستقطاب التركيز. عند حدوث هذه الظاهرة، تتشكل طبقة ذات تركيز عالٍ نسبيًا ومستقرة نسبيًا تُسمى "الطبقة الحرجة" على سطح الغشاء، مما يعيق فعالية عملية التناضح العكسي. ويعود ذلك إلى أن استقطاب التركيز يزيد من ضغط نفاذية المحلول على سطح الغشاء، ويقلل من قوة دفع عملية التناضح العكسي، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية المياه ومعدل تحليتها. وعندما يكون استقطاب التركيز شديدًا، تترسب بعض الأملاح قليلة الذوبان وتتشكل قشور على سطح الغشاء. ولتجنب استقطاب التركيز، تتمثل الطريقة الفعالة في الحفاظ على تدفق الماء المركز في حالة اضطراب، وذلك بزيادة معدل تدفق الماء الداخل، مما يؤدي إلى خفض تركيز الأملاح قليلة الذوبان على سطح الغشاء إلى أدنى قيمة ممكنة. بالإضافة إلى ذلك، بعد إيقاف تشغيل جهاز معالجة المياه بالتناضح العكسي، يجب غسل المياه المركزة الموجودة على جانب المياه المركزة المستبدلة في الوقت المناسب.
الوصف 2





