الترشيح المطوي عالي التدفق لتحلية المياه ومعالجتها

01 / 07

ما الذي يحققه الترشيح عالي التدفق فعليًا

تجمع الخراطيش المطوية ذات التدفق العالي بين منطقة وسائط كبيرة ومسار تدفق داخلي أو خارجي مصمم لإنتاج كميات كبيرة من المياه في إسكان مضغوط. يتم استخدامها بعد الشاشات أو التوضيح أو ترشيح الوسائط أو الترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق وقبل التناضح العكسي أو المبادلات الحرارية أو الفوهات أو إعادة استخدام المعدات. الغرض منها عادة هو التقاط المواد الصلبة العالقة المتبقية واضطرابات العملية ، وليس لأداء تحلية المياه نفسها.

تحتل المرشحات الكبسولية نطاقًا مختلفًا. قد تحمي الكبسولة محللًا أو خط عينة أو تيارًا كيميائيًا أو نقطة استخدام صغيرة ، ولكنها نادرًا ما تكون الجهاز الأساسي للتدفق الكامل لمصنع البلدية أو مياه البحر. تمنع لغة التطبيق الواضحة العملاء من توقع كبسولة صغيرة يمكن التخلص منها لحمل حمولة ضخمة من المواد الصلبة.

02 / 07

تحلية مياه البحر والمعالجة المسبقة للتناضح العكسي

يمكن أن تحتوي مياه البحر الخام على الرمال والطمي والطين وشظايا القشرة والعوالق والطحالب والندف البكتيري والمخلفات العضوية وجزيئات التآكل. العواصف والمد والجزر وتكاثر الطحالب يمكن أن تغير هذا الحمل بسرعة. وقد تؤدي المواد الكيميائية السابقة للمعالجة إلى ندف حديدي أو هيدروكسيد الألومنيوم؛ وإذا تم التقاطها بشكل سيئ، تصبح تلك المواد الصلبة ملوثات في المصب. تعمل خرطوشة عالية التدفق بالقرب من انزلاق RO كحارس نهائي ضد اختراق الوسائط وحطام الأنابيب والجسيمات العابرة.

يحدد دوبونت البكتيريا والطين والسيليكا الغروية ومنتجات تآكل الحديد كمصادر شائعة للطمي والغرويات في مياه تغذية RO. أبلغت Pall عن مشاكل RO المرتبطة بالطمي في نطاق 2–63 ميكرومتر ومكونات الطحالب التي مرت المعالجة المسبقة للخرطوشة التقليدية. الدرس ليس أن خرطوشة واحدة أكثر إحكاما تحل كل مشكلة مياه البحر. قد تكون هناك حاجة لفحص المدخول أو التخثر أو تعويم الهواء الذائب أو ترشيح الوسائط أو المعالجة المسبقة للغشاء للتحكم في الحمل قبل خرطوشة الحراسة. [1] [2]

الصوديوم المذاب والكلوريد يمران عبر خرطوشة الجسيمات ويتم رفضهما لاحقًا من قبل RO. السيليكا الذائبة تمر أيضًا حتى تتحول إلى بلمرة أو تصبح غروانية. يتم التقاط أنواع المقياس مثل كربونات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم وكبريتات الباريوم وفلوريد الكالسيوم فقط بعد هطول الأمطار ؛ هناك حاجة إلى الكيمياء والتحكم في مضادات الترسب لمنع الترسيب.

03 / 07

مياه الشرب ومياه العمليات الصناعية

يمكن أن تحمل المياه السطحية الطين والطمي وشظايا الطحالب وحبوب اللقاح والندف العضوي والكائنات الحية الدقيقة. قد تنتج المياه الجوفية هيدروكسيد الحديد وأكسيد المنغنيز والمقياس المعدني عند تعرضها للأكسجين أو تغير درجة الحموضة. تضيف أنظمة توزيع النباتات الصدأ ، وحطام بطانة الأسمنت ، وغرامات الكربون المنشط وشظايا راتنج التبادل الأيوني. تصف مواد وكالة حماية البيئة الترشيح كوسيلة لإزالة المواد الصلبة العالقة وبعض الميكروبات بعد المعالجة المنبع. [3]

خراطيش عالية التدفق مفيدة كمرشحات تلميع قبل رو، نزع الأيونات كهربائيًا، المرجل الماكياج، مياه الشرب، أبراج التبريد وفوهات الرش. التحدي الذي يواجههم هو التباين: يمكن أن يؤدي حدث مزعج أو حدث تنظيف الخزان إلى مضاعفة تحميل المواد الصلبة وانهيار عمر الخدمة. يجب أن تتجه النباتات إلى التعكر ، وعدد الجسيمات ، ومؤشر كثافة الطمي حيثما كان ذلك مناسبًا ، والضغط التفاضلي وتكرار تغيير المرشح. غالبًا ما يكون نمط ارتفاع الضغط المفاجئ دليلًا على وجود مشكلة في المنبع ، وليس مجرد طلب للحصول على سكن أكبر.

04 / 07

مياه الصرف البلدية وإعادة الاستخدام

يمكن أن تحتوي النفايات السائلة الثانوية على ندف الحمأة المنشطة ، والخلايا البكتيرية ، والمواد البوليمرية خارج الخلية ، وألياف الشعر والمنسوجات ، والسليلوز ، وشظايا البلاستيك الدقيقة ، وغرامات الحصى والمواد الصلبة المترسبة. إزالة الفوسفور الكيميائي يمكن أن تضيف رواسب الألومنيوم والحديد أو الجير. تصف وكالة حماية البيئة الترشيح الثالثي بأنه إزالة الندف البيولوجي المتبقي والرسوبيات من معالجة الشب أو الحديد أو الجير. يمكن لخرطوشة عالية التدفق تلميع النفايات السائلة التي تم توضيحها بالفعل أو حماية أنظمة الأشعة فوق البنفسجية ، وإعادة استخدام الأغشية والمستخدمين الصناعيين. [4]

عادة ما تكون مياه الصرف الصحي غير المعالجة قذرة للغاية بالنسبة لخرطوشة مطوية دقيقة. تنتمي الخرق والورق والبلاستيك والأجسام المعدنية والرمل والحصى في الشاشات وأنظمة إزالة الحصى. سوف تسد الخرطوشة الموضوعة قبل تلك المراحل بسرعة وتخلق نفايات مفرطة. حتى بعد المعالجة الثانوية ، قد تخترق الكتل البيولوجية المشوهة أو تضغط بشكل مختلف عن غبار الاختبار الصلب ، لذلك فإن البيانات التجريبية في ظل ظروف التدفق الحقيقي ذات قيمة.

05 / 07

مياه الصرف الصناعية وأنظمة التبريد

قد تحتوي مياه الصرف الصحي التي تنتهي من المعادن على رواسب أكسيد الحديد أو الزنك أو هيدروكسيد النيكل وغرامات التلميع. اللب والورق تيارات يمكن أن تحمل ألياف السليلوز وطلاء الصباغ. قد تطلق النباتات الغذائية حبيبات النشا والمواد الصلبة المرتبطة بالدهون والتدفق البيولوجي. تجمع حلقات مياه التبريد الصدأ والبلورات الحجم والغبار المحمول جوا والطحالب وشظايا بيوفيلم. في كل حالة ، لا يمكن افتراض أن الكسر المذاب - الأيونات المعدنية أو الأملاح أو السكريات أو السطحي أو الطلب على الأكسجين الكيميائي - يختفي عبر مرشح الجسيمات.

تعمل الخراطيش عالية التدفق بشكل أفضل كحماية للمعدات أو تلميع نهائي بعد خطوة الفصل بالجملة. يمكن لترشيح التيار الجانبي التحكم في إعادة تدوير حطام مياه التبريد ، في حين أن الترشيح الكامل للتدفق يحمي ممرات المبادل الحراري الصغيرة. يجب أن تتطابق الوسائط والأختام مع المؤكسدات ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة وكيمياء التنظيف.

06 / 07

كيفية تحديد مواصفات مرشح عالي التدفق

تبدأ مع بيانات مصدر المياه وحساسية المصب. تحديد المواد الصلبة من خلال الفحص المجهري أو تحليل الرماد أو الطرق الأولية عندما تبرر تكلفة الفشل ذلك. تعريف الاحتفاظ المطلوب كما الاسمية أو المطلقة مع طريقة اختبار مفهومة. ثم حجم إجمالي مساحة الوسائط لانخفاض الضغط النظيف ، تدفق الذروة ، اللزوجة ، تحميل المواد الصلبة والضغط التفاضلي الطرفي المقبول.

يجب تقييم بناء المرشح لمقاومة الانهيار ، وختم الالتفافية ، والمواد القابلة للاستخراج وحجم التخلص. إذا كان مصنع RO يحتاج إلى جودة تغذية متسقة ، فقم بدمج بيانات الخرطوشة مع التعكر واتجاهات SDI. خرطوشة التي تستمر لفترة أطول لأنه يسمح الجسيمات الضارة من خلال ليس تحسنا؛ خرطوشة التي كتل يوميا قد يكون تعريض المعالجة المسبقة غير كافية. والهدف من ذلك هو تشغيل المصب مستقرة بأقل تكلفة دورة حياة يمكن الدفاع عنها.

07 / 07

الخلاصة

يتحكم الترشيح عالي التدفق في الجزء العالق من المياه، بما يشمل الرمل والطمي والطين وبقايا الطحالب والندف الحيوي والصدأ ونواتج التآكل والقشور المترسبة ودقائق الراتنج ومخلفات العمليات. وفي التحلية يحمي أغشية التناضح العكسي بعد المعالجة المسبقة، وفي مياه الشرب والمياه الصناعية يصقل التغذية قبل المعدات الحساسة، وفي إعادة استخدام مياه الصرف يلتقط الندف الحيوي والكيميائي المتبقي بعد التوضيح. لكنه لا يزيل الأملاح الذائبة أو معظم المواد العضوية الذائبة أو جميع مسببات الأمراض. لذلك يجمع النظام الأفضل بين مرشح حارس مطوي مصنّف بصورة صحيحة وبين الغربلة والتوضيح والمعالجة الغشائية والتطهير والتحكم الكيميائي الملائم لمصدر المياه.