طرق متقدمة لإزالة السيليكا والصلابة من مياه الصرف الصحي عالية الملوحة

في العمليات الصناعية التي تنطوي على مياه الصرف الصحي عالية الملوحة - مثل إنتاج البتروكيماويات ، والمعالجة الكيميائية للفحم ، وإعادة استخدام المحلول الملحي المركز - إدارة تركيزات عالية منالسيليكاوأيونات الصلابةهو تحد كبير. يمكن أن تسبب هذه الملوثات تحجيما شديدا فيأنظمة التناضح العكسي (RO)، وتقليل عمر الغشاء ، والتأثير على معدلات استرداد المياه الإجمالية.

لضمان التشغيل الفعال لأنظمة الترشيح الغشائي المصب وتقليل تكاليف الصيانة ، من الأهمية بمكان تنفيذ استراتيجيات فعالة للمعالجة المسبقة. تستكشف هذه المقالة التقنيات الأكثر موثوقية لإزالة السيليكاوتقليل الصلابةفي مياه الصرف الصحي عالية الملوحة ، مع التركيز على الترسيب الكيميائي ، والترشيح الغشائي ، وتطبيقاتها الهجينة.

التقنيات الشائعة لإزالة السيليكا والصلابة في معالجة المحلول الملحي

إزالة فعالةالسيليكاوصلابهمن مياه الصرف الصحي عالية الملوحة تتطلب عملية معالجة متعددة الخطوات تجمع بين الأساليب الكيميائية والفيزيائية والأغشية. فيما يلي التقنيات الأكثر استخداما في التطبيقات الصناعية:

1. الترسيب الكيميائي بأملاح الجير والمغنيسيوم

تليين الجير هو طريقة تقليدية ولكنها فعالة للغاية لتقليل كل من صلابة الكالسيوم ومستويات السيليكا. متىالجير (Ca (OH)₂)وكلوريد المغنيسيوم (MgCl₂)تضاف ، تحدث التفاعلات التالية:

• تتفاعل السيليكا مع المغنيسيوم لتكوين سيليكات المغنيسيوم غير القابلة للذوبان (MgSiO₃)
• يتم ترسيب صلابة الكالسيوم والمغنيسيوم على شكل CaCO₃و Mg (OH)₂

هذه الطريقة فعالة من حيث التكلفة ومثالية كملفخطوة المعالجة المسبقة قبل أغشية التناضح العكسي. ومع ذلك ، فإن الجرعات الكيميائية الدقيقة وإزالة الحمأة ضروريان للحفاظ على كفاءة النظام.

2. الترشيح الفائق والترشيح الدقيق

في بعض الحالات ، قائم على الغشاءالترشيح الفائق (UF)أوالترشيح الدقيق (MF)يستخدم بعد هطول الأمطار لإزالة المواد الصلبة العالقة المتبقية والسيليكا الغروية. تساعد هذه التقنيات في تلميع جودة المياه قبل دخولها إلى وحدة التناضح العكسي ، مما يمنع تلوث الغشاء.

3. التبادل الأيوني والتليين القائم على الراتنج

لضبط مستويات الصلابة بدقة ،أنظمة راتنج التبادل الأيونييمكن استخدامها لإزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم. على الرغم من فعاليتها ، إلا أن هذه الطريقة أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات الحجم المنخفض أو التلميع بسبب تكلفة الراتنج ومتطلبات التجديد.

4. التكامل مع أنظمة التناضح العكسي

غالبا ما تستخدم طرق المعالجة المسبقة هذه في المنبعنظام التناضح العكسي (RO)لإطالة عمر الغشاء والحفاظ على جودة نفاذية مستقرة. يقلل دمجها في عملية المعالجة من خطر التقشير ، خاصة عند معالجة المحلول الملحي بتركيزات عالية من السيليكا.

اعتبارات التصميم الرئيسية لإزالة السيليكا والصلابة

لضمان التشغيل الموثوق به وكفاءة الإزالة العالية ، يجب التحكم بعناية في العديد من معلمات التصميم عند تنفيذ أنظمة تقليل السيليكا والصلابة في معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملوحة.

1. دقة الجرعات الكيميائية

يعد التحكم السليم في جرعات الجير والمغنيسيوم أمرا بالغ الأهمية. يؤدي نقص الجرعات إلى عدم اكتمال هطول الأمطار ، بينما قد تتسبب الجرعات الزائدة في ترحيل الحمأة أو المخلفات الزائدة. يوصى باستخدام مضخات الجرعات الآلية وردود الفعل في الوقت الفعلي من عدادات التعكر أو الأس الهيدروجيني.

2. تعديل الأس الهيدروجيني والتحكم فيه

تعتمد تفاعلات ترسيب السيليكا والصلابة بشكل كبير على الأس الهيدروجيني. عادة ما يكون النطاق المثالي لإزالة السيليكا باستخدام أملاح المغنيسيوم بين9.5–10.5. المراقبة والتعديل المستمر ضروريان لتحقيق كفاءة رد الفعل المثلى.

3. رد الفعل ووقت الاستقرار

يضمن السماح بوقت كاف للتفاعل والترسيب التكوين الكامل وإزالة الرواسب غير القابلة للذوبان. هذا مهم بشكل خاص قبل مراحل الترشيح الغشائي لتجنب القاذورات السريعة. يمكن استخدام خزانات الاحتجاز أو مستوطنات الألواح المائلة لتحسين فصل الحمأة.

4. مناولة الحمأة ونزح المياه

تولد عملية الترسيب الكيميائي كمية كبيرة من الحمأة التي يجب إدارتها. يساعد نزح المياه عبر مكبس الترشيح أو مكبس الحزام أو جهاز الطرد المركزي على تقليل تكاليف التخلص وتقليل بصمة النظام.

5. التكامل مع وحدات التناضح العكسي النهائي

يجب أن تفي النفايات السائلة النهائية من عملية إزالة السيليكا والصلابة بمتطلبات المدخل في اتجاه مجرى النهرأنظمة التناضح العكسي. ينصح بالمراقبة المنتظمة لمؤشرات SDI والتوصيلية الكهربية والقياس (على سبيل المثال ، LSI) لحماية أداء الغشاء.

الملخص وتوصيات التطبيق

تعد إزالة السيليكا والصلابة من مياه الصرف الصحي عالية الملوحة خطوة حاسمة في حماية أنظمة التناضح العكسي في اتجاه مجرى النهر ، وتحسين معدلات استرداد المياه ، والامتثال لمعايير التصريف أو إعادة الاستخدام. يشكل مزيج جيد التصميم من الترسيب الكيميائي وتلميع الأغشية والتحكم التشغيلي العمود الفقري لنظام المعالجة المسبقة الموثوق.

عند تصميم أو ترقية أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملوحة ، يجب على المشغلين والمهندسين تحديد أولويات:

• استراتيجيات الجرعات الكيميائية المخصصة بناء على جودة المياه في الوقت الفعلي
• فصل السوائل الصلبة بكفاءة ومعالجة الحمأة
• التحكم في الأس الهيدروجيني ووقت رد الفعل لتحسين هطول الأمطار
• توافق الأغشية وتقليل مخاطر التحجيم

فيمياه STARK، نحن نقدم مجموعة متكاملةحلول التناضح العكسي والمعالجة المسبقةمصممة لظروف مياه الصرف الصحي الصعبة ، بما في ذلك المواد الصلبة الذائبة العالية والسيليكا وأحمال التحجيم. تم تصميم أنظمتنا لتحقيق الاستقرار والصيانة المنخفضة والأداء طويل الأجل في البيئات الصناعية.

للحصول على الدعم الفني أو لطلب عرض أسعار مخصص ، من فضلكاتصل بفريقنا الهندسي. نحن على استعداد للمساعدة في مشروعك التالي.