تهدف هذه المقالة إلى جمهور لديه خبرة قليلة أو معدومة مع مياه التناضح العكسي وسيحاول شرح الأساسيات بعبارات بسيطة يجب أن تترك للقارئ فهما عاما أفضل لتكنولوجيا مياه التناضح العكسي وتطبيقاتها.
فهم التناضح العكسيالتناضح العكسي ، الذي يشار إليه عادة باسم RO ، هو عملية تقوم فيها بإزالة المعادن أو إزالة الأيونات من الماء عن طريق دفعه تحت الضغط من خلال غشاء التناضح العكسي شبه القابل للنفاذ.
كيف يعمل التناضح العكسي؟يعمل التناضح العكسي باستخدام مضخة ضغط عال لزيادة الضغط على الجانب الملحي من RO وإجبار الماء عبر غشاء RO شبه النافذ ، تاركا جميع الأملاح الذائبة تقريبا (حوالي 95٪ إلى 99٪) وراءها في تيار الرفض. تعتمد كمية الضغط المطلوبة على تركيز الملح في مياه التغذية. كلما كانت مياه التغذية أكثر تركيزا ، كلما كان الضغط مطلوبا للتغلب على الضغط الاسموزي.
تسمى المياه المحلاة التي يتم إزالة المعادن منها أو منزوعة الأيونات بالمياه المتخلل (أو المنتج). يسمى تيار الماء الذي يحمل الملوثات المركزة التي لم تمر عبر غشاء RO تيار الرفض (أو التركيز).
عندما تدخل مياه التغذية إلى غشاء RO تحت الضغط (ضغط كاف للتغلب على الضغط الاسموزي) ، تمر جزيئات الماء عبر الغشاء شبه القابل للنفاذ ولا يسمح للأملاح والملوثات الأخرى بالمرور ويتم تصريفها عبر تيار الرفض (المعروف أيضا باسم تيار التركيز أو المحلول الملحي) ، والذي يذهب إلى التصريف أو يمكن تغذيته مرة أخرى في إمدادات مياه التغذية في بعض الظروف لإعادة تدويرها من خلال نظام RO إلى توفير المياه. يسمى الماء الذي يصنعه من خلال غشاء RO الماء المتخلل أو المنتج وعادة ما يكون حوالي 95٪ إلى 99٪ من الأملاح الذائبة التي تتم إزالتها منه.
من المهم أن نفهم أن نظام RO يستخدم الترشيح المتقاطع بدلا من الترشيح القياسي حيث يتم جمع الملوثات داخل وسائط المرشح. مع الترشيح المتقاطع ، يمر المحلول عبر المرشح ، أو يعبر المرشح ، مع منفذين: المياه المصفاة تذهب في اتجاه واحد والمياه الملوثة تذهب في اتجاه آخر. لتجنب تراكم الملوثات ، يسمح الترشيح عبر التدفق للمياه بكنس تراكم الملوثات والسماح أيضا بحدوث اضطرابات كافية للحفاظ على نظافة سطح الغشاء.
ما هي الملوثات التي سيزيلها التناضح العكسي من الماء؟التناضح العكسي قادر على إزالة ما يصل إلى 99٪ + من الأملاح (الأيونات) الذائبة والجسيمات والغرويات والمواد العضوية والبكتيريا والبيروجينات من مياه التغذية (على الرغم من أنه لا ينبغي الاعتماد على نظام RO لإزالة 100٪ من البكتيريا والفيروسات). يرفض غشاء RO الملوثات بناء على حجمها وشحنتها. من المحتمل أن يتم رفض أي ملوث له وزن جزيئي أكبر من 200 بواسطة نظام RO يعمل بشكل صحيح (للمقارنة جزيء الماء لديه MW من 18). وبالمثل ، كلما زادت الشحنة الأيونية للملوث ، زاد احتمال عدم قدرته على المرور عبر غشاء RO. على سبيل المثال ، يحتوي أيون الصوديوم على شحنة واحدة فقط (أحادية التكافؤ) ولا يتم رفضه بواسطة غشاء RO وكذلك الكالسيوم على سبيل المثال ، والذي يحتوي على شحنتين. وبالمثل ، هذا هو السبب في أن نظام RO لا يزيل الغازات مثل CO2 بشكل جيد للغاية لأنها ليست متأينة للغاية (مشحونة) أثناء وجودها في المحلول ولها وزن جزيئي منخفض للغاية. نظرا لأن نظام RO لا يزيل الغازات ، يمكن أن يكون للمياه المتخلل مستوى حموضة أقل قليلا من المعتاد اعتمادا على مستويات CO2 في مياه التغذية حيث يتم تحويل CO2 إلى حمض الكربونيك.
التناضح العكسي فعال جدا في معالجة المياه المالحة والسطحية والجوفية لكل من تطبيقات التدفقات الكبيرة والصغيرة. بعض الأمثلة على الصناعات التي تستخدم مياه RO تشمل الأدوية ومياه تغذية الغلايات والأغذية والمشروبات وتشطيب المعادن وتصنيع أشباه الموصلات على سبيل المثال لا الحصر.
أداء التناضح العكسي وحسابات التصميمهناك عدد قليل من الحسابات التي تستخدم للحكم على أداء نظام RO وأيضا لاعتبارات التصميم. يحتوي نظام RO على أجهزة تعرض الجودة والتدفق والضغط وأحيانا بيانات أخرى مثل درجة الحرارة أو ساعات التشغيل. من أجل قياس أداء نظام RO بدقة ، تحتاج إلى معلمات التشغيل التالية كحد أدنى:
- ضغط التغذية
- تخلل الضغط
- تركيز الضغط
- الموصلية العلفية
- تتخلل الموصلية
- تدفق التغذية
- نفاذية التدفق
- درجة الحرارة
فيم المزيدنظام التناضح العكسي 
