25 نوفمبر 2022
الفرق بين نظام المياه المالحة بالتناضح العكسي ونظام تحلية مياه البحر
تم تصميم أي نظام غشاء بناء على مجموعة محددة مسبقا من المعلمات ، مثل التركيب المؤثر ودرجة حرارة الماء وحجم الاختراق وجودة النفاذية. في التشغيل الفعلي ، يجب أن يتمتع النظام بالمرونة التشغيلية لتلبية الظروف المتغيرة.
1. نظام المياه المالحة
لا يوجد حاليا تعريف دقيق للمياه قليلة الملوحة. في بلدي ، يسمي بعض الناس الماء الذي يحتوي على نسبة ملح أكبر من 1000 مجم / لتر ماء مالح ، ويسمي بعض الناس الماء الذي يحتوي على محتوى كلوريد أكبر من 800 مجم / لتر أو محتوى كبريتات أكبر من 400 مجم / لتر ماء مالح. يشير الأمريكيون إلى المياه السطحية والمياه الجوفية التي تحتوي على نسبة ملح تتراوح بين 1500-5000 مجم / لتر على أنها مياه قليلة الملوحة. تشير المياه المالحة إلى الماء الذي تكون قلويته أكبر من الصلابة ، ويحتوي على كمية كبيرة من الملح المحايد ، وله قيمة أس هيدروجيني أكبر من 7. وفقا لأحكام معايير جودة مياه الشرب في بلدي التي تنص على أن محتوى الملح يجب أن يكون أقل من 1000 ملغم / لتر ، يجب أن تسمى المياه السطحية والمياه الجوفية التي تحتوي على نسبة ملح أكبر من 1000 ملغم / لتر المياه قليلة الملوحة.
الطريقة الصحيحة لتشغيل نظام التناضح العكسي للمياه المالحة ونظام الترشيح النانوي هي الحفاظ على معدل تدفق مياه المنتج ومعدل الاسترداد وإجمالي تصريف المياه المركزة وضغط التشغيل ضمن نطاق التصميم. يجب تعديل أي تغيير في تدفق الغشاء بسبب درجة الحرارة أو التلوث. ومع ذلك ، فإن ضغط المدخل للتعويض لا يتجاوز الحد الأقصى المحدد لضغط المدخل ، ولا يسمح للغشاء بالاحتفاظ بالكثير من الأوساخ.
إذا تغير تقرير تحليل جودة المياه المؤثر ، مما أدى إلى زيادة في اتجاه القياس ، فيجب زيادة تصريف المياه المركزة من النظام ، أو تقليل معدل استرداد النظام ، أو اتخاذ تدابير أخرى لتلبية شروط النظام الجديدة.
الموقف الأكثر شيوعا هو أنه يجب تعديل معدل إنتاج المياه لنظام معالجة المياه وفقا للاحتياجات. أثناء التصميم ، يتم تحديد مقياس النظام عادة وفقا لذروة استهلاك المياه. لذلك ، لا يمكن اعتماد العملية التي تتجاوز إنتاج المياه المصممة ، ويمكن أن يشير تعديل إنتاج مياه النظام فقط إلى تقليل إنتاج النظام.
عندما لا تكون هناك حاجة لإنتاج المياه ، فإن أسهل طريقة هي إيقاف تشغيل النظام. ومع ذلك ، فإن البدء والتوقف المتكرر للنظام سيؤثر على أداء وعمر الغشاء. من أجل الحصول على عملية مستقرة نسبيا ، يمكن تصميم خزان تخزين مؤقت لإنتاج المياه ؛ الضغط هو طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه في النظام. في هذا الوقت ، يمكن أن يؤدي اختيار مضخة مياه عالية الضغط بسرعة قابلة للتعديل إلى توفير الطاقة أيضا.
عند تقليل التخلل ، إذا كنت ترغب في الحفاظ على معدل الاسترداد الأصلي للنظام دون تغيير ، فيجب حسابه بواسطة برنامج تحليل نظام غشاء الكمبيوتر للتأكد من أن معدل استرداد عنصر واحد لن يتجاوز حده. في بعض الأحيان أثناء تشغيل تدفق المياه منخفض النفاذية ، النظام سيكون معدل رفض الملح أقل من ظروف تشغيل تدفق المياه التصميمية ، ويجب أيضا الانتباه للتأكد من أن تدفق التركيز للنظام يتجاوز الحد الأدنى لتدفق التركيز عند التشغيل بتدفق منخفض.
هناك طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه وهي إعادة المياه الزائدة إلى الماء الخام قبل التناضح العكسي أو الترشيح النانوي ، وذلك لضمان أن المكونات الهيدروليكية وضغط الغشاء ثابتة بشكل أساسي ، وسيتم تحسين جودة مياه المنتج النهائي. مياه المنتج المرتجعة لها تأثير تنظيف معين على الغشاء.
2. نظام تحلية مياه البحر
من حيث المبدأ ، يتم ضبط محطات تحلية المياه بطريقة مماثلة للمياه المالحة ، ولكن الحد الأقصى لضغط التشغيل البالغ 6.9 ميجا باسكال (1000 رطل / بوصة مربعة ، قد تسمح بعض الأنظمة بضغوط تشغيل أعلى) ومحتوى المواد الصلبة الذائبة لمياه المنتج غالبا ما تكون قيودا.
عندما تنخفض درجة حرارة الماء الداخل ، يمكن تعويضها عن طريق زيادة ضغط التشغيل. بمجرد أن يقترب من الحد الأقصى لضغط التشغيل المحدد ، لا يمكن تقليل إنتاج المياه إلا من خلال زيادة تقليل درجة حرارة الماء الداخل ؛ ويمكن تحقيق زيادة درجة حرارة الماء الداخل عن طريق تقليل ضغط التشغيل. للحفاظ على نفس إنتاجية مياه النظام ، سيرتفع نظام TDS المائي في هذا الوقت ؛ هناك طريقة أخرى تتمثل في تقليل عدد أوعية الضغط التي يتم تشغيلها ، عن طريق تقليل مساحة الغشاء الفعالة ، ويمكن الحفاظ على ضغط المياه الداخل ومحتوى الملح في ماء المنتج ثابتا ، ويجب حسابه بواسطة برنامج تحليل نظام غشاء الكمبيوتر للتأكد من أن الحد الأقصى لإنتاج وحدة المياه لن يتجاوز القيمة المحددة ، ويجب عزل وعاء الضغط الذي تمت إزالته عن النظام والحفاظ عليه وصيانته بشكل صحيح.
عندما يزداد محتوى ملح السحب ، يمكن زيادة ضغط التشغيل لتعويض الانخفاض في إنتاج المياه ، ولكن لا يسمح بتجاوز الحد الأقصى لضغط التشغيل المسموح به لعنصر الغشاء ، إذا كان ضغط التشغيل قريبا من الحد الأعلى ، ولكن إنتاج المياه لا يزال لا يفي بالمتطلبات ، لا يمكن اعتماده إلا لتقليل إنتاج المياه ووضع استرداد النظام ، عندما يتم تقليل محتوى الملح المدخول ، يمكن تقليل ضغط التشغيل وفقا لذلك ، أو يمكن زيادة معدل الاسترداد. أو زيادة إنتاج المياه.
عندما ينخفض إنتاج المياه المطلوب ، يمكن حلها عن طريق وضع خزان كبير لإنتاج المياه العازلة بدرجة كافية. عادة ما يتم تصميم محطات معالجة المياه الكبيرة في مجموعات متعددة من سلاسل متطابقة ، عن طريق ضبط عدد السلاسل قيد التشغيل لتلبية طلب المستخدم على التغييرات في إنتاج المياه.
1. نظام المياه المالحة
لا يوجد حاليا تعريف دقيق للمياه قليلة الملوحة. في بلدي ، يسمي بعض الناس الماء الذي يحتوي على نسبة ملح أكبر من 1000 مجم / لتر ماء مالح ، ويسمي بعض الناس الماء الذي يحتوي على محتوى كلوريد أكبر من 800 مجم / لتر أو محتوى كبريتات أكبر من 400 مجم / لتر ماء مالح. يشير الأمريكيون إلى المياه السطحية والمياه الجوفية التي تحتوي على نسبة ملح تتراوح بين 1500-5000 مجم / لتر على أنها مياه قليلة الملوحة. تشير المياه المالحة إلى الماء الذي تكون قلويته أكبر من الصلابة ، ويحتوي على كمية كبيرة من الملح المحايد ، وله قيمة أس هيدروجيني أكبر من 7. وفقا لأحكام معايير جودة مياه الشرب في بلدي التي تنص على أن محتوى الملح يجب أن يكون أقل من 1000 ملغم / لتر ، يجب أن تسمى المياه السطحية والمياه الجوفية التي تحتوي على نسبة ملح أكبر من 1000 ملغم / لتر المياه قليلة الملوحة.
الطريقة الصحيحة لتشغيل نظام التناضح العكسي للمياه المالحة ونظام الترشيح النانوي هي الحفاظ على معدل تدفق مياه المنتج ومعدل الاسترداد وإجمالي تصريف المياه المركزة وضغط التشغيل ضمن نطاق التصميم. يجب تعديل أي تغيير في تدفق الغشاء بسبب درجة الحرارة أو التلوث. ومع ذلك ، فإن ضغط المدخل للتعويض لا يتجاوز الحد الأقصى المحدد لضغط المدخل ، ولا يسمح للغشاء بالاحتفاظ بالكثير من الأوساخ.
إذا تغير تقرير تحليل جودة المياه المؤثر ، مما أدى إلى زيادة في اتجاه القياس ، فيجب زيادة تصريف المياه المركزة من النظام ، أو تقليل معدل استرداد النظام ، أو اتخاذ تدابير أخرى لتلبية شروط النظام الجديدة.
الموقف الأكثر شيوعا هو أنه يجب تعديل معدل إنتاج المياه لنظام معالجة المياه وفقا للاحتياجات. أثناء التصميم ، يتم تحديد مقياس النظام عادة وفقا لذروة استهلاك المياه. لذلك ، لا يمكن اعتماد العملية التي تتجاوز إنتاج المياه المصممة ، ويمكن أن يشير تعديل إنتاج مياه النظام فقط إلى تقليل إنتاج النظام.
عندما لا تكون هناك حاجة لإنتاج المياه ، فإن أسهل طريقة هي إيقاف تشغيل النظام. ومع ذلك ، فإن البدء والتوقف المتكرر للنظام سيؤثر على أداء وعمر الغشاء. من أجل الحصول على عملية مستقرة نسبيا ، يمكن تصميم خزان تخزين مؤقت لإنتاج المياه ؛ الضغط هو طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه في النظام. في هذا الوقت ، يمكن أن يؤدي اختيار مضخة مياه عالية الضغط بسرعة قابلة للتعديل إلى توفير الطاقة أيضا.
عند تقليل التخلل ، إذا كنت ترغب في الحفاظ على معدل الاسترداد الأصلي للنظام دون تغيير ، فيجب حسابه بواسطة برنامج تحليل نظام غشاء الكمبيوتر للتأكد من أن معدل استرداد عنصر واحد لن يتجاوز حده. في بعض الأحيان أثناء تشغيل تدفق المياه منخفض النفاذية ، النظام سيكون معدل رفض الملح أقل من ظروف تشغيل تدفق المياه التصميمية ، ويجب أيضا الانتباه للتأكد من أن تدفق التركيز للنظام يتجاوز الحد الأدنى لتدفق التركيز عند التشغيل بتدفق منخفض.
هناك طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه وهي إعادة المياه الزائدة إلى الماء الخام قبل التناضح العكسي أو الترشيح النانوي ، وذلك لضمان أن المكونات الهيدروليكية وضغط الغشاء ثابتة بشكل أساسي ، وسيتم تحسين جودة مياه المنتج النهائي. مياه المنتج المرتجعة لها تأثير تنظيف معين على الغشاء.
2. نظام تحلية مياه البحر
من حيث المبدأ ، يتم ضبط محطات تحلية المياه بطريقة مماثلة للمياه المالحة ، ولكن الحد الأقصى لضغط التشغيل البالغ 6.9 ميجا باسكال (1000 رطل / بوصة مربعة ، قد تسمح بعض الأنظمة بضغوط تشغيل أعلى) ومحتوى المواد الصلبة الذائبة لمياه المنتج غالبا ما تكون قيودا.
عندما تنخفض درجة حرارة الماء الداخل ، يمكن تعويضها عن طريق زيادة ضغط التشغيل. بمجرد أن يقترب من الحد الأقصى لضغط التشغيل المحدد ، لا يمكن تقليل إنتاج المياه إلا من خلال زيادة تقليل درجة حرارة الماء الداخل ؛ ويمكن تحقيق زيادة درجة حرارة الماء الداخل عن طريق تقليل ضغط التشغيل. للحفاظ على نفس إنتاجية مياه النظام ، سيرتفع نظام TDS المائي في هذا الوقت ؛ هناك طريقة أخرى تتمثل في تقليل عدد أوعية الضغط التي يتم تشغيلها ، عن طريق تقليل مساحة الغشاء الفعالة ، ويمكن الحفاظ على ضغط المياه الداخل ومحتوى الملح في ماء المنتج ثابتا ، ويجب حسابه بواسطة برنامج تحليل نظام غشاء الكمبيوتر للتأكد من أن الحد الأقصى لإنتاج وحدة المياه لن يتجاوز القيمة المحددة ، ويجب عزل وعاء الضغط الذي تمت إزالته عن النظام والحفاظ عليه وصيانته بشكل صحيح.
عندما يزداد محتوى ملح السحب ، يمكن زيادة ضغط التشغيل لتعويض الانخفاض في إنتاج المياه ، ولكن لا يسمح بتجاوز الحد الأقصى لضغط التشغيل المسموح به لعنصر الغشاء ، إذا كان ضغط التشغيل قريبا من الحد الأعلى ، ولكن إنتاج المياه لا يزال لا يفي بالمتطلبات ، لا يمكن اعتماده إلا لتقليل إنتاج المياه ووضع استرداد النظام ، عندما يتم تقليل محتوى الملح المدخول ، يمكن تقليل ضغط التشغيل وفقا لذلك ، أو يمكن زيادة معدل الاسترداد. أو زيادة إنتاج المياه.
عندما ينخفض إنتاج المياه المطلوب ، يمكن حلها عن طريق وضع خزان كبير لإنتاج المياه العازلة بدرجة كافية. عادة ما يتم تصميم محطات معالجة المياه الكبيرة في مجموعات متعددة من سلاسل متطابقة ، عن طريق ضبط عدد السلاسل قيد التشغيل لتلبية طلب المستخدم على التغييرات في إنتاج المياه.