25 نوفمبر 2022
الفرق بين نظام المياه قليلة الملوحة 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 النفاذية ، وجودة التغلغل. في التشغيل الفعلي ، يجب أن يتمتع النظام بمرونة تشغيلية لتلبية الظروف المتغيرة.
1. نظام المياه المالحة
لا يوجد حاليا تعريف صارم للمياه قليلة الملوحة. في بلدي ، يسمي بعض الناس الماء الذي يحتوي على نسبة ملح أكبر من 1000 مجم / لتر ماء مالح ، ويطلق بعض الناس على الماء الذي يحتوي على نسبة كلوريد أكبر من 800 مجم / لتر أو محتوى كبريتات أكبر من 400 مجم / لتر من الماء المالح. يشير الأمريكيون إلى المياه السطحية والمياه الجوفية التي تحتوي على نسبة ملح تتراوح من 1500 إلى 5000 مجم / لتر على أنها مياه قليلة الملوحة. يشير الماء المالح إلى الماء الذي تكون قلويته أكبر من الصلابة ، ويحتوي على كمية كبيرة من الملح المحايد ، وله قيمة الأس الهيدروجيني أكبر من 7. وفقا لأحكام معايير جودة مياه الشرب في بلدي التي تنص على أن محتوى الملح يجب أن يكون أقل من 1000 مجم / لتر ، يجب أن تسمى المياه السطحية والمياه الجوفية التي يزيد محتواها من الملح عن 1000 مجم / لتر بالمياه قليلة الملوحة.
الطريقة الصحيحة لتشغيل نظام التناضح العكسي للمياه المالحة والترشيح النانوي هي الحفاظ على معدل تدفق مياه المنتج ، ومعدل الاسترداد ، وتصريف المياه المركزة الكلي وضغط التشغيل ضمن نطاق التصميم. يجب تعديل أي تغيير في تدفق الغشاء بسبب درجة الحرارة أو التلوث. ومع ذلك ، لا يتجاوز ضغط المدخل للتعويض الحد الأقصى المحدد لضغط المدخل ، ولا يسمح للغشاء بالاحتفاظ بالكثير من الأوساخ.
إذا تغير تقرير تحليل جودة المياه المؤثرة ، مما أدى إلى زيادة اتجاه التوسع ، فيجب زيادة تصريف المياه المركزة من النظام ، ويجب تقليل معدل استرداد النظام ، أو اتخاذ تدابير أخرى لتلبية ظروف النظام الجديد.
الموقف الأكثر شيوعا هو أنه يجب تعديل معدل إنتاج المياه لنظام معالجة المياه وفقا للاحتياجات. أثناء التصميم ، عادة ما يتم تحديد مقياس النظام 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 إلى إنتاج المياه ، فإن أسهل طريقة هي إيقاف تشغيل النظام. ومع ذلك ، فإن بدء التشغيل والإيقاف المتكرر للنظام سيؤثر على أداء الغشاء وعمره. من أجل الحصول على عملية مستقرة نسبيا ، يمكن تصميم خزان تخزين عازل لإنتاج المياه ؛ الضغط هو طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه للنظام. في هذا الوقت ، يمكن أن يؤدي اختيار مضخة مياه عالية الضغط بسرعة قابلة للتعديل إلى توفير الطاقة أيضا.
عند تقليل التغلغل ، 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 الحد الأقصى له. في بعض الأحيان أثناء تشغيل تدفق المياه منخفض الاختراق ، سيكون معدل رفض الملح أقل من ظروف تشغيل تدفق المياه في التصميم ، ويجب عليك أيضا الانتباه للتأكد من أن تدفق التركيز للنظام يتجاوز الحد الأدنى لتدفق التركيز عند التشغيل عند التدفق المنخفض.
هناك طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه وهي إعادة الماء الزائد إلى الماء الخام قبل التناضح العكسي أو الترشيح النانوي ، وذلك لضمان أن المكونات الهيدروليكية وضغط الغشاء ثابتان بشكل أساسي ، وسيتم تحسين جودة مياه المنتج النهائي. ماء المنتج المرتجع له تأثير تنظيف معين على الغشاء.
2. نظام تحلية مياه البحر
من حيث المبدأ ، يتم ضبط محطات تحلية المياه بطريقة مشابهة للمياه قليلة الملوحة ، ولكن الحد الأقصى لضغط التشغيل البالغ 6.9 ميجا باسكال (1,000 رطل لكل بوصة مربعة ، قد تسمح بعض الأنظمة بضغوط تشغيل أعلى) ومحتوى المواد الصلبة الذائبة لمياه المنتج غالبا ما تكون قيودا.
عندما تنخفض درجة حرارة الماء الداخلي ، يمكن تعويضها عن طريق زيادة ضغط التشغيل. بمجرد أن يقترب من الحد الأقصى المحدد لضغط التشغيل ، لا يمكن تقليل إنتاج المياه إلا مع زيادة التخفيض في درجة حرارة الماء الداخل. ويمكن تحقيق زيادة درجة حرارة الماء الداخل عن طريق تقليل ضغط التشغيل. للحفاظ على نفس إنتاجية المياه في النظام ، سترتفع المواد الصلبة الذائبة للمياه في النظام 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 الماء الداخل ومحتوى الملح في ماء المنتج ثابتا ، ويجب حسابه بواسطة برنامج تحليل نظام غشاء الكمبيوتر للتأكد من أن الحد الأقصى لإنتاج المياه في الوحدة 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 للتعويض عن الانخفاض في إنتاج المياه ، ولكن لا يسمح بتجاوز الحد الأقصى المسموح به لعنصر الغشاء ، إذا كان ضغط التشغيل قريبا من الحد الأعلى ، لكن إنتاج المياه لا يزال لا يفي بالمتطلبات ، لا يمكن اعتماده إلا لتقليل إنتاج المياه ووضع استعادة النظام ، عندما يتم تقليل محتوى ملح السحب ، يمكن تقليل ضغط التشغيل وفقا لذلك ، أو يمكن زيادة معدل الاسترداد. أو زيادة إنتاج المياه.
عندما ينخفض إنتاج المياه المطلوب ، يمكن حلها عن طريق إعداد خزان كبير بما يكفي لإنتاج المياه العازلة. عادة ما يتم تصميم محطات معالجة المياه الكبيرة في مجموعات متعددة من السلاسل المتطابقة ، عن طريق ضبط عدد عدد السلاسل قيد التشغيل لتلبية طلب المستخدم للتغييرات في إنتاج المياه.
1. نظام المياه المالحة
لا يوجد حاليا تعريف صارم للمياه قليلة الملوحة. في بلدي ، يسمي بعض الناس الماء الذي يحتوي على نسبة ملح أكبر من 1000 مجم / لتر ماء مالح ، ويطلق بعض الناس على الماء الذي يحتوي على نسبة كلوريد أكبر من 800 مجم / لتر أو محتوى كبريتات أكبر من 400 مجم / لتر من الماء المالح. يشير الأمريكيون إلى المياه السطحية والمياه الجوفية التي تحتوي على نسبة ملح تتراوح من 1500 إلى 5000 مجم / لتر على أنها مياه قليلة الملوحة. يشير الماء المالح إلى الماء الذي تكون قلويته أكبر من الصلابة ، ويحتوي على كمية كبيرة من الملح المحايد ، وله قيمة الأس الهيدروجيني أكبر من 7. وفقا لأحكام معايير جودة مياه الشرب في بلدي التي تنص على أن محتوى الملح يجب أن يكون أقل من 1000 مجم / لتر ، يجب أن تسمى المياه السطحية والمياه الجوفية التي يزيد محتواها من الملح عن 1000 مجم / لتر بالمياه قليلة الملوحة.
الطريقة الصحيحة لتشغيل نظام التناضح العكسي للمياه المالحة والترشيح النانوي هي الحفاظ على معدل تدفق مياه المنتج ، ومعدل الاسترداد ، وتصريف المياه المركزة الكلي وضغط التشغيل ضمن نطاق التصميم. يجب تعديل أي تغيير في تدفق الغشاء بسبب درجة الحرارة أو التلوث. ومع ذلك ، لا يتجاوز ضغط المدخل للتعويض الحد الأقصى المحدد لضغط المدخل ، ولا يسمح للغشاء بالاحتفاظ بالكثير من الأوساخ.
إذا تغير تقرير تحليل جودة المياه المؤثرة ، مما أدى إلى زيادة اتجاه التوسع ، فيجب زيادة تصريف المياه المركزة من النظام ، ويجب تقليل معدل استرداد النظام ، أو اتخاذ تدابير أخرى لتلبية ظروف النظام الجديد.
الموقف الأكثر شيوعا هو أنه يجب تعديل معدل إنتاج المياه لنظام معالجة المياه وفقا للاحتياجات. أثناء التصميم ، عادة ما يتم تحديد مقياس النظام 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 إلى إنتاج المياه ، فإن أسهل طريقة هي إيقاف تشغيل النظام. ومع ذلك ، فإن بدء التشغيل والإيقاف المتكرر للنظام سيؤثر على أداء الغشاء وعمره. من أجل الحصول على عملية مستقرة نسبيا ، يمكن تصميم خزان تخزين عازل لإنتاج المياه ؛ الضغط هو طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه للنظام. في هذا الوقت ، يمكن أن يؤدي اختيار مضخة مياه عالية الضغط بسرعة قابلة للتعديل إلى توفير الطاقة أيضا.
عند تقليل التغلغل ، 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 الحد الأقصى له. في بعض الأحيان أثناء تشغيل تدفق المياه منخفض الاختراق ، سيكون معدل رفض الملح أقل من ظروف تشغيل تدفق المياه في التصميم ، ويجب عليك أيضا الانتباه للتأكد من أن تدفق التركيز للنظام يتجاوز الحد الأدنى لتدفق التركيز عند التشغيل عند التدفق المنخفض.
هناك طريقة أخرى لتقليل إنتاج المياه وهي إعادة الماء الزائد إلى الماء الخام قبل التناضح العكسي أو الترشيح النانوي ، وذلك لضمان أن المكونات الهيدروليكية وضغط الغشاء ثابتان بشكل أساسي ، وسيتم تحسين جودة مياه المنتج النهائي. ماء المنتج المرتجع له تأثير تنظيف معين على الغشاء.
2. نظام تحلية مياه البحر
من حيث المبدأ ، يتم ضبط محطات تحلية المياه بطريقة مشابهة للمياه قليلة الملوحة ، ولكن الحد الأقصى لضغط التشغيل البالغ 6.9 ميجا باسكال (1,000 رطل لكل بوصة مربعة ، قد تسمح بعض الأنظمة بضغوط تشغيل أعلى) ومحتوى المواد الصلبة الذائبة لمياه المنتج غالبا ما تكون قيودا.
عندما تنخفض درجة حرارة الماء الداخلي ، يمكن تعويضها عن طريق زيادة ضغط التشغيل. بمجرد أن يقترب من الحد الأقصى المحدد لضغط التشغيل ، لا يمكن تقليل إنتاج المياه إلا مع زيادة التخفيض في درجة حرارة الماء الداخل. ويمكن تحقيق زيادة درجة حرارة الماء الداخل عن طريق تقليل ضغط التشغيل. للحفاظ على نفس إنتاجية المياه في النظام ، سترتفع المواد الصلبة الذائبة للمياه في النظام 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 الماء الداخل ومحتوى الملح في ماء المنتج ثابتا ، ويجب حسابه بواسطة برنامج تحليل نظام غشاء الكمبيوتر للتأكد من أن الحد الأقصى لإنتاج المياه في الوحدة 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 للتعويض عن الانخفاض في إنتاج المياه ، ولكن لا يسمح بتجاوز الحد الأقصى المسموح به لعنصر الغشاء ، إذا كان ضغط التشغيل قريبا من الحد الأعلى ، لكن إنتاج المياه لا يزال لا يفي بالمتطلبات ، لا يمكن اعتماده إلا لتقليل إنتاج المياه ووضع استعادة النظام ، عندما يتم تقليل محتوى ملح السحب ، يمكن تقليل ضغط التشغيل وفقا لذلك ، أو يمكن زيادة معدل الاسترداد. أو زيادة إنتاج المياه.
عندما ينخفض إنتاج المياه المطلوب ، يمكن حلها عن طريق إعداد خزان كبير بما يكفي لإنتاج المياه العازلة. عادة ما يتم تصميم محطات معالجة المياه الكبيرة في مجموعات متعددة من السلاسل المتطابقة ، عن طريق ضبط عدد عدد السلاسل قيد التشغيل لتلبية طلب المستخدم للتغييرات في إنتاج المياه.