هناك العديد من العلامات التجارية في صناعة تنقية المياه ، وطرق معالجة المياه معقدة. اليوم ، من وجهة نظر فنية ، أنت واضح جدًا بشأن مختلف تقنيات تنقية المياه وتكويناتها ومزاياها وعيوبها.
1. مبادئ أجهزة تنقية المياه المنزلية والتجارية
وفقًا لدقة فتحة المرشح لغشاء المرشح والقدرة على إزالة الأيونات الذائبة ، تشتمل أغشية تنقية المياه على أربع فئات: الترشيح الدقيق ، والترشيح الفائق ، والترشيح النانوي ، والتناضح العكسي. طرق الترشيح الرئيسية لمياه الشرب المباشرة هي ثلاث فئات فقط: الترشيح الفائق ، الترشيح النانوي ، والتناضح العكسي.
خيوط غشاء الترشيح الفائق من الألياف المجوفة: 0.5-2.0 مم ، القطر الداخلي 0.3-1.4 مم ، جدار أنبوب الألياف المجوف مغطى بمسام دقيقة ، دقة الترشيح 0.5-0.01 ميكرون ، ويمكن أن يعترض حجم المسام الوزن الجزيئي للمادة من من عدة آلاف إلى مئات الآلاف. .
يتدفق الماء الخام تحت ضغط على السطح الخارجي للغشاء أو التجويف الداخلي لتشكيل نوع ضغط خارجي ونوع ضغط داخلي على التوالي.
الترشيح الفائق هو عملية ترشيح ديناميكية. يمكن إزالة المواد المحتجزة مع التركيز دون انسداد سطح الغشاء ، ويمكن أن تعمل بشكل مستمر لفترة طويلة.
غشاء الترشيح الفائق هو أحد أغشية فصل البوليمر الأولى التي تم تطويرها ، والتي يمكنها إزالة البكتيريا والغرويات والمواد العضوية والشوائب الأخرى التي يزيد حجمها عن 0.01 ميكرون.
1.11 غشاء الضغط الداخلي ومبدأ الترشيح الفائق
1.12 غشاء الضغط الخارجي ومبدأ الترشيح الفائق
1.2 غشاء الترشيح النانوي (NF)
الترشيح النانوي (Nanofiltration) عبارة عن تقنية لفصل الغشاء بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي.
يتراوح وزنها الجزيئي بين 80-1000 وحجم المسام 1 نانومتر ، لذلك يطلق عليها اسم الترشيح النانوي.
تقنية الترشيح النانوي عبارة عن تقنية فصل غشاء منفصلة عن تقنية RO ، وهي فرع استمرارية وتطوير لتقنية RO ذات الضغط المنخفض للغاية.
لوقت طويل في الماضي ، سميت أغشية الترشيح النانوي بأغشية التناضح العكسي ذات الضغط المنخفض للغاية (LPRO: الضغط المنخفض التناضح العكسي).
الآن ، تم فصل تقنية الترشيح النانوي عن تقنية التناضح العكسي وأصبحت وسيطًا بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي.
تم استخدام تقنية الفصل المستقلة بين التقنيات على نطاق واسع في تحضير مياه الشرب ، وإعداد المياه الطبية ، وصناعة الأغذية ، وحماية البيئة والعديد من المجالات الأخرى ، وأصبحت فرعًا مهمًا لتكنولوجيا فصل الأغشية.
مبدأ: مثل عملية فصل أغشية الترشيح الفائق والتناضح العكسي ، فإن أغشية الترشيح النانوي هي أيضًا عمليات فصل غشاء مدفوعة بفرق الضغط ، وهي عملية لا رجوع فيها.
يمكن وصف آلية الفصل باستخدام نماذج الشحن (نموذج الشحنة الفضائية ونموذج الشحنة الثابتة) ، ونموذج المسام ، ونماذج التنافر الكهروستاتيكي والعرقلة ثلاثية الأبعاد التي تم اقتراحها فقط في السنوات الأخيرة.
مزايا: مقارنة بعمليات فصل الأغشية الأخرى ، تتمثل إحدى ميزات الترشيح النانوي في أنه يمكن أن يحتفظ بالمواد العضوية ذات الوزن الجزيئي الصغير والأيونات عالية التكافؤ التي تمر عبر غشاء الترشيح الفائق ، ويمكنه أيضًا غسيل بعض الأملاح غير العضوية والمعادن المحتفظ بها بواسطة غشاء التناضح العكسي -هذا هو تمكين “تركيز” والتحلية للمضي قدما في وقت واحد.
يمكن أن يزيد من إزالة جميع الملوثات في الماء ويحتفظ بالكمية المناسبة من المعادن التي يحتاجها جسم الإنسان.
RO هو اختصار لغشاء التناضح العكسي في اللغة الإنجليزية.
يتراوح التدفق العام للمياه من التركيز المنخفض إلى التركيز العالي.
بمجرد أن يتم ضغط الماء ، سوف يتدفق من التركيز العالي إلى التركيز المنخفض ، وهو ما يسمى أيضًا بالتناضح العكسي.
نظرًا لأن حجم مسام غشاء التناضح العكسي هو خمسة ملايين (0.0001 ميكرون) من الشعر ، فهو غير مرئي بشكل عام للعين المجردة ، والبكتيريا والفيروسات أكبر بـ 5000 مرة من الشعر.
لذلك ، يمكن أن تمر جزيئات الماء فقط ، ويتم تفريغ أي شوائب وأيونات ومعادن ثقيلة أخرى من أنابيب الصرف الصحي ، ويكون الماء المنتج عبارة عن ماء نقي.
تستخدم جميع عمليات تحلية مياه البحر واستعادة مياه الصرف الصحي الناتجة عن رواد الفضاء ومعالجتها هذه الطريقة ، لذلك تُعرف أغشية التناضح العكسي أيضًا بالتكنولوجيا الفائقة “كلى صناعية” خارج الجسم.
في الوقت الحاضر ، تستخدم المجالات المحلية والأجنبية والطبية والعسكرية والمدنية أغشية التناضح العكسي الأعلى لترشيح البوليمر.
بلغ معدل النمو السنوي لمعدات تنقية المياه بالتناضح العكسي 77.6٪.
في المستقبل ، ستصبح تقنية معالجة غشاء التناضح العكسي أكثر تقنيات المنتجات شيوعًا.
2. مادة التصفية الإضافية لجهاز تنقية المياه
طريقة التنقية الرئيسية لمعالجة المياه هي تقنية الترشيح الغشائي ، لكن مادة المرشح الإضافية مهمة جدًا أيضًا. وتتمثل وظيفتها في إزالة بعض الشوائب في الماء بتكلفة منخفضة وحماية غشاء المرشح الرئيسي عالي الدقة.
تشمل مواد المرشح الإضافية على سبيل المثال لا الحصر: الكربون المنشط ، KDF ، الراتنج ، خرطوشة PP ، شاشة الفلتر المعدني ، رمال الكوارتز ، إلخ. كوسائل مساعدة لتنقية المياه لتحقيق الغرض من المعالجة الشاملة.
عنصر مرشح خرطوشة PP مصنوع من مادة البولي بروبيلين (PP) بالذوبان الساخن ، ودقته تتراوح من 1um إلى 5um. إنه عنصر مرشح ذو كفاءة عالية ، فرق ضغط منخفض ، عمر خدمة طويل وإمكانية تطبيق واسعة.
الوظيفة الأساسية: فرز الملوثات المادية الأكبر من قطر فتحة المرشح من خلال الاعتراض اللوجستي. إزالة الشوائب الجسيمية التي يزيد حجمها عن 5 ميكرون في الماء ، مثل المواد الصلبة العالقة ، والرواسب ، وديدان الدم ، والصدأ ، والغرويات وغيرها من المواد ذات الحجم الكبير لتقليل الماء والعكارة.
نطاق الاستخدام: استخدام المياه النقية والأغذية ومعالجة مياه الشرب على نطاق واسع ؛ مع غشاء التناضح العكسي RO ، غشاء الترشيح النانوي ، غشاء الترشيح الفائق ، وما إلى ذلك كمعالجة مسبقة للترشيح.
دورة الاستبدال: يبلغ حجم المياه المعالجة بشكل عام 5 أطنان ، ودورة الاستبدال من 3 إلى 6 أشهر ، اعتمادًا على جودة المياه المصدر واستهلاك المياه.
2.2 الكربون المنشط
عملية التصنيع: يتكون الكربون المنشط لمعالجة المياه بشكل عام من قشور جوز الهند عالية الجودة ، ويتم تكريره من خلال سلسلة من عمليات الإنتاج ، وله مظهر أسود.
الميزة هي أن هيكل المسام تم تطويره ، ومساحة السطح المحددة كبيرة ، وأداء الامتصاص قوي.
تبلغ المساحة الموسعة لمسام المرشح 1 جرام من الكربون المنشط لقشرة جوز الهند حوالي 2000 متر مربع.
تتميز طبقة الخزان بمقاومة منخفضة وخصائص كيميائية مستقرة وتجديد سهل.
وفقًا للاحتياجات ، يمكن تحويلها إلى مسحوق ، أو حبيبات ، أو قضبان ملبدة ، أو ألياف.
محطات معالجة المياه المختلفة مناسبة لمختلف خصائص الكربون النشط
الوظيفة الأساسية: إزالة الكلور المتبقي والألوان المختلفة والروائح والمعادن الثقيلة وغيرها من المواد السامة والضارة من خلال قدرة امتصاص فائقة ، ويمكن أن يحسن طعم الماء.
مجموعة من تطبيق: يستخدم على نطاق واسع في عملية معالجة المياه النقية والغذاء ومياه الشرب ؛ مع غشاء الترشيح النانوي ، غشاء التناضح العكسي RO ، غشاء الترشيح الفائق ، وما إلى ذلك كمعالجة مسبقة للترشيح ، إلخ.
مقدمة مختصرة: التليين يعني تقليل عسر الماء. يتكون نظام المياه المخففة من ثلاثة أجزاء ، وهي جزء التبادل الأيوني وجزء تجديد الملح وجزء التحكم.
تقنية التبادل الأيوني هي مبدأ عمل نظام التليين. جسمها الرئيسي هو راتينج التبادل الأيوني.
نظرًا لأن صلابة الماء تتشكل أساسًا ويعبر عنها بالكالسيوم والمغنيسيوم ، فإن راتنجات التبادل الكاتيوني تستخدم عمومًا لإزالة Ca2 + و Mg2 + في الماء (المكونات الرئيسية لتشكيل الحجم). ) بعد الاستبدال ، مع زيادة Ca2 + و Mg2 + في الراتينج ، تقل كفاءة إزالة Ca2 + و Mg2 + بواسطة الراتينج تدريجيًا.
لذلك ، عند استخدام معدات معالجة عسر الماء لفترة من الوقت ، من الضروري تجديد الراتينج بتركيز 25٪ من جزء تجديد كلوريد الصوديوم لاستعادة كفاءة الراتنج وزيادة العمر التشغيلي للراتنج.
يمكن لجزء التحكم تحقيق التشغيل التلقائي للنظام بأكمله ، وتجديد الملح تلقائيًا وفقًا لوقت تشغيل النظام أو كمية المياه التي تم تمريرها.
2.4 كريستال فسفور السيليكون
بلورات السيليكون والفوسفور عبارة عن كريات زجاجية مصنوعة من مكونات نشطة مثل الصودا وحمض الفوسفوريك وكربونات الكالسيوم وما إلى ذلك ، والتي يتم إطلاقها عند 1200-1700 درجة مئوية باستخدام تقنية درجات الحرارة العالية.
لقد لعبت دورًا إيجابيًا في منع التآكل والقشور لنظام المياه وإطالة عمر خدمة المعدات.
2.5 منقي المياه (كلوريد الصوديوم عالي النقاء)
ملح الماء اللين ، المعروف أيضًا باسم عامل تجديد راتينج التبادل الأيوني. المكون الكيميائي الرئيسي هو كلوريد الصوديوم (NaCl) ، والمحتوى أعلى من 99.5٪ ، والشكل العام عبارة عن حبيبات.
عندما تمتص راتينج معدات الماء العسر المزيد والمزيد من الشوائب ، فإن قدرتها على الامتصاص ستنخفض تدريجياً. لإزالة الشوائب التي يمتصها الراتينج (بشكل أساسي الكالسيوم ، أيونات المغنيسيوم المغنيسيوم) ، يجب استخدام أيونات الصوديوم (Na) من خلال الغسيل العكسي.تتمثل الطريقة في استبدال أيونات الشوائب (أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم المغنيسيوم) التي يمتصها الراتينج من خلال التبادل الأيوني لاستعادة قدرة امتصاص الراتنج. تسمى هذه العملية أيضًا تجديد راتينج التبادل الأيوني.
2.6 مواد التصفية الإضافية الأخرى
بما في ذلك الفلتر المعدني ، رمل الكوارتز ، الكرة المعدنية ، الحجر الطبي ، إلخ.
