ما هي الطرق الأربع لترشيح المياه؟

11 أكتوبر 2022     منشور من طرف :

يمكن تقسيم تقنية ترشيح المياه إلى أربعة أنواع حسب درجة دقتها الدقيقة ، وهي: الترشيح الدقيق ، والترشيح الفائق ، والترشيح النانوي ، والتناضح العكسي ، وكل طريقة ترشيح تعالج أشياء مختلفة ، كما أن خشونة الترشيح مختلفة أيضًا ، مرتبة حسب الخشونة: الترشيح الدقيق < الترشيح الفائق < الترشيح النانوي < التناضح العكسي ، بالطبع ، كلما كانت دقة الترشيح أدق ، زادت درجة نقاء المعالجة النظيفة.

فيما يلي مناقشة موجزة لطرق الترشيح هذه

الاول

مفهوم الترشيح الدقيق

الترشيح الدقيق ، المعروف أيضًا باسم الترشيح الدقيق ، هو عملية فصل يتم فيها استخدام غشاء مسامي (غشاء مرشح مسامي) كوسيط ترشيح للاحتفاظ بالجزيئات مثل الحصى والطمي والطين والجيارديا والمكورات الخفية والطحالب وبعض البكتيريا في المحلول تحت ضغط ضغط يبلغ 0.1 ~ 0.3 ميجا باسكال ، في حين أن عددًا كبيرًا من المذيبات والجزيئات الصغيرة وكمية صغيرة من المواد المذابة الجزيئية قادرة على المرور عبر الغشاء.

دقة الترشيح: 0.1-10 ميكرومتر

كائنات العلاج:
الحصى ، الطمي ، الطين والجزيئات الأخرى ، الجيارديا ، المستخفية ، الطحالب وبعض البكتيريا ، إلخ. مبدأ الترشيح.

مبدأ

هناك ثلاثة أنواع من مبادئ الترشيح في الترشيح الدقيق: الغربلة ، وترشيح طبقة الكيك ، والترشيح العميق. من المعتقد بشكل عام أن آلية الفصل للترشيح الدقيق هي آلية الغربلة ، ويلعب التركيب الفيزيائي للغشاء دورًا حاسمًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عوامل مثل الامتصاص والخصائص الكهربائية لها تأثير على معدل الاحتفاظ. نطاق الفصل الفعال هو 0.1-10 ميكرومتر من الجسيمات وفرق ضغط التشغيل الساكن هو 0.01-0.2 ميجا باسكال. وفقًا لوضعية الاحتفاظ بالجسيمات في عملية الترشيح الدقيق ، يمكن تقسيمها إلى ثلاث آليات احتفاظ: الغربلة والامتصاص والجسور ، ومبادئ الترشيح الدقيق الخاصة بها هي كما يلي.

(1) النخل: يعترض الغشاء الصغير الذي يسهل اختراقه الجسيمات الأكبر من حجم مسام الغشاء أو التي يمكن مقارنتها ، والمعروف أيضًا بالاحتفاظ الميكانيكي.

(2) الامتزاز: يتم امتصاص الجزيئات بواسطة الغشاء من خلال الامتزاز الفيزيائي والكيميائي. يمكن أيضًا الاحتفاظ بحجم الجسيمات الأصغر من مسام الغشاء.

(3) التجسير: تتراكم الجسيمات وتدفع بعضها البعض ، بحيث لا تستطيع العديد من الجسيمات الدخول إلى مسام الغشاء أو أن تعلق في المسام ، وبالتالي يكتمل الاحتفاظ.

التطبيقات: مرشح مسبق ، منقي مياه خزفي ، مرشح غشاء صغير يسهل اختراقه ، مرشح أمان ، إلخ.

الثاني

مفهوم الترشيح الفائق

الترشيح الفائق هو استخدام تقنية جديدة لفلترة الألياف المجوفة ، مع ثلاثة مستويات من ترشيح المعالجة المسبقة لإزالة الشوائب في ماء الصنبور ؛ يمكن للترشيح الفائق الذي يسهل اختراقه أقل من 0.01 ميكرون ، تصفية البكتيريا والصدأ والغرويات والمواد الضارة الأخرى في الماء تمامًا ، مع الاحتفاظ بالعناصر النزرة والمعادن الأصلية في الماء.

دقة الترشيح: 0.1um-0.002 um

كائنات العلاج:
البكتيريا والصدأ ومبدأ الترشيح الغرواني.

مبدأ

الترشيح الفائق عبارة عن تقنية لفصل الغشاء المضغوط ، أي تحت ضغط معين ، تمر جزيئات صغيرة من المواد المذابة والمذيبات عبر غشاء خاص بحجم مسام معين ، بينما لا يمكن للجزيئات الكبيرة من المواد المذابة أن تمر وتبقى على جانب واحد من الغشاء ، بحيث يتم تنقية الجزيئات الكبيرة جزئيًا.

مبدأ الترشيح الفائق هو أيضًا مبدأ عملية فصل الغشاء ، والترشيح الفائق باستخدام غشاء منشط بالضغط ، تحت تأثير القوة الدافعة الخارجية (الضغط) للاحتفاظ بالغرويات المائية والجزيئات والمواد ذات الوزن الجزيئي المرتفع نسبيًا ، بينما الماء والجزيئات الذائبة الصغيرة من خلال الغشاء عملية الانفصال.

من خلال سطح الغشاء يمكن للفحص الدقيق الذي يسهل اختراقه الاحتفاظ بالوزن الجزيئي البالغ 3×10000-1×10000 مادة.

عندما تمر المياه المعالجة عبر سطح الغشاء بمعدل تدفق معين بمساعدة الضغط الخارجي ، فإن جزيئات الماء والمذابات ذات الوزن الجزيئي أقل من 300-500 تمر عبر الغشاء ، بينما يتم الاحتفاظ بالجزيئات الكبيرة والجزيئات الأكبر من مسام الغشاء بسبب للنخل ، وبالتالي تنقية المياه.

بمعنى آخر ، عندما يمر الماء عبر غشاء الترشيح الفائق ، يمكن إزالة معظم السيليكا الغروية الموجودة في الماء ، بينما يمكن إزالة كمية كبيرة من المواد العضوية ، وما إلى ذلك.

التطبيقات: أجهزة تنقية المياه بالترشيح الفائق ، نظام الترشيح الفائق ، آلات المياه بالطاقة ، إلخ

الثالث

مفهوم الترشيح الدقيق

دقة الترشيح بين الترشيح الفائق والتناضح العكسي ، يمكن أن تحتفظ بمواد على مستوى نانومتر (0.001 ميكرون) ، ومعدل تحلية المياه أقل من التناضح العكسي ، وهي تقنية لفصل الغشاء تحتاج إلى الشحن والضغط ، وغشاء الترشيح النانوي كافٍ للاحتفاظ بالمواد ذات الوزن الجزيئي من بضع مئات ، ويمكن أن يصل معدل الاحتفاظ ببعض المواد العضوية منخفضة الجزيئات إلى 90٪.

نظرًا لأن الترشيح النانوي أكثر كفاءة في إزالة المواد العضوية الطبيعية من الماء ، فيمكنه أيضًا الاحتفاظ بالمكونات غير العضوية ذات الوزن الجزيئي المنخفض بشكل مناسب

دقة الترشيح: ≤0.001

كائن العلاج:
المادة العضوية وكذلك مبدأ ترشيح الأيونات متعددة التكافؤ.

مبدأ

أغشية الترشيح النانوي عبارة عن أغشية مشحونة وقادرة على الامتصاص الكهربائي. تحت نفس جودة المياه والبيئة ، يكون الضغط المطلوب لغشاء الترشيح النانوي أقل من الضغط المطلوب لغشاء التناضح العكسي. لذلك ، من حيث مبدأ الفصل ، فإن للترشيح النانوي والتناضح العكسي جوانب متشابهة ومختلفة.

يحدد حجم المسام وخصائص سطح غشاء الترشيح النانوي أدائه الفريد ، وله إمكانات دونان مختلفة للأيونات بشحنات مختلفة وأرقام تكافؤ مختلفة ؛ آلية فصل غشاء الترشيح النانوي هي النخل وانتشار الذوبان ، ولها أيضًا تأثير رفض الشحنة ، والتي يمكن أن تزيل بشكل فعال الأيونات ثنائية التكافؤ ومتعددة التكافؤ ، وتزيل المواد المختلفة التي يزيد وزنها الجزيئي عن 200 ، وتزيل جزئيًا الأيونات الأحادية التكافؤ والمواد ذات الوزن الجزيئي الأقل من 200.

يعد أداء فصل غشاء الترشيح النانوي أفضل بكثير من الترشيح الفائق والترشيح الدقيق ، وبالمقارنة مع غشاء التناضح العكسي ، فإنه يتميز بمزايا الإزالة الجزئية للأيونات أحادية التكافؤ ، وانخفاض الضغط الاسموزي للعملية ، وضغط التشغيل المنخفض وتوفير الطاقة

التطبيق: نظام الترشيح النانوي ، نظام ترشيح المياه المنزلي ، إلخ.

الرابع

مفهوم التناضح العكسي

التناضح العكسي ، المعروف أيضًا باسم التناضح العكسي ، هو عملية فصل غشاء يستخدم فيها فرق الضغط كقوة دافعة لفصل المذيب عن المحلول. يطلق عليه التناضح العكسي لأنه في الاتجاه المعاكس للتناضح الطبيعي.

اعتمادًا على الضغوط التناضحية المختلفة للمواد المختلفة ، يمكن استخدام ضغط التناضح العكسي أكبر من الضغط الاسموزي ، أي التناضح العكسي ، لتحقيق الفصل والاستخراج والتنقية والتركيز.

دقة الترشيح: 0.0001 um

كائن العلاج:
الأملاح الذائبة ، الغرويات ، الكائنات الحية الدقيقة ، المواد العضوية ، إلخ في مبدأ ترشيح المياه.

مبدأ

يُطلق على الغشاء الانتقائي للمادة القابلة للنفاذ اسم الغشاء شبه المنفّذ ، والغشاء الذي يمكن أن يتخلل المذيب فقط ولكن ليس المذاب يُطلق عليه عمومًا غشاء مثالي شبه منفذ.

عندما يتم وضع نفس الحجم من المحلول المخفف (مثل الماء العذب) والمحلول المركز (مثل الماء المالح) على جانبي الغشاء شبه المنفذ ، فإن المذيب الموجود في المحلول المخفف سوف يمر بشكل طبيعي عبر الغشاء شبه المنفذ و تتدفق تلقائيًا إلى جانب المحلول المركز ، وهي ظاهرة تسمى التناضح.

عندما يصل التناضح إلى التوازن ، يكون مستوى السائل على جانب المحلول المركز أعلى من مستوى المحلول المخفف بارتفاع معين ، أي يتكون فرق الضغط ، وهذا الاختلاف في الضغط هو الضغط الاسموزي.

يعتمد حجم الضغط الاسموزي على الطبيعة الجوهرية للمحلول ، أي أنه مرتبط بنوع وتركيز ودرجة حرارة المحلول المركز وليس بطبيعة الغشاء شبه القابل للنفاذ.

إذا تم تطبيق ضغط أكبر من الضغط الاسموزي على جانب المحلول المركز ، فسيكون اتجاه تدفق المذيب عكس الاتجاه الأصلي للتناضح وسيبدأ في التدفق من المحلول المركز إلى جانب المحلول المخفف ، عملية تسمى التناضح العكسي.

التناضح العكسي هو حركة هجرة عكسية للتناضح ، وهي طريقة فصل مدفوعة بالضغط تفصل المذابات والمذيبات في المحلول بمساعدة الاحتفاظ الانتقائي للأغشية شبه المنفذة ، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في تنقية وتركيز مختلف السوائل ، المثال الأكثر شيوعًا للتطبيق هو في عملية معالجة المياه ، باستخدام تقنية التناضح العكسي لإزالة الأيونات غير العضوية والبكتيريا والفيروسات والمواد العضوية والغرويات والشوائب الأخرى من المياه الخام للحصول على مياه نقية عالية الجودة

التطبيقات.

نظام تنقية المياه بالتناضح العكسي ، نظام تنقية المياه المنزلية ، نظام RO التجاري ، نظام مياه الشرب المباشر ، إلخ

هذه هي أربع طرق شائعة لترشيح المياه ، كل طريقة ترشيح لمناسبات مختلفة ، تلعب دورًا مختلفًا ، فهي ليست جيدة أو سيئة ، فقط وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة ، اختر طريقة الترشيح الصحيحة!