نظام تحلية المياه
الصفحة الرئیسیة > نظام تحلية المياه
جهاز تحلية المياه، المعروف أيضًا بنظام التناضح العكسي (RO)، هو طريقة تنقية تستخدم غشاء رقيق شبه نفاذ ذو مسام صغيرة للسماح بمرور الماء النقي. في هذا المقال، ستتعلم عن:
- تعريف تحلية المياه (التناضح العكسي)
- أنواع تحلية المياه
- أنواع تحلية المياه المنزلية
- أنواع تحلية المياه الصناعية
- المواصفات الفنية لجهاز تحلية المياه
- جميع أنواع ماركات تحلية المياه
ما هو جهاز تنقية المياه بنظام RO؟
جهاز تحلية المياه، المعروف أيضًا بنظام التناضح العكسي (RO)، هو طريقة تنقية تستخدم غشاء رقيق شبه نفاذ ذو مسام صغيرة للسماح بمرور الماء النقي. ينتج التناضح العكسي ماءً نظيفًا للغاية لأنظمة مياه الشرب، غلايات البخار الصناعية، معالجة الأغذية والمشروبات، مستحضرات التجميل، تصنيع الأدوية، تحلية مياه البحر، والعديد من التطبيقات الأخرى. تم التعرف على تقنية التحلية لأكثر من قرن وتوجد في السوق منذ الستينيات.
أنواع تحلية المياه
- تحلية المياه المنزلية
- تحلية المياه الصناعية
- تحلية المياه شبه الصناعية
- تحلية مياه البحر
- تحلية المياه الحرارية
تحلية المياه المنزلية
جهاز تحلية المياه المنزلية ينتج تحلية المياه المنزلية ماءً نقيًا للغاية للاستخدام المنزلي ويشمل نظام تنقية شامل يحتوي على فلاتر، مضخات، وغشاء تناضح عكسي مركزي. يحتوي هذا الغشاء على مسام صغيرة تسمح فقط بمرور الماء النقي. يمر الماء عبر الغشاء تحت الضغط، بينما تبقى الشوائب. تحلية المياه المنزلية تتوفر بأنواع من 4 مراحل إلى 7 مراحل.
تحلية المياه الصناعية
نظام تحلية المياه الصناعية، المعروف أيضًا بنظام التناضح العكسي الصناعي (RO)، هو عملية معالجة مياه فعالة يمكنها تقليل 97-99% من المواد الصلبة الذائبة (TDS) في الماء لتطبيقات مثل الماء عالي النقاء، تغذية الغلايات، وأنظمة التعقيم المركزية. يتم استخدام جهاز التحلية الصناعية عبر العديد من الصناعات بما في ذلك الأدوية، المختبرات، الأغذية والمشروبات، النفط والغاز، المؤسسات التعليمية، الجامعات، المستشفيات، الفنادق، والعديد من القطاعات الأخرى لإنتاج مياه عالية الجودة. تختلف أبعاد وحجم جهاز التحلية الصناعية بناءً على معدل تدفق المياه الناتجة.
سعة تحلية المياه الصناعية
يستخدم نظام تحلية المياه الصناعية تقنية التناضح العكسي لتحسين جودة أكثر من 2.5 متر مكعب من الماء يوميًا. تأتي أجهزة تحلية المياه الصناعية بسعات مختلفة تعتمد على نوع وعدد مرشحات الغشاء المستخدمة. تتوفر الأغشية بأنواع 4 بوصات و 8 بوصات. الحد الأدنى لسعة جهاز التحلية الصناعية هو خمسة أمتار مكعبة يوميًا. يتم تصنيف جهاز التحلية إلى مجموعات منزلية، صناعية، وتجارية بناءً على سعة الجهاز. لاختيار أفضل طول عمر للجهاز، اختر سعة أعلى من استهلاكك.
تحلية المياه الحرارية
أكثر من 95% من المياه السطحية على الأرض تكون على شكل مياه مالحة. تُستخدم طرق مختلفة لتحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة. واحدة من الطرق المستخدمة بشكل شائع لتحلية المياه هي التقطير، والتي تعتمد على الطاقة الحرارية. في هذه الأجهزة، يتم غلي الماء باستخدام حرارة عالية جدًا، مما يسبب تبخره. يتضمن الخطوة التالية تبريد وتكثيف البخار للحصول على الماء النقي. تحلية المياه الحرارية هي عملية متقدمة تتطلب طاقة أقل ويمكنها إنتاج كمية كبيرة من الماء في فترة زمنية قصيرة. التحدي الرئيسي لاستخدام هذه الطريقة هو الحاجة إلى كمية كبيرة من الطاقة الحرارية. حيث أن هذه الطريقة تعتمد على الطاقة الحرارية، فهي فعالة من حيث التكلفة فقط عندما تكون الطاقة الحرارية متاحة بسهولة.
تحلية مياه المستشفيات
واحدة من أكثر أنواع تحلية المياه تقدماً هي تحلية مياه المستشفيات. تتضمن عملية التنقية في هذا الجهاز التنقية المبدئية للماء، حقن الماء تحت الضغط، المرور عبر مرشحات التناضح العكسي، وتعقيم الماء الخارج. تخدم تحلية مياه المستشفيات عدة أغراض في المستشفيات. على سبيل المثال، تقوم بتعقيم معدات غرف العمليات وتنقية الماء لقسم غسيل الكلى. الماء المستخدم في عملية غسيل الكلى يجب أن يحتوي على أقل كمية ممكنة من الشوائب، حيث يتلامس مباشرة مع الدم. تعتبر تنقية المياه في المستشفيات بمعايير عالية أمرًا حيويًا.
تحلية مياه البيوت الزجاجية
جودة الماء المستخدم في البيوت الزجاجية وصناعة الزراعة أمر حاسم. إذا لم يكن الماء ذو جودة جيدة، فإن الأملاح فيه يمكن أن تسد مسام النباتات، مما يؤدي إلى تقليل النمو، وانخفاض إنتاج الفاكهة، وفي النهاية، جفاف المحصول. تحلية مياه البيوت الزجاجية تزيل الأملاح والمعادن والمركبات التي تسبب تلوث الماء. يستخدم الجهاز مرشح غشاء لتنقية الماء على مستوى الجزيئات. معظم المواد الصلبة الذائبة في الماء لا يمكنها المرور عبر هذا الغشاء، لذا فإن الماء الناتج يكون نقيًا تقريبًا. في هذا النظام، يتم ضخ ماء الآبار أو أي مصدر مائي آخر إلى مرشحات التناضح العكسي لتنقية الماء وفصل الشوائب. يتم تخزين الماء النقي بعد ذلك في خزانات حتى يتم استخدامه.
تحلية المياه المحمولة
جهاز تحلية المياه المحمولة هو صغير، سهل الحمل، ومصمم لتنقية الماء بفعالية. يحتوي هذا الجهاز على مرشحين للتنقية، البروبيلين والفحم المنشط، يتم وضعهما داخل خرطوشة ويعملان بكفاءة. يستخدم تحلية المياه المحمولة التناضح العكسي لتحويل الماء المالح إلى ماء صالح للشرب في ثلاث مراحل. هناك العديد من المزايا لاستخدام تحلية المياه المحمولة، بما في ذلك استهلاك طاقة منخفض، القدرة على استخدام أي مصدر مائي، سرعة عالية في تحويل الماء المالح إلى ماء عذب، سهولة الإصلاح، وتسعير معقول. هذه الفوائد جعلت هذا النوع من تحلية المياه شائعًا بين الناس.
خطوات تنقية المياه في أجهزة التحلية
يعمل جهاز التناضح العكسي من خلال محاكاة العمليات الطبيعية. في تحلية المياه باستخدام التناضح العكسي، يتم ضخ الماء الخام إلى حجرة تحتوي على غشاء شبه نفاذ. يمكن للجزيئات الصغيرة المرور عبر الغشاء، بينما لا تستطيع الجزيئات الكبيرة ذلك. لذلك، فقط الماء النقي يمكنه المرور عبر الغشاء، بينما يبقى الماء المحتوي على الشوائب على الجانب الآخر.
المعالجة المبدئية للماء
يجب إزالة بعض أنواع التلوث قبل دخول نظام التناضح العكسي. تؤثر إزالة هذه الملوثات على جودة الماء النهائي وتحسن من عمر وأداء مرشحات التناضح العكسي. خلال المعالجة المبدئية، يزيل مرشح الرمل المواد الصلبة المعلقة، بينما يزيل مرشح الفحم اللون، والرائحة، والطعم، والكلور.
اختيار المضخات عالية الضغط للتناضح العكسي
تتطلب طريقة الضغط الأسموزي إزالة الأيونات والأملاح، مما يتطلب مضخات لتوفير الضغط. يمكن أن تحسن الفلاتر المناسبة وترتيبها من الكفاءة وتقلل من هدر الماء.
تعقيم الماء الخارج
في المرحلة الأخيرة، يزيل جهاز تنقية الماء الفيروسات والبكتيريا باستخدام مرشح الأشعة فوق البنفسجية.
أجزاء وقطع غيار جهاز تحلية المياه
يتكون جهاز التحلية بنظام التناضح العكسي من مكونات وأجزاء متنوعة، كل منها يخدم غرضًا معينًا داخل النظام:
- مضخة عالية الضغط
- مضخة التغذية أو مضخة مرشح الرمل
- أنابيب ووصلات UPVC
- مفاتيح الضغط العالي والمنخفض لجهاز تنقية الماء
- وصلات فولاذية متنوعة
- حاوية مرشح جامبو
- مرشح الغشاء
- حاوية مرشح فولاذية
- مرشح ألياف/قطن
- وعاء ضغط
- فحم منشط
- متحكم في التناضح العكسي
- خزان من الألياف الزجاجية مع مرشح الرمل والفحم
- مقياس ضغط
- صمام مرشح الرمل
- صمام مرشح الرمل التلقائي
- مضخة الجرعات
- مقياس التدفق
عيوب جهاز تحلية المياه
- تغيير الفلاتر مرة أو مرتين في السنة.
- توقف تدفق الماء في حالة تعطل أحد الفلاتر: عندما يتعطل فلتر واحد، تتوقف الفلاتر الأخرى أيضًا عن العمل، مما يؤدي إلى توقف تدفق الماء.
- أنظمة تحلية المياه بالطاقة الشمسية يمكن أن تكون مكلفة. تستخدم محطات الطاقة التي تحلية المياه مجمعات شمسية للتسخين.
- إعادة ضبط ضغط الفلتر.
ماركات تحلية المياه
- مضخات الضغط العالي (HP) من ماركات موثوقة مثل CNP، Lowara
- مضخة مرشح الرمل (مضخة التغذية) من ماركات Pentax، Leo، Lowara
- مضخة الجرعات (مضخة الجرعات) لمكافحة التعديات من ماركات Injecta، Etatron
- أنابيب UPVC عالية الجودة من شركة
الأسئلة الشائعة
تحتوي أجهزة تحلية المياه على وظيفتين رئيسيتين: تنقية المياه باستخدام طريقة الترشيح وتحلية المياه باستخدام طريقة التناضح العكسي.
تقوم أجهزة التحلية بتنقية المياه على مراحل متعددة بناءً على نوع الفلتر. عندما يتدفق الماء عبر فلاتر الجهاز، يتم تقليل الأملاح والملوثات، مما ينتج عنه ماء أنقى وأنظف. تكون أجهزة ترشيح المياه أقل دقة وعادة ما تكون ذات تكلفة أقل. تعمل هذه الأجهزة بدون خزان وتنقل الماء مباشرة. تُثبت أجهزة التحلية المنزلية على الحوض أو تحت الخزانة ولا تتطلب كهرباء.
نظام التناضح العكسي (RO) فعال للغاية. يشمل هذا النظام خزانًا ومضخة تنقية وفلتر عملي يُسمى الغشاء، والذي يزيل الشوائب من الماء. يتطلب هذا الجهاز الوصول إلى كهرباء المدينة.
فلتر الأشعة فوق البنفسجية هو فلتر معقم يقوم بتعقيم الماء باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يدمر هذا الفلتر الكائنات الدقيقة الموجودة في الماء.
لا توجد حاجة لاستخدام فلتر الأشعة فوق البنفسجية، ولكن بما أنه يمكنه القضاء على الفطريات والبكتيريا والفيروسات والطفيليات وغيرها، فإنه يزيد من جودة المياه. من الأفضل استخدام فلتر الأشعة فوق البنفسجية في الحالات التالية:
– ماء الآبار والأنهار والمياه النبع.
– في المستشفيات والمختبرات وغرف العمليات والأماكن المماثلة الأخرى.
– للأجهزة التي تتجاوز أعمارها خمس سنوات.
يُعتبر التناضح العكسي أحد أكثر الطرق فعالية في تنقية المياه. في هذه العملية، يُجبر الماء على المرور عبر فلتر غشاء تحت ضغط، مما ينقي الماء بشكل فعال.
WQA تعني رابطة جودة المياه، وهي تمثل المعيار العالمي لتنقية المياه عالية الجودة.
مخرج الصرف ضروري لجهاز التناضح العكسي المنزلي. تحتوي مياه الصرف من جهاز تحلية المياه على كمية كبيرة من الملوثات العضوية والكيميائية، بالإضافة إلى الجير والكلس، وعادة ما تكون عكرة. يمكن استخدام هذه المياه لري الحديقة. التخفيف هو وسيلة فعالة لإعادة استخدام هذه المياه.
تؤثر العديد من العوامل على عمر فلاتر الغشاء، والتنظيف الصحيح للفلاتر هو أحد أهمها. تم تصميم جهاز التناضح العكسي بحيث يمكنه غسل الفلتر باستخدام ضغط الماء.
يتم تحديد وقت استبدال الفلتر بناءً على عوامل متعددة مثل استهلاك المياه. قد يؤدي التأخير في استبدال الفلتر إلى تعطل الجهاز، مما يسمح للملوثات بتلوث الماء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تراكم طبقات الرواسب إلى زيادة الضغط على الأجزاء الكهربائية والمضخة.
يُوصى بتغيير فلاتر التناضح العكسي خلال الأشهر الستة الأولى. لتحديد الوقت الدقيق لتغيير الفلتر، لاحظ مظهره. إذا بدا الفلتر عكرًا بعد ثلاثة أشهر من الاستخدام، فيجب استبداله لمنع تلوث المياه. بالإضافة إلى ذلك، من الأفضل استبدال فلاتر الكربون الكتلي وفلاتر الكربون المسحوق بعد أربعة أشهر من الشراء.
يمكن استخدام فلتر غشاء التناضح العكسي لمدة تصل إلى سنتين. إذا كانت صلابة الماء الخارج هي المعيار لقياس عمر الفلتر، فقد يستمر الفلتر حتى أطول من سنتين. ومع ذلك، قد يتلف فلتر الغشاء بشكل أسرع ويتطلب استبداله.
جسم الفلتر هو عبارة عن حاوية الفلتر التي تحتوي على مدخل ومخرج، وتم تصميمها بخيوط. يمكن أن تكون هذه الخيوط مصنوعة من المعدن أو البلاستيك.
الخيوط النحاسية أقوى وأقل عرضة للتآكل نتيجة الفتح والإغلاق المتكرر، لكنها غالية الثمن.
جسم الفلتر ذو الخيط البلاستيكي مناسب للأماكن التي لا يتم فتحها وإغلاقها بشكل متكرر ويكون بسعر معقول ومناسب.
لا يؤثر نوع الخيط على جودة المياه.
في جميع أنواع أجهزة تنقية المياه، يُستخدم جسم شفاف في المرحلة الأولى. الفلتر الليفي مسؤول عن إزالة الرواسب. وبالتالي، بعد فترة من الوقت، يتشبع ويحتاج إلى استبداله. نظرًا لأن جودة المياه تختلف من منطقة لأخرى، لا يمكن تحديد وقت دقيق لاستبدال الفلتر الليفي. لذلك، من الأفضل استخدام جسم شفاف في المرحلة الأولى.
تكسير أو كسر الخراطيم السابقة للمعالجة هو السبب الرئيسي للتسرب في جهاز تنقية المياه. من بين أسباب كسر الجسم ما يلي:
– سقوط جهاز الفلتر واصطدام الجسم بالأرض.
– إدخال السوط والضغط العالي الذي يجلبه الماء إلى جسم الفلتر.
– عدم استبدال الفلاتر في السلسلة الأدنى من الجهاز في الوقت المناسب.
– التأثيرات الناتجة عن الفتح والإغلاق لجسم الفلتر.
يتم تحديد صلابة المياه بناءً على عوامل متعددة، مع كون نوع فلتر الغشاء أحد أهمها. فلتر الغشاء هو الفلتر الرئيسي الذي يزيل صلابة الماء.
قد يتعطل فلتر المياه نتيجة تراكم الشوائب، مما يمكن أن يسد النظام.
الراتنج هو بوليمر ذو شحنة كهربائية وقدرة امتصاص عالية. يمكن للراتنج إزالة الملوثات والجسيمات العالقة ذات الشحنة الكهربائية المعاكسة. لذلك، يُعرف بالراتنج المبادل الأيوني. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذا الفلتر إزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في الماء وتقليل صلابة الماء.
يتم تطبيق ضغط الماء بطريقتين: داخل جسم الغشاء وفي جهاز التناضح العكسي. ضغط الماء الداخل ليس ضرورياً. فقط يكفي أن يكون ضغط الماء كافياً لكي يكتشف مفتاح الضغط المنخفض مدخل الماء ويبدأ تشغيل الجهاز. لذلك، لا يؤثر ضغط الماء على كفاءة عملية تحلية المياه.
تتوقف أجهزة تنقية المياه التي تستخدم التناضح العكسي عن إنتاج الماء بمجرد امتلاء خزانها. إذا لم يحدث ذلك، سيستمر إنتاج الماء، وسيتراكم الضغط في أنبوب الخزان، مما قد يؤدي إلى تمزقه. يتم وضع مفتاح قطع الضغط العالي بين فلتر الغشاء وخزان التخزين، وهو متصل بالماء الخارج من جسم الغشاء.
لا يوجد ضغط عندما يكون الخزان فارغًا، ويقوم الجهاز بتنقية الماء. بمجرد امتلاء الخزان، يتم تطبيق الضغط على المفتاح، مما يقطع الطاقة عن الجهاز ويوقف تنقية الماء. عندما ينخفض مستوى الماء في الخزان، يتم تحرير الضغط عن المفتاح، مما يعيد توصيل الطاقة ويسمح باستمرار إنتاج الماء النقي.