25 حلاً شائعًا لمشكلة تقنية غشاء التناضح العكسي (الجزء 4)
- ما هي تأثيرات الرقم الهيدروجيني على معدل الإزالة وإنتاج الماء وعمر الغشاء؟
يتراوح نطاق الرقم الهيدروجيني (pH) لمنتجات غشاء التناضح العكسي عادةً بين 2 و11، وله تأثير ضئيل على أداء الغشاء نفسه، وهو أحد الخصائص المهمة التي تميزه عن منتجات الأغشية الأخرى. ومع ذلك، تتأثر خصائص العديد من الأيونات في الماء بشكل كبير بالرقم الهيدروجيني. على سبيل المثال، عندما تكون الأحماض الضعيفة، مثل حمض الستريك، في حالة غير أيونية في ظروف الرقم الهيدروجيني المنخفض، فإنها تتفكك وتصبح أيونية عند قيم الرقم الهيدروجيني العالية. ونظرًا لارتفاع مستوى الشحنة لنفس الأيون، يكون معدل إزالة الغشاء مرتفعًا. سواء كان مستوى الشحنة منخفضًا أم لا، يكون معدل إزالة الغشاء منخفضًا. لذلك، يؤثر الرقم الهيدروجيني بشكل كبير على معدل إزالة بعض الشوائب.
- ما هي العلاقة بين المواد الصلبة الذائبة الكلية في الماء الداخل والتوصيل الكهربائي؟
عند الحصول على قيمة موصلية المدخل، يجب تحويلها إلى قيمة المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) لإدخالها أثناء تصميم البرنامج. في معظم مصادر المياه، تتراوح نسبة الموصلية إلى المواد الصلبة الذائبة الكلية (TDS) بين 1.2 و1.7. في تصميم ROSA، تُستخدم نسبة 1.4 لمياه البحر، و1.3 لتحويل المياه قليلة الملوحة، مما يُعطي عادةً معدل تحويل تقريبي جيد.
21.كيف تعرف أن الغشاء ملوث؟
وفيما يلي الأعراض الشائعة للتلوث:
- تحت الضغط القياسي، ينخفض إنتاج المياه
- من أجل تحقيق إنتاج المياه القياسي، من الضروري زيادة ضغط التشغيل v
- يزداد انخفاض الضغط بين الماء الداخل والماء المركز بمقدار v
- يزداد وزن مكونات الغشاء بمقدار v
- تغيرات كبيرة في معدل إزالة الغشاء (زيادة أو نقصان)
- عند إخراج المكون من وعاء الضغط، يُسكب الماء على مدخل مكون الغشاء الرأسي. لا يتدفق الماء عبر مكون الغشاء، ويتدفق فقط من السطح النهائي (مما يشير إلى انسداد كامل لقناة المدخل).
- كيف نمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة داخل العبوة الأصلية لمكونات الغشاء؟
عندما يصبح المحلول الواقي عكرًا، فمن المرجح أن يكون ذلك بسبب نمو الكائنات الدقيقة. يجب فحص مكونات الغشاء المحمي ببيكبريتيت الصوديوم كل ثلاثة أشهر. عندما يصبح المحلول الواقي عكرًا، يجب إخراج المكونات من كيس التخزين المغلق وإعادة نقعها في محلول واقي جديد بتركيز 1% (بالوزن) من بيكبريتيت الصوديوم الصالح للأكل (غير مُنشَّط بالكوبالت)، ثم نقعها لمدة ساعة تقريبًا، ثم إعادة غلقها. يجب تصفية المكونات قبل إعادة تعبئتها.
- ما هي متطلبات مدخل المياه لمكونات غشاء التناضح العكسي؟
من الناحية النظرية، لا ينبغي أن يحتوي الدخول إلى أنظمة التناضح العكسي والترشيح على الشوائب التالية:
- المواد الصلبة العالقة، الغرويات، كبريتات الكالسيوم، الطحالب، البكتيريا، المؤكسدات، مثل الكلور المتبقي، إلخ
- المواد الزيتية أو الدهنية (يجب أن تكون أقل من الحد الأدنى للكشف للجهاز)
- معقدات الكروم من المادة العضوية والمادة العضوية الحديدية
- أكاسيد المعادن مثل منتجات التآكل من الحديد والنحاس والألمنيوم
- ما هي الشوائب التي يمكن لأغشية التناضح العكسي إزالتها؟
غشاء التناضح العكسي قادر على إزالة الأيونات والمواد العضوية بفعالية. يتميز غشاء التناضح العكسي بمعدل إزالة أعلى من غشاء الترشيح النانوي. عادةً ما يزيل التناضح العكسي 99% من الملح في مياه التغذية، بينما يبلغ معدل إزالة المواد العضوية ≥ 99%.
- كيف تعرف طريقة التنظيف التي يجب استخدامها لنظام الغشاء الخاص بك؟
لتحقيق أفضل نتائج تنظيف، من الضروري اختيار مواد تنظيف وخطوات تنظيف دقيقة. فالتنظيف غير الصحيح قد يُضعف أداء النظام. بشكل عام، يُنصح باستخدام محاليل تنظيف حمضية، ومحاليل تنظيف عضوية أو ميكروبية، ومحاليل تنظيف قلوية لإزالة الملوثات غير العضوية.
لماذا تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المنتجة بواسطة التناضح العكسي أقل من قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه الداخلة؟
عندما يُفهم التوازن بين CO2 وHCO3- وCO3=، يمكن إيجاد أفضل إجابة لهذا السؤال. في نظام مغلق، يختلف المحتوى النسبي لـ CO2 وHCO3- وCO3= باختلاف قيمة الرقم الهيدروجيني. في ظل ظروف الرقم الهيدروجيني المنخفض، يشكل ثاني أكسيد الكربون الأغلبية، مع هيمنة HCO3- في نطاق الرقم الهيدروجيني المتوسط وهيمنة CO3= في نطاق الرقم الهيدروجيني العالي. ونظرًا لقدرة غشاء التناضح العكسي على إزالة الأيونات القابلة للذوبان ولكن ليس الغازات القابلة للذوبان، فإن محتوى ثاني أكسيد الكربون في مياه إنتاج التناضح العكسي هو في الأساس نفس المحتوى الموجود في تدفق التناضح العكسي. ومع ذلك، يمكن غالبًا تقليل HCO3- وCO3= بمقدار 1-2 من حيث الحجم، مما قد يؤدي إلى كسر التوازن بين CO2 وHCO3- وCO3= في التدفق الداخل. في سلسلة من التفاعلات، سيتحد CO2 مع H2O للخضوع لنقل توازن التفاعل التالي حتى يتم إنشاء توازن جديد.
إذا احتوى الماء الداخل على ثاني أكسيد الكربون، فإن قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) للمياه المُنتجة بتقنية التناضح العكسي ستنخفض دائمًا. في معظم أنظمة التناضح العكسي، تنخفض قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المُنتجة بتقنية التناضح العكسي بمقدار مرة أو مرتين. وعندما تكون قلوية الماء الداخل ونسبة HCO3- مرتفعة، تنخفض قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه المُنتجة بشكل أكبر.
كمية صغيرة جدًا من المياه الواردة، تحتوي على كميات أقل من ثاني أكسيد الكربون، أو بيروكسيد الهيدروجين، أو ثاني أكسيد الكربون، تُقلل من تباين قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) للمياه المُنتجة. في بعض الدول والمناطق، توجد لوائح تحدد قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الشرب، والتي تتراوح عادةً بين 6.5 و9.0. وحسب فهمنا، فإن الهدف من ذلك هو منع تآكل أنابيب إمدادات المياه. شرب مياه ذات درجة حموضة منخفضة بحد ذاته لا يُسبب أي مشاكل صحية. وكما هو معروف، تتراوح قيمة الرقم الهيدروجيني للعديد من المشروبات الغازية المتوفرة تجاريًا بين 2 و4.