تطبيق غشاء التناضح العكسي والتقنيات ذات الصلة في معالجة المياه
- معالجة مياه الصرف الصحي
تُعدّ معالجة مياه الصرف الصحي تطبيقًا أساسيًا لأغشية التناضح العكسي. فمن خلال تقنية التناضح العكسي، يُمكن معالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على معادن ثقيلة أو زيوت، الناتجة عن محطات الطاقة ومصانع الطباعة والصباغة، بفعالية. كما يُمكن استخدامها لمعالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية، ورشاحة النفايات، وغيرها، مما يُحقق استعادةً للموارد المائية.
في عملية توليد الطاقة الحرارية، تُستخدم كميات كبيرة من مياه التبريد المتداولة، والتي عادةً ما تحتوي على شوائب متنوعة ودرجة عكارة عالية. يؤدي تصريفها مباشرةً إلى تلوث البيئة. يُمكّن الجمع بين عناصر غشاء الترشيح الفائق المصنوع من الألياف المجوفة وغشاء التناضح العكسي المركب من البولي أميد من تحويل مياه التبريد المتداولة إلى مياه قابلة لإعادة الاستخدام، مع درجة عكارة أقل من 0.02 وحدة حرارية بريطانية ومؤشر تلوث أقل من 0.7.
تحتوي مياه الصرف الصحي الناتجة عن مصانع الطباعة والصباغة على كميات كبيرة من أيونات الملح وأيونات الألوان ومواد أخرى. ويمكن استخدام تقنيتي الترشيح الفائق والتناضح العكسي ثنائي الغشاء لتصفية المواد العضوية وأيونات الملح وغيرها من مياه الصرف، كما أن استهلاك الأكسجين الكيميائي في المياه المنتجة لا يتجاوز 10 ملغم/لتر، مما يدل على فعالية كبيرة في معالجة المياه.
في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية التي تحتوي على معادن ثقيلة، يلزم إضافة مواد كيميائية، وتكون متطلبات عملية المعالجة عالية. ويمكن استخدام أغشية التناضح العكسي وتقنية التناضح العكسي متعددة المراحل لمعالجة هذه المياه بفعالية لإزالة المعادن الثقيلة الموجودة فيها.
المكونات الموجودة في مياه رشح النفايات الحضرية متعددة ومعقدة. ويمكن استخدام غشاء التناضح العكسي المصنوع من البولي أميد لمعالجتها لتنقية مياه الرشح إلى مستوى تصريف مناسب، مما يحقق معالجة مياه الرشح.
- إنتاج المياه النقية
للمياه النقية تطبيقات واسعة في مياه الشرب المنزلية، والإنتاج الصناعي، والصناعات الدوائية. تتطلب هذه التطبيقات متطلبات عالية للمياه، ويتطلب استخدام أغشية التناضح العكسي لمعالجة المياه الالتزام بمعايير الإنتاج اللازمة.
بفضل عملية إنتاج المياه فائقة النقاء المتطورة نسبيًا، يُمكن استخدام مكونات الأغشية النفاذة المقابلة في إنتاج المياه فائقة النقاء. يُمكّن نظام التناضح العكسي من التحكم في تدفق المياه ليصل إلى 650 مترًا مكعبًا. ³/ساعة وتنتج مياه نقية للغاية بموصلية 0.3 م S/cm. يمكن حل مشكلة تلوث الأغشية أثناء معالجة المياه بطرق التنظيف الكيميائي. نظام معالجة المياه النقية الشائع الاستخدام حاليًا هو نظام التأين الكهربائي بالتناضح العكسي.
فيما يتعلق بإنتاج المياه الصناعية، ولتلبية الطلب على المياه، اقترح باحثون محليون حلاً لبناء نظام تناضح عكسي باستخدام مكونات غشاء مركب من نوع اللفائف منخفض الضغط للغاية. يمكن أن يصل إنتاج الماء من غشاء واحد نفاذ في هذا النظام إلى 41.4 متر مكعب يوميًا، بمعدل احتباس لا يقل عن 99.7%، مما يُلبي تمامًا الطلب على المياه في صناعة الصودا الكاوية.
بالإضافة إلى ذلك، في صناعة إنتاج الكلور القلوي، من الضروري تصفية Ca² ⁺ و المغنيسيوم ² ⁺ الأيونات في الماء أثناء عملية الإنتاج. لذلك، يمكن استخدام غشاء التناضح العكسي PVD لإزالتها، مع ضمان معدل احتباس منخفض لكلوريد الصوديوم، لتحقيق معالجة وتنقية المياه في صناعة الكلور القلوي.
في مجال إنتاج الأدوية، يُمكن تحقيق نتائج إنتاجية ممتازة باستخدام نظام فصل الأيونات من غشاء بولي أميدي مُركّب فائق الانخفاض الضغط، وتطبيق طريقة التناضح العكسي ثنائية المراحل لإنتاج مياه نقية ضرورية لعملية إنتاج الأدوية. تتميز هذه التقنية لمعالجة المياه بمعدل استرداد لا يقل عن 80% بعد التناضح العكسي الثانوي، مما يُحقق فوائد اقتصادية كبيرة لشركات الأدوية.