استخدام الكلور فى المعالجة الإبتدائية لمياه التغذيةبمحطات التحلية

اختزال الكلور في المعالجة الاولية لمحطات التناضح العكسي

1
بعد أن إنتهينا من وظائف الحامض فى المعالجة الإبتدائية لمياه التغذية ،
تجدونة عبر هذا الرابط

المعالجة الأولية لمياة التحلية حقن الحامض بمحطات تحلية المياة

وعلمنا أن من وظائفه إذابة قلوية المياه التى يمكن أن تكون سببا فى حدوث Scaling يؤثر على كفاءة الأغشية ، وفى هذا السياق فإنه يستعمل ك Anti Scalant لملح كربونات الكالسيوم ، كما أنه يمنع حدوث Fouling الذى يسببه العناصر الإنتقالية ومنها الحديد والمنجنيز ،


ننتقل الآن إلى شرح

استخدام الكلور فى المعالجة الإبتدائية لمياه التغذيةبمحطات التحلية :

 

يستخدم الكلور كأحد الكيماويات التى يتم حقنها لمعالجة مياه التغذية ، ويتم إستخدامه للتخلص من Biofouling التى تسببها الكائنات العضوية الدقيقة ، والتى منها البكتيريا والطحالب وغيرها .

البكتريا تتراوح أحجامها ( µ 3 – 1 ) ، وبخصوص الغشاء فلو فرض أن هناك Physical Pores فى الغشاء فهى صغيرة جدا من أن ترى بإستخدام

Scanning Electron Microscopy ( SEM )

وعليه يمكن إعتبار الثغرات التى تسمح للماء بالمرور هى تلك الفراغات الخلالية Intersitial Spacing الموجودة فى Membrane Polymer Chain ، هذه الفراغات الخلالية تقدر بالأنجستروم تقريبا ( 15 Å ) ، وبناءا” على هذه القيم فصعب أن تمر هذه الكائنات الدقيقة خلال الغشاء إلى الماء المنتج إلا فى حدود ضيقة جدا منتجة مياه ملوثة Contaminated Water .

الأكثر حدوثا” من إنتاج المياه الملوثة هو حدوث Biofouling بفعل الكائنات العضوية الدقيقة ، Fouling من هذا النوع هو أخطر من Fouling الناتج من Inorganic suspended particles فيما يلى :

تدخل الكائنات العضوية الدقيقة إلى RO System فتجد مساحة كبيرة من سطح الغشاء ، ومواد غذائية مركزة Concentrated nutrients بسبب Concentration Polarization ، وتقوم بتكوين غشاء حيوى يصعب إزالته لكى تحمى به نفسها .

هذا الغشاء الحيوى يحدث فى منطقة الماء المنتج الذى يقوم بتلويث الماء كما أنه يزيد من قيمة ∆p .

عدم الإزالة الكاملة لهذه الأغشية الحيوية بإستعمال غسيل كيميائى متخصص فإن ذلك يؤدى إلى إعادة نموها مرة أخرى ، ومن مخاطر هذه الأغشية الحيوية ما يلى :

تقلل أداء النظام Decrease System Performance .

تسبب Telescoping , Mechanical Damage .

  إستعرضنا مخاطر Biofouling التى تسببها MicroOrganisms التى قد تتواجد فى مياه التغذية ، وإستعرضنا أنه يجب التخلص من هذه المسببات عن طريق حقن الكلور نكمل هنا كيفية تأثير الكلور على MicroOrganisms ، وطرق التخلص من الكلور قبل دخول مياه التغذية على الأغشية .

فكما ذكرنا فى شرحنا لمصطلح Oxidation Reduction Potential أن الكلور بصوره الثلاثة ( غازية ، سائلة ، بودر ) ينتج عند ذوبانه فى الماء حمض الهيبوكلورس الذى يعتبر عامل مؤكسد قوى ، الذى يقوم بعمل عملية أكسدة عكسية لإنزيم مهم جدا لحياة الكائنات البحرية الدقيقة ( بكتريا ، طحالب ، خلافه ) فيؤدى إلى وفاتها .


التخلص من الكلور في المعالجة الاولية لمحطات المياة :

ذكرنا فيما سبق أنه لابد من حقن كلور للتخلص من Microorganisms ، ولكن المشكلة هى تأثير الكلور على مادة صنع الغشاء أيضا” فيؤدى إلى تلفها .. مما يستوجب أن يتم التخلص من هذا الكلور من مياه التغذية قبل دخولها على الأغشية ، ويتم التخلص منه بإحدى طريقتين :

طرق التخلص من الكلور في المياه الخام بمحطات المياة

1- Activated Carbon .. الكربون النشط

فى بعض محطات التحلية يتم خلال تصميمها إدراج ما يطلق عليها فلاتر كربونية Carbon Filters ، وتعبأ بما يطلق عليه الكربون النشط الذى يقوم بعمل إمتزاز Adsorption للكلور فيخلص الماء منه

طبقا للمعادلة الآتية :

C + Cl2 + H2O = HCl + CO2

 

2-باى كبريتت الصوديوم ( Sodium Bi Sulphite ( SBS :

الذى يقوم بإختزال حمض الهيبوكلورس قبل وصول ماء التغذية إلى الأغشية .. وقد تم الشرح بالتفصيل خلال دراستنا لمصطلح Oxidation Reduction Potential .

كما يمكن إستخدام ( SBS ) فيما يطلق عليه Shock Treatment ، وتتم عندما يتوقع نمو بيولوجى ، وتتم بحقن جرعة قيمتها ( 500 – 1000 ppm ) خلال نصف ساعة خلال التشغيل العادى ، مع ملاحظة أن الماء المنتج خلال هذه العملية يحتوى على ( 1-4 % ) من ( SBS ) ، ويمكن إستخدامه أو التخلص منه .

وبهذا نكون قد إنتهينا من شرح دور الكلور فى Pre Treatment لمياه التغذية وطرق التخلص منه بعد قيامه بالدور المنوط به


بعد أن إستعرضنا دور كل من Acid , الكلور , SBS فى المعالجة الأولية لمياه التغذية ، وذلك لتقليل مخاطر محتويات مياه التغذية على مكونات المحطة ، نلتقى الآن

 دور Co Agulant في المعالجة الاولية بمحطات المياه كما يلى :

Co agulant :

 

يستخدم كما شرحنا سابقا” لعمل Co agulation أو تجميع لما يعرف بـــ Suspended Particles التى تتجمع أعلى Media الموجودة داخل MMF .. ويتم التخلص منها عن طريق Back Wash .

هناك محدد لحقن Co agulant يطلق عليه Silte Density Index والذى يختصر إلى ( SDI ) ويترجم إلى دليل كثافة الروبة .

وجد أن SDI تختلف قيمتها المقبولة حسب نوع الغشاء طبقا” لما يلى :
Hollow Fine Fibers
مقبولة حتى ( 1 % )
Spiral Wounded

مقبولة حتى ( 5 % ) .

تعتمد فكرة هذا الإختبار على قياس زمن جمع حجم معلوم من الماء فى أول الإختبار بإعتباره ( T1 ) ، ثم قياس زمن جمع نفس الحجم عند نفس الضغط بعد السماح للماء محل الإختبار بالمرور بالجهاز خلال ورقة ترشيح دقتها ( 0.45 µ ) لمدة زمنية محددة تستخدم قيمتها بالدقيقة فى معادلة حساب هذا المحدد ولتكن مثلا” 15 دقيقة ونعتبر هذا الزمن هو
( T2 ) .

كيفية عمل اختبار SDI  بمحطات المياه  :

نضع ورقة الترشيح داخل الجهاز .

يتم تثبيت الجهاز فى المكون المراد إجرلإاء الإختبار به وغالبا” يكون فى خروج Cartridge Filters وذلك للإطمئنان على قيمة SDI قبل دخولها على الأغشية ، ويمكن إجراؤه فى دخول MMF بالإضافة إلى خروج CF وذلك للحكم على كفاءة Filtration System بالمحطة .

يتم تثبيت الضغط عند ( 30 psi – 2.1 bar ) .

نحسب زمن حجم معلوم من الماء وليكن مثلا” ml 500 وهو ( T1 ) .

نسمح للماء بالمرور فى الجهاز خلال ورقة الترشيح لمدة 15 دقيقة مع مراعاة تثبيت الضغط عند نفس القيمة .

نحسب زمن جمع نفس الحجم عند نفس الضغط ونعتبره ( T2 ) .

SDI = 1-( T1/T2)/15× 100

 

بالنسبة لحقن Co agulant نعتمد على التجربة والخطأ حتى الوصول إلى قيمة مقبولة لـ SDI ، ونعتمد هذه القيمة على أنها جرعة Co agulant .

وبكده نكون قد إنتهينا من Co Agulant ، بعد هذه المخاطر التى سبق شرحها كان لابد من التخلص من هذه الكائنات الدقيقة ، ويتم ذلك بإستخدام الكلور .

تعليق 1
  1. عزت المرسي يقول

    السلام عليكم
    ممكن من فضلك تعرفنى كيف أستخدم الكلور لمعالجه المياه الكبريتيه القادمه من بئر جوفى والتى سوف تستخدم فى صناعه مشروب غازى وشكرا جزيلا

اترك رد

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك. سنفترض أنك موافق على ذلك ، ولكن يمكنك إلغاء الاشتراك إذا كنت ترغب في ذلك. قبول قراءة المزيد