مصطلحات محطات مياه التناضح العكسي ومفاهيمها
- ما زالنا مع دورة المهندس دسوقي الشيخ عن محطات تحلية المياة كنا قد تحدثنا في الجزء الاول عن تعريف الاسموزية والضغط الاسموزى اليوم حديثنا عن
اهم مصطلحات محطات مياه التناضح العكسي - feed water
- Permeate
- Reject
- Recovery %
- Salt Passage ( SP )
- Salt rejection ( SR )
- Concentration Factor
- Scaling
- Fouling
- Permeate Flux
- Oxidation Reduction Potential ( ORP )
قبل الشروع في القراءة يمكنك التعرف علي مفهوم الاسموزية والضغط الاسموزي والاملاح والتحلية عبر الرابط
دورة كيفية تشغيل وصيانة محطات المياة المفاهيم
الان نستكمل حديثنا عن مصطلحات محطات المياة1. Feed water : هى مياه التغذية المطلوب تحليتها .. وممكن نسميها Raw water والفرق بين المصطلحين هو في عميلة المعالجة فاذا لم نقم باي من عمليات معالجة للمياه يسمي(raw) اما اذا كانت هناك اي تدخل في معالجة المياه سميت (feed)
2 . Permeate: هو الماء المنتج .. ودا بتكون كميته هو عبارة عن الفرق بين كمية مياه التغذية .. ومياه reject
3. Reject : هو عبارة عن المياه التى أصبحت عالية التركيز بسبب انتزاع المياه الحلوة من ماء التغذية ويطلق عليها أيضا Brine او Concentrated .
4 . Recovery % : وهى نسبة الاستفادة من مياه التغذية ويتم قياسها عن طريق قسمة permeate Flow/Feed Flow × 100
5 . Salt Passage ( SP ) : وهى عبارة عن نسبة الأملاح المارة مع الماء المنتج ويتم قياسها عن طريق قسمة permeate TDS / Feed TDS × 100
6 . Salt rejection ( SR ) : وهو عبارة عن كفاءة الأغشية فى حجز الأملاح ويتم قياسها عن طريق العلاقة SR = 100- SP %
7-معامل التركيز Concentration Factor
وهو يساوى 1 / 1-y ..
حيث y هو Recovery التشغيل ..
وكما هو معلوم أن recovery لأنظمة Sea water تكون فى حدود 30 % .. وبالنسبة لأنظمة Brackish water قد تصل إلى 85 % .
• ويمكن بواسطة هذا المعامل معرفة تركيز أى أيون فى مياه Reject عن طريق معرفة تركيزه فى مياه التغذية
• فلو فرضنا أن تركيز أيون الصوديوم مثلا فى مياه تغذية نظام تحلية مياه بحر recovery له = 30% يساوى ppm 60 فإن تركيزه فى مياه reject يمكن حسابه كما يلى
Na c = Na f × 1/ 1-y Na c 60 / 0.7 = 85 ppm
8. Scaling :
يجب العلم ان الماء يتميز بخاصية
▪︎ Dipole Nature ( ثنائية القطبية ) يعنى عندما نتحدث عن المياه فكأننا نتحدث عن مغناطيس له قطبان ( أحدهما موجب والآخر سالب )
▪︎ونظرا لأن الماء له القدرة على كسر اى روابط فى أى مركب فإن يقوم بكسر الروابط بين مكونات الأملاح لينتج أيون موجب ( كاتيون ) ، و أيون سالب ( أنيون ) . ▪︎طبقا لقانون التجاذب والتنافر ( الأقطاب المختلفة تتجاذب ) .. يظل الأيون الموجب من الملح ناحية الوجه السالب لجزئ الماء .. والأيون السالب ناحية الوجه الموجب لجزئ الماء .. ويظل الوضع هكذا .. الأيونات بعيدة عن بعضها طالما أن الماء موجود .
▪︎ الأملاح فى الماء تتواجد معظمها فى صورة 7 ايونات منها موجبة ( Na+ , Mg++ , Ca++ , K+ ) ومنها سالبة( -Co3–, So4– , Cl)
▪︎لو الأملاح دخلت المحطة فى صورة ايونات وخرجت منها فى صورة ايونات لن يكون هناك مشكلة .. ولكن المشكله ان يزيد تركيزها عن حدود ذوبانها وهذا يحدث داخلPressure Vessels
حيث يزداد تركيز مياه Feed كلما انتقل من غشاء إلى آخر داخل الأنبوبة .. حيث أن brine الغشاء هو feed للذى يليه .. عندئذ تظهر الايونات المختلفة الشحنة لبعضها وهذه المشكلة تظهر بداية من الغشاء التانى داخل الأنبوبة ولكنها تصل إلى ذروتها فى الأغشية الأخيرة وطبقا لقانون التجاذب والتنافر ترتبط هذه الأيونات ببعضها وتكون أملاح .. هذه الأملاح يطلق عليها Scaling ومشكلة Scaling انها تملأ الفراغات البينية بين طبقات الغشاء فتقلل من فرصة تخلل ماء التغذية الغشاء .. وبالتالى يقل الإنتاج ، يزيد الفرق بين ضغط دخول الماء وضغط خروج الماء من الغشاء التى قد تؤدى إلى حدوث Telescoping وهو ارتفاع طبقات الغشاء الملاصقة لأنبوبة تجميع المياه المنتجة (Permeate Collection Tube ) الموجودة فى مركز الغشاء وانخفاض الطبقات الأخرى الخارجية فيما يشبه التلسكوب ومع استمرار زيادة ( الدلتا بى ) قد يحدث تمزق الغشاء ( Tearing)
ولكن يوجد هناك نوع آخر من الشوائب التى تتواجد فى المياه وهى الأجسام العالقة والتى يعبر عنها ب TSS وهى اختصار لتعبير Total Suspended Solids ..
وعند دخول المياه المحتوية على هذه الجسيمات فإنها تترسب على أوجه الأغشية وتكون ما يطلق عليه Fouling , وإذا كانت الأغشية الأخيرة داخل الأنبوبة تتحمل Scaling Risk ..
فإن الأغشية الأولى هى التى تتحمل Fouling Risk .. ومشاكل Fouling تتشابه مع مشاكل Scaling حيث أنها تقلل كفاءة الغشاء .
ولكى نفهم كيف تحدث هذه العملية فلابد أن نتطرق إلى التركيب العام الذى يجمع أنواع co agulant.
كما شرحنا سالفا
10. Permeate Flux