FORGOT YOUR DETAILS?

CREATE ACCOUNT

ما هو غشاء شبه نافذ – تعريف

الغشاء شبه النافذ هو عبارة عن ورقة رقيقة وناعمة من المواد التي تسمح لبعض المواد بالمرور عبرها بينما تقيد مرور المواد الأخرى. في مجال معالجة المياه ، يسمح غشاء نصف نافذ للمياه بالمرور بحرية بينما يقيد مرور المواد الذائبة.

يمر الماء خلال غشاء شبه نافذ إلى محلول تركيز أعلى من الملح. هذه الظاهرة تسمى التناضح. الغشاء شبه النافذ هو المادة التي قد تمر عبرها المياه ، ولكن يحظر المرور لأي شيء آخر. ولأن الماء الذي يتم إدخاله إلى كل وعاء ضغط يتم ضغطه ، فإن جزءًا من الماء الخام يمر عبر الغشاء شبه النافذ. يتم تقييد العناصر المعلقة والمذابة في ماء التغذية الخام بشكل انتقائي للمرور عبر الغشاء شبه النافذ.

غشاء شبه نافذ يفصل الأملاح الذائبة الكلية و المواد العالقة الكلية

الماء الخام القادم والمواد المذابة والمعلّقة التي لا تمر خلال الغشاء شبه النهائي تذهب إلى الهدر. دفق واحد يدخل محطة التناضح العكسي وخرج اثنين من تيارات. يسمى تيار الماء وكمية صغيرة من المواد الصلبة الذائبة التي تمر عبر غشاء التناضح العكسي نصف نافذ. يُسمى تيار النفايات المحتوي على الماء والعناصر التي لا تمر عبر الغشاء شبه القابل للتسمية التركيز. يتركز ببساطة تركيز المياه الواردة. أنه يحتوي على الأملاح الذائبة الكلية و المواد العالقة الكلية التي لم يسمح لها بالمرور عبر الغشاء شبه النافذ.

اقرأ المزيد عن أغشية التناضح العكسي.

ما هو نظام التناضح العكسي – تعريف محطة التناضح العكسي

نظام التناضح العكسي هو في الأساس تطبيق عكس عملية التناضح. حيث يتم إنتاج المياه النقية من المياه المالحة أو مياه البحر عن طريق تطبيق الضغط على محلول الملح المركّز فوق ضغوط الظهر المطبقة و التناضحي. تعمل محطة التناضح العكسي الصناعي بالطريقة نفسها كما هو موضح. يفرض ضغط القيادة الصافي الماء من خلال الغشاء. في نظام التناضح العكسي للتشغيل ، يتم ضغط ماء التغذية بمضخة عالية الضغط. بسبب ضغط القيادة الصافي، يتم إجبار جزء من مياه التغذية من خلال الغشاء شبه النافذ.

الغشاء غير منفذاً بالكامل (لن يسمح بمرور الجسيم) إلى جزيئات ونافذاً قليلاً إلى المواد المذابة. الماء الذي يمر عبر الغشاء يسمى اختراق. يتخللها عادة جسيمات قليلة جدا. ما لم يكن هناك عيب في الغشاء (ثقب) أو مشكلة أخرى ، تم إنتاج أي جزيئات موجودة في المتخلف هناك (إما من البكتيريا أو المعدات). يتخلل المرطب أيضًا المواد الذائبة (كمية صغيرة من المواد الصلبة الذائبة تمر عبر الغشاء). وبالتالي ، فإن المياه النقية عالية نسبياً. يوضح الشكل أدناه نظام التناضح العكسي في الشكل الذي استخدمناه حتى الآن.

  عملية التناضح العكسي والتنظيف الدوري لمحطة التناضح العكسي

نحن نعلم أنه عندما نقوم بالضغط على مياه التغذية والمياه تمر عبر الغشاء، فإن مياه التغذية تتركز. إذا كان التركيز في مياه التغذية عاليًا بما يكفي، فسوف يرتفع الضغط الخلفي التناضحي ليعطينا في النهاية مستوى ضغط القيادة الصافي من الصفر وسيتوقف التدفق. في نظام التناضح العكسي، يجب علينا التخلص من المواد المذابة من سطح الغشاء بحيث لا يستمر الضغط الخلفي التناضحي. هذا يختلف عن الفلاتر الأخرى التي اعتدنا على العمل بها. معظم الفلاتر التي تعاملنا معها في حياتنا كانت أنواع “التدفق الكامل”ØŒ “المتراكم” من الفلاتر. “التدفق الكامل” يعني أن هناك تيارًا واحدًا في (مياه التغذية) Ùˆ تيار واحد (رشاحة). يعني “التراكمي” أن “المادة” التي تتم تصفيتها تتراكم في الفلتر أو في الفلتر.

من فلاتر القهوة، إلى فلاتر الخرطوشة، إلى فلاتر الوسائط المتعددة، كان هذا هو الحال. تدخل مياه التغذية، تتم إزالة “الأشياء” التي نريد إزالتها بواسطة الفلتر. عندما يصبح الفلتر ممتلئًا، فإننا نلغي أو نبدل الفلتر. لا يمكن أن تكون أنظمة الأغشية ذات تدفق كامل أو تراكمية. مع غشاء التناضح العكسي ØŒ نقوم بتصفية الأيونات التي لها ضغط تناضحي. ماذا سيحدث إذا واصلنا تصفية المواد الذائبة التي تنتج ضغطًا خلفيًا تناضحيًا؟ الإجابة: ستتوقف العملية.

ولذلك يجب أن يكون لنظام التناضح العكسي تدفقًا ينساب المواد المذابة والمعلقة. هذا تيار النفايات يسمى التركيز. نظام التناضح العكسي ، لذلك، لديه تيار واحد يدخل إليه (تغذية الماء)، واثنين من تيارات الخروج (ماء نظيف و ماء مركز بالملوثات).

كما يوضح الرسم التوضيحي التالي نظام التناضح العكسي مع تدفق ماء تغذية 100 جالون في الدقيقة (22.7 م3 في الساعة). يتم إجبار حوالي 75٪ من مياه التغذية من خلال الغشاء بسبب ضغط القيادة الصافي الموردة بواسطة مضخة الضغط العالي. تتركز المياه والجسيمات العالقة والمواد الذائبة التي لا تمر عبر الغشاء وتنتهي من نظام التناضح العكسي كمركز.

محطة التناضح العكسي لإزالة الملوثات

يتم الاحتفاظ بمعظم مكونات المياه (المرفوضة) على جانب تغذية غشاء التناضح العكسي اعتمادًا على حجمها وشحنتها الكهربائية. بينما يمر الماء النقي (المنتفخ) خلال الغشاء. يوضح الشكل أدناه أحجام وأنواع المواد الصلبة التي تم إزالتها بواسطة أغشية التناضح العكسي بالمقارنة مع تقنيات الترشيح الأخرى الشائعة الاستخدام. يمكن للأغشية التناضح العكسي رفض الجسيمات والمواد الصلبة الذائبة من أي حجم. ومع ذلك، فهم لا يرفضون الغازات الجيدة، بسبب حجمهم الجزيئي الصغير. عادة أغشية التناضح العكسي إزالة أكثر من 90 في المئة من المركبات من 200 دالتون (دا) أو أكثر. واحد دا يساوي 1.666054 × 10−24 جم. من حيث الحجم المادي ، يمكن لأغشية التناضح العكسي أن ترفض المواد الصلبة ذات الحجم الأكبر من 1 انجستروم Å. وهذا يعني أنه بإمكانهم إزالة جميع المواد الصلبة العالقة، أو البروتوزوا (أي الجيارديا والكريبتوسبوريديوم) والبكتيريا والفيروسات وغيرها من مسببات الأمراض البشرية الموجودة في مياه المصدر. تم تصميم أغشية التناضح العكسي في المقام الأول لرفض المركبات القابلة للذوبان.(أيونات معدنية) مع الاحتفاظ بالجسيمات الصلبة والمذابة.

إن هيكل وتكوين أغشية التناضح العكسي لا يمكنهما تخزين كميات كبيرة من المواد الصلبة المعلقة وإزالتها منها. إذا تركت في الماء المصدر، فإن الجسيمات الصلبة تتراكم وتنفذ بسرعة (انسداد) سطح أغشية التناضح العكسي. عدم السماح للأغشية للحفاظ على عملية تحلية مستمرة للدولة مستقرة. لذلك، يجب إزالة المواد الصلبة العالقة (الجسيمات) في ماء تغذية التحلية قبل الوصول إلى أغشية التناضح العكسي.

خلال العشرين سنة الماضية، تطور فصل غشاء التناضح العكسي بسرعة أكبر من أي تقنية تحلية أخرى. أساسا بسبب استهلاك الطاقة التنافسي وتكاليف إنتاج المياه. نظام التناضح العكسي للمياه العسرة ينتج أقل تكاليف إنتاج عامة لكل تقنيات تحلية المياه. ومن المهم أيضًا ملاحظة أن أحدث مشاريع التقطير متعدد التأثيرات التي بنيت على مدار الخمس سنوات الماضية قد اكتملت بتكاليف مماثلة لتلك الخاصة بمصانع التناضح العكسي بمياه البحر. إن تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي – لغالبية المشاريع المتوسطة والكبيرة – عادة ما تكون أكثر تنافسية من حيث التكلفة من تقنيات التحلية الحرارية.

/ Published in Water Treatment
silt density index SDI measurement method reverse osmosis system

What is Silt Density Index SDI Measurement

Silt Density Index SDI roughly measures the fouling potential of a Reverse Osmosis System feed water. In other words, it is supposed to tell us if a feed water is likely to foul a Reverse Osmosis System or not. For the SDI measurement, the filter used is a cellulose acetate membrane filter with pores of around 0.45 micron. The filters are generally 47mm in diameter.

silt density index SDI clean dirty filter example

Silt Density Index SDI Clean Dirty/Plugged Filter Example

These SDI membrane filters will plug with particulate matter when a sample is filtered through them. If the pressure is kept constant, the amount of flow through a filter will decrease as the pores become plugged.

silt density index SDI filter measurement

Silt Density Index SDI Filter Measurement

SDI measurements may be taken on any stream. The one that the membrane manufacturers are concerned about, however, is the SDI of the feed water as it enters the elements. This is generally taken at the suction of the high pressure pump, after all of the feed water pretreatment has been accomplished.

silt density index SDI measurement method reverse osmosis

Silt Density Index SDI Measurement Method in Reverse Osmosis

Generally, three-eighth inch (9.5 mm) tubing is used to pipe the feed water stream to the filter housing. A shutoff valve is required to isolate the filter when not in use. A pressure regulator is required to maintain the pressure at 30 (2.1) psi(bar) throughout the test. A pressure gauge is required to monitor the pressure. A filter housing is required to hold the 0.45 micron filter.

silt density index SDI measurement method reverse osmosis system

Silt Density Index SDI Measurement Method Reverse Osmosis System

A 500 ml graduated cylinder is placed under the filter to collect the filtered water (Figure 14.12). The
time required to filter 500 ml is measured at the beginning and at the end of a 15 minute period
during which the feed water is being filtered by the 0.45 micron filter.

Silt Density Index SDI Measurement Reverse Osmosis

Silt Density Index SDI Measurement Reverse Osmosis

If there were no particles in the feed water, the filter would not plug at all, so the amount of time required to pass 500 ml through the filter should be the same at the end of 15 minutes as it was in the beginning. If particulate matter plugs the pores of the filter during the 15 minute test, however it will take a longer period of time to pass 500 ml through the filter at the end of the test than it did in the beginning.

SDI is a relative comparison of the amount of time required to pass 500 ml through a 0.45 micron filter before and after a given time period. The time period for RO membranes, required by the membrane manufacturers, is 15 minutes. The actual calculation of SDI is the following:

SDI = 100x(1-t1/t2) / T

Where:
t1 = Time required to pass 500 ml in the beginning, in seconds.
t2 = Time required to pass 500 ml at the end, in seconds.
T = Time between the beginning of t1 and beginning of t2, in minutes.

SDI Measurement Procedure Summary

A quick summary of the procedure is given.
STEP 1:   Flush the SDI apparatus without the filter disc installed in the filter housing. This is required in order to flush out any particles which have become lodged in the lines since the last measurement.
STEP 2:   Install a 0.45 micron filter in the housing. Bleed out any air then tighten the housing nuts. Place the discharge line of the filter into a 500 mL graduated cylinder.
STEP 3:   Open the isolation valve and simultaneously start a stopwatch to begin timing.
STEP 4:   Measure the time required (t1) to pass 500 mL. The pressure to the filter MUST remain at 30 (2.1) psi(bar) the entire time.
STEP 5:   Allow feed water to continue to flow at 30 (2.1) psi(bar) of pressure through the filter for a total (from the beginning of t1) of 15 minutes.
STEP 6:   Right at the end of 15 minutes, again measure the amount of time required to pass 500 ml.
STEP 7:   Perform the SDI calculation.

/ Published in Water Treatment

ما هو القياس مؤشر كثافة الطمي

يقيس مؤشر كثافة الطمي تقريبًا احتمالية احتباس مياه تغذية نظام التناضح العكسي. وبعبارة أخرى ، من المفترض أن تخبرنا ما إذا كان من المحتمل أن تخلط مياه التغذية بمحطة التناضح العكسي أم لا. بالنسبة لقياس مؤشر كثافة الطمي ، فإن المرشح المستخدم هو مرشح غشاء السليلوز مع مسامات حوالي 0.45 ميكرون. المرشحات عموما 47 مم في القطر.

هذه المرشحات الغشائية مؤشر كثافة الطمي سيلحم مع الجسيمات عندما يتم تصفية عينة من خلالهم. إذا ظل الضغط ثابتًا ، فإن كمية التدفق عبر الفلتر ستنخفض كلما تم انسداد المسام.

قياس فلتر مؤشر كثافة الطمي

يمكن أخذ قياسات مؤشر كثافة الطمي على أي تيار. ومع ذلك ، فإن المصنع الذي يهتم به مصنعو الأغشية هو مؤشر كثافة الطمي لمياه التغذية أثناء دخوله إلى العناصر. يتم أخذ هذا بشكل عام عند شفط مضخة الضغط العالي ، بعد الانتهاء من جميع عمليات معالجة مياه التغذية.

بشكل عام ، يتم استخدام أنابيب بثلاثة ثُمانية بوصة (9.5 ملم) لتوصيل تيار تغذية الماء إلى غلاف المرشح. يلزم وجود صمام إيقاف لعزل الفلتر عند عدم استخدامه. مطلوب منظم الضغط للحفاظ على الضغط عند 30 (2.1) رطل لكل بوصة مربعة (شريط) طوال الاختبار. مطلوب مقياس الضغط لمراقبة الضغط. مطلوب حاوية مرشح لعقد تصفية 0.45 ميكرون.

يتم وضع اسطوانة متدرجة سعة 500 مل تحت الفلتر لجمع المياه المفلترة. يقاس الوقت اللازم لتصفية 500 مل في بداية وفترة 15 دقيقة يتم خلالها تصفية مياه التغذية بواسطة مرشح 0.45 ميكرون.

مؤشر قياس كثافة الطمي التناضح العكسي

إذا لم تكن هناك جسيمات في مياه التغذية ، فلن يتم توصيل الفلتر على الإطلاق ، لذلك يجب أن يكون مقدار الوقت اللازم لتمرير 500 مل خلال المرشح هو نفسه في نهاية 15 دقيقة كما كان في البداية. إذا كانت المادة الجسيمية تسد مسام المرشح خلال الاختبار 15 دقيقة ، ومع ذلك سوف يستغرق فترة أطول من الوقت لتمرير 500 مل من خلال الفلتر في نهاية الاختبار مما كانت عليه في البداية.

مؤشر كثافة الطمي هو مقارنة نسبية لكمية الوقت اللازم لتمرير 500 مل من خلال مرشح ميكرون 0.45 قبل وبعد فترة زمنية معينة. الفترة الزمنية لأغشية التناضح العكسي ، المطلوبة من قبل الشركات المصنعة للأغشية ، هي 15 دقيقة. الحساب الفعلي لمؤشر كثافة الطمي هو ما يلي:

SDI = 100x (1-t1 / t2) / T

أين:
t1 = الوقت اللازم لتمرير 500 مل في البداية ، بالثواني.
t2 = الوقت اللازم لتمرير 500 مل في النهاية ، بالثواني.
T = الوقت بين بداية t1 وبداية t2 ، بالدقائق.

مؤشر قياس كثافة الطمي ملخص الإجراء

ويرد موجز سريع للإجراء.
الخطوة 1:
قم بتدفق جهاز مؤشر كثافة الطمي بدون تثبيت قرص المرشح في حاوية المرشح. هذا مطلوب من أجل طرد أي جسيمات قد أصبحت موجودة في الخطوط منذ القياس الأخير.
الخطوة 2:
تثبيت مرشح 0.45 ميكرون في السكن. ينزف أي الهواء ثم شد الصواميل. ضع خط تصريف المرشح في اسطوانة مدرجة 500 مل.
الخطوة 3:
افتح صمام العزل وفي نفس الوقت ابدأ ساعة توقيت لبدء التوقيت.
الخطوة 4: قم بقياس الوقت المطلوب (t1) لتمرير 500 مل. يجب أن يبقى الضغط على الفلتر عند 30 2.1 psi (شريط) طوال الوقت.
اﻟﺨﻄﻮة 5:
اﺳﻤﺢ ﺑﺘﺪﻓﻖ ﻣﻴﺎﻩ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ ﻋﻨﺪ 30 (2.1) psi (bar) ﻣﻦ اﻟﻀﻐﻂ ﻋﺒﺮ اﻟﻤﺮﺷﺢ ﻟﻤﺠﻤﻮع (ﻣﻦ ﺑﺪء t1) ﻟﻤﺪة 15 دﻗﻴﻘﺔ
الخطوة 6:
الحق في نهاية 15 دقيقة ، ومرة ​​أخرى قياس مقدار الوقت اللازم لتمرير 500 مل.
الخطوة 7:
إجراء حساب مؤشر كثافة الطمي.

TOP