تنظيف الغشاء. مرشحات المياه الغشائية: الأنواع ومبدأ التشغيل. أنواع المرشحات الغشائية حسب التصميم

تحتوي المياه التي يشربها ملايين الأشخاص يوميًا على كمية كبيرة من مجموعة واسعة من الشوائب والمواد والبكتيريا الضارة. كثير من الناس على يقين من أنه يمكن تحييد كل هذه المواد عن طريق الغليان. هذا الرأي خاطئ. يزعم الخبراء بحق أن الغليان لا يمكنه إزالة كل شيء من الماء. المخاطر كبيرة - كل شيء في الماء يمكن أن يسبب مرضًا خطيرًا ويسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه للصحة.

من أجل إنقاذ أجسادهم، يقوم العديد من الأشخاص بتثبيت مرشحات المياه الغشائية، والتي، وفقًا للمصنعين، قادرة على تنقية المياه إلى أقصى حد من أي جودة.

وبالتالي، يمكن لهذه الأنظمة إزالة مجموعة متنوعة من البكتيريا، والمعلقات الضارة، والشوائب منه، وحتى في نفس الوقت الحفاظ على الهيكل وتوازن الأملاح دون تغيير.

ما هو الغشاء؟

إحدى الخصائص الرئيسية لجميع المياه تقريبًا هي الاحتفاظ بمختلف المواد الضارة والشوائب ومركباتها.

تقوم المرشحات الغشائية بهذه المهام باستخدام طبقة رقيقة من المواد الاصطناعية. لها مسام خاصة يمر من خلالها الأكسجين والماء فقط. كل شيء آخر، وهو كتلة من المواد العضوية وغير العضوية المختلفة، يبقى على السطح. لإنتاج مثل هذه الأغشية، يتم استخدام مادة البولي يوريثين والسليلوز والأسيتات واللافسان، ولكن هناك مواد أخرى لها خصائص مماثلة.

أنواع أنظمة التنظيف

المرشحات الغشائية ليست تقنية جديدة. يبدأ تاريخهم في القرن التاسع عشر. ثم تم تصنيع المرشحات الأولى على أساس الألياف، ولكن لسبب ما لم يتمكن هذا النظام من الحصول على التوزيع المناسب. فقط في الستينيات من القرن الماضي قام المهندسون بتطوير غشاء جديد. وهذا نموذج أولي لما يتم استخدامه اليوم.

تكمن الاختلافات بين هذه الأغشية في أحجام المسام وكذلك في التصميم.

على سبيل المثال، تؤدي أحجام الفتحات الأصغر إلى زيادة الضغط داخل الفلتر. عدة مراحل، كل منها ستعمل على تنقية المياه من الملوثات المختلفة، ستؤدي إلى تحسين جودة مياه الشرب بشكل كبير. ومع ذلك، يرتفع السعر.

غشاء الترشيح الدقيق

في هذا النوع من النظام، يمكن أن تختلف أحجام الثقب المجهري من 0.1 إلى 1.0 ميكرون. تستخدم هذه المنتجات في أجهزة التنظيف من المستوى الأول. وهي من تلك المركبات التي تجعل الماء عكراً. هذا النوع من غشاء المرشح ليس أكثر من مستوى تحضيري. فقط بعد ذلك يمكنك الانتقال إلى التنظيف الدقيق. غالبًا ما يستخدم هذا الحل عندما تحتاج مياه الصرف الصحي إلى المعالجة.

الترشيح الفائق

يمكن أن يحتوي غشاء الترشيح الفائق على مسام يتراوح حجمها من 0.02 إلى 0.1 ميكرون.

في هذه المرحلة، تتم إزالة كافة المواد الجزيئية العالية ومختلفها من الماء. بالإضافة إلى ذلك، يتواءم هذا الفلتر بشكل جيد مع الملوثات البكتيرية. التحذير الوحيد هو أن هذا المنتج غير قادر على إزالة الأملاح. غالبًا ما تستخدم هذه الحلول في محطات معالجة مياه الصرف الصحي على نطاق صناعي. ويمكن العثور عليها أيضًا في المرشحات المنزلية، حيث يُسمح بمحتوى الملح في الماء.

الترشيح النانوي

تحتوي أغشية الترشيح النانوي على مسام تتراوح من 0.001 إلى 0.02 ميكرون. هذه العناصر مسؤولة عن تليين الماء العسر جدًا. يمكن لهذا الغشاء أن يحتفظ بالكلور العضوي وجزيئات المعادن الثقيلة في مسامه. إذا تحدثنا عن مستوى إزالة المعادن الثقيلة كنسبة مئوية، فإن النظام قادر على الاحتفاظ بنسبة 30٪ فقط. لكن في الوقت نفسه، يسمح جزء الترشيح النانوي هذا بالمرور بشكل شبه كامل للأملاح الذائبة.

غشاء التناضح العكسي

المسام الموجودة فيه أصغر الأحجام - يمكن أن تتراوح من 0.0001 إلى 0.001 ميكرون.

يتمتع المنتج بخصائص انتقائية عالية ويتم تصنيعه بطريقة تزيل تقريبًا جميع الملوثات والشوائب والمواد الضارة التي يستهلكها الناس مع الماء.

هذا الغشاء قادر على اختراق الغازات وكميات صغيرة من الأملاح. إذا كنت بحاجة إلى تصفية مياه البحر، فإن نظام تنقية المياه بهذه العناصر يسمح لك بتحلية المياه بنسبة 97%. تؤدي عملية التنظيف باستخدام هذه الأغشية إلى تحييد الأملاح والفيروسات والبكتيريا المختلفة والمنتجات البترولية وغير ذلك الكثير تقريبًا.

تُصنع المرشحات من مياه حقيقية عالية الجودة وغير ضارة، ثم يتم تعبئتها في زجاجات واستخدامها لإعداد مجموعة واسعة من المشروبات واستخدامها في الصناعات الدوائية وغيرها. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات وعلم الأحياء الدقيقة. هذه التكنولوجيا فعالة جدا. ومع ذلك، فإن أسعار هذه العناصر مرتفعة جدا.

مبدأ التشغيل

لذلك، هذه المرشحات عبارة عن غشاء رقيق جدًا به عدد كبير من المسام بأحجام مختلفة. هذه العناصر قادرة على توفير أقصى مستوى من التنظيف. بالإضافة إلى ذلك، بعد مرور الماء عبر المرشحات الغشائية، فإنه لا يغير تركيبته. يحتوي على الأملاح والعناصر الدقيقة المهمة للإنسان.

في عملية الترشيح بالأغشية، يتمتع الماء بمستوى عالٍ من التنقية، كما أنه كامل ومشبع بجميع المعادن الضرورية.

في هذه الأنظمة والأنظمة المشابهة التي تستخدم الأغشية، يعمل المبدأ العرضي لحركة السوائل حول الغشاء. يدخل الماء إلى الفلتر من خلال قناة واحدة ويخرج من خلال اثنتين. ويترتب على ذلك أن الماء يتراكم على جانبي الغشاء.

تعتمد كفاءة هذه المرشحات بشكل عام على مساحة وسمك غشاء معين. يؤثر ضغط الماء ودرجة الحرارة أيضًا بشكل كبير على الأداء.

مرشحات المشي لمسافات طويلة: مبدأ التشغيل

لعشاق المشي لمسافات طويلة، هناك عناصر نيروكس شعبية، ومبدأ التشغيل الذي يختلف بشكل كبير عن المنشآت الثابتة. لذلك، يتم وضع مرشحات الغشاء في حاوية تحتوي على مياه قذرة. سيتم تصريف المياه النظيفة إلى حاوية أخرى من خلال قناة خاصة.

هذه المرشحات فعالة للغاية وتسمح لك بتنظيف السائل قدر الإمكان. ولكن لديهم عيب واحد خطير. من الضروري تنظيف الغشاء بشكل دوري من الرواسب. يدعي المصنعون أنه يجب تنظيف النظام يدويًا.

كيف وماذا لعلاج الغشاء

إذا كانت الرواسب غير عضوية، فمن الأسهل إزالتها بمنتجات تحتوي على حمض. يتم غسل المواد العضوية ومركباتها والكتلة الحيوية بسهولة باستخدام المحاليل القلوية. يجب عدم استخدام حمض النيتريك أو الكبريتيك للتنظيف.

بمساعدتهم، يمكنك بسهولة تعطيل عنصر غشاء باهظ الثمن.

المميزات والعيوب

من بين المزايا التي يتمتع بها نظام تنقية المياه هذا هي البساطة وسهولة التشغيل وصيانة الغشاء. وبالإضافة إلى ذلك، فإن السائل بعد كل مراحل التنقية يكون نظيفاً جداً، ولكن في نفس الوقت يحتفظ بتركيبته الملحية. الغشاء قادر على إزالة حتى أصغر الشوائب. معظم الأنظمة مدمجة الحجم تمامًا. ويمكن استخدام بعض النماذج بنجاح في الظروف الميدانية، وكذلك في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي. العيوب - السعر المرتفع. بالإضافة إلى ذلك، لاحظوا أنه على الرغم من كل كفاءة العمل، فإن سرعة هذه العملية منخفضة بشكل لا يصدق. ستكون هناك حاجة لتركيب صهاريج التخزين.

أنواع الأنظمة حسب التصميم

لذلك، إذا كنا نتحدث عن التصميم، هناك عدة أنواع من المرشحات الغشائية. هذه نماذج مبنية على مادة واحدة، بدون ركائز. هناك أيضًا أغشية تعتمد على القماش أو مصنوعة من مواد مسامية مختلفة. هذه عناصر من النوع المقوى. كما أنها تنتج منتجات من مواد خام ذات مسام كبيرة.

مرشحات التناضح العكسي

أغشية التناضح العكسي من النوع القرصي في معظم الحالات عبارة عن عناصر رقيقة تعتمد على مواد مركبة. تتكون كل طبقة من هذا المرشح من مجموعة متنوعة من المركبات.

أنبوبي

الأنظمة من هذا النوع مصنوعة من مواد مسامية. يمكن أن يكون من البلاستيك أو السيراميك أو المعدن أو السيراميك المعدني. أما بالنسبة للأبعاد، فإن قطر هذا الغشاء في نماذج مختلفة يمكن أن يصل إلى عدة سنتيمترات.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكننا التمييز بين الأغشية الأنبوبية غير المتماثلة والمتماثلة. في الحالة الأولى، تكون كثافة المسام في كامل الحجم هي نفسها. وفي الحالة الثانية، يمكن أن يكون أحد الأسطح مصنوعًا من مادة أكثر كثافة. هذه هي طبقة العمل التي تبلغ عن درجة التنظيف. تسمح الأغشية المسامية الكبيرة فقط بمرور الماء النقي.

لفة المرشحات

هذا هو النظام الذي يتم فيه تركيب الغشاء على خرطوم الصرف. عندما يبدأ تدفق الماء، يتحرك السائل بشكل حلزوني. بعد ذلك، يتراكم حجمه بالكامل في خرطوم خاص ويتم تفريغه من طرفه الثاني.

التصميم ذو شكل مناسب، وجزء العمل رفيع للغاية. وهذا ضمان للأداء العالي. كما يتم تقليل خطر التلوث بشكل كبير. يمكن استخدام هذه الحلول لمجموعة متنوعة من الأغراض، بما في ذلك ترشيح مياه الصرف الصحي.

الألياف المجوفة

يمكن أيضًا تمييز مرشحات غشاء الألياف المجوفة. وهي على شكل أنابيب. يتم وضع كمية معينة في جهاز الفلتر. والنتيجة هي الحل حيث يتم زيادة سطح العمل بشكل كبير، وهو ما يكون له أفضل تأثير على الإنتاجية.

العيب هو عدم التحكم فعليًا في التدفقات على طول ألياف المرشح.

غالبًا ما يتم انسداد هذه النماذج. وبسبب هذه الميزة، لا ينبغي استخدامها لمعالجة مياه الصرف الصحي.

الأسعار

يحدد المصنعون أسعارًا مختلفة للمعدات. في معظم الحالات، تعتمد التكلفة على الأداء ودرجة التنقية. دعونا نلقي نظرة على النماذج الأكثر شعبية من مختلف الشركات المصنعة وأسعارها.

نيروكس - 1350 روبل

هذه المنتجات مناسبة لتصفية مياه الصرف الصحي. يسمح لك مرشح التناضح بالحفاظ على توازن الملح. المنتج خفيف الوزن وصغير الحجم. يمكن استخدام هذا النموذج بشكل دائم وفي الهواء الطلق. لكي يعمل النظام بشكل صحيح، من الضروري تنظيف الغشاء بشكل دوري.

"خبير أكوا" - 1450 روبل

تم تصميم هذا النموذج للعمل مع الماء من أي نوعية. يمكنك أيضًا تطبيق الفلتر على مياه الصرف الصحي. وفقا للشركة المصنعة، فإن الغشاء يسمح لك باستعادة بنية السائل. النظام سهل الاستخدام والتنظيف إذا لزم الأمر.

حلول من شركة "أكوافور"

التناضح العكسي "Aquaphor" هو نظام منزلي منتج وصغير الحجم لتنقية مياه الشرب. اختلفت سلسلة هذه المرشحات عن الأنظمة التقليدية من حيث أنها تتمتع بتصميم جميل.

النظام لديه تصميم خاص. وبالتالي، يتكون النموذج من جامع وخرطوشة قابلة للاستبدال. على عكس أنظمة التنقية بالتناضح العكسي التقليدية، فإن هذا الفلتر أسهل بكثير في الصيانة والتشغيل.

تدعي الشركة المصنعة أنها توفر موردًا عاليًا للخراطيش القابلة للاستبدال. من السهل أيضًا استبدال هذه النماذج بالمرشحات. للقيام بذلك، ما عليك سوى الضغط على الزر، وإزالة الخرطوشة وإدراج أخرى جديدة. لا يتطلب التناضح العكسي "Aquaphor" تطهيرًا مستمرًا: عند استبدال الخرطوشة، ستكون جميع الأسطح التي يمكن أن تستقر عليها البكتيريا نظيفة تمامًا. المياه النقية بعد هذه المرشحات سوف تحتوي على الأكسجين فقط. سيتم القضاء على جميع الشوائب الأخرى. جودة الترشيح عالية جدًا.

مرشحات من شركة "Ecosoft"

تنتج الشركة المصنعة الأوكرانية Ecosoft أنظمة منزلية تحت العلامة التجارية Our Water. تشمل خطوط الإنتاج أنظمة الإبريق والتدفق والتناضح العكسي. اليوم هذه الشركة ناجحة جدًا، ومنتجاتها مطلوبة وتتلقى مراجعات إيجابية.

تتيح التقنيات الفريدة التي طورها علماء من أوكرانيا تنقية المياه بشكل فعال من جميع الشوائب المعروفة اليوم تقريبًا. مرشح التناضح قادر على التعامل مع الحديد والمنغنيز والمركبات العضوية والمعادن الثقيلة. هناك طلب كبير على الحلول الجاهزة للشركة. هذه الأنظمة تجعل المياه عالية الجودة ونظيفة حقًا.

تكلفة حلول المياه لدينا مرتفعة للغاية. ومع ذلك، هذا ليس مجرد مرشح. هذه مجموعة كاملة من المعدات المصممة لتحسين حياة معظم الناس. يتم تضمين جميع المعدات اللازمة. تنتج الشركة أيضًا مرشحات بديلة لخط الإنتاج بأكمله. يجب على كل من يهتم بصحته شراء مثل هذه الأنظمة بالتأكيد. الماء هو الحياة، والمياه النظيفة هي حياة صحية وسعيدة.

التناضح العكسي

تنقية المياه عن طريق التناضح العكسي

توفر وحدات التناضح العكسي القدرة على تنقية المياه في وقت واحد من الملوثات غير العضوية (الأيونية) والعضوية القابلة للذوبان، والمركبات ذات الوزن الجزيئي العالي، والمواد الصلبة العالقة، والفيروسات، والبكتيريا وغيرها من الشوائب الضارة. نظرًا لأن تدفق الترشيح يتناسب طرديًا مع مساحة سطح الغشاء ويتناسب عكسيًا مع سمكه، عند تصميم وحدات التناضح العكسي، يجب اختيار الأغشية ذات أكبر مساحة ممكنة وأقل سمك ممكن لكل وحدة حجم للجهاز.

موثوقية المنشآت التناضح العكسييتم زيادتها عن طريق تركيب معدات احتياطية مع إمكانية استخدامها متعدد الوظائف، وتحسين عدد عناصر الغشاء في كل قسم من أقسام الجهاز، وكذلك زيادة موثوقية عناصر التصفية وتزويدها بنظام حاسوبي للبحث عن عناصر الغشاء الفاشلة و وحدات.

كقاعدة عامة، يتم استخدام التناضح العكسي في العمليات التكنولوجية لتحلية مياه البحر والمياه قليلة الملوحة، وإنتاج المياه فائقة النقاء للصناعات الصيدلانية والإلكترونية الراديوية وصناعة الأدوات، وكذلك في إنشاء أنظمة إعادة تدوير إمدادات المياه من أجل الشركات (تركيز الغشاء لمياه الغسيل وتحلية مياه الصرف الصحي النقية في الإنتاج الكلفاني وإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة). في الخارج ، تُستخدم وحدات التناضح العكسي الغشائي على نطاق واسع في الصناعة: Dow Chemical "Filmtec" و GE Osmonics و Toray و Norit و Inge و Hydranautics وما إلى ذلك. في روسيا ، لتجميع وحدات التناضح العكسي (سميت Technopark RKhTU على اسم D.I. Mendeleev ، مؤسسة الدولة الفيدرالية الوحدوية "مركز الأبحاث الذي يحمل اسم M. V. Keldysh")، كل من عناصر الألياف المدرفلة والمجوفة من الشركات المصنعة المذكورة أعلاه، بالإضافة إلى أغشية بوليمر أسيتات السليلوز العكسي المحلية (AC) والبولي أميد (PA) التي تنتجها شركة Vladipor Research and مركز التنمية تستخدم على نطاق واسع.

خصائص عناصر لفة التناضح العكسي

نموذج عنصر الغشاء	مقاس معياري	ضغط العمل، بار	سطح العمل، م 2	الانتقائية لكلوريد الصوديوم،٪	التدفق، م 3 / يوم
فيلمتيك BW30-4040	4040	16	7.2	99,0	8,3
فيلمتيك BW30-400	8040	16	37,0	99,5	40,1
هيدراناوتكس ESPA4-4040	4040	10		99,0	9,5
علم الهيدروناتكس ESPA4	8040	10		99,0	45,4
هيدراناوتكس LFC3-4040	4040	16		99,5	7,6
هيدراناوتكس LFC3	8040	16		99,6	36,0
توراي TMG10	4040	16	8,0	99,5	7,6
توراي TM720-400	8040	16	37,2	99,7	39,0
جنرال إلكتريك أوسمونيكس ديسال AG4040F	4040	13,8		99,4	8,3
جنرال إلكتريك أوسمونيكس ديسال AK4040F	4040	7		99,0	8,3
فلاديبور ERO-KN-100-1016	4040	16	-	92,0	24,0
فلاديبور ERO-KN-200-1016	8040	16	-	90,0	6,0

تطبيق محطات الجدري العكسي لمعالجة مياه الصرف الصحي لإنتاج الجلفاني

فيما يلي تقنية معالجة مياه الصرف الصحي الغلفانية باستخدام مزيج من التعويم الكهربائي والترشيح الدقيق (الترشيح الفائق) والتناضح العكسي. في المرحلة الأولى، يتم استخلاص المواد المشتتة في جهاز التعويم الكهربائي، وفي المرحلة الثانية، يتم إجراء تنقية دقيقة للمياه بالترشيح الفائق الدقيق قبل إمدادها إلى منشأة التناضح العكسي لتحلية المياه في المرحلة الثالثة (الشكل 1). إن إزالة المعادن الثقيلة والمركبات العضوية والأملاح القابلة للذوبان من الماء يجعل من الممكن الحصول على مياه نقية ذات جودة عالية جدًا، والتي يمكن استخدامها لتدوير إمدادات المياه في دورة مغلقة.

يمكن أن يحتوي الماء على كمية كبيرة من الشوائب. يتم الاحتفاظ ببعضها عن طريق المرشحات الميكانيكية ومرشحات الامتصاص، لكن المكونات الأخرى تمر عبر أنظمة التنظيف دون الاحتفاظ بها فيها. سيساعد مرشح الغشاء لتنقية المياه في التخلص من هذه الملوثات.

أرز. 1 خيار الجهاز مع مرشح الغشاء

تصنف أجهزة تنظيف الأغشية ضمن أنظمة التنظيف العميق. يتم استخدامها لتخليص الماء من العديد من المكونات الضارة.

عنصر المرشح الرئيسي لمرشح الغشاء هو غشاء مسامي مصنوع من مواد تركيبية. تختلف أحجام المسام بشكل كبير، وتعتمد درجة التنظيف على ذلك. عندما يمر الماء عبر هذا الغشاء، يتم الاحتفاظ بجميع الملوثات الأكبر من حجم المسام. الناتج هو الماء النظيف.

يحتوي مرشح الغشاء على إيجابيات وسلبيات معينة. وتشمل المزايا درجة عالية من التنقية. يمكن شرب المياه التي مرت عبر غشاء التناضح العكسي أو الترشيح الفائق دون معالجة مسبقة. تحتوي هذه الأغشية على مسام ذات أقطار صغيرة جدًا، لذلك تمر عبرها جزيئات الماء بشكل حصري تقريبًا، بينما تبقى الشوائب على الجانب الآخر.

تشمل النقاط السلبية اعتماد عملية الفلتر على ضغط الماء. كلما صغر حجم مسام الغشاء، زاد الضغط المطلوب لمرور الماء عبرها. يستهلك مرشح الغشاء كمية كبيرة من الماء. ومن المطلوب أيضًا طرد الملوثات المتبقية في البالوعة.

نظرًا لغسل الملوثات في المجاري، يلزم وجود نظام صرف. هذا يعقد عملية التثبيت.

في بعض الحالات، تشمل العيوب درجة عالية من إزالة المعادن. يخلو الماء من جميع الأملاح مما يؤثر سلباً على خصائص طعمه.

أنواع الأغشية حسب درجة التنقية

الغشاء هو سطح شبه منفذ يسمح بمرور جزيئات الماء والغازات بحرية، ولكنه يحتفظ بمواد أخرى. تتم إزالة الشوائب الكبيرة من الماء باستخدام مرشحات ميكانيكية وأنواع أخرى. يستخدم مرشح الغشاء لإزالة الجزيئات الصغيرة والشوائب الغروية.

يتم تصنيف الأغشية حسب حجم المسام:

• الترشيح الدقيق – 0.1-1 ميكرون؛
• الترشيح الفائق – 0.02-0.1 ميكرون؛
• الترشيح النانوي – 0.001-0.02 ميكرون؛
• التناضح العكسي – 0.0001-0.001 ميكرون.

يزيل عنصر غشاء الترشيح الدقيق الملوثات الغروية والدقيقة. إنها تجعل الماء عكرًا وهي عبارة عن شوائب كبيرة نسبيًا. مثل هذا الغشاء لا يحتفظ بالمواد المذابة.

أرز. 2 مستوى التنظيف بأجهزة الغشاء

يحتفظ الترشيح الفائق بالغرويات، والشوائب الجزيئية العالية، والكائنات الحية الدقيقة. فهو يساعد على إزالة العديد من الشوائب من الماء، ولكنه يحتفظ تماما بتركيبة الملح، أي. انها ليست مناسبة لتليين المياه.

تُستخدم أغشية الترشيح النانوي للتخلص من الصلابة وأيونات المعادن الثقيلة ومركبات الكلور.

يحتفظ غشاء التناضح العكسي بجميع الملوثات الموجودة في الماء.

أنواع المرشحات الغشائية حسب التصميم

تنقسم المرشحات الغشائية الموجودة إلى مجموعات وفقًا لميزات التصميم. وهي تختلف في شكل الأغشية وتأتي في الأنواع التالية.

الأجهزة ذات أغشية القرص المسطحة

أغشية القرص عبارة عن أفلام من ثلاثة أنواع. أنها تأتي دون الركيزة، أي. مصنوعة من مادة متجانسة، معززة ومدعومة. تتكون العناصر المقواة من قاعدة قماشية يتم تطبيق تركيبة مرشح مسامية عليها. البطانة هي طبقتين. تقع طبقة العمل على ركيزة مصنوعة من مادة ذات مسام كبيرة.

أرز. 3 تشغيل مرشحات القرص

عادةً ما تكون عناصر غشاء القرص المسطح عبارة عن طبقة رقيقة وهي مادة مركبة. وهي تشمل عدة طبقات تتكون من مركبات ذات طبيعة مختلفة.

المرشحات ذات العناصر الأنبوبية

أغشية المرشح الأنبوبي عبارة عن أنبوب مصنوع من مادة مسامية. يمكن أن يكون هذا من السيراميك والبلاستيك والسيراميك المعدني وبعض الخيارات الأخرى. يتراوح قطر الأنبوب من بضعة ملليمترات إلى سنتيمترين.

أرز. 4 مرشحات غشائية أنبوبية

يمكن أن يكون سمك جدار الأنابيب متماثلًا أو غير متماثل. الخيار الأول له جدران بنفس السماكة والمسامية على طول الأنبوب بالكامل. الخيار الثاني يحتوي على جزء من الجدار أكثر كثافة، مع مسام أقل، من الآخر.

يتم دفع الماء إلى أنبوب مسامي باستخدام مضخة، ويمر عبر المسام ويتم تصفيته. يتم جمع السائل المنقى في حاوية خاصة، ويتم تصريف محلول الملوثات المركز في المجاري.

مرشحات مع أغشية لفة

يتكون عنصر الفلتر الملفوف من أنبوب تصريف تُلف عليه طبقات من المواد. يتم إغلاق الغشاء على كلا الجانبين بحشيات الصرف. اتضح أنها طبقة من ثلاث طبقات يتم لفها على الأنبوب.

يدخل الماء من النهاية، ويتدفق عبر المواد ويخرج إلى أنبوب الصرف. تخرج الملوثات المذابة من الطرف الآخر لمرشح الأسطوانة.

أرز. 5 مرشحات غشاء رول

هياكل الغشاء المدرفلة لها شكل مناسب. وتتميز بطبقة عمل ذات سماكة صغيرة، مما يجعل هذا الخيار منتجًا للغاية. نادرًا ما يكون هذا النوع من السدادات الغشائية نادرًا نسبيًا.

خيارات غشاء الألياف المجوفة

تتكون هذه الأغشية من أنابيب ذات قطر صغير. تسمح لك الأبعاد المدمجة بزيادة عددها في الجهاز. ونتيجة لذلك، تزداد مساحة سطح المرشح. يعمل سطح العمل الكبير على تحسين أداء الفلتر بشكل ملحوظ.

أرز. 6 عنصر الألياف المجوفة

ونظرًا لصعوبة التحكم في تدفقات السوائل بسبب كمياتها الكبيرة، فإن غشاء الألياف المجوفة يصبح مسدودًا في كثير من الأحيان نسبيًا ويصعب تنظيفه. ولتجنب ذلك، يلزم إجراء تنظيف مسبق عالي الجودة لإزالة الملوثات الكبيرة.

ما الذي يجب مراعاته عند الاختيار؟

تعد المرشحات الغشائية أحد الخيارات الممكنة لأجهزة الترشيح فقط. هناك أجهزة أخرى تعتمد على مبادئ تشغيل مختلفة. قبل شراء الأجهزة، من الضروري تقييم طبيعة تلوث المياه. في بعض الحالات، لا يلزم استخدام أغشية سامسونج أو التناضح العكسي، وتكون مرشحات التبادل الأيوني أو الامتصاص كافية تمامًا.

إذا كان هناك حاجة إلى مرشح غشائي، فسيتم تثبيته كجزء من نظام التنظيف. لمنع انسداد المسام الصغيرة بالملوثات الكبيرة، يلزم التنظيف الأولي. تأكد من تركيب وحدة الترشيح الميكانيكية. والطريقة التالية الأكثر استخدامًا هي الامتصاص، والذي يزيل بعض الملوثات الغروية والمذابة. إن تقليل كمية الملوثات سيجعل التنظيف أسرع ويقلل من استهلاك المياه لغسل سطح الغشاء.

عند شراء مرشح غشائي، يجب عليك بالتأكيد أن تأخذ بعين الاعتبار ضغط الماء. يشار إليه في خصائص تشغيل الجهاز.

من أشهر طرق الترشيح الحديثة. البيئة الطبيعية حاليًا في حالة لا يستطيع أحد فيها التأكد مما يشربه أو يستخدمه بالفعل في الطعام.

لقد وصل استخدام المياه في جميع أنحاء العالم إلى مستوى لا يمكن عنده لمصادر المياه أن تتعافى من تلقاء نفسها. يتزايد باستمرار مستوى تلوث المياه الطبيعية ومياه الصرف الصحي.

لا يمكن للتقنيات التقليدية توفير تنقية المياه الفعالة اللازمة. يتطلب التخلص من جميع أنواع التلوث الموجودة استخدام تقنيات التصفية التي تعتبر في حد ذاتها صديقة للبيئة. وهذا يجبرنا على التحسين المستمر للتقنيات الجديدة التي تعمل على تنقية المياه الطبيعية ومياه الصرف الصحي بسرعة وكفاءة وفعالية من حيث التكلفة.

نظام تنقية المياه الغشائيةهي إلى حد بعيد التكنولوجيا الأكثر تقدما. تعتمد هذه الأنظمة على أغشية مسامية شبه منفذة يمر من خلالها تدفق المياه وينظفها من الشوائب. تعمل أنظمة الأغشية على احتجاز الملوثات وتعمل كمناخل دقيقة. يتم تركيز المواد المحتجزة غير الضرورية في تيار (مركز)، والذي لا يتراكم، ولكن يتم إزالته من النظام. يمر الماء النقي عبر الغشاء على شكل مرشح (تتخلل). كلما كانت مسام الأغشية أصغر، زادت درجة التنقية، ولكن أيضًا زاد الضغط الذي يجب تطبيقه من أجل الترشيح. تنقسم أنظمة تنقية المياه الغشائية، اعتمادًا على الضغط الناتج داخلها، إلى أنظمة ضغط منخفضة ومتوسطة وعالية. غالبًا ما تستخدم المرشحات التي تعمل عند ضغط يصل إلى 6 أجواء لتنقية المياه العذبة من جميع أنواع الشوائب. تستخدم أنظمة الضغط المتوسط ​​حتى 40 ضغط جوي لإزالة المعادن من المياه. مع ارتفاع - أكثر من 40 أجواء - لإزالة المعادن من المحاليل الملحية أو معالجة مياه الصرف الصحي.

يعتمد مبدأ تشغيل الأنظمة التقليدية على مرور الماء عبر وسط ترشيح، حيث تتراكم الملوثات في النهاية. وهذا يؤدي إلى ضرورة تجديد البيئة وتطهيرها بمحاليل خاصة أو حتى استبدالها. في القرن الثامن عشر، تم اكتشاف ظاهرة المرور التلقائي للمذيب عبر الفيلم. إذا أخذت محلولين - أقل تركيزًا وأكثر تركيزًا، وفصلتهما بفيلم، فإن المذيب من المحلول الأقل تركيزًا سينتقل إلى المحلول الأكثر تركيزًا.

وكانت هذه الظاهرة تسمى التناضح، وكان الفيلم يسمى الغشاء. في الستينيات، تم اكتشاف أنه عندما يزيد الضغط في المحلول المركز (فوق الاسموزي)، ستحدث العملية العكسية - تبدأ جزيئات المذيبات في الانتقال من المحلول المركز إلى المخفف. وهكذا بدأ استخدام ظاهرة التناضح العكسي لتنقية وتحلية المياه في الغواصات. يمكن تعديل درجة التنقية باستخدام مرشحات غشائية ذات مسام بأقطار مختلفة. تعمل أغشية الترشيح الفائق على إزالة الكائنات الحية الدقيقة والمركبات العضوية والجزيئات الغروية، وتزيل أغشية التناضح العكسي ما يصل إلى 97-99٪ من جميع الشوائب، مما يسمح نظريًا بمرور جزيئات الماء فقط.

تُستخدم أنظمة تنقية الأغشية بنشاط في إنتاج المواد الغذائية والأدوية والإلكترونيات وما إلى ذلك. وتتيح التطورات الحديثة تقليل تكلفتها بشكل كبير، مما يجعل من الممكن استخدامها في الحياة اليومية لتصفية مياه الشرب. لقد قمت ببناء قصر به حمام ومسبح - فلا تدخر المال لتنقية المياه لهم. المياه الزرقاء لحمامك الخاص لن يكون لها تأثير ضار على الجلد، وسيبدو حمام السباحة الضخم جذابًا.

نظام تنقية المياه الغشائيةلديها عدد من المزايا: عدم تراكم التلوث، والود البيئي، وسهولة التشغيل، وصغر الحجم ودرجة عالية من الأتمتة. يتيح لك هذا النظام الحصول على مياه نقية بشكل خاص بدون شوائب. وتعتمد مدة الخدمة على تركيبة مصدر المياه. أملاح الصلابة والحديد المذاب والمركبات العضوية لها تأثير ضار عليها. سوف يستمر الفلتر لفترة أطول إذا تم تصنيعه، وفي النهاية سيكلف أقل من استبدال الخراطيش بشكل متكرر.

لقد تطور نظام إمدادات المياه الحالي وتحسن بشكل ملحوظ، حيث أصبح لدى الشخص الفرصة لإنشاء مجمع آلي بالكامل دون إنفاق مبلغ كبير عليه. ولسوء الحظ، لم تتحسن نوعية المياه، بل أصبحت أسوأ. وهذا يتطلب استخدام مرشحات خاصة، والتي يجب أن تكون موجودة في كل منزل. الأكثر شيوعًا هي المرشحات الغشائية، وهي ذات كفاءة عالية، فهي تسمح بتنقية المياه على المستوى الجزيئي. لفهم مزايا هذه الآلية بشكل أفضل، عليك التعرف عليها بشكل أفضل.

السمات المميزة

ويعتقد أن هذه المرشحات توفر طريقة بدائية لتنقية المياه. يتم استخدامها لتنقية السوائل، وخاصة الماء، من المواد الضارة المختلفة.

العنصر الرئيسي المسؤول عن الترشيح هو الغشاء.يمكن أن تختلف أحجام مسامها، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة التنظيف الذي يتم إجراؤه. تترك جميع الملوثات المياه المفلترة لأنها لا تستطيع المرور عبر الغشاء ويتم الاحتفاظ بها. ونتيجة لذلك، يحصل الشخص على الماء النقي.

غالبًا ما تُستخدم أنظمة التنقية المصنوعة باستخدام المرشحات الغشائية في الظروف المنزلية، وكذلك للحصول على أنقى مياه ممكنة تستخدم في الصناعة أو الطب. وغالباً ما تستخدم هذه الأنظمة لتحلية مياه البحر أو تنقية مياه الصرف الصحي. يمكن أيضًا استخدام النظام المعروض في حالات الطوارئ، بينما يسمح عمره التشغيلي باستخدام أغشية المسار بشكل قابل لإعادة الاستخدام.

يتم توصيل نظام التنقية بخط أنابيب تدخل من خلاله المياه إلى المنزل أو الشقة.

يتكون هذا النظام من عدة عناصر:

• مرشح يقوم بالتنظيف الأولي.
• عنصرين مع خراطيش تنظيف خاصة. الأول يحتوي على الفحم الحبيبي، والثاني يحتوي على الفحم الحجري.
• الأغشية التي يمكن أن يكون المقطع العرضي للمسام فيها مختلفًا، والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل أدناه.
• حاويات لتخزين المياه النقية.
• صمام أوتوماتيكي، وهو مطلوب لإغلاق إمدادات المياه عند امتلاء خزان التخزين بالسائل المنقى.
• خرطوشة توفر تمعدنا إضافيا للمياه.

يحدث الترشيح باستخدام تقنية معينة.ومن المهم ملاحظة أن التصميم والمحتوى قد يختلفان من مصنع لآخر حسب احتياجات الشراء، مما يؤثر بشكل مباشر على تكلفته.

ما الذي يسبب ارتفاع الطلب؟

تتميز الأنظمة قيد النظر بالكفاءة العالية. بفضل المقطع العرضي للمسام الصغيرة، يصبح الماء الذي يمر عبر الخرطوشة نظيفًا تمامًا. تعتبر المرشحات الغشائية المستخدمة لتنقية المياه مرتفعة التكلفة، وهذا هو عيبها الرئيسي، ومع ذلك، لديهم العديد من المزايا، بما في ذلك:

• الاستخدام والصيانة سهلان ولا يتطلبان الكثير من الجهد؛
• المياه النقية ذات نوعية ممتازة. ويمكن شربه مباشرة بعد الترشيح دون غليانه؛
• يسمح لك بتحقيق التمعدن المطلوب ويحتفظ بالأملاح اللازمة للإنسان؛
• هناك نماذج معينة من المرشحات المعنية والتي يمكن استخدامها عندما لا يكون من الممكن توصيل الجهاز بخط الأنابيب.

الأنظمة التي يتم تركيبها لتنقية مياه الصرف الصحي تجعل السائل الملوث آمنًا للبشر. ويمكن بسهولة بعد ذلك سكبه على الأرض. العيب الواضح لهذا الجهاز هو الحاجة إلى استبدال متكرر إلى حد ما للغشاء وبعض عناصر المرشح، والتي عادة لا تدوم أكثر من 3 أشهر. وهذا ليس عيبًا كبيرًا، نظرًا لأن جميع أنواع المرشحات الموجودة اليوم تقريبًا تتطلب مثل هذا الاستبدال المتكرر.

أصناف

وينبغي النظر في جميع أنواع الأغشية الموجودة وفقا لمعايير مختلفة.

حسب مستوى التنظيف

يمكن أن يمر الماء أو الغاز بسهولة عبر الغشاء، ومع ذلك، سيتم الاحتفاظ بالجزيئات الأخرى. تتم إزالة الشوائب الكبيرة من الماء باستخدام مرشحات ميكانيكية وأنواع أخرى. يستخدم الترشيح الغشائي لإزالة الجزيئات الصغيرة.

بناءً على أحجام المسام، يمكن تمييز الأنواع التالية (يتم عرض أحجام المسام بالميكرون):

• الجزئي (0.1-1)، فائقة (0.02-0.1)، الترشيح النانوي (0.001-0.02)؛
• مع التناضح العكسي (0.0001-0.001).

يمكن لأغشية الترشيح الدقيق إزالة التلوث الكبير من الماء.تشمل هذه الفئة تلك الجسيمات التي تسبب تعكر الماء. لا يستطيع هذا الفلتر إزالة المواد التي تم إذابتها في الماء. الخيار الثاني (نظام الترشيح الفائق) قادر على الاحتفاظ بالغرويات والكائنات الحية الدقيقة المختلفة والشوائب الجزيئية العالية. يتيح لك هذا التنقية إزالة الشوائب المختلفة من الماء، ومع ذلك، فإن تكوين الملح اللازم للبشر يبقى فيه.

ولذلك، فإن مثل هذا النظام غير مناسب لتليين الماء العسر. لجعل الماء أكثر ليونة والقضاء على الصلابة، مطلوب الترشيح النانوي. النوع الأخير من الغشاء قادر على احتجاز جميع أنواع الملوثات بمختلف أحجامها.

من تصمبم

وفي هذه الحالة تختلف الأغشية عن بعضها البعض في شكلها:

• على شكل قرص.تتميز بحساسية منخفضة للضغط. يمكن استخدامه حتى ضغط عمود ماء 1000 ملم. يمكن صنعه بثلاثة إصدارات مختلفة. يمكن أن يتكون الغشاء على شكل قرص من مكون واحد، أو يكون من نسيج مسامي، أو يتكون من طبقتين (مسامية وعاملة).
• مع عناصر أنبوبية.تتضمن هذه الأغشية أنبوبًا مصنوعًا من مادة مسامية. يمكن تصنيعه من مواد مختلفة، ولكن الأكثر شيوعًا هو البلاستيك والسيراميك. يمكن أن يصل قطر هذا الأنبوب إلى عدة مليمترات أو حتى 2 سم، ويمكن أن تكون جدران الأنبوب متناظرة أو غير متماثلة. توفر الطريقة الأولى نفس السماكة والمسامية على طول الطول بالكامل، والثانية تعني أن جزءًا معينًا من الجدران أكثر كثافة ويحتوي على أزواج أقل من الآخر. يدخل الماء إلى هذا الأنبوب المسامي باستخدام مضخة. يمر عبر المسام وبالتالي يتم تطهيره. يتراكم السائل المصفى في الخزان، ويتم إرسال السائل القذر إلى المجاري.

• توالت.يشتمل نظام الترشيح هذا على أنابيب صرف ملفوفة في طبقة مرشح. في هذه الحالة، تغطي حشوات التصريف الغشاء على كلا الجانبين، مما ينتج عنه طبقة من ثلاث طبقات مثبتة على الأنبوب. تعني هذه الآلية أنه يتم توفير المياه الملوثة للنظام من جانب واحد. بعد ذلك، يمر بعملية تنقية ويتم إرساله إلى الخزان. ينقسم تدفق السوائل إلى قسمين. يمر المرء بمرحلة التنقية، والثاني يغسل الملوثات، والتي يتم إرسالها عبر الجزء النهائي إلى المجاري. يتميز هذا التصميم بالراحة، حيث توجد طبقة عمل رقيقة مما يزيد من أداء هذا الفلتر. يحدث الانسداد نادرًا جدًا.
• ألياف مجوفة، تتكون من عدة أنابيب ذات قطر صغير.وبما أنها صغيرة الحجم، يمكنك زيادة عدد هذه الأنابيب في الجهاز، مما يسمح لك بزيادة كمية المياه المفلترة. تشمل عيوب هذا النظام الانسداد المتكرر والتنظيف الصعب نسبيًا. لتجنب مثل هذه المواقف، من الضروري أولاً إجراء تنظيف عالي الجودة، والذي يمكنه إزالة الملوثات الكبيرة.

عملية

يعد نظام التنظيف الغشائي من أفضل الأنظمة، حيث أن جودة الترشيح على مستوى عالٍ. إنه قادر على إزالة الملوثات والفيروسات المختلفة من السوائل، ولكن في نفس الوقت يحتفظ بالخصائص المفيدة والعناصر الدقيقة الأساسية.

عند الخروج، يتلقى الشخص مياها طبيعية ونقية تماما، وهي كاملة بيولوجيا. فهو غني بالمعادن التي يحتاجها جسم الإنسان. يحتوي النظام على مدخل واحد يدخل من خلاله الماء إلى الفلتر للتنقية، ومخرجين، ويرجع ذلك إلى أن أحد المخرجين مخصص للمياه النظيفة والتنقية، والتي يتم إرسالها إلى خزان التخزين، ويلزم المخرج الثاني تصريف الملوثات في المجاري.

الجهاز المعني هو المنتج الأفضل والأكثر تكلفة للاستخدام المنزلي، ومع ذلك، يتم استخدام الأنظمة المعروضة أيضًا في القطاع الصناعي. ولا تحتاج مثل هذه المياه إلى معالجة إضافية، ويمكن شربها مباشرة بعد الترشيح، إذ أزال الغشاء منها جميع الفيروسات والكائنات الدقيقة والبكتيريا، كما تم الحفاظ على الأملاح اللازمة للإنسان.

تتم عملية التنظيف على 5 مراحل:

1. يحدث التنقية الأولية، والتي تحدث خلالها التنقية الميكانيكية للمياه. تعمل هذه الخطوة على التخلص من معظم الكلور المستخدم في التطهير.
2. تتم تصفية المياه من خلال أغشية التناضح العكسي، والتي بفضلها يمكن تنقيتها من الملوثات المختلفة.
3. تتراكم المياه المفلترة في خزان خاص.
4. بعد ذلك، يتم توفير السائل من خلال صنبور خاص متصل بخزان التخزين.
5. أثناء عملية توزيع المياه، يمكن إجراء تمعدن إضافي. للقيام بذلك، تحتاج إلى تثبيت خرطوشة خاصة للتمعدن، والتي من خلالها سوف تمر المياه مباشرة قبل العرض.

يمكن زيادة أداء الغشاء إذا:

• زيادة مساحة السطح المعالج.
• زيادة ضغط الدم.
• تقليل سمكها.
• زيادة درجة حرارة الماء الذي يخضع للترشيح. درجة مئوية واحدة يمكن أن تزيد التدفق بنسبة تصل إلى 3%.

اليوم، تقدم الشركات المصنعة مرشحات غشائية تعمل وفقًا لنظام مختلف.يتم تركيبها في حاوية بها مياه ملوثة ويتدفق الماء النظيف عبر أنبوب إلى حاوية أخرى. يعد هذا الخيار رائعًا للمشي لمسافات طويلة وعندما لا تكون هناك طريقة لتوصيل النظام بإمدادات المياه.

يمكن إزالة الرواسب غير العضوية من الغشاء باستخدام عوامل حمضية. يتم غسل الكتلة الحيوية والرواسب العضوية من خلال استخدام المركبات القلوية. يجب ألا تستخدم حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى إتلاف نوع الفلتر المعني.