دليل الاختيار الاحترافي للمرشحات الأمنية في أنظمة معالجة الأغشية (II)

استنادًا إلى خصائص جودة المياه لسيناريوهات معالجة الأغشية المختلفة، يتم توفير حلول الاختيار المستهدفة، والتي تتماشى مع الحالات الهندسية الصناعية الفعلية، وتجنب الاختيار الأعمى.

(I) المعالجة الغشائية المتقدمة لمياه الصرف الصحي للماشية (على سبيل المثال، إعادة استخدام التناضح العكسي لمياه الصرف الصحي للخنازير)

• جودة المياه المؤثرة: SS=5~10 مجم/لتر، العكارة=1~3 NTU، الرقم الهيدروجيني=6.5~8.0، محتوى الكلوريد=1000~3000 مجم/لتر؛

• نظام الغشاء: غشاء التناضح العكسي RO (سعة الإنتاج 10~50 متر مكعب/ساعة)؛

• نظام الاختيار:
- خرطوشة الفلتر: خرطوشة فلتر PP مقاس 20-بوصة، دقة ترشيح 3 ميكرومتر، معدل تدفق مقدر فردي 1.5~2.0 م³/ساعة، يتم حساب كمية خرطوشة الفلتر على أساس معدل التدفق؛
- الغلاف: غلاف من الألياف الزجاجية FRP، معدل ضغط 1.0 ميجا باسكال، تركيب رأسي، مدخل سفلي، مخرج علوي، مجهز بمقياس ضغط تفاضلي، منفذ صرف، وفتحة تهوية؛
- الملحق: إذا كان SS المؤثر مرتفعًا، أضف خرطوشة فلتر مسبقة بحجم 10 ميكرومتر (ترشيح بمرحلتين-) لإطالة عمر خرطوشة الفلتر الأساسية.

(II) إزالة الكبريت من محطة توليد الكهرباء، معالجة الأغشية المركزة للمياه العادمة (تركيز RO)

• جودة المياه المؤثرة: SS=3~8 مجم/لتر، العكارة=1~2 NTU، الرقم الهيدروجيني=7.5~9.0، محتوى أيون الكلوريد=3000~8000 مجم/لتر، شديد التآكل؛

• نظام الغشاء: غشاء RO عالي الضغط - (ضغط التشغيل 0.8~1.2 ميجا باسكال)؛

• نظام الاختيار: - خرطوشة الفلتر: خرطوشة فلتر PP مطوية مقاس 20- بوصة، دقة ترشيح تبلغ 3 ميكرومتر، مقاومة قوية للتآكل، قدرة عالية على الاحتفاظ بالأوساخ. - الغلاف: غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، معدل ضغط 1.6 ميجا باسكال، تركيب رأسي، مجهز بجهاز تثبيت خرطوشة الفلتر لمنع ارتخاء خرطوشة الفلتر تحت الضغط العالي؛ - ملحق: يجب معالجة الهيكل بإجراءات مضادة للتآكل، ويجب فحص فرق ضغط خرطوشة الفلتر بانتظام واستبداله في الوقت المناسب.

(III) معالجة غشاء إعادة استخدام مياه الصرف الصحي البلدية (نظام الغشاء المزدوج UF+RO)

• جودة المياه المؤثرة: SS=1~5mg/L، التعكر أقل من أو يساوي 1NTU، الرقم الهيدروجيني =6.5~8.5، جودة مياه مستقرة نسبيًا؛

• نظام الغشاء: غشاء ترشيح فائق UF (مرشح أولي-) + غشاء تناضح عكسي RO (مرشح لاحق-)، قدرة إنتاجية 50~100 متر مكعب/ساعة؛

• نظام الاختيار: - الفلتر المسبق بغشاء UF -: خرطوشة الفلتر المصهور PP مقاس 20-بوصة-}، دقة الترشيح 10 ميكرومتر، مادة الغلاف FRP، معدل الضغط 0.6 ميجا باسكال؛ - الفلتر المسبق لغشاء RO -: خرطوشة فلتر PP مطوية مقاس 20 بوصة، دقة الترشيح 3μm، مادة الغلاف FRP، تصنيف الضغط 1.0MPa، وحدات متعددة بالتوازي؛ - الملحق: مزود بجهاز لتصريف مياه الصرف الصحي آلياً لتقليل عبء أعمال الصيانة.

(رابعا) معالجة أغشية مياه الشرب (تحضير المياه النقية RO)

• جودة المياه المتدفقة: SS أقل من أو يساوي 1 ملجم/لتر، التعكر أقل من أو يساوي 0.5 NTU، الرقم الهيدروجيني=6.5~7.5، خالي من المعادن الثقيلة والرائحة؛

• نظام الغشاء: غشاء التناضح العكسي RO، قدرة إنتاج الماء 5~20 متر مكعب/ساعة؛

• نظام الاختيار:
- خرطوشة الفلتر: خرطوشة فلتر مطوية PTFE مقاس 20 بوصة، دقة ترشيح 1 ميكرومتر، بدون ترشيح، بدون رائحة، تلبي معايير مياه الشرب؛
- الغلاف: غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، معدل ضغط 1.0 ميجا باسكال، تركيب رأسي، إغلاق جيد لتجنب التلوث الثانوي؛
- الملحق: استبدل خراطيش الفلتر بانتظام، وقم بغسل الفلتر بعد الاستبدال للتأكد من أن النفايات السائلة تفي بالمعايير.

(I) الاحتياطات العملية (ضمان الاختيار الفعال وتجنب الفشل التشغيلي)

دورة استبدال خرطوشة الفلتر: بناءً على فرق الضغط، يجب استبدال خرطوشة الفلتر عندما يصل فرق الضغط إلى 0.1~0.15MPa. يُحظر تمامًا التشغيل مع فرق الضغط الزائد (وإلا، سيحدث تلف في خرطوشة الفلتر ودخول الشوائب إلى نظام الغشاء). في ظل جودة المياه العادية، تتراوح دورة الاستبدال لخراطيش الفلتر المنفوخة المصهور PP من 7 إلى 15 يومًا، وبالنسبة لخراطيش الفلتر المطوية، تتراوح من 15 إلى 30 يومًا.

متطلبات التثبيت: يجب تركيب مرشح الأمان قبل مضخة الضغط العالي-، على مسافة أكبر من أو تساوي 1 متر من مضخة الضغط العالي-لتجنب تأثير الماء عالي الضغط- على خرطوشة الفلتر. تأكد من الختم الجيد أثناء التثبيت لمنع تسرب الماء والهواء. يجب تهوية فتحة التهوية بانتظام لمنع انسداد الهواء مما يؤدي إلى الترشيح غير المتساوي.

تنسيق المعالجة المسبقة: يعتمد تأثير الترشيح لمرشح الأمان على المعالجة المسبقة. من الضروري التأكد من أن النفايات السائلة بعد ترشيح رمل الكوارتز وترسيب التخثر أقل من أو تساوي 5 ملجم / لتر؛ وإلا، سيحدث انسداد متكرر في خرطوشة الفلتر، مما يزيد من تكاليف الصيانة. الصيانة والإدارة: قم بتنظيف غلاف الفلتر بانتظام لإزالة الشوائب المترسبة على الجدار الداخلي؛ يجب إغلاق خراطيش الفلتر الاحتياطية وتخزينها لتجنب الرطوبة والتلوث؛ يجب عدم خلط خراطيش الفلتر المكونة من مواد مختلفة لتجنب تعارض المواد الذي قد يؤدي إلى الترشيح.

(II) المفاهيم الخاطئة الشائعة (الأخطاء الشائعة في الصناعة، تجنب مخاطر الاختيار)

• المفهوم الخاطئ 1: السعي بشكل أعمى إلى استخدام خراطيش مرشحات عالية الدقة-. العواقب: خراطيش الفلتر عرضة للانسداد، مما يزيد من تكرار الاستبدال وتكاليف الصيانة؛ النهج الصحيح: حدد الخراطيش بناءً على حجم مسام نظام الغشاء، باتباع مبدأ "الملاءمة المناسبة، لا تسعى بشكل أعمى إلى الدقة العالية".

• المفهوم الخاطئ 2: مادة خرطوشة الفلتر غير متوافقة مع جودة المياه. العواقب: تآكل وتلف خرطوشة الفلتر، ودخول الشوائب إلى نظام الغشاء، مما يؤدي إلى خدوش الغشاء وانسداده؛ الأسلوب الصحيح: حدد مواد خرطوشة الفلتر المقاومة للتآكل - استنادًا إلى محتوى الرقم الهيدروجيني وأيونات الكلوريد للسائل المؤثر (على سبيل المثال، استخدم خراطيش الفلتر المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L لمستويات أيونات الكلوريد العالية).

• المفهوم الخاطئ 3: حسابات كمية خرطوشة الفلتر لا تتضمن هامش أمان. العواقب: عندما يتقلب التدفق، يصبح حمل عنصر الفلتر مرتفعًا جدًا، مما يقلل من كفاءة الترشيح. الممارسة الصحيحة: احسب عدد عناصر المرشح على أساس 1.2 مرة من معدل التدفق التصميمي، واحتفظ بعناصر المرشح الاحتياطية.

• المفهوم الخاطئ 4: معدل ضغط المبيت أقل من ضغط تشغيل نظام الغشاء. النتيجة: يشكل تسرب الضغط الزائد للمبيت خطراً على السلامة. الممارسة الصحيحة: يجب أن يكون معدل ضغط المبيت أكبر من أو يساوي 1.25 مرة من ضغط تشغيل نظام الغشاء.

• المفهوم الخاطئ 5: إهمال تصريف وتهوية الفلتر الأمني. النتيجة: تتراكم الشوائب ويؤدي انسداد الهواء إلى ترشيح غير متساوٍ وتحميل زائد لبعض عناصر الفلتر. الممارسة الصحيحة: قم بتصريف الفلتر وتهويته بانتظام لضمان التشغيل الطبيعي.

الحالة 1: نظام إعادة تدوير مياه الصرف الصحي بالتناضح العكسي لمزرعة الخنازير على نطاق واسع (سعة الإنتاج 30 متر مكعب/ساعة)

• جودة المياه المؤثرة: SS=8ملجم/لتر، العكارة=2NTU، الرقم الهيدروجيني=7.0~7.5، محتوى أيون الكلوريد=2000ملجم/لتر؛

• مخطط الاختيار: مرشح الأمان يستخدم مبيت FRP (φ400mm، معدل الضغط 1.0MPa)، التثبيت الرأسي، المدخل السفلي، المخرج العلوي؛ يستخدم عنصر المرشح 20- عنصر مرشح PP منتفخ بالذوبان (دقة الترشيح 3μm)، وتدفق مقدر لعنصر واحد 1.5 متر مكعب/ساعة، وكمية عنصر المرشح المحسوبة=30÷1.5×1.2=24 عنصر، الاختيار الفعلي لـ 24 عنصرًا؛ مجهزة بمقياس الضغط التفاضلي، ومخرج الصرف، ومخرج التنفيس.

• النتائج التشغيلية: تتراوح دورة استبدال خرطوشة الفلتر من 10 إلى 12 يومًا. الضغط التفاضلي مستقر عند 0.05-0.08 ميجا باسكال. تشغيل غشاء RO مستقر، وتم تمديد دورة التنظيف إلى 3 أشهر، ولم تحدث أي خدوش أو مشكلات في الغشاء، والمياه المنتجة تلبي معايير إعادة الاستخدام.

الحالة 2: نظام تركيز التناضح العكسي لإزالة الكبريت من مياه الصرف الصحي المركزة في محطة توليد الكهرباء (القدرة الإنتاجية 40 م3/ساعة)

• جودة المياه المؤثرة: SS=6 ملجم/لتر، العكارة=1.5 NTU، الرقم الهيدروجيني=8.0~8.5، محتوى أيون الكلوريد=6000 ملجم/لتر؛

• نظام الاختيار: يستخدم مرشح الأمان غطاء من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L (φ500mm، تصنيف الضغط 1.6 ميجا باسكال)، التثبيت الرأسي. تستخدم خرطوشة الفلتر خراطيش فلتر مطوية PP مقاس 20 بوصة (دقة الترشيح 3 ميكرومتر)، معدل التدفق المقدر لخرطوشة واحدة 2.0 م³/ساعة، العدد المحسوب لخراطيش الفلتر=40 ÷ 2.0 × 1.2=24 خراطيش، الاختيار الفعلي لـ 24 خرطوشة؛ مجهزة بجهاز ضغط خرطوشة الفلتر وجهاز التدفق العكسي التلقائي.

• النتائج التشغيلية: تتراوح دورة استبدال خرطوشة الفلتر من 15 إلى 20 يومًا. الضغط التفاضلي مستقر عند 0.06-0.09 ميجا باسكال. ضغط تشغيل غشاء RO مستقر، وتركيز التركيز يلبي المعايير، ولم يلاحظ أي تآكل أو خدوش في الغشاء.

المنطق الأساسي لاختيار مرشح الأمان لمعالجة الغشاء هو "الملاءمة لنظام الغشاء، والملاءمة لنوعية المياه المؤثرة، والملاءمة لظروف التشغيل." ليست هناك حاجة لمتابعة-التكوينات المتطورة؛ يجب أن يكون التركيز على "المطابقة الدقيقة والاستقرار والموثوقية والتشغيل والصيانة المريحة."

يجب أن يتبع الاختيار ثلاث خطوات أساسية: أولا، توضيح نوعية المياه المؤثرة، ومعلمات نظام الغشاء، وظروف التشغيل؛ ثم، تحديد خرطوشة الفلتر (الدقة، المادة، المواصفات)، والإسكان (المادة، تصنيف الضغط، الهيكل)، والمواصفات (عدد خراطيش الفلتر، قطر الفلتر)؛ وأخيرًا، قم بتحسين التحديد استنادًا إلى السيناريو المحدد، وتجنب المخاطر الشائعة.

لا يؤدي الاختيار الصحيح إلى حماية عناصر الغشاء بشكل فعال وإطالة عمر الغشاء فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف التشغيل والصيانة ويضمن التشغيل المستقر لنظام الغشاء. إنها خطوة حاسمة في التنفيذ الناجح لمشاريع معالجة الأغشية وتتطلب تعديلات مرنة بناءً على الظروف الهندسية الفعلية، وتجنب التطبيق الأعمى للحلول القياسية.