إعادة استخدام المياه المستصلحة

الحالة: مشروع معالجة مياه الصرف الصحي البلدي بقدرة 3000 طن يوميا في مدينة شيمن

يشير إعادة استخدام المياه المعالجة إلى استخدام مياه الصرف الصحي الناتجة أثناء عملية الإنتاج كمصدر للمياه، ومعالجتها بشكل مناسب لإزالة الشوائب المختلفة والمواد السامة والضارة وأيونات المعادن الثقيلة والملوثات الأخرى، وتطهيرها وتعقيمها قبل إعادة استخدامها. تقع مؤشرات جودة المياه المعالجة بين المستويين العلوي والسفلي. بعد المعالجة، تلبي المياه المعالجة اللوائح الوطنية ذات الصلة ويمكن استخدامها على نطاق واسع في إنتاج المؤسسات أو الحياة السكنية. تُستخدم عمومًا في الري الأخضر، وتنظيف المراحيض، وغسل السيارات، وما إلى ذلك. بالنسبة للمناطق التي تفتقر إلى موارد المياه العذبة وتفتقر بشدة إلى إمدادات المياه الحضرية، فإن اعتماد تقنية المياه المعالجة لا يمكن أن يوفر مصادر المياه فحسب، بل يجعل مياه الصرف الصحي أيضًا غير ضارة. إنها طريقة مهمة لمنع ومكافحة تلوث المياه، وهي أيضًا تقنية وعملية جديدة تركز الصين حاليًا وستركز على الترويج لها لفترة طويلة.

تعد عملية الترشيح الغشائي واحدة من العمليات المهمة لإعادة استخدام المياه المعالجة، والتي تستخدم الترشيح الفائق أو الترشيح الدقيق أو أغشية التناضح العكسي للمعالجة. وهي مناسبة للمواقف التي تحدث فيها تغيرات كبيرة في جودة المياه. تتمثل ميزة الترشيح الغشائي في أنه يتمتع بمعدل إزالة عالي من الفولاذ المقاوم للصدأ وبصمة أصغر بكثير مقارنة بالمعالجة الثانوية التقليدية.

من بينها، غشاء سيراميك كربيد السيليكون هو نوع جديد من مواد الغشاء التي يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في معالجة المياه وهي حاليًا أكثر مواد الغشاء تقدمًا. تتمثل مزاياها الرئيسية في مقاومة الأحماض والقلويات ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة والإنتاجية العالية ومقاومة التلوث وما إلى ذلك. يمكنها تحقيق الغسيل العكسي عبر الإنترنت وتدفق الغشاء المستقر.

تتضمن مزايا غشاء سيراميك كربيد السيليكون بشكل أساسي ما يلي:

• تدفق غشاء عالي: بالمقارنة مع غشاء السيراميك الألومينا والغشاء العضوي، فإن غشاء السيراميك كربيد السيليكون يتمتع بقدرة أكبر على امتصاص الماء ومسامية أعلى، مما يسمح للتدفق لكل وحدة مساحة من غشاء السيراميك كربيد السيليكون بالوصول إلى 3-5 مرة من غشاء السيراميك الألومينا و5-10 مرة من الغشاء العضوي.
• أداء فصل فعال: يمكن لغشاء سيراميك كربيد السيليكون فصل الجسيمات العالقة وقطرات الزيت في الماء بكفاءة دون التأثر بجودة إمدادات المياه، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتحسين كفاءة معالجة المياه وجودتها.
• سهولة التنظيف: نظرًا للبيئة الكهربائية السلبية على سطح الأغشية الخزفية المصنوعة من كربيد السيليكون، فهي أكثر مقاومة للتلوث، ومع المسامية العالية، يمكن للغسيل العكسي إزالة الملوثات من سطح الغشاء بسهولة أكبر. وهذا يجعل أعمال الصيانة والتنظيف أسهل في الاستخدام الفعلي، مما يساعد على إطالة عمر خدمة الغشاء.
• فعالية التكلفة: أولاً، من منظور الاستثمار الأولي، قد تتطلب أغشية سيراميك كربيد السيليكون استثمارات أولية أعلى، ولكن مثل هذه الاستثمارات قد تدر عوائد في العمليات طويلة الأجل من خلال أدائها الفعال. ثانيًا، من حيث تكاليف التشغيل، نظرًا للمادة الخاصة وعملية التصنيع لغشاء سيراميك كربيد السيليكون، فإنه يتمتع بقدرة ممتازة على مكافحة التلوث وخصائص التنظيف الذاتي. وهذا يعني أنه أثناء التشغيل، يمكن لغشاء سيراميك كربيد السيليكون الحفاظ على تدفق مرتفع لفترة أطول من الوقت دون الحاجة إلى الغسيل العكسي المتكرر. لذلك، تكون دورة الغسيل العكسي لأغشية سيراميك كربيد السيليكون أطول عادةً، مما يمكن أن يقلل من تكرار الغسيل العكسي واستهلاك الطاقة واستهلاك المواد الكيميائية، مما يساعد على تقليل تكاليف التشغيل الإجمالية. نظرًا لاستقرارها الكيميائي الممتاز وقدرتها على مكافحة التلوث، يمكن لأغشية سيراميك كربيد السيليكون الحفاظ على تدفق مرتفع وفقدان ضغط منخفض أثناء التشغيل. وهذا يعني أنه تحت نفس سعة المعالجة، تكون القوة الدافعة المطلوبة لغشاء سيراميك كربيد السيليكون (مثل طاقة الضخ) صغيرة نسبيًا، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة. ثالثًا، من حيث تكاليف الصيانة، تتمتع الأغشية الخزفية المصنوعة من كربيد السيليكون بقدرات تنظيف قوية، مما يعني أن تكاليف تنظيف وصيانة الأغشية منخفضة نسبيًا أثناء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي عمرها التشغيلي الأطول أيضًا إلى تقليل تكرار استبدال الغشاء، مما يقلل من تكاليف الصيانة بشكل أكبر. لذلك، من منظور تكلفة دورة الحياة، على الرغم من أن الأغشية الخزفية المصنوعة من كربيد السيليكون لها استثمار أولي أعلى، فإن عمرها الطويل وأدائها عالي الكفاءة يجعل فعاليتها من حيث التكلفة أفضل من الأغشية الخزفية المصنوعة من الألومينا والأغشية العضوية طوال دورة الحياة بأكملها.

باختصار، تعد معالجة وإعادة استخدام المياه المعالجة طريقة منخفضة الكربون وصديقة للبيئة واقتصادية لاستغلال موارد المياه، والتي يمكن أن تخفف بشكل كبير من مشكلة نقص المياه الحالية وتضع أساسًا متينًا للتنمية المستدامة. غشاء سيراميك كربيد السيليكون، باعتباره أحد أكثر مواد الغشاء تقدمًا، يتمتع بآفاق تطوير كبيرة ومساحة استخدام في مجال إعادة استخدام المياه المعالجة.