نظام المياه منزعة

أنواع أنظمة المياه منزوعة المعادن

يُعد نظام المياه منزوعة المعادن نوعًا من محطات معالجة المياه أو الأنظمة التي تتمثل مهمتها المحددة في استخراج أو إزالة المعادن من المياه. هناك العديد من الطرق لإنتاج المياه منزوعة المعادن. يمكن القيام بذلك من خلال أي من الأنظمة أو الأساليب التالية:

• أنظمة التناضح العكسي (RO):

  هذه هي طريقة أو نظام معالجة المياه الذي يستخدم غشاء شبه نافذ لإزالة الأيونات والجزيئات والشوائب الأخرى من الماء. في نظام التناضح العكسي النموذجي، يتم استخدام الضغط لدفع الماء عبر الغشاء. ثم يترك وراءه الملوثات التي تحملها المياه. نتيجة هذه العملية هي مياه شرب نظيفة وعالية الجودة وخالية من الملوثات.

• أنظمة إزالة الأيونات الكهربائية (EDI):

  إزالة الأيونات الكهربائية هي طريقة معالجة مياه تستخدم الحقول الكهربائية لدفع حركة الأيونات. يتم تطبيق تيار كهربائي على أغشية تبادل الأيونات، مما يؤدي إلى إزالة الأيونات من الماء. نتيجة هذه العملية هي المياه ذات التوصيل المنخفض وخالية من الأملاح والمعادن الذائبة.

• أنظمة تبادل الأيونات (IX):

  هذه هي عملية معالجة المياه التي تعتمد على مبادلة (أو تبادل) الأيونات بين سائل وصلب. في هذه الحالة، يكون الصلب عادة راتنج معالجة المياه. تحدث عملية تبادل الأيونات عندما يتم مبادلة الأيونات غير المرغوب فيها في الماء بالأيونات المرغوب فيها التي يتم الاحتفاظ بها داخل الراتنج.

• التقطير متعدد التأثير (MED):

  التقطير متعدد التأثير هي طريقة معالجة مياه تتضمن تبخير الماء في اتجاه واحد متعدد المرات داخل نفس الوعاء أو المعدات. تشير "التأثيرات" في MED إلى دورات التكثيف والتبخير التي تحدث. يتم تسخين المياه المعدنية في وحدات خاصة. ثم تفقد المياه معادنها وتحول إلى بخار. ثم يتكثف البخار على الأسطح الباردة لوحدة التقطير. غالبًا ما يستخدم التقطير متعدد التأثير لإنتاج مياه عالية النقاء أو المياه منزوعة المعادن للاستخدامات الصناعية والصيدلانية.

• التقطير متعدد التأثير لفيلم السقوط (MEFFD):

  يشبه MEFFD طريقة MED، ولكنه ينفذ التقطير بنفس الطريقة ولكن باستخدام تقنية فيلم السقوط. في MEFFD، يتم توزيع المياه الساخنة على أنابيب رأسية على شكل فيلم رقيق. يجف الفيلم في النهاية ثم يتكثف. MEFFD مناسب لإنتاج المياه منزوعة المعادن في محطات الطاقة والمصافي ومرافق البتروكيماويات.

مواصفات وصيانة أنظمة المياه منزوعة المعادن

المواصفات

• قدرة المصنع

  يمكن لمصنع نظام المياه منزوعة المعادن سعة 5,000 لتر أن ينتج ما يصل إلى 5,000 لتر من المياه منزوعة المعادن يوميًا. يمكن لمصنع نظام المياه منزوعة المعادن سعة 10,000 لتر أن ينتج ما يصل إلى 10,000 لتر من المياه منزوعة المعادن يوميًا.

• عملية الإنتاج

  يقوم نظام المياه منزوعة المعادن بإزالة المعادن من الماء من خلال طريقة تبادل الأيونات أو التناضح العكسي أو التقطير.

• بارامترات التشغيل

  عادة ما يتم ضبط معلمات تشغيل نظام المياه منزوعة المعادن، مثل الضغط ومعدل التدفق ودرجة الحرارة، وفقًا لمتطلبات عملية الإنتاج. على سبيل المثال، يكون ضغط التشغيل لنظام المياه منزوعة المعادن بالتناضح العكسي عادةً بين 0.3 ميجا باسكال و 1.0 ميجا باسكال. يكون معدل التدفق عادةً بين 50LM / ساعة و 1000LM / ساعة. تكون درجة حرارة العمل بين 5 درجة مئوية و 45 درجة مئوية.

• النقاء

  يتم تحديد جودة المياه المنتجة النهائية لنظام المياه منزوعة المعادن من خلال مجموع المواد الصلبة الذائبة (TDS) أو التوصيل. عادة ما يكون TDS للمياه منزوعة المعادن أقل من 10PPM، والتوصيل عادةً أقل من 0.01μS / سم.

الصيانة

• التنظيف المنتظم

  يجب تنظيف نظام المياه منزوعة المعادن بانتظام لإزالة القشور والأوساخ في المعدات. يجب تحديد طريقة التنظيف والعامل المنظف المستخدم وفقًا لشركة تصنيع المعدات.

• استبدال المواد الاستهلاكية

  عادةً ما يحتاج نظام المياه منزوعة المعادن إلى استبدال المواد الاستهلاكية، مثل المرشحات وراتنجات تبادل الأيونات، على سبيل المثال، استبدال مرشحات الرمل وفلاتر الكربون المنشط لنظام المياه منزوعة المعادن بالتناضح العكسي كل ستة أشهر أو سنة واحدة. استبدال راتنجات تبادل الأيونات المختلطة لنظام المياه منزوعة المعادن على أساس برج تبادل الأيونات كل عام أو عامين.

• التفتيش المنتظم

  يُطلب التفتيش المنتظم لنظام المياه منزوعة المعادن لضمان عمل النظام بشكل صحيح. تحقق من ما إذا كانت مكونات النظام، مثل المضخات والصمامات ومقاييس الضغط، تعمل بشكل صحيح. راقب أيضًا معلمات تشغيل النظام للتأكد من أنها ضمن الحدود المحددة.

• حفظ السجلات

  من الضروري الاحتفاظ بسجلات تشغيل وصيانة نظام المياه منزوعة المعادن، بما في ذلك سجلات تنظيف واستبدال المعدات، وسجلات الصيانة والإصلاح، وسجلات مراقبة معلمات التشغيل. يساعد ذلك في تتبع حالة نظام المياه منزوعة المعادن ويوفر مراجع لصيانته وتحسينه.

سيناريوهات التطبيق

تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن في مجموعة متنوعة من التطبيقات عبر العديد من الصناعات والقطاعات. فيما يلي بعض سيناريوهات استخدامها الشائعة.

• العمليات الصناعية

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن في العمليات الصناعية المختلفة. تُستخدم لصنع المنتجات، والتنظيف، وتخفيف المواد، وتنفيذ العمليات في صناعات مثل النسيج والإلكترونيات والمعدنية والكيماويات وإنتاج المواد الغذائية.

• مياه تغذية الغلايات

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن لتوفير مياه تغذية الغلايات في محطات الطاقة. تساعد في منع تراكم المعادن والتآكل في الغلايات والتوربينات البخارية ومعدات محطات الطاقة الأخرى.

• الصيدلة والرعاية الصحية

  تنتج أنظمة المياه منزوعة المعادن مياهًا تلبي معايير النقاء العالية المطلوبة للأدوية والمواد الدوائية والمراهم والحُقن والتطبيقات الصحية الأخرى. تُستخدم المياه أيضًا لتنظيف الأدوات الطبية والأجهزة.

• المختبرات والبحث

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن من قبل المختبرات ومؤسسات البحث لإنتاج المياه للتجارب وإعداد العينات والإجراءات التحليلية والأجهزة. تُعتبر المياه المنتجة خالية من الشوائب التي يمكن أن تتداخل مع نتائج الاختبار أو التفاعلات.

• مستحضرات التجميل والعناية الشخصية

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن في صناعة مستحضرات التجميل والعناية الشخصية لإنتاج تركيبات مثل المستحلبات والكريمات والشامبو وغيرها من المنتجات. تضمن المياه الاتساق والاستقرار والنقاء في تركيبات مستحضرات التجميل.

• معالجة الأغذية والمشروبات

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن في صناعة الأغذية والمشروبات لتركيب المنتج والتخفيف والتطبيقات التنظيفية والشطف. تُستخدم المياه لتلبية معايير الجودة وضمان نقاء منتجات الأغذية والمشروبات.

• صناعة النفط والغاز

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن في صناعة النفط والغاز لعمليات الحفر والتحفيز الهيدروليكي وتحفيز الخزان وغيرها من التطبيقات. تساعد المياه منزوعة المعادن في تقليل قياس المعدات والتآكل.

• مياه التبريد

  تُستخدم أنظمة المياه منزوعة المعادن كمياه تبريد في العمليات الصناعية ومحطات الطاقة ومرافق البتروكيماويات. تساعد المياه منزوعة المعادن في منع التكلس والرواسب في أبراج التبريد ومبادلات الحرارة.

كيفية اختيار نظام المياه منزوعة المعادن

عند اختيار نظام المياه منزوعة المعادن، يحتاج المشترون إلى مراعاة نوع المصنع، ونوعية المياه الخام، وقدرة الإنتاج، وطريقة إزالة الغاز، ونظام التعقيم، وغيرها من العوامل.

• نوع المنشأة

  قد يكون لدى مختلف الصناعات احتياجات عنصرية مميزة. على سبيل المثال، يجب أن يلبي نظام المياه منزوعة المعادن في الصناعة الدوائية المعايير الدقيقة التي حددتها USP / IP. في المقابل، يجب أن يحتوي نظام المياه منزوعة المعادن للأغذية والمشروبات على منشأة مصممة للظروف الصحية، ولكن ليس بالضرورة أن يمتثل لمعايير الأدوية. بالإضافة إلى ذلك، قد تتطلب بعض العمليات الصناعية مياه منزوعة المعادن ذات مستويات توصيل محددة، تختلف عن تلك المستخدمة في الصناعات الدوائية أو الغذائية.

• نوعية المياه الخام

  يمكن أن تؤثر جودة المياه الخام (عادة مياه الصنبور أو مياه النهر) المتاحة في نقطة الاستخدام بشكل كبير على تصميم وتكوين نظام المياه منزوعة المعادن. على سبيل المثال، في المناطق التي تحتوي المياه الخام فيها على مستوى عالٍ للغاية من المواد الصلبة الذائبة، قد يكون من الضروري دمج مراحل معالجة إضافية، مثل الترشيح الدقيق المدمج أو التناضح العكسي، لضمان إزالة الملوثات بكفاءة.

• قدرة الإنتاج

  عند اختيار نظام المياه منزوعة المعادن، من الضروري مراعاة ليس فقط الطلب الحالي على المياه منزوعة المعادن، ولكن أيضًا المتطلبات المستقبلية المحتملة. إذا كان هناك احتمال أن يتم زيادة قدرة النظام في السنوات القادمة، فقد يكون من الأكثر فعالية من حيث التكلفة الاستثمار في نظام بمعدل إنتاج أعلى في الوقت الحالي، بدلاً من الحاجة إلى تركيب وحدة إضافية أو إعادة تجهيز الوحدة الموجودة لزيادة قدرتها في المستقبل.

• طريقة إزالة الغاز

  هناك العديد من الطرق لإزالة ثاني أكسيد الكربون (CO2) من المياه منزوعة المعادن، بما في ذلك أجهزة إزالة الغاز بالفراغ وأعمدة التقطير ومستوطنات اللوحات وغيرها. سيعتمد اختيار طريقة إزالة الغاز على عوامل مثل المساحة المتاحة على الأرض والميزانية ونوعية المياه الخام. على سبيل المثال، تميل أجهزة إزالة الغاز بالفراغ إلى أن تكون أكثر إحكاما وفعالية من حيث التكلفة، ولكنها قد لا تزيل المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) الأخرى من الماء بكفاءة. من ناحية أخرى، تُعتبر مستوطنات اللوحات أكثر ملاءمة لمعالجة كميات كبيرة من الماء، ولكنها تتطلب مساحة أرضية أكبر وميزانية أعلى.

• نظام التعقيم

  تُدمج بعض أنظمة المياه منزوعة المعادن أساليب التعقيم، مثل معقمات الأشعة فوق البنفسجية أو منتجي الكلوروفورم أو أنظمة الأوزون، لمنع نمو البكتيريا في المياه المعالجة. سيعتمد اختيار طريقة التعقيم على عوامل مثل خطر التلوث البكتيري في المياه الخام ووقت ركود المياه المعالجة وغيرها من المتطلبات المحددة للتطبيق. على سبيل المثال، إذا كانت المياه الخام عرضة لمستويات عالية من التلوث البكتيري، فقد يكون من الضروري تركيب معقم بالأشعة فوق البنفسجية أو نظام تعقيم آخر لضمان بقاء المياه المعالجة خالية من مسببات الأمراض.

أسئلة وأجوبة

س1: كيف يعمل نظام المياه منزوعة المعادن النموذجي؟

ج1: يعمل نظام المياه منزوعة المعادن النموذجي عن طريق تمرير مياه المصدر من خلال أنواع مختلفة من راتنجات تبادل الأيونات، مثل راتنجات الكاتيونات أو راتنجات الأنيونات أو راتنجات السرير المختلط. ستزيل الراتنجات الأيونات المعدنية المشحونة إيجابياً، مثل الكالسيوم والمغنيسيوم، وستستبدلها بأيونات الهيدروجين. ستزيل أيضًا الأيونات المعدنية المشحونة سلبياً، مثل الكربونات والكلوريدات، وستستبدلها بأيونات الهيدروكسيد. بعد هذه العمليات، ستصبح المياه نقية تقريبًا، حيث يتم إزالة معظم المواد الذائبة.

س2: ما هي أنواع أنظمة المياه منزوعة المعادن؟

ج2: تشمل أنظمة المياه منزوعة المعادن التناضح العكسي والتقطير وإزالة الأيونات. لكل طريقة لإنتاج المياه منزوعة المعادن مزاياها الخاصة، وهي مناسبة للتطبيقات المختلفة. على سبيل المثال، ستستخدم عملية إزالة الأيونات راتنجات تبادل الأيونات لإزالة الأيونات المعدنية من الماء. ستُعتبر أنظمة المياه منزوعة المعادن التي يتم إنتاجها أعلى من أنظمة الترشيح، وستكون المياه أكثر تفضيلاً للاستخدام في المختبرات أو الصناعة.

س3: هل نظام المياه منزوعة المعادن آمن للشرب؟

ج3: قد يعتقد بعض الناس أن شرب المياه منزوعة المعادن آمن لأنها تفتقر إلى المعادن. لكن خبراء الصحة قلقون من أن المياه منزوعة المعادن تفتقر إلى المعادن الأساسية، مثل الكالسيوم. من الأفضل استخدامه في التطبيقات الصناعية. على الرغم من وجود علاجات لإعادة المعادن إلى المياه منزوعة المعادن، إلا أن هناك طرقًا أفضل للترشيح.

س4: ما هي تطبيقات المياه منزوعة المعادن؟

ج4: تُستخدم المياه منزوعة المعادن في العديد من التطبيقات في مختلف الصناعات. تُستخدم في محطات الطاقة لإنتاج البخار، وفي الصيدلة لإنتاج الأدوية وتنظيف المعدات، وفي المختبرات كمذيب وللأغراض التحليلية، وفي التصنيع لمنع تراكم المعادن في الآلات، وفي صناعة مستحضرات التجميل كمكون في منتجات العناية الشخصية.