( التناضح القسري التناضح الأمامي ، أو FO) هو تقنية غشاء ناشئة تقدم سلسلة من الخصائص المفيدة فيما يتعلق بالتناضح العكسي. على الرغم من تقديمها حاليًا كتقنية تكميلية ، إلا أنها تتمتع بإسقاط كافٍ لتصبح الخيار المرجعي في العديد من التطبيقات.
على المستوى الصناعي ، يعتمد التناضح القسري على الظاهرة الطبيعية التي يتدفق فيها المذيب من منطقة ذات ضغط تناضحي منخفض ، عبر غشاء شبه نافذ ، إلى منطقة أخرى ذات ضغط تناضحي مرتفع. تحدث هذه الظاهرة باستمرار في الطبيعة ، في النباتات ، في الأشجار ، في البكتيريا ، في الخلايا الحيوانية ، إلخ.
التناضح القسري هو عملية يتم من خلالها إنتاج مياه عالية الجودة من دفق مائي بدرجة تلوث أكبر أو أقل ، باستخدام غشاء شبه منفذ ومحلول ذو ضغط تناضحي مرتفع. يتم استهلاك القليل جدًا من الطاقة في هذه العملية ، حيث يتم إجراؤها تحت ضغوط منخفضة جدًا وفي درجة حرارة الغرفة ، وهذه واحدة من أبرز المزايا.
لاستغلال الظاهرة الطبيعية في التطبيقات الخرسانية ، يمكن استخدام سائلين بضغوط تناضحية مختلفة بحيث ، على سبيل المثال ، يتدفق الماء النقي من محلول مياه البحر عبر الغشاء لتخفيف المحلول بضغط تناضحي أعلى. من المهم ملاحظة أن هذه الظاهرة الطبيعية تحدث في درجة حرارة الغرفة ودون الحاجة إلى ممارسة ضغط كبير. الطاقة الخارجية الوحيدة المطلوبة هي تلك المطلوبة للتغلب على مقاومة الاحتكاك على جانبي الغشاء (عادةً 2-3 بار). يُعرف محلول الضغط الأسموزي المرتفع باسم “عامل تناضحي” (محلول السحب باللغة الإنجليزية) ويجب أن يكون سهلًا وآمنًا في التعامل معه ، وسهل التحضير ، وسهل الفصل عن المنتج النهائي (مياه عالية الجودة بشكل عام).
بالمقارنة مع نظام التناضح العكسي التقليدي ، فإن التناضح القسري لديه قائمة طويلة من المزايا. يكمن السبب الرئيسي في حقيقة أن التناضح القسري يتم عند ضغوط منخفضة ، مع ما يترتب على ذلك من وفورات في الطاقة التي يمثلها هذا. وبالمثل ، فإن أغشية التناضح القسري أكثر مقاومة للقاذورات وتتحمل الكلور بشكل أفضل ، لذا فإن التنظيف أقل ضرورة وأكثر فاعلية ، وبالتالي إطالة العمر الإنتاجي للأغشية. ومع ذلك ، لا ينتج التناضح القسري مياه عالية الجودة مناسبة للاستخدام في مرحلة واحدة ، لأنه بعد مرحلة التناضح القسري ، يتم خلط الماء مع العامل التناضحي ويلزم وجود مرحلة ثانية لفصل العامل التناضحي.من المياه المنتجة. في المرحلة الثانية ، يتم تجديد العامل التناضحي بينما يتم إنتاج مياه عالية الجودة (الشكل 1).
ترتبط العمليتان ، التناضح القسري وتجديد العامل التناضحي ، بإعادة تدوير محلول العامل التناضحي ، الذي يحتوي على ضغط تناضحي أعلى من ضغط الطعام. يسمح العامل التناضحي المركز بتدفق الماء النقي من محلول التغذية. نتيجة لذلك ، يتم تخفيف العامل التناضحي بتدفق الماء النقي عبر الغشاء. ثم يتم تركيز العامل التناضحي المخفف عن طريق فصله عن الماء النقي في نظام التجديد. يعد الجمع بين تشغيل النظامين معلمة رئيسية في تصميم النظام بحيث يكون تشغيل الكل بسيطًا وقويًا وموثوقًا.
فيما يلي أهم مزايا التناضح القسري فيما يتعلق بالتناضح العكسي التقليدي:
- استهلاك أقل للطاقة ، خاصة في حالة المحاليل ذات الضغط الأسموزي العالي.
- نزعة منخفضة لقاذورات الغشاء.
- تنظيف أسهل وأكثر فعالية للغشاء.
- عمر أطول للغشاء.
- انخفاض تكاليف التشغيل.
يمكن استخدام التناضح القسري في مجموعة متنوعة من التطبيقات الممكنة ، لأنه يسمح بمعالجة المياه البحرية والمياه المالحة ، والمياه بالأملاح المعدنية والمعادن ، والنفايات السائلة ذات الأحمال العضوية العالية والنفايات السائلة بالسيليكا ، من بين أنواع أخرى من النفايات السائلة. جدير بالذكر أن ما يلي:
- إنتاج المياه في المناطق التي تعاني من شح.
- معالجة النفايات السائلة عندما تتطلب اللوائح إعادة الاستخدام.
- تنفيذ نظام التفريغ الصفري.
- معالجة النفايات السائلة المعقدة التي يصعب معالجتها بالتقنيات التقليدية.
- بديل قابل للتطبيق عندما يكون مطلوبًا لتقليل استهلاك الطاقة.
وبالتالي ، فإن التناضح القسري هو تقنية ناشئة ، قابلة للتطبيق وموثوق بها تمامًا ، والتي يتم تقديمها كمنافس واضح للتناضح العكسي التقليدي وتقنيات الفصل الأخرى. كملخص ، التناضح القسري:
- إنها عملية بديلة للتناضح العكسي ، حيث يتم تقليل الطاقة وتقليل نسبة الرفض الناتجة.
- إنها تقنية يتم تقديمها كبديل ناشئ لعمليات التبخر الحراري التقليدية.
- يسمح لمجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة.
- إنها تقنية ناشئة سيستمر تطويرها وسيتم الحصول على عوائد أفضل.
- يقلل من تكاليف الاستثمار والتشغيل في تطبيقات التفريغ الصفري مقارنة بالتقنيات الأخرى.
- ستعمل التحسينات القادمة على تقليل احتياجات المعالجة المسبقة وزيادة كفاءتها.
تجعل Condorchem Envitech تصميم وتنفيذ أنظمة التناضح القسري المثلى متاحة لعملائها. على وجه التحديد ، لديها ثلاثة خيارات علاجية باستخدام هذه التقنية ، حيث يكون العامل التناضحي هو محلول حراري ، قادر على تلبية احتياجات العملاء المتنوعين للغاية. الخيارات التكنولوجية هي التالية:
الخيار 1
- ركز الحل على الغشاء.
- استرداد مرتفع للمياه ، حتى في حالة النفايات السائلة التي تلوث الغشاء بشكل كبير.
- معالجة النفايات السائلة بالسيليكا والتلوث العضوي والمعادن.
الخيار 2
- تعتبر التكنولوجيا الرائد في التناضح القسري.
- أقصى قدر من استعادة المياه عالية الجودة.
- معالجة المحاليل الملحية حتى 250.000 جزء في المليون من إجمالي المواد الصلبة الذائبة.
الخيار 3
- استعادة كاملة للمياه. حل تفريغ صفر.
- الجمع بين تقنية MBC والمبلورات.
- تحسين الكفاءة فيما يتعلق بعمليات التبخر متعددة التأثيرات.