مختلف تقنيات ترشيح المياه الحديثة

التقنيات الحديثة في ترشيح المياه الماء تقنية النانو الميكرون الالترا التناصح العكسي

المعالجة الأولية الحديثة للمياه وهي العملية التي يتم فيها معالجة المياه عن طريق استخدام تنقيات حديثة (وتعتمد على الأغشية بشكل أساسي) من دون اللجوء إلى المعالجات الكيميائية (مع الملاحظة أنه يتم إضافة بعض المواد لتسريع العملية).. والغرض منها هو ازالة جزء كبير من المواد العالقة بالمياه كذرات التراب والبكتيريا.

هناك عدة مرشحات مستخدمة وتختلف باختلاف حجم الثغور ونوعية المرشح المستخدم. ويعتمد مبدأ الترشيح على فارق الضغط المتواجد بين المياه ذات العوالق والمياه المصفاة. وتاريخها يرجع إلى 1960 عندما تم قبولها في عالم الصناعة. وحاليا يتم تقسيم المرشحات والتفريق بينهم مقارنة بين حجم الثغور المتواجدة في المرشح، وتنقسم إلى التالي:

1.              مرشح الميكرون (Microfiltration)

ترشيح المياه بتقنية الميكرون

مرشحات الميكرون تتكون عادة من مواد تعرف بالمكوثر العضوي كمتعدد الإيثيلين ومتعدد الايثر الكبريتي (polyether sulfone) وغيرها. وأيضا قد يتم تصنيعها من مواد غير عضوية كالسيراميك والزجاج والمعادن (وهذا النوع تحت البحث والتطوير

ينقسم الترشيح بهذه التقنية إلى قسمين وهما:

النهاية المسدودة: وهنا يتم مرور السائل المراد ترشيحه بشكل عمودي مع المشرح، وهو الطريقة الأكثر استخداما في الحياة العملية وذلك لأنه يجبر المرشح على تصفية جميع المياه، ولكن تراكم المواد عليه يكون بشكل أسرع فيتطلب غسلا بشكل أكثر وعناية مستمرة، كما أنه يلزم استخدام الغسيل بالمواد الكيميائية بشكل أكثر من الطريقة الأخرى. من مزاياه أنه يتطلب طاقة أقل وطريقة عمله أسهل من نظيره [4] [5] [6].

.        الترشيح عبر التدفق: وهنا يتم مرور السائل المراد ترشيحه بشكل مواز للمرشح، على الرغم من أن استهلاك الطاقة أكبر إلا أن معدل انسداد المرشح أكبر من نظيره وأنه يمكن تحويله إلى النهاية المسدودة عند اغلاق الصمام الذي يتحكم بالرجيع

2.              مرشح الألترا (Ultrafiltration)

ترشيح المياه بتقنية الالترا

         مرشحات والألترا تتكون عادة من مواد تعرف بالمكوثر العضوي كمتعدد الإيثيلين ومتعدد الايثر الكبريتي (polyether sulfone) وغيرها. وأيضا قد يتم تصنيعها من مواد غير عضوية كالسيراميك والزجاج والمعادن (وهذا النوع تحت البحث والتطوير انظرمجالات البحث والتطوير).

وينقسم المكوثر العضوي إلى مجموعتين وهما المكوثر العضوي الماص للمياه والمكوثر العضوي الطارد للمياه [6]

3       مرشح النانو  (Nanofiltration)

        

ترشيح المياه بتقنية النانو

وتقنية النانو أو تقنية المنمنمات، هي دراسة ابتكار تقنيات ووسائل جديدة تقاس أبعادها بالنانومتر، وهو جزء من الألف من الميكرومتر أي جزء من المليون من الميليمتر.

وتستطيع تكنولوجيا الجزيئات المتناهية الصغر، أن تساهم في إنشاء أنظمة موزّعة أصغر حجماً تدمج موادَّ وأنظمة لإزالة الملوثات والكائنات المسبّبة للمرض، من ضمنها الفيروسات المتناهية الصغر، من دون استعمال مواد كيميائية. إذ من الصعب إزالة الفيروسات من مياه الشرب باستعمال الأساليب الحالية، حتى في الدول المتقدمة.

وتعمل حالياً تكنولوجيا الجزيئات المتناهية الصغر في قرى إقليمي أوبامبو وكادنغه (غرب كينيا)، حيث تحوّل مادة «سكاي هايدرانتس» التي طورتها شركة «سيمنز» الألمانية، رواسب الوحل البنّية اللون من السدّ المحلي إلى مياه شرب نظيفة. ويتألف جهاز الترشيح الفائق القوة، الذاتي التنظيف، من ثلاث خرطوشات كبيرة تحتوي كل واحدة على 10 آلاف أنبوب صغير، مصنوعة من أغشية رقيقة تمنع فتحاتها بقطر 100 نانومتر، مرور الأوساخ والجراثيم.

4.      مرشح التناضح العكسي Reverse Osmosis   

         مفهوم التناضح العكسي

ترشيح المياه بتقنية التناصح العكسي

. تعتمد طريقة التناضح العكسي على الخاصية الاسموزية، حيث تستخدم الضغوط المسلطة على اسطح الاغشية للتغلب على الضغط الاسموزي الطبيعي للماء، فاذا وضع غشاء شبه نفاذ بين محلولين متساويين في التركيز تحت درجة حرارة وضغط متساويين لا يحدث اي مرور للمياه عبر الغشاء نتيجة تساوي الجهد الكيميائي على جانبيه، واذا ما اضيف ملح قابل للذوبان لاحد المحلولين ينخفض الضغط ويحدث تدفق اسموزي للماء من الجانب الأقل ملوحة الى الجانب الأكثر ملوحة حتى يعود الجهد الكيميائي الى حالة التوازن السابقة. ويحدث هذا التوازن عندما يصبح فرق الضغط في حجم السائل الأكثر ملوحة مساويا للضغط الاسموزي، وهي خاصية من خواص السوائل ليس لها علاقة بالغشاء.