آلية إزالة البكتيريا والجسيمات في الماء بواسطة نظام الترشيح الفائق.
تشمل الملوثات للمياه الطبيعية والمياه الصناعية العادمة البكتيريا، والمواد الصلبة العالقة والكولويديات، والتي تُعدّ تهدداً كبيراً لجودة المياه الصالحة للشرب والإنتاج الصناعي. تُعتبر أنظمة الت ultrafiltration (UF) إحدى التقنيات الأساسية في فصل الأغشان؛ مما جعلها الخيار الأمثل للقضاء على هذه الملوثات نظراً لفعاليتها العالية وموثوقيتها. شركة غوانغتشو VOCEE لتكنولوجيا الأغشان هي مؤسسة متخصصة في دمج الأنشطة البحثية والتطويرية، والتصنيع والمبيعات للمنتجات الخاصة بفصل الأغشان، وتوفر أنظمة UF عالية الأداء لمختلف تطبيقات معالجة المياه. في هذه المقالة، سنناقش مبدأ العمل والفوائد الرئيسية لأنظمة UF في إزالة البكتيريا والجسيمات.
العملية الأساسية: الترشيح والاحتجاز بواسطة أغشان ultrafiltration
تتمثل الآلية الأساسية لأنظمة الترشيح الفائق (UF) في إزالة البكتيريا والجسيمات في تأثير الترشيح الضيق لأغشية الترشيح الفائق. وتستخدم أنظمة الترشيح الفائق في VOCEE أغشية ترشيح فائقة من نوع الألياف المجوفة أو السيراميك، والتي تتراوح أحجام مسامها بين 0.01 و0.1 ميكرومتر، وهي أصغر بكثير من حجم معظم البكتيريا (0.2 إلى 2 ميكرومتر) والجسيمات العالقة (عادة أكبر من 0.1 ميكرومتر). تحت ضغط هيدروستاتيكي معتدل (0.1-0.5 ميجا باسكال)، تدخل جزيئات الماء والمواد ذات الوزن الجزيئي الصغير المسام الغشائية، بينما يتم حظر البكتيريا والطحالب والرواسب والجسيمات الغروية بشكل مادي على سطح الغشاء. هذه العملية الترشيحية لا تعتمد على كثافة أو شكل الملوثات، على عكس عمليات الترشيح التقليدية، مما يجعل كفاءة الإزالة مرتفعة باستمرار بأكثر من 99.9 بالمئة من البكتيريا والمواد الصلبة العالقة.
آليات مساعدة لكفاءة الإزالة.
بالإضافة إلى الترشيح الفيزيائي، تعتمد أنظمة الت ultrafiltration أيضًا على آليات تكميلية تدعم إزالة البكتيريا والجسيمات الإضافية. تحتوي منتجات VOCEE لل ultrafiltration على طلاء خاص مضاد للاوسخ على سطح الغشاء، مما يُنشئ تنافرات كهروستاتيكية ضعيفة تجاه الكولويديات والخلايا البكتيرية ذات الشحمة السالبة، وبالتالي لا تتمكن البكتيريا والجسيمات الكولويديّة من الامتز على سطح الغشاء. في الوقت نفسه، يُنشئ تخطط الترشيح بتدفق متقاطع في النظام تدفق مضطرب على سطح الغشاء، مما يجر المسحوق المُحتجز بعيدًا عند الحاجة. لا يمنع هذا فقط توسخ الغشاء، بل يزيد أيضًا احتمالية التواص بين الملوثات والغشاء، ما يرفع أيضًا معدل إزالة الجسيمات الدقيقة والبكتيريا القريبة في الحجم من فتحات الغشاء.
من بين الفوائد المهمة لأنظمة ultrafiltration في تنقية الملوثات
تُعتبر أنظمة الترشيح الفائق (UF) أكثر تفوقًا في إزالة البكتيريا والجسيمات مقارنةً بطرق المعالجة التقليدية للمياه (مثل الترشيح الرملي، والتخثير والترسيب، إلخ). من ناحية أخرى، تقوم هذه الأنظمة بتنقية المياه بشكل عميق دون إدخال مواد كيميائية، ولا تسبب تلوثًا ثانويًا، مما يحافظ على المعادن المفيدة في المياه (وخاصةً في معالجة مياه الشرب). ثانيًا، تتيح البنية الوحداتية مرونة في زيادة أو تقليل سعة المعالجة لتلبية متطلبات تنقية المياه المنزلية الصغيرة النطاق ومتطلبات معالجة المياه الصناعية الكبيرة النطاق. ثالثًا، يتميز التشغيل بالسهولة والاستقرار بفضل عمليات المراقبة والتنظيف الآلية، مما يقلل من تكاليف الصيانة اليدوية. وتتميز أنظمة VOCEE للترشيح الفائق بوجه خاص بعمر طويل لأغشية الترشيح (3-5 سنوات في حالة التشغيل الطبيعي)، وذلك بفضل جودة عالية لمواد الغشاء، وكذلك بفضل تقنيات التصنيع المتطورة.
تُستخدم أنظمة UF من VOCEE عادةً في الحالات التالية.
تتمتع أنظمة UF التي تنتجها VOCEE بتطبيقات واسعة حيث يجب أن تكون إزالة البكتيريا والجسيمات فعّالة. وتُستخدم في معالجة مياه الشرب لمعالجة المياه السطحية والمياه الجوفية وإزالة البكتيريا الممرضة (مثل الإشريكية القولونية)، وكذلك الجسيمات المسببة للعكورة، بحيث تكون المياه بعد المعالجة آمنة للشرب عند الوصول إلى الحد المسموح به لمياه الشرب. ويمكن استخدامها في المعالجة المسبقة لأنظمة التناضح العكسي (RO) في معالجة المياه الصناعية لإزالة المواد الصلبة العالقة والبكتيريا ومنع تلوث أغشية التناضح العكسي. كما تُستخدم أيضًا في إعادة تدوير مياه الصرف خلال عملية تنقية مياه الصرف الصناعي؛ حيث تُزال الجسيمات الصلبة والبكتيريا، مما يتيح إعادة استخدام المياه وتقليل هدر الموارد المائية.
تستند أنظمة الت ultrafiltration إلى مرشحات دقيقة وآليات دعم لإزالة البكتيريا والجسيمات من الماء بشكل فعال، مما يوفر ضماناً متيقناً لسلامة المياه. وستواصل VOCEE استخدام قوتها التكنولوجية في الفصل بالأغشاء لتحسين منتجات الت ultrafiltration، وتوفير حلول تنقية المياه الأكثر كفاءة واستقراراً للعملاء حول العالم.
