غشاء RO: حارس عالي التقنية لتنقية المياه

غشاء RO ، الاسم الكامل غشاء التناضح العكسي، هو غشاء شبه منفذ يستخدم مبدأ التناضح العكسي لمعالجة المياه. إن ظهور غشاء RO لم يُحدث ثورة في تكنولوجيا معالجة المياه فحسب، بل عزز أيضًا بشكل كبير الاستخدام الفعال للموارد المائية وحماية البيئة.

يعتمد مبدأ عمل غشاء RO على عكس ظاهرة التناضح. في الطبيعة، سوف تخترق جزيئات الماء تلقائيًا من المحاليل منخفضة التركيز إلى المحاليل عالية التركيز حتى تصل التركيزات على كلا الجانبين إلى التوازن. في عملية التناضح العكسي RO، من خلال الضغط على المحلول عالي التركيز من الخارج، تتدفق جزيئات الماء في الاتجاه المعاكس للتناضح الطبيعي، وبالتالي تحقيق فصل المذيب (الماء) والمذاب (الشوائب). نشأت تقنية التناضح العكسي هذه من أبحاث تكنولوجيا الفضاء الجوي في الولايات المتحدة في الستينيات، وتحولت تدريجيًا إلى الاستخدام المدني. وقد تم استخدامه على نطاق واسع في البحث العلمي والطب والأغذية والمشروبات وتحلية مياه البحر وغيرها من المجالات.

حجم مسام غشاء التناضح العكسي صغير للغاية، وعادةً ما يكون واحدًا فقط من المليون من الشعرة (0.0001 ميكرون)، مما يسمح فقط لجزيئات الماء وبعض الأيونات المعدنية بالمرور، في حين أن معظم الشوائب والمعادن الثقيلة والبكتيريا والفيروسات وما إلى ذلك موجودة في يتم اعتراض المياه بشكل فعال. تضمن قدرة التنقية الفعالة هذه أن جودة المياه المتدفقة تتوافق مع معايير مياه الشرب الوطنية أو حتى أعلى. إن خصائص التنقية الفعالة لغشاء RO تجعلها التكنولوجيا المفضلة في مجالات أجهزة تنقية المياه المنزلية، ومعدات تحلية مياه البحر، ومعالجة مياه الصرف الصناعي، وما إلى ذلك.

لا تنعكس خصائص أداء غشاء RO في التنقية الفعالة فحسب، بل تنعكس أيضًا في توفير الطاقة وحماية البيئة والتشغيل البسيط ونطاق التطبيق الواسع. لا تتضمن عملية التناضح العكسي RO تغيير الطور ولها استهلاك منخفض للطاقة نسبيًا. وفي الوقت نفسه، نظرًا لجودة مياه الصرف الصحي النقية، يتم تقليل استخدام العوامل الكيميائية في عملية المعالجة اللاحقة، وهو أمر مفيد لحماية البيئة. يتميز جهاز تنقية المياه بالتناضح العكسي RO بهيكل مدمج وتشغيل بسيط وتحكم تلقائي سهل. يحتاج المستخدمون فقط إلى استبدال عنصر الفلتر بانتظام لضمان التشغيل المستقر للمعدات على المدى الطويل. لا تُستخدم تقنية غشاء RO في أجهزة تنقية المياه المنزلية فحسب، بل تُستخدم أيضًا على نطاق واسع في تحلية مياه البحر ومعالجة مياه الصرف الصناعي والطب والغذاء وغيرها من المجالات، مما يُظهر آفاق تطبيقها الواسعة.

عملية إنتاج غشاء RO تستحق المناقشة أيضًا. يتضمن إنتاج عناصر غشاء RO بشكل أساسي أربع خطوات: إعداد المواد، وإعداد الغشاء، وتجميع الغشاء واختبار الأداء. يعد إعداد المواد هو الخطوة الأولى في إنتاج عناصر غشاء RO. من الضروري تحضير مواد البوليمر مثل مادة البولي أميد، والبولي إيثر سلفون، وما إلى ذلك، وبلمرتها إلى مواد غشائية من خلال تفاعلات بلمرة البوليمر. أثناء عملية تحضير الغشاء، يتم إذابة مادة الغشاء في مذيب عضوي لتكوين محلول مخزون الغشاء، ثم يتم طلاءها بالتساوي على ركيزة غشاء مسطحة عن طريق الرش والغمس وما إلى ذلك لتشكيل طبقة رقيقة. بعد ذلك، يتم تجفيف الفيلم لتشكيل غشاء ذو ​​بنية مسامية معينة. عند تجميع الغشاء، يتم تكديس أغشية متعددة معًا لتشكيل عنصر غشاء بمساحة معينة، وتضاف أنابيب مدخل المياه وأنابيب إنتاج المياه على جانبي عنصر الغشاء. وأخيرا، يتم إجراء اختبارات الأداء، بما في ذلك اختبارات المؤشرات مثل نفاذية الملح، ومعدل الاحتفاظ، والتدفق لتقييم جودة عنصر الغشاء.