عمليات مُثبتة، وأداء الجيل الجديد

تركيز غشائي للمحلول الملحي يستخدم تيار كسح ملحيًا ليتجاوز بالتناضح العكسي حدّ الضغط الأسموزي التقليدي بكثير.

يصبح التناضح العكسي التقليدي غير عملي عندما يقترب الضغط الأسموزي للمحلول الملحي من الضغط التصميمي للغشاء — نحو 70,000 إلى 80,000 ملغم/لتر من المواد الصلبة الذائبة الكلية في أنظمة مياه البحر. ويتغلب التناضح العكسي بمساعدة أسموزية على هذا الحد بتدوير محلول كسح ملحي على جانب النفاذ من الغشاء. ولأن الغشاء لا يحتاج إلا إلى التغلب على الفرق في الضغط الأسموزي بين التغذية ومحلول الكسح، يمكن تركيز المحلول الملحي إلى ما يتجاوز الحد التقليدي بكثير عند ضغوط التشغيل المعتادة للتناضح العكسي. وتعمل عدة مراحل OARO على التوالي، ويمر محلول الكسح المخفف عبر تناضح عكسي تقليدي لاسترداد المياه العذبة — بجزء بسيط من طاقة التبخير الحراري.

تحلية حرارية تبخّر الماء في تيار هواء حامل ثم تكثّفه ماءً مقطرًا — لاسترداد مياه نظيفة من المحاليل الملحية شديدة الملوحة والصعبة.

في نظام الترطيب وإزالة الرطوبة يعمل الهواء حاملًا لبخار الماء. ففي جهاز الترطيب يلامس الهواء المحلول الملحي الساخن ويحمل بخار ماء نقيًا، تاركًا الأملاح والملوثات خلفه؛ وفي جهاز إزالة الرطوبة يتكثف البخار إلى ماء مقطر عالي النقاء، وتُستعاد الحرارة المنطلقة لتسخين المحلول الملحي مسبقًا. ولأن التبخر يحدث عند الضغط الجوي ودون درجة الغليان، تتحمل تقنية HDH ملوحة عالية جدًا والمركبات المسببة للترسب والانسداد التي قد تعطّل الأغشية أو المبخرات التقليدية سريعًا — ويمكن تشغيلها بحرارة منخفضة الدرجة مثل الحرارة المهدرة أو الطاقة الشمسية الحرارية.

تناضح عكسي عالي الاسترداد يدور فيه المركّز في دائرة مغلقة ويتبع الضغط ارتفاع الضغط الأسموزي دورةً بعد دورة.

في التناضح العكسي بالدائرة المغلقة تدخل مياه التغذية المضغوطة دائرة مغلقة ويُعاد تدوير المركّز عبر مرحلة غشائية واحدة، بينما تحل مياه تغذية جديدة باستمرار محل النفاذ المنتج. ومع ازدياد تركيز الدائرة يرتفع الضغط المطبق تدريجيًا ليوافق الضغط الأسموزي، بدلًا من العمل باستمرار عند أقصى ضغط يحتاجه العنصر الأخير في منظومة تقليدية متعددة المراحل. وعند بلوغ الاسترداد المستهدف يُصرَّف المركّز ويُستبدل بمياه تغذية جديدة دون إيقاف الإنتاج. والنتيجة استرداد أعلى وطاقة نوعية أقل وتغيرات دورية في الملوحة والتدفق تعرقل تكوّن الترسبات والأغشية الحيوية.

إزالة موجّهة للملوثات المحددة المهمة — دون معالجة كامل مكونات المياه.

لا تنشأ كثير من مشكلات المياه عن الملوحة الكلية، بل عن عدد قليل من المكونات المحددة — السيليكا والبورون والعُسر والمعادن الثقيلة والسيلينيوم والأمونيا والنترات أو المركبات العضوية النزرة. تجمع الإزالة الانتقائية للملوثات بين مواد مازّة انتقائية مصممة خصيصًا، وراتنجات متخصصة للتبادل الأيوني والاستخلاب، وكيمياء ترسيب موجّهة لإزالة هذه الملوثات وحدها. ومعالجة ما يلزم فقط تخفض الحاجة إلى المواد الكيميائية والطاقة، وتحمي الأغشية والمبخرات اللاحقة، ويمكن أن تحوّل المكونات المستردة إلى منتجات ذات قيمة.

مجموعة من عمليات الأكسدة التي تولّد جذور هيدروكسيل عالية التفاعل لتدمير الملوثات العضوية الثابتة — يُختار منها ما يناسب المياه والمركبات المستهدفة.

تولّد عمليات الأكسدة المتقدمة جذور الهيدروكسيل في الموقع. وتتفاعل هذه الجذور بسرعة ودون انتقائية مع الجزيئات العضوية، فتفكك الطلب الكيميائي على الأكسجين صعب التحلل واللون والرائحة والفينولات والأدوية والمبيدات وغيرها من الملوثات الدقيقة إلى مركبات أصغر قابلة للتحلل الحيوي، أو تحوّلها كليًا إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. ويعتمد اختيار العملية المناسبة على صفاء المياه وتركيبها الكيميائي والمركبات المستهدفة وتكاليف التشغيل. ويمكن لعمليات AOP تلميع المياه المعالجة للامتثال لحدود التصريف، أو تهيئة التيارات الصعبة للمعالجة البيولوجية، أو حماية أنظمة إعادة استخدام المياه.

العمليات