في بعض الأحيان، ولكن فقط إذا كان غلاف المرشح مصممًا لأصعب المهمتين. غلاف المرشح هو وعاء ضغط يحتوي على مواد ملامسة للسائل، وموانع تسرب، وتصميم داخلي للعنصر، ويمكن للشركة المصنعة إعادة استخدام هذه العناصر الثلاثة جميعها في مشاريع معالجة مياه الصرف الصحي وتحلية المياه. أما ما لا يمكن إعادة استخدامه بشكل افتراضي فهو نطاق التشغيل. تضع تغذية مياه البحر التعرض للكلوريد والتآكل الشقي في المرتبة الأولى. أما تغذية مياه الصرف الصحي وإعادة الاستخدام فتجلب المواد المؤكسدة والزيوت وحمولة المواد الصلبة الأثقل والمواد الكيميائية التنظيفية التي تهاجم البوليمرات والمطاط الصناعي بطرق مختلفة. بالنسبة للموزعين ومصنعي الأنظمة الأصليين وفرق المشتريات في شركات الهندسة والمشتريات والبناء (EPC) الذين يرغبون في مجموعة أصغر من العلب، فإن السؤال العملي هو: أين يتداخل الغلافان، وما هي الأجزاء التي يجب تغييرها لكل مهمة؟ تتناول هذه المقالة نقاط اتخاذ القرار تلك والبيانات التي تحتاجها طلبات عرض الأسعار (RFQ).
يمكن لمنصة سكنية واحدة أن تغطي كلا الاستخدامين عندما تتحقق أربعة شروط:
في حال فشل أي من هذه الخيارات، فإن الحل الأفضل هو استخدام منصة مشتركة توفر خيارات متنوعة من المواد أو وسائل الإحكام، بدلاً من استخدام وحدة واحدة متطابقة.
هذا التمييز مهم لأن هذين الدورين يفرزان الضغط على العناصر المرشحة بشكل مختلف. ففي نظام التناضح العكسي لمياه البحر (SWRO)، يُعد مرشح الخرطوشة حاجزًا أمنيًا نهائيًا يسبق الأغشية.
دليل الهندسة الخاص بأحد الموردين
يتم تركيب فلتر الخرطوشة قبل مضخة الضغط العالي، لذا يتعرض الغلاف عادةً لضغط جانب التغذية بدلاً من ضغط الغشاء. ويعتمد صحة ذلك في تصميمك على المضخة وترتيبات استعادة الطاقة، لذا تأكد من ذلك مع مصمم النظام.
تتباين مهام معالجة مياه الصرف بشكل أكبر. فقد يُستخدم الغلاف لحماية وحدة التناضح العكسي في خط إعادة الاستخدام، أو لتنقية مياه الصرف، أو لتصفية تيار الجرعات. وتختلف التركيبة الكيميائية والمواد الصلبة في كل حالة عن الأخرى، لذا فإن مصطلح “مياه الصرف” لا يشير إلى مواصفة واحدة.
| معامل التشغيل | رسوم مياه الصرف الصحي أو إعادة الاستخدام | المعالجة المسبقة لتحلية مياه البحر (SWRO) | ماذا يعني ذلك بالنسبة للسكن المشترك |
|---|---|---|---|
| الضغط الكيميائي الرئيسي | المواد المؤكسدة، والمواد الكيميائية المستخدمة في التنظيف، ومخلفات العمليات؛ تختلف حسب المصنع | مواد التغذية عالية الكلوريد؛ خطر التآكل النقطي والتآكل في الشقوق بالنسبة للمعادن | قم بمقارنة المواد مع أسوأ السيناريوهات الكيميائية، وليس مع المتوسط |
| السلوك النموذجي للمواد الصلبة | حمولة متغيرة؛ احتمال وجود زيوت وشحوم ومواد بيولوجية | الجسيمات الدقيقة والمواد الغروية بعد المعالجة المسبقة في المرحلة الأولية | عادةً ما يختلف نوع العنصر وتصنيفه حتى لو كانت الوعاء متطابقة |
| دور الإسكان | التلميع، أو الحماية، أو الترشيح الصناعي | الترشيح الآمن قبل الأغشية | تكتسب الموثوقية وجودة الخراطيش الثابتة أهمية أكبر في منصب SWRO |
| التنظيف أو التطهير | احتمال التعرض لجرعات صادمة أو التعرض الدوري للمواد الكيميائية | تتم إدارتها عادةً في إطار حماية الأغشية | يجب أن يشمل التوافق بين السدادة والجسم عمليات التنظيف |
| الضغط عند الغلاف | يعتمد ذلك على العملية | يعتمد ذلك على ما إذا كان المرشح موجودًا قبل مضخة الضغط العالي أم لا | قارن ذلك بتصنيف وحدة التكييف عند درجة الحرارة الفعلية للتشغيل |
هناك أربعة عوامل تحدد ذلك: المواد الملامسة للسائل في مواجهة التفاعلات الكيميائية، وانخفاض الأداء بسبب الضغط ودرجة الحرارة، وتوافق الحشيات، وشكل العنصر. ولكل عامل منها نمط فشل مميز.
لا تتعرض البوليمرات للتآكل النقطي في بيئة الكلوريد بالطريقة التي تتعرض لها السبائك المقاومة للصدأ، ولهذا السبب يُفضل عادةً استخدام الأغلفة البلاستيكية والأغلفة المصنوعة من الألياف المقواة بالبلاستيك (FRP) في التطبيقات التي تتطلب ملامسة مياه البحر. وتنتقل نقطة الضعف في هذه الحالة إلى المواد المؤكسدة.
مقارنة شارلوت بايب بين مادة CPVC والبولي بروبيلين وPVDF
تشير الدراسة إلى أن البولي بروبيلين يمكن أن يتحلل عند التعرض لفترات طويلة لمواد مؤكسدة مثل بيروكسيد الهيدروجين أو هيبوكلوريت الصوديوم. كما تشير إلى أن مادة PVDF تُظهر مقاومة كبيرة للأحماض القوية والمواد المؤكسدة، لكن مقاومتها محدودة لبعض القلويات المركزة. تتناول تلك المقالة مواد الأنابيب، لذا يجب اعتبارها إرشادات عامة بشأن البوليمرات وليس تصنيفًا لأي غلاف محدد.
بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ، تعتمد الإجابة على نوع السبائك ومدى التعرض. فالدرجة 304 تنطوي على مخاطر أكبر للتآكل النقطي في المياه الغنية بالكلوريد. أما الأغلفة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمصممة للتلامس المباشر مع مياه البحر، فتحتاج إلى مراجعة من المورد بشأن مقاومة التآكل على مستوى السبائك، بما في ذلك مناطق اللحام والشقوق.
لا يكفي رقم واحد للضغط الوارد في ورقة البيانات لوصف سلوك البلاستيك الحراري. إن
جمعية الأنابيب والتجهيزات البلاستيكية
تشير الدراسة إلى أن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي، في حالة معظم مواد الأنابيب البلاستيكية الحرارية، إلى انخفاض ضغط التشغيل المسموح به. وتنصح الدراسة بالرجوع إلى الحدود القصوى وجداول تخفيض السعة التي تنشرها الشركة المصنعة. وينطبق المنطق نفسه على الأغلفة البلاستيكية المصبوبة. فتيار مياه الصرف الدافئ يمكن أن يقضي على الهامش الآمن الذي يظل سليمًا عند استخدام مياه البحر في درجة حرارة الغرفة.
تستحق الأختام فحصًا منفصلاً عن الهيكل. تختلف المواد المرنة في طريقة تعاملها مع المواد المؤكسدة والزيوت والهيدروكربونات، لذا فإن الحشية التي تناسب مياه البحر النظيفة قد لا تناسب النفايات السائلة الزيتية. تضم العديد من العلب المذكورة أدناه خيارات من مادة EPR أو السيليكون أو فيتون. حدد السدادة وفقًا لقائمة السوائل الفعلية، بما في ذلك مواد التنظيف، واطلب من المورد مرجعًا للتوافق.
يُعتبر اختيار الغلاف والعنصر قرارين منفصلين. القسم الخاص بـ في دليل «دوبونت فيلمتيك» الذي يتناول الترشيح الدقيق باستخدام الخراطيش للمعالجة المسبقة لنظام التناضح العكسي تنص على أن الخرطوشة ذات التصنيف المطلق الذي يقل عن 10 ميكرومتر هي الحد الأدنى المقترح لكل نظام التناضح العكسي، وأنه يُوصى باستخدام خرطوشة ذات تصنيف مطلق يبلغ 5 ميكرومتر، كما يُوصى باستخدام خرطوشة ذات تصنيف مطلق يتراوح بين 1 و3 ميكرومتر في الحالات التي يُشكل فيها التلوث بالسيليكا الغروية أو سيليكات المعادن خطرًا. كما توصي باستبدال الخرطوشة قبل أن يصل انخفاض الضغط إلى الحد المسموح به، وعلى الأقل كل ثلاثة أشهر. وتدعو إلى استخدام مقياس ضغط تفاضلي وخرطوشة مصنوعة من مادة اصطناعية غير قابلة للتحلل مثل البولي بروبيلين أو النايلون.
هذه النقاط تخص حماية التناضح العكسي تحديدًا. قد تتطلب عملية تنقية مياه الصرف التي تحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة استخدام كيس أكثر خشونة في البداية، ويجب أن يتوافق الغلاف مع هذا الشكل. يمكن للمشترين المقارنة بين أغلفة مرشحات من الفولاذ المقاوم للصدأ وأكياس بلاستيكية وخيارات الخراطيش قبل تثبيت العنصر.
يُدرج الجدول التقييمات التي نشرتها الشركة المصنعة، المستمدة من صفحات منتجات الأغلفة البلاستيكية من ماركة Lvyuan المرفقة، تليها إرشادات تحريرية حول الحالات التي تتطلب توخي الحذر عند استخدام كل مادة. وتأتي هذه التقييمات من صفحات المنتجات، وليست نتيجة اختبارات مستقلة، كما أن هذه الصفحات لا تدعي ملاءمة هذه المنتجات للاستخدام في مياه البحر أو مياه الصرف الصحي. يرجى طلب تأكيد كتابي بشأن ملاءمة المنتج للسائل الذي ستستخدمه.
| نوع السكن | الضغط المنشور | درجة الحرارة المعلنة | التنسيق | نقاط المراقبة التحريرية للاستخدام المشترك |
|---|---|---|---|---|
| غلاف كيس من البولي بروبيلين | 87 رطل لكل بوصة مربعة (6 بار) عند 20 درجة مئوية | حتى 140 درجة فهرنهايت (60 درجة مئوية)، مع مراعاة خفض السعة | كيس رقم 1/رقم 2، سلة من البولي بروبيلين | التعرض للمواد المؤكسدة؛ انخفاض الأداء مع ارتفاع درجة الحرارة |
| غلاف خرطوشة PPH | ما يصل إلى 116 psi (8 بار) | تصل إلى 194 درجة فهرنهايت (90 درجة مئوية) | 10–40 في الخراطيش | التعرض للمواد المؤكسدة؛ اختيار السدادة |
| غلاف الكيس المصنوع من مادة PVDF | ما يصل إلى 100 رطل لكل بوصة مربعة (6.9 بار) | تصل إلى 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية) | كيس واحد، رقم 1/رقم 2، سلة من مادة PVDF | التنظيف بالقلويات المركزة؛ المقارنة بين التكلفة وPP |
| غلاف متعدد الخراطيش مصنوع من مادة FRP | ما يصل إلى 150 psi (10 بار) | تصل إلى 140 درجة فهرنهايت (60 درجة مئوية) | 10–40 في خرطوشة متعددة، مع بطانة PP اختيارية | توافق الطلاء؛ التعرض للأشعة فوق البنفسجية في الهواء الطلق |
| الفولاذ المقاوم للصدأ (أنواع مختلفة) | يختلف حسب الطراز | يختلف حسب الطراز | كيس، أكياس متعددة، خرطوشة | اختيار السبائك في حالة وجود الكلوريد؛ جودة اللحام |
إن هيكل مرشح كيس صناعي من مادة البولي بروبيلين (PP) يناسب ترشيح الجسيمات في ظروف الضغط المنخفض حيث يكون البولي بروبيلين متوافقًا مع السائل. ويتراوح معدل التدفق المعلن له بين 100 و120 جالونًا في الدقيقة، ويعتمد ذلك على حجم الكيس واللزوجة وانخفاض الضغط. إن غلاف مرشح الخرطوشة الصناعي من PPH تتميز بحدود ضغط ودرجة حرارة منشورة أعلى، وبتصميم خرطوشة عمودي يتناسب مع حوامل المعالجة المسبقة من نوع التناضح العكسي (RO). أما بالنسبة للسوائل التي يُشك في ملاءمة البولي بروبيلين لها، فإن غلاف مرشح كيس من مادة PVDF المقاوم للمواد الكيميائية وهي خيار ذو كيس واحد مع خيارات من الحشيات المصنوعة من فيتون (Viton) وإي بي دي إم (EPDM) وبي تي إف إي (PTFE). وفي الحالات التي يتطلب فيها المشروع سعة أكبر للخرطوشة في هيكل غير معدني، فإن هيكل مرشح متعدد الخراطيش مصنوع من مادة FRP يتم تجهيزه ببطانة PP اختيارية وطبقة خارجية من الجيل كوت المقاومة للأشعة فوق البنفسجية. وتقع المجموعة الكاملة داخل أغلفة المرشحات البلاستيكية الصناعية الفئة.
ليس دائمًا. قد يبدو انخفاض مستوى المخزون أمرًا فعالًا، لكن السعر الأقل للوحدة وأقل عدد من رموز المنتجات (SKU) لا يضمنان أقل تكلفة إجمالية. فقد يكون الهيكل المصمم لتحمل أقسى الظروف في موقع ما مفرطًا في مواصفاته، وبالتالي باهظ التكلفة، بالنسبة لموقع يتميز بظروف أكثر اعتدالًا. كما أن الهيكل المصمم لموقع يتميز بظروف أكثر اعتدالًا قد يتعطل مبكرًا في الموقع الآخر.
النهج الأكثر قابلية للتبرير هو توحيد المنصة وتنويع الأجزاء التي تعتمد على الخصائص الكيميائية: فئة مادة الهيكل، والحشية، والعنصر. وهذا يحافظ على بساطة منطق قطع الغيار، مثل استخدام طول واحد للخرطوشة ومعيار واحد للتوصيل، مع تجنب عدم توافق المواد.
مثال توضيحي، وليس حالة عميل: يقوم أحد مصنعي الأنظمة بتوحيد استخدام أغطية من مادة البولي بروبيلين (PP) مع نوع واحد من الحشوات لكل من وحدة إعادة الاستخدام وحاوية التناضح العكسي لمياه البحر. تعمل وحدة مياه البحر دون مشاكل. أما في موقع إعادة الاستخدام، فإن الجرعات الدورية من هيبوكلوريت تقصر العمر التشغيلي لموانع التسرب ومكونات البولي بروبيلين في الغطاء. ولا يظهر هذا التباين إلا بعد بدء التشغيل لأن طلب عرض الأسعار (RFQ) أشار إلى “معالجة المياه” بدلاً من المواد الكيميائية المستخدمة في التنظيف. لم تحقق التوحيد القياسي سوى وفورات ضئيلة، وتكلفة الاستبدال كانت أعلى مما كانت ستكلفه مواصفات PVDF أو مواصفات الأختام المعدلة.
تنبع هذه الأخطاء من الاستدلال المذكور أعلاه، وليس من معدل فشل تم قياسه:
للحصول على عرض أسعار دقيق، يلزم توفر قائمة السوائل والأحداث، وليس معدل التدفق فحسب. قم بالإعداد:
قبل الموافقة على تخصيص مسكن واحد لكلا المنصبين، يرجى:
إذا اختلفت المواصفات بين المهمتين في أي من هذه النقاط، فقم بتقسيم المواصفات واحتفظ بالعناصر المشتركة، مثل معيار التوصيل وطول الخرطوشة.
هل يمكن استخدام نفس غلاف المرشح في معالجة مياه الصرف الصحي وتحلية مياه البحر؟ نعم، شريطة أن يتحمل هيكل الجهاز وموانع التسرب والمعايير التصنيفية الظروف الكيميائية ودرجات الحرارة والضغط الأكثر قسوة في كلا الحالتين. وعادةً ما تكون المنصة المشتركة التي تستخدم حشيات أو مستويات مختلفة من المواد أو العناصر أكثر أمانًا من استخدام وحدة واحدة متطابقة في جميع الأماكن.
ما هي مادة الغلاف المناسبة للمعالجة المسبقة بمياه البحر باستخدام تقنية التناضح العكسي؟ عادةً ما يتم النظر في استخدام المواد غير المعدنية مثل FRP وPPH وPVDF لأنها لا تتعرض للتآكل النقطي في بيئة الكلوريد. أما الفولاذ المقاوم للصدأ فيحتاج إلى مراجعة على مستوى السبائك. ويعتمد الاختيار النهائي على الضغط ودرجة الحرارة والمواد الكيميائية المستخدمة في التنظيف والتصنيفات المعتمدة من المورد.
ما هو تصنيف الميكرون الذي يجب استخدامه في الغلاف الموجود قبل أغشية التناضح العكسي؟ يوصي دليل «دوبونت فيلمتيك» باستخدام خرطوشة معالجة مسبقة ذات دقة 5 ميكرومتر مطلق، مع استخدام خرطوشة ذات دقة تتراوح بين 1 و3 ميكرومتر مطلق في الحالات التي يشكل فيها السيليكا الغروية أو سيليكات المعادن خطرًا. يرجى التأكد من متطلبات التغذية لدى مورد الغشاء.
هل يمكن للأغلفة المصنوعة من البولي بروبيلين أن تتحمل الكلور أو هيبوكلوريت في مياه الصرف الصحي؟ لا يُعد خيارًا موثوقًا به في حالة التعرض طويل الأمد. تشير شركة «شارلوت بايب» إلى أن مادة البولي بروبيلين قد تتحلل عند التعرض طويل الأمد لمواد مؤكسدة مثل هيبوكلوريت الصوديوم. يرجى طلب تأكيد خاص بالسائل المعني أو النظر في استخدام مادة PVDF.
هل يجب أن أختار حاويات أكياس أم حاويات خراطيش؟ تُعدّ أغطية الخراطيش مناسبة للحماية النهائية الدقيقة، مثل تلك التي تسبق عملية التناضح العكسي (RO). أما أغطية الأكياس، فغالبًا ما تكون مناسبة لأحمال المواد الصلبة الأعلى أو للمراحل الأولية ذات الحبيبات الأكبر. ويعتمد الاختيار على تركيز المواد الصلبة والمواصفات المطلوبة.
كيف تؤثر درجة الحرارة على معدل الضغط المسموح به للغلاف البلاستيكي؟ وفقًا لجمعية الأنابيب والوصلات البلاستيكية، تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في معظم أنواع اللدائن الحرارية إلى انخفاض ضغط التشغيل المسموح به. استخدم بيانات تخفيض السعة التي يقدمها المصنع وفقًا لدرجة حرارة التشغيل الفعلية لديك، وليس القيمة المحددة لدرجة الحرارة المحيطة.
