دى سلسلة حلقات سميتها " مصنع مصر " بشرح لكم فيها معظم ما يتعلق بالعمل فى المصانع من أول ما ندخل من باب المصنع لحد ما نبقي كيميائيين - أخصائيين زى ما الكتاب بيقول والحلقات هتبقى مركز خصوصا على الخريجين الجدد أو الطلبة اللى لسة بيدرسوا فى الكلية و حابين يستفيدوا.
أولا هنبدأ الحاجات العامة اللى تهم كل الناس اللى
شغالين فى كل المجالات فى المصانع المختلفة ثم هنبدأ نتدرج شوية شوية لحد ما نوصل
للكورسات لبعض التخصصية اللى تهم كتير
مننا بردو و هحاول على قد ما اقدر اشرح فى كل حلقة بمثال عملى موجود و الناس
شغالين به علشان نقرب الكلام النظرى أكتر.
بسم الله
الرحمن الرحيم
الحلقة الثالثة
بعد ما انكلمنا فى الحلقة الأولى عن الثلاث حاجات
اللى هما أول حاجة لازم أعرفها و انا داخل لسة من باب المصنع و قلنا انهم (الأساس
العلمى للصناعة - العملية التصنيعية نفسها - التطوير اللى طرأ أو مازال يطرأ عليها)
و اتكلمنا فى الحلقة الثانية عن التمرين العملى الأول و كنا عملناه على صناعة
معالجة المياة و اتكلمنا ازاى بنقدر نعمل مياة صالحة للشرب قليلة القلوية أو مياة
يسرة Soft Water
منزوعة الأملاح غير صالحة للشرب و لكن للمعامل و لمراحل معينة فى صناعات اخرى و
النهاردة هكلمكم عن التمرين العملى التانى على طريقة أخرى تعتبر تطور مهم جدا فى
صناعة معالجة المياة ألا و هى التناضح العكسي
Reverse Osmosis و كالعادة هنمشي الطريق
بناء على الثلاث خطوات اللى فوق دول و هيبقى فى صور مرفقة مع الحلقة لزيادة
التوضيح .
الأساس العلمى للصناعة:-
كلنا
عارفين اننا لو جبنا إناء على شكل حرف U و حطينا فيه غشاء شبة منفذ و على طرفه اليمين
حطينا محلول مياة ملحى ذو تركيز عالى جدا و الطرف الآخر محلول ملحى ذو تركيز منخفض
بتتحرك المياة عبر الغشاء الشبة منفذ Semi-Permeable Membrane من التركيز المنخفض للتركيز العالى حتى يتساوى
التركيز على طرفى الغشاء شبة المنفذ ... أما الطريقة بتاعة الصناعة بتاعتنا هى جعل
المياة تذهب فى عكس الاتجاة السابق يعنى من التركيز العالى للتركيز المنخفض و دة
بيتم عن طريق قوة دافعة خارجية تحرك المية فى هذا الاتجاة دة كان الاساس العلمى
كما فى الصورة
العملية التصنيعية :-
زى ما قلنا فى الحلقة الثانية ان فى مصر معظم شركات معالجة المياة فى مصر بيبقى مصدرها هو مياة الآبار الجوفية و دى بيسموها Feed Water أو الماء الخام اللى هيدخل على محطة ال RO ... محطة ال RO فى تشغيلها بتختلف كليا و جزئيا عن المحطات التلقيدية الى اتكلمنا عنها فى الحلقة اللى فاتت لية ؟ لأنها لا تعتمد على كيماويات تضاف للمياة لتقليل الأملاح إطلاقا و لكن تعتمد على نفاذية الغشاء Membrane و اللى بتعتمد بدورها على كمية الأملاح اللى سميناها TDS و درجة حرارة المية و ضغط المية اللى داخل على ال membrane و تصميم المحطة ذات نفسها و حجم المياة المعالجة الناتجة عنها اللى بيسموها Capacity ... المحطة بتتكون من مجموعة من الأوعية Vessels حسب تصميم المحطة هل هي مرحلة واحدة أو مرحلتين أو 3 مراحل و هي عبارة عن انابيب بيضاء طويلة كل وعاء منهم بيشيل عدد من الأغشية جواه ممكن 5 أغشية و المياة بتيجي للمحطة عن طريق مضخة Pump تسحب الماء الخام ذو التركيز العالى للأملاح و تدفعها عبر المحطة الى خزانات المياة منخفضة التركيز الناتجة من المحطة.
دى صورة توضح شكل ( ال Membrane ) المستخدم
فى محطات التناضح العكسي و هى أحجام حسب تصميم المحطة.
و دى صورة تانية توضح تركيب (ال Membrane ) من الداخل :-
و دى صورة تالتة توضح تصميم محطة تناضح عكسي على
مكونة من مرحلتين :-
و زى ما قلنا ان محطة ال RO
بتعتمد فى معالجة المياة على تقليل الاملاح فى المية و هنا بيبقى عندنا 3 انواع من
المية ... الاول هو الـ Feed Water و
هو المية الخام اللى داخلة المحطة على الأغشية ... و الثانى هو الـ Permeate Water و
دة المياة الناتجة من المحطة بعد تقليل الاملاح منها ... و النوع
الثالث هو الـ Reject Water و دى بتبقى مية ذات TDS
عالى جدا لأن الأملاح بتخرج فيها برة المحطة لأن مش كل المية ال Feed
بتتحول ل Permeate و علشان تعرفوا قد اية محطات ال RO بتقدر
تقلل الاملاح من المية يكفى انى اقول لكم إن ال TDS عندى
فى المية الخام ممكن يبقي حوالى 4000 جزء فى المليون ppm و
المحطة بتقللها الى حوالى ppm 80 حسب تصميمها لو مثلا
مكونة من 15 وعاء يعنى اعجاز .
و مياة الشرب بتبدأ من 120 ppm
... أهم مادة كيماوية بتضاف للمية الخام و
هى داخلة على الاغشية ليست لغرض المعالجة و لكن بغرض الحفاظ على الاغشية و المادة
دى بيسموها مانع تكلس أو مانع ترسب antiscalant و
المادة دى مهمة جدا جدا جداااااااااااااا لأنها بتمنع ترسب الأملاح على مسام
الأغشية فتسدها و تبوظها بسرعة فنضطر نغيرها بسرعة طيب مانع التكلس دة بيشتغل ازاى
؟؟ دة بيمنع الاملاح من انها تكون بلورات Crystals مع
التركيزات العالية اللى داخلة بدل ما هى أيونات ذائبة فى المية بإنه بيضيف للمية
شحنات تتنافر مع شحنات الأيونات المكونة للأملاح فيخليها تتنافر مع بعضها بإستمرار
و يمنع ترسبها على هيئة أملاح على ال membranes و
يفضل وضع وحدة UV على المحطة لتعقيم المياة الداخلة اليها أو
يمكن وضع تركيز خفيف من الكلور قبل دخول المياة الخام الى محطة ال RO
بتركيز حوالى 0.1 ppm
لتعقيم المياة من البكتريا الضارة لأن أكثر من كدة يؤدى الى تحلل للإغشية اللى
تتكون فى أحد طبقاتها من مشتقات السليلوز اللى بيتأكسد بالكلور و يؤدى الى تلف
الاغشية و اذا كانت المياة تتحتوى على ايونات حديد أو منجنيز بنسبة عالية يفضل
أكسدتها بالكلور فى مرحلة سابقة و وضع فلتر أو اثنان رمل Sand Filters
لتنقية المياة من الشوائب و نواتج التأكسد قبل دخولها الى المحطة.
تلخيص العملية التصنيعية:- الهدف من
محطة ال RO هو تقليل ال TDS
للمياة الخام الداخلة اليها عن طريق استخدام مجموعة من الأغشية membranes داخل مجموعة من الأوعية Vessels و
بإستخدام مانع تكلس للحفاظ على سلامة الاغشية من التلف او الانسداد.
التطوير :-
تعتبر المحطات العاملة بنظام ال RO من أكثر النظم استخداما فى العالم كله علشان هو نظام متكامل ذو أساس علمى واضح و لذلك كان التطوير اللى بيحصل بيكون معظمه 3 حاجات :-
1. تصميم المحطة نفسه يعنى ممكن
نضيف أوعية زيادة بحيث تقلل كمية المياة المفقودة ال Rejected Water و
بكدة أضمن أقصى استفادة من كمية المياة الداخلة عندى ، مثال لو أنا عندى داخل كمية
مياة حوالى 100 متر مكعب فى الساعة ك Feed Water
المحطة بتحول لى منهم 70 متر الى Permeate Water قليلة الأملاح و الباقى
30 متر بيروحوا فى الصرف لأن تركيز الأملاح فيهم بيكون عالى و بالتالى بيكون عندى
كفاءة المحطة دى 70% .. أما لو زودت وعاء أو اثنين يعنى حوالى 10 membrane ممكن
ال 100 متر دول يتحلو منهم 80 متر لمية Permeate و
أفقد 20 متر بس فى الصرف يعنى كفاءة االمحطة زادت الى 80% و دة كان مجرد مثال فقط
للتوضيح أما الحقيقة فى شركات متخصصة هى اللى بتصمم المحطات دى و هى اللى بتقول
أزود ولا لأ مش الكيميائيين خالص.
2. التطوير الثانى هو نوعية ال Membrane نفسه
يعنى بخليه يتحمل الضغط أكتر و يتحمل درجة الحرارة العالية أكتر و بتحكم فى
مساماته حسب ما انا عايز و حسب نوعية المية اللى هشتغل عليها و حسب نوعية الأملاح
اللى داخلة علي و حسب المنطقة الجيولوجية اللى أنا عامل مصنعى فيها و اللى بجيب
المية من آبارها الجوفية.
3. التطوير الثالث و دة مهم جدا بيكون فى المادة
الكيميائية اللى سميناها مانع التكلس ال Antiscalant يعنى
بخلي له قدرة أكبر على طرد الاملاح من ال membranes و عدم ترسبها عليه و انه ميأثرش على الاغشية
ذات نفسها و يضرنى هو كمان و هكذا .
آية الحلقة :- يقول الله تعالى { ادْعُوا
رَبَّكُمْ تَضَرُّعًا وَخُفْيَةً ۚ إِنَّهُ لَا يُحِبُّ الْمُعْتَدِينَ (55) وَلَا
تُفْسِدُوا فِي الْأَرْضِ بَعْدَ إِصْلَاحِهَا وَادْعُوهُ خَوْفًا وَطَمَعًا ۚ
إِنَّ رَحْمَتَ اللَّهِ قَرِيبٌ مِّنَ الْمُحْسِنِينَ (56)} ... سورة الأعراف.
باقى حلقات مصنع مصر
الحلقة الأولى من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الثانية من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الثالثة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الرابعة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الخامسة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة السادسة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة السابعة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الثامنة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة التاسعة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة العاشرة من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الحادية عشر من سلسله حلقات مصنع مصر
رابط الحلقة
الحلقة الثانية عشر من سلسله حلقات مصنع مصر
