مكونات محطة التحلية

فى تلك المقالة سوف نتعرف على مكونات محطة التحلية

٨– Production Unit وحدة التحلية

تتكون وحدة التحلية من عدة أجزاء أهمها هو الغشاء (العنصر الأساسي داخل المحطة) ووعاء الضغ ووصلات دخول مياه التغذية وخروج مياه الارجع و ذلك وصلات خروج المياه المحلاة.

٨–١وصلات دخول وخروج مياه التغذية

يتم استخدام مواسير من مادة الإستانلس إستيل عالي الجودة( SS 316) أو( Duplex) في تصنيع مواسير ووصلات دخول مياه التغذية وخروج مياه الارجع.

حيث تدخل مياه التغذية  من الفتحة الأمام ة لوعاء الضغ تحت ضغ عالي من مضخة الضغ العالي مرواًر صمام الطرد لتمر بجميع الأغشية وتخرج من الفتحة الخلفية لتمر على تورين( Turbine) أو مولد توريني( Turbo Charger) للاستفادة من ضغطها فى توفير الطاقة الكهربائية المستخدمة لإنتاج  المياه المحلاه شكل رقم ( 6-1 )

٨–٢ وصلات خروجالمياهالمحلاة

يتم تجميع المياه المحلاة في مواسير من مصنوعة من مادة البي في سي( PVC) وأخذ خرج ل وعاء على حدة وتم تركيب محبس ١/٤ بوصة لأخذ العينة (Sample Valve) من ل  وعاء على حده ،ثم يتم تجميع ل الخطوط بخط رئيسي أكبر وتم توصيل هذا الخط بخزان المنتج – ش ل( ٨-٢).

لاحظ خروج عدة وصلات من هذا الخط ب انها التالي:

• وصلة لخزان غسيل الأغشية Flushing Tank.
• وصلة لخزان الغسيل الك مائي Cleaning Tank.
• وصلة لخزانات تحضير المواد الك مائية Chemical Dosing Tanks..

.

٨–٣ وعاء الضغط Pressure Vessel

صنع وعاء الضغ من مادة الفايبر المقو  لتتحمل ضغ صل إلى حوالي ٨٠.٦ بار (١٢٠٠  رطل لكل بوصة مرعة).

وشحن كل وعاء بعدد من الأغشية يتراوح من ٤ – ٧ أغشية.

يتم التدقيق باستمرار بوعاء الضغ وفي حال وجود اشتباه لأى شروخ أو سور يتم تبليغ المهندس المختص فواًر الذى سيقوم بدوره بتبليغ الشركة المصنعة بعد استبعاد هذا الوعاء من الخدمة فواًر.

٨–٤الغشاءMembrane

الغشاء هو العنصر الرئيسي في عملية التحلية استخدام نظام التناضح العكسى ،يوجد العديد من الشركات المصنعة لأغشية التحلية منها( FilmTech, Fluid System, Tory, Koyo,……..) وتختلف توصيات الشركات المصنعة في طبيعية المياه المستخدمة لتغذية وطرق معالجتها المعالجة المبدئية.

وتكون الغشاء من نسيج نباتي وحيواني ينتج مبدئياً في صورة ألواح طويلة كالقماش شكل رقم( ٨-٦أ) ثم قطع ولف وتم لحامه من جهتين ش ل رقم( ٨-٦ب) – وبذلك يكون مغلق من ثلاث اتجاهات

ثم توضع طبقة من شبكة رقيقة تسمى الحامل( Carrier) بين طبقتي الغشاء وظيفتها حمل جزئات المياه المنتجة وفصل طبقتين الغشاء عن بعضهم – شكل رقم( ٨-٦ج.)

تعتبر المجموعة السابقة هي مجموعة إنتاج كاملة – ويوضع بين كل مجموعة وأخرى شبكة من نوع أخر تسمي الفاصل ( Spacer) وظيفتها عمل طريق لدخول مياه التغذية بين كل مجموعة وأخرى – شكل رقم( ٨-٦د.)

وإحضار ماسورة قطر ٠.٥ بوصة وعمل ثقوب طولية على جانبها ،وتثبيت ل مجموعة غشاء على جانبي هذه الثقوب – سيتحرك الماء المنتج من داخل الغشاء بواسطة الحامل( Carrier) إلى الدخول في هذه الثقوب ،وذلك يتجمع جميع الإنتاج من ل المجموعات داخل الماسورة الواحدة الخاصة ل غشاء – ش ل( ٨-٦هـ.)

يتم دوارن كل هذه المجموعات ليكون الشكل الكلي في صورة دائرة وتم تغليفها خارجيا بمادة الفايبر جلاس ليبدو الغشاء في الصورة التي نعرفها.

٨–٤- ١ ما يتم مارعاته عند تريب الأغشة

اتجاه مانع هروب مياه التغذية( Brine Seal) في اتجاه السران.

تر يب الوصلات البين ة يتم عنا ية عالية جدا( Inter connector).

التأكد من سلامة الحلقات المطاطية( O-Rings)  الوصلات أمر ضرور .

التأكد من تر يب أغطية البدا ة والنهاية( End Caps)  صورة جيدة.

التأكد من تر يب تجميعات الخطو الإستانلس( Victual Coupling)  صورة جيدة.

تدورن بيانات لغشاء( Serial No.) و ذلك ترتييه بوعاء الضغ .

استخدام الجلسرن أمر ضرور عند تر يب الأغشية.

٨-٥مانع هروب مياه التغذية Brine Seal

.

يتواجد في بداية الغشاء ونهايته تجوف يمكن يركب فيه مانع تسرب مياه التغذية (Brine Seal)  بحيث يكون تركيبه في اتجاه دخول مباه التغذية.

٨-٦ الوصلات البينية Inter Connector

كما سبق وأشرنا أن وعاء الضغط الواحد يمكن تركيب عدد من الأغشية بداخله تصل إلى  أغشية بكل وعاء – وتم هذا التوصيل بين مواسير المنتج (المتواجد بداخل الغشاء) عن طريق واصل صغير يسمى الوصلات البينية  Inter Connector

ويتواجد على طرفي هذا الواصل البيني مجرى يتم تركيب مانع تسرب فيه ( O-Ring) لمنع وصول مياه التغذية أو الراجع إلى المياه المحلاة – والششل رقم( ٨-٩أ) يبين قطاع في هذا الواصل البيني والشكل رقم (٨-٩ب) يبين تواجد الواصل البيني بين الأغشية.

٨-٧ أجهزة القياس بالوحدة Measurement Devices 

لحماية الأغشية والمحافظة على ظروف التشغيل يجب تركيب العديد من أجهزة القياس التي يختص بعضها المشاهدة فقط ويختص البعض الأخر أخذ قرار لإيقاف المحطة حسب التكليف الموكل له شكل( ٨-١٠)، وعلى سبيل المثال لأجهزة القياس.

٨-٧-١ قياس كمية المواد المؤكسدة في مياه التغذية ORP Meter 

عبارة عن عداد لقياس كمية المواد المؤكسدة في مياه التغذية ،ويعزى إلية إيقاف المحطة في حالة وجود مواد مؤكسدة بالماء يمكن أن تضر سلامة وتأمين الأغشية( الجهاز ORP )

٨-٧-٢ قياس نسبة الحموضة pH Meter 

عبارة عن عداد لقياس نسبه الحموضة في مياه التغذية ،ويعزي إلية إيقاف المحطة في حالة ارتفاع نسبه الحموضة عن النسبة المنصوص عليها من شركة تصنيع الغشاء ( الجهازpH )

٨-٧-٣ قياس ضغط سحب مضخة الضغط العالى H.P.P. Suction Pressure Meter

عبارة عن عداد لقياس ضغط سحب مضخة الضغط العالي ويمكن أن يكون هو نفسه عداد قياس ضغط  طرد الفلاتر الميكرونية (الجهاز P1).

٨- ٧- ٤ قياس كمية المياه المغذية للوحدة  _{Feed Flow}

عبارة عن عداد لقياس كمية المياه المسحوبة للوحدة حيث يمكن حساب نسبة الإستعواض (Recovery) من خلالها (الجهاز Q1).

٨- ٧- ٥ قياس ضغط طرد مضخة الضغط العالي H.P.P. Delivery Pressure Meter 

ع عبارة عن عداد لقياس ضغط طرد مضخة الضغط العالي( الجهاز P2).

Membrane Inlet Pressure قياس ضغط دخول الأغشية ٦ -٧ -٨

عبارة عن عداد لقياس ضغط الدخول للأغشية ،حيث أنه يمكن خفض ضغ طرد مضخة الضغ العالي بواسطة محبس ليصبح مق يس لضغط الدخول( الجهاز P3).

٨- ٧- ٧ قياس ضغط خروج المياه المرفوضة _{Reject Pressure}

عبارة عن عداد لقياس ضغط الخروج لمياه الرا جع المرفوضة (عالية الملوحة) التي يمكن استخدامها في المساعدة في خفض الطاقة الكهربية المستخدمة للمحطة( الجهاز P4).

٨- ٧- ٨ قياس كمية مياه الراجع المرفوضة _{Reject Flow}

عبارة عن عداد لقياس كمية المياه المرفوضة( عالية الملوحة) (الجهاز Q2).

٨- ٧- ٩ قياس ضغط خروج المياه المحلاة _{Permeate Pressure}

عبارة عن عداد لقياس ضغط الخروج لمياه المنتج( الجهاز P5).

٨- ٧- ١٠ قياس كمية المياه المحلاة _{Permeate Flow}

عبارة عن عداد لقياس كمية المياه المحلاة( الجهاز Q3).

• ٧- ١١ قياس مقدار الملوحة للمياه المحلاة _{Permeate Conductivity}

عبارة عن عداد لقياس كمية الملوحة لمياه المنتج ،ويضبط هذا الجهاز حيث يقوم بفتح أحد محا بس التصرف في حالة ارتفاع الملوحة لمياه المنتج عن المقدار المطلوب( الجهاز

.(Con.

 Sample Valve محابس العينة ٨-٨

يتم تجهيز خطو إنتاج المياه المحلاة محا يس ١/٤ بوصة لأخذ عينة من المياه المنتجة لكل وعاء ضغط على حدة   ملحوظة:

عند الارتفاع الفجائى لقيمة الأملاح للوحدة اتجه مباشرة لمحابس العينة وقم أخذ عينة

من إنتاج كل وعاء ضغط (Pressure Vessel) وفي الغالب سيكون إحد موانع التسرب (O-Ring)  به قطع أو التواء ،وتم تحديد م انة في الغشاء عن طريق عمل جسه للوعاء

(Probing) وبعدها يمكن فك الوعاء وتغيير المانع المعطوب.

• نظام التخلص من المياه المركزة

يتم التخلص من المياه المر كزة عدة طرق ولكن يجمعها ضرورية التخلص من أى مواد كيماوية متواجدة المياه يمكن أن تضر بالحياة.

٩-١ عن طريق البحر 

يتم ذلك بانشاء خط مواسير لحقن مياه الراجع داخل البحر

٩-١-١ الأعتبارات التى يجب مراعاتها عند تنفيذ مواسير البحر

• د ارسة التيارات البحرية دراسة جيدة لإنشاء الخط اتجاه مجرى مائي.
• اختيار نوعية مرنة من المواسير لتلائم التحريات المائية.
• تنفيذ تثبيت جيد للخط بقاع البحر مع وضع العلامات المائية (الشمندوارت).
• عمل مصافي بنهاية الخط شكل منتظم وذات قطاع أملس.
• إجراء الد ارسات البيئية لفترة للتأكد من مدى تأثر الكائنات البحرية.

٩- ١- ٢ تجربة الحقن متعدد المراحل 

يتم إجراء تجربة الحقن متعدد المراحل للتأكد من كفاءة الخط البحرى وقابليته لحقن الراجع ،وتتم هذه التجربة خلال فترة المد البحرى – وتتم على النحو التالي:

• يتم إنشاء خزان سفلي لاحتواء مياه الراجع.
• يتم تجهيز غرفة فرعية بجانب الخزان للمحا بس ومضخة الطرد.
• يتم تشغيل المضخة لمدة ثلاثة ساعات على الأقل بتصرف أكبر من التصرف الطبيعي للمحطة( يتم المساعدة ملء خزان الراجع من مصدر أخر).
• ١- ٣ العوامل التي تؤدى لحدوث أعطال بخطو الراجع

١–  سوء التشغيل

• صرف المياه داخل الخط معدلات مرتفعة أو زادة فترة التشغيل اليومية.

• تشغيل المضخة استمارر بدون تأمينها (عدم تواجد مجسات المنسوب لخازن الراجع – أو حدوث عطل بها).

٢–  سوء أعمال الصانة

• توقف مضخة الطرد.
• تسرب مياه الارجع لغرفة المحا بس والمضخة.
• ٩-٢ عن طريق آبار الراجع

  وهي الآ بار التي تستخدم في حقن أو استرجاع أو صرف المياه إلى الخزانات الجوفية ،ويتم تنفيذ هذه الآبار بنفس طرقة آبار السحب من حيث تواجد مواسير/خراطيم للبئر وغلاف زلطي وقاعدة أسمنت ة حول رأس البئر.

  ٩- ٢- ١ الاعتبارات التي يجب مراعاتها عند تنفيذ آبار الراجع 

  اختيار موقع آبار الراجع بعيداً عن مناطق تغذية خزان آبار سحب.

  اختيار موقع آبار الراجع بعيداً عن آبار السحب.

  تصميم عمق الآبار حيث يتلاشى تأثرها على آبار السحب أو البيئة المحيطة.

  ٩- ٢- ٢ تجربة الحقن متعدد المراحل 

  يتم إجراء تجربة الحقن متعدد المراحل للتأكد من كفاءة اختيار البئر وتتم على النحو التالي:

  • يتم غلق البئر بجلبة مجهزة فتحتين.
  • يتم إجراء تجربة الحقن على ثلاثة مراحل كل مرحلة لمدة ساعتين.
  • يتم رفع تصرف مضخة الحقن خلال كل مرحلة دون إيقافها.
  • يتم تسجيل عمق مستوى المياه الإستاتيكي قبل بدء التجربة ،و كذلك المستوى الديناميكي عند كل مرحلة.
  • من البيانات السابقة يتم تحديد معدل الصرف( الحقن) الآمن بالنسبة للبئر.
  • ٢- ٣ العوامل التي تؤدى لحدوث طفح لآبار الراجع

  يمكن اعتبار الأخطاء التشغيلية هي من أكثر الأسباب لحدوث طفح الآبار ومنها:

  • سوء التشغيل
    • صرف المياه داخل هذه الآبار معدلات مرتفعة أو زادة فترة التشغيل اليوم ة.
    • تشغيل بئرين متقارين أو أكثر من آبار الارجع في نفس الوقت.
  • سوء أعمال الصانة
    • تراكم ترسيبات الرمال على بعض أجزاء المصافي نتيجة عدم تطهير البئر.
    • انسداد الغلاف الزلطي أو انغلاق جزء من أطوال مصافي البئر نتيجة ترسيبات الأملاح على فتحات المصافي.
  • Production Storage تخزين المياه المحلاة

  10- يتم تخزن المياه المحلاة بخزانات الإنتاج التي يجب أن يتوافر فيها الشروط التالية: 

يراعى فى التصميم النشائى أن يكون الخزان مقسما لعده قطاعات

يراعي جودة النظافة الداخلية (تشطيب الجدران والأرضيات.)

عدم تواجد أى مكونات حديدية داخل الخزان (سلالم – مواسير – مسامير.)

وجود أغطية من مادة غير قابلة للتفاعل.

وجود فتحات تهوة سقف الخزان.

سعة الخزانات تكفي لتخزين إنتاج يوم على الأقل وثلاثة أيام على الأكثر.

تزود الخزان أجهزة قياس المنسوب.

وضع خطة لنظافة الخزانات مرة على الأقل ل ستة أشهر.

١١- نظام تنظيف الأغشية وحفظها Flushing & Cleaning 

١١- ١ نظام تنظيف الأغشية Flushing System

وهي طريقة تستخدم لتنظيف الأغشية ومنع تراكم الأملاح عليها في حالة إيقاف وحدة التحلية لمدة لا تتراوح الثلاثة أيام ،حيث يتم التنظيف استخدام مياه من إنتاج الوحدة قبل إضافة أية مواد كماوية عليها  وضخها مضخة تحت ضغط في حدود ٥ بار لمدة ١٠ دقائق مرة كل من ٨-١٢ ساعة .

١١- ٢ نظام الغسيل الكيمائي Cleaning System

طرقة تستخدم لإجراء غسيل للأغشية في حالة ملاحظة حدوث انخفاض في الإنتاجية أو ارتفاع في قيمة الأملاح المنتجة وتستخدم ذلك لحفظ الأغشية في حالة إيقاف وحدة التحلية لمدة طولية تجاوز الأسبوع ،حيث يتم استخدام مياه من إنتاج الوحدة قبل إضافة أية مواد كيماوية عليها وإضافة المواد الكيمائية المناسبة وخلطها جيداً وضخها للمرور من خلال أغشية التحلية.