عملية EDR هي عملية جديدة. فهي تعكس قطبية الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة (انعكاس متكرر) على فترات منتظمة (عادةً 15-20 دقيقة). وهذا يمكن أن ينظف تلقائيًا الأوساخ الموجودة على غشاء التبادل الأيوني وسطح القطب الكهربائي، مما يضمن جودة المياه العذبة وكميتها، والتشغيل المستقر لغشاء التبادل الأيوني والحد الأدنى من تصريف المياه المركزة. مبدأ الغسيل الكهربائي العكسي هو كما يليأسفلكما هو موضح في الشكل.
معدات الغسيل الكهربائي العكسي لتحلية المياه هي عملية تعتمد على غشاء يستخدم مجالاً كهربائياً لإزالة الملح والمواد الصلبة الذائبة الأخرى من الماء.
تتضمن عملية EDR طبقتين من الأغشية متصلتين بغشاء غسيل كهربائي. وعندما يتم تطبيق تيار مباشر، يسمح الغشاء بمرور الأيونات الموجبة بشكل انتقائي تاركًا وراءه الأيونات السالبة والشوائب الأخرى. ويمكن عكس العملية عن طريق عكس قطبية المجال الكهربائي، مما يتسبب في مرور الأيونات السالبة عبر الغشاء بينما تترك الأيونات الموجبة خلفها.
كيف يعمل هذا النظام؟ كيف يعمل EDR؟
في ظل التشغيل العادي، يدخل تياران إلى نظام EDR ويغادر النظام ثلاثة تيارات. التدفق الداخل عبارة عن مياه خام وصرف مياه مركزة. التدفق الخارج هو المياه العذبة وتصريف المياه المركزة ومياه الصرف الكهربائي. تحتوي كل كومة EDR على أربعة مداخل ومخارج. يتدفق اثنان منها إلى حجرات القطبين العلوي والسفلي. يتم التحكم في قطبية القطب الكهربائي عن طريق عكس الكاثود والأنود. أما التياران الآخران فيتدفقان من خلال كومة الغشاء، وهما الماء المركز والماء العذب، ويتم تحديدهما عن طريق عكس القطب الكهربائي. ويكون مصدر كل تيار وتكوينه واتجاه تدفقه على النحو التالي:
1- يتدفق الماء الخام/السائل المنتج من مدخل المياه، ويتدفق عبر كومة الغشاء لإزالة الأيونات، ثم يتدفق إلى أنبوب إنتاج المياه. يتم تحويل جزء من الماء الخام ليكون تجديد المياه المركزة والمياه الخام للقطب الكهربائي. يتم الحكم على مياه المنتج على أنها مياه منتج غير مؤهلة بناءً على متطلبات جودة المياه، وتتدفق مياه المنتج المؤهلة إلى خزان إنتاج المياه.
2- يدور المحلول الملحي في نظام EDR. ومع استمرار زيادة الأيونات، يلزم تصريف جزء من المجرى للحفاظ على تركيز الأيونات أقل من نقطة الترسيب. يجب إضافة جزء من المياه الخام كمياه تركيب للحفاظ على حجم مياه ثابت. يضاف حمض بشكل متقطع إلى المحلول الملحي لمنع الترسيب.
3- يتدفق تيار سائل الكاثود بشكل مستمر. وهذا التيار هو أحد روافد الماء الخام. ويخرج سائل نفايات القطب الكهربائي من القطب السالب ويتدفق عبر مكون التفريغ قبل إرساله إلى سائل النفايات.
4- يتدفق مجرى الأنود بشكل متقطع. والماء الخام لهذا التيار هو أحد روافد الماء الخام. ويغادر سائل نفايات القطب الكهربائي القطب الموجب ويتدفق عبر القطب الموجب وبعد إزالة مكونات الغاز، يرسل سائل النفايات إلى سائل النفايات.
5- يتم إجراء تنظيف ECIP عادةً مرة واحدة في اليوم أثناء تشغيل EDR. يضاف حمض إلى ماء مدخل القطب الكهربائي لتنظيف حجرة القطب الكهربائي للتحكم في تكلس الكربونات في القطب الكهربائي. وتستمر هذه العملية عادةً لمدة ساعة واحدة في كل مرة. هذا الإجراء غير مطلوب لماكينات EDR. التنظيف المكاني CIP مطلوب عندما تكون كتلة غشاء EDR مسدودة بالأوساخ. يمكن إجراء التنظيف المكاني CIP بشكل دوري حسب الحاجة. يجب إيقاف النظام أثناء عملية التنظيف المكاني CIP.
ما هي مكونات EDR؟
يتكون نظام EDR من ثلاثة أجزاء: جسم الغسيل الكهربائي، والمقوِّم، ونظام الانعكاس الأوتوماتيكي. ويتم إجراء عملية الانعكاس على النحو التالي:
1. قم بتغيير قطبية قطب التيار المستمر لإمداد الطاقة لتبديل الغرف المركزة والمخففة، وسيتم عكس تدفق الأيونات;
2. قم بتبديل صمامات المدخل والمخرج لتبديل أنظمة إمدادات المياه والصرف في الغرف المركزة والمخففة;
3. بعد أن يستمر تحويل القطبية لمدة 1-2 دقيقة، تعاد المياه العذبة غير المؤهلة إلى نظام المياه المركزة، ثم تذهب المياه المركزة والعذبة في طريقها الخاص لاستعادة التشغيل العادي.
ما هي الاختلافات بين EDR و EDI؟
الغسيل الكهربائي بملء EDI هو طريقة جديدة لمعالجة المياه تجمع بين الغسيل الكهربائي والتبادل الأيوني. وهي تجمع بين مزايا الغسيل الكهربائي والتبادل الأيوني، وتتغلب على عيوب كل منهما، وتحسن من تأثيرات الحد من كثافة التيار وكفاءة التيار.
يقوم EDR بعكس قطبية الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، والتي يمكنها تنظيف الأوساخ الموجودة على سطح أغشية التبادل الأيوني والأقطاب الكهربائية تلقائيًا لضمان استقرار أغشية التبادل الأيوني على المدى الطويل وجودة المياه العذبة.
الفرق: يبلغ معدل تحلية مياه EDR حوالي 90% فقط. يمكن استخدامه لبعض المياه الخام ذات الجودة الرديئة ومتطلبات إنتاج المياه المنخفضة. إنتاج المياه مستقر نسبيًا. ويمكن استخدامه أيضًا لمعالجة مياه الصرف الصناعي. ومع ذلك، فإن عمر خدمة القطب الكهربائي أقصر بسبب الانعكاس المتكرر.
يحل التبادل الإلكتروني للبيانات بشكل أساسي محل التبادل الأيوني التقليدي المختلط لإنتاج مياه عالية النقاء. وقد تم الترويج لهذه التكنولوجيا وتطبيقها في تحضير المياه عالية النقاء في مجال الإلكترونيات والطاقة الكهربائية والصناعات الكيميائية وغيرها من الصناعات.
أين يمكن استخدام EDR؟
يستخدم EDR في مجموعة متنوعة من التطبيقات بما في ذلك تحلية المياه ومعالجة مياه الصرف الصناعي ومعالجة الأغذية. يمكن استخدام معدات التحلية EDR لتحلية المياه في مجموعة متنوعة من تطبيقات الغسيل الكهربائي بما في ذلك تحلية مياه البحر وتحلية المياه قليلة الملوحة ومعالجة مياه الصرف الصحي. النظام قادر على إزالة ما يصل إلى 99% من الأملاح الذائبة والشوائب الأخرى من المياه، مما ينتج عنه مياه ذات جودة عالية تلبي معايير مياه الشرب أو تتجاوزها.
تتضمن بعض التطبيقات الأكثر شيوعاً ما يلي:
معالجة المياه البلدية: يمكن استخدامه لمعالجة المياه المركزة بالتناضح العكسي المتولدة أثناء عملية معالجة إمدادات المياه البلدية.
معالجة مياه الصرف الصناعي: يمكن استخدام تحلية المياه لتركيز ومعالجة مياه الصرف الصناعي في العمليات الصناعية.
توليد الطاقة: يمكن استخدامه لمعالجة المياه المركزة بالتناضح العكسي المنتجة في عملية توليد الطاقة.
التعدين: يمكن استخدام تحلية المياه لمعالجة وتركيز المياه المستخدمة في عمليات التعدين.
ما هي مزايا وعيوب معدات EDR؟
1. معدات التحلية الكهربائية لتحلية المياه EDR هي معدات متقدمة لتحلية المياه. تقلل وظيفة عكس المعدات من وقت الصيانة ووقت التعطل لأن التدفق العكسي يزيل جميع الجسيمات التي تسد مسام الغشاء.
2. انخفاض متطلبات الطاقة وانخفاض تكاليف التشغيل والقدرة على التعامل مع المياه ذات التركيزات الملحية العالية كما ينتج EDR مياه ذات جودة أعلى من الطرق الأخرى، مع انخفاض محتوى المواد الصلبة الذائبة وعدم وجود مطهرات متبقية.
4. تطبيق عالي الكفاءة لتحلية المياه؛ صيانة منخفضة وخالية من المواد الكيميائية؛ تصميم معياري يسمح بالتوسع؛ سهولة التشغيل والمراقبة
