تطوير خرطوشة غشاء المرشح الغشائي PES المخصص للتحكم في البكتيريا بعد التحلية: مرفق معالجة المياه في المملكة العربية السعودية

التناضح العكسي هو تقنية فعالة لإزالة المواد الصلبة الذائبة والأيونات ومجموعة واسعة من الملوثات من المياه، ولكنه لا يضمن القضاء التام على البكتيريا. يمكن أن تتطور أغشية التناضح العكسي إلى مشاكل طفيفة في السلامة بمرور الوقت، ومن الممكن إعادة نمو البكتيريا في نظام ما بعد التناضح العكسي إذا لم يكن هناك تلميع كافٍ في مرحلة ما بعد المعالجة. بالنسبة لخطوط إنتاج معالجة المياه التي تعمل في ظل متطلبات جودة صارمة، فإن اكتشاف البكتيريا في عينات المياه المعالجة هو حافز لتعزيز عملية الترشيح، وليس مؤشرًا على فشل نظام التناضح العكسي في مرحلة ما بعد المعالجة تمامًا.

حدد أحد مشغلي منشأة معالجة المياه في المملكة العربية السعودية وجود تلوث بكتيري في عينات المياه المعالجة وقرر أن هناك حاجة إلى مرحلة ترشيح إضافية من التعقيم في اتجاه مجرى نظام التناضح العكسي الحالي. وكان العميل قد استخدم في السابق خراطيش الترشيح الغشائي متعدد الإيثرات سلفون (PES) من شركة Millipore، وهي علامة تجارية معترف بها عالميًا ولها سجل أداء راسخ في الترشيح الدقيق للسوائل، وكان راضيًا عن النتائج. ومع ذلك، كانت تكلفة خراطيش Millipore الأصلية تمثل نفقات تشغيلية كبيرة، وسعى العميل إلى الحصول على مصنع قادر على توريد منتج مكافئ بسعر أكثر تنافسية. وقبل الاتصال بنا، قام العميل بتقييم العديد من الموردين البديلين، ولكن لم ينتج أي منهم خرطوشة تلبي متطلبات الاحتفاظ بالبكتيريا وأداء التدفق الخاصة بهم.

قام فريقنا الهندسي بعملية تطوير منظمة عند تلقي استفسار العميل. تمت مراجعة ظروف التشغيل لمرحلة الترشيح النهائية بالتفصيل، بما في ذلك ضغط النظام ومعدل التدفق ومعيار الاحتفاظ بالبكتيريا المطلوب. واستنادًا إلى هذا التقييم، قمنا بصياغة تركيبة أولية لوسائط غشاء PES تستهدف خصائص أداء التعقيم لخرطوشة Millipore الأصلية، مع بنية مسام غير متماثلة مصممة لزيادة قدرة الاحتفاظ بالأوساخ والإنتاجية إلى أقصى حد مع تحقيق معدل الاحتفاظ البكتيري المطلوب 0.22 ميكرومتر. تم الانتهاء من التحقق المختبري من صحة التركيبة الأولية داخل الشركة قبل إعداد العينات وإرسالها إلى العميل للاختبار في الموقع.

لم تستوفِ الجولة الأولى من اختبار العميل معيار الأداء المطلوب. وبدلًا من التعامل مع هذا الأمر على أنه رفض، استخدم فريقنا بيانات الاستخدام ونتائج الاختبار التي قدمها العميل لتحديد المواضع التي تتطلب تعديل تركيبة الوسائط الأولية. تمت مراجعة تركيبة الغشاء وإخضاعها لجولة ثانية من التحقق المختبري قبل إنتاج مجموعة عينات جديدة وإرسالها لتقييم العميل.

استوفت الجولة الثانية من الاختبار متطلبات العميل بالكامل. تطابق أداء الاحتفاظ بالبكتيريا مع معيار درجة التعقيم الذي تم تحقيقه سابقًا مع خراطيش ميليبور؛ وكانت خصائص التدفق مقبولة لمرحلة الترشيح النهائي، وكانت تكلفة الحل الذي قدمناه تمثل انخفاضًا كبيرًا في النفقات الاستهلاكية الجارية. قدم العميل طلب شراء رسمي بعد تأكيد نتائج الاختبار.

يوضح هذا المشروع قيمة عملية التطوير التكرارية القائمة على البيانات في الترشيح الغشائي المخصص. عندما فشلت البدائل القياسية الجاهزة في تلبية متطلبات العميل، قدم نهجنا المنظم لصياغة الوسائط والتحقق من صحة العميل حلاً مؤهلاً يلبي الأهداف الفنية والتجارية للمشروع.