نذكر الجميع أننا بصدد المشاكل التى تتعرض لها أغشية التناضح العكسي وقد ذكرنا فى البوست السابق أول نوع من الفاولينج وهو الفاولينج البيولوجى الناتج عن نمو الكائنات الحية وتراكمها على الغشاء وفى هذه المناقشة سيتم الحديث عن النوع الثانى من الفاولينج وهو الفاولينج العضوى … وكلمة عضوى معناها كربون مرتبط بذرات أو جزيئات أخرى … وأى مادة عضوية تحتوي أساساً على ذرة كربون أو أكثر … صحيح أن هناك بعض المركبات الغير عضوية تحتوى على الكربون مثل السيانيد وثانى أوكسيد الكربون والكربونات والبيكربونات ولكن هذه استثناءات …
وأما الهيدروكربونات(Hydrocarbons) أو المركبات الهيدروكربونية فهى مواد عضوية تحتوى على ذرة كربون أو أكثر بجانب ذرة هيدروجين أو أكثر … مثال لذلك غاز الميثان الذى يحتوى على ذرة كربون وأربع ذرات هيدروجين (CH4) … وكلما زادت ذرات الكربون وزادت طول السلسلة وبالتالى الوزن الجزيئى كلما كانت فرصة تراكم المواد العضوية على الأغشية أكبر وأكثر همجية …
المواد العضوية الذائبة فى الماء تميل إلى الالتصاق بأنواع مختلفة من الأسطح … وتستطيع أن تغطى الغشاء على هيئة طبقة جيلاتينية تؤثر على كفائته …
من أهم مصادر الفاولينج العضوى:
هو المواد العضوية الطبيعية التى تتواجد فى الطبيعة ويطلق عليها (NOM) وهى اختصار ل Natural organic matter … وتكثر فى المياه السطحية عن المياه الجوفية بمراحل … (مع بعض الاستثناءات) وأهم مصادرها تحلل الكائنات الحية والنباتات … تنقسم الNOM إلى مواد Humic وهى مواد عضوية لها وزن جزيئى كبير تستطيع أن ترى تركيبه على غلاف المناقشة لتعلم أنه لا يمكن مروره من خلال الغشاء كما أن ثقل وزنه يؤدى إلى تراكمه على الأغشية … وهناك مواد عضوية non-humic لها وزن جزيئى صغير Small organics.
انظر الصورة التالية حيث تجد تحلل الكائنات الحية الميتة والمتكونة من سليلوز ولجنين وبروتين وكيوتين وليبيد وتانين بواسطة البكتيريا وتحويلها إلى مواد عضوية هيوميك ومواد عضوية صغيرة الوزن الجزيئى:
من مصادر الفاولينج العضوى هو المواد العضوية الناتجة من الأنشطة الصناعية كالهيدروكربونات الناتجة من الصناعات البترولية وغيرها …وتسمى Man- made organic material … ومن أشهر أمثلتها أيضاً الأنتى سكيل العضوى أوالبولى إلكترولايت الكاتيوني المستخدم فى الترويق.
احتمالية تكون الفاولينج العضوى يظهر إذا كانت المياه المغذية للأغشية تحتوى على كربون عضوى كلى (Total organic carbon) أعلى من 0.45 جزء فى المليون … واختصاراً نسميه ال”TOC” … وقد تم شرحه من قبل فى كورس المفاهيم الأساسية لمن أراد الرجوع إليها … ويُنصح بمعالجة أولية تصل بالTOC إلى تركيزات بالجزء فى البليونppb.
أحد أسباب التلوث العضوى
هو تسرب حبيبات الكربون من الفلترالكربونى بما تحمله من مواد عضوية ممتزة ذات الرائحة الكريهة … ويرجع ذلك إلى عدم الصيانة المناسبة للفلتر أو القيام بالغسيل العكسي للفلتر بطريقة خاطئة … ويتسبب ذلك فى ظهور رواسب سوداء فى الscroll end وانخفاض فى انتاج البيرمييت.
وهذا النوع يسبب تغير فى لون الscroll end كما قلنا… ويُسبب تقليل نسبة البيرميت وزيادة فى الSalt rejection.
وحبيبات الكربون فى حد ذاتها يُمكن تصنيفها كفاولينج فيزيائى كما ستنحدث فى النقاش القادم … وأما ما تحمله من مواد عضوية ممتزة قد تتراكم على الغشاء فهذا يتم تصنيفه كفاولينج عضوى لا شك.
انظر الصورة التالية لغشاء تعرض لتلوث من مواد عضوية طبيعية فى مياه التغذية أو ما نسميه “NOM” يعنى Normal organic matter …حيث لم يتم معالجتها وإزالتها فى المعالجة الأولية (لم تتعدى إزالة 3% منها) … فتكون سطح جيلاتينى gel على الغشاء ليُعلن قرب انسداده وهلاكه …
وهذه صورة لغشاء أصيب بالفاولينج العضوي:
والفاولينج العضوى يشجع الكائنات الحية فى المعتاد على النمو ليتكون فى النهاية فاولينج عضوى وفاولينج بيولوجى تحدثنا عنه النقاش السابق ..
سؤال تم طرحه على المنتدى:
السادة الكيميائين ما مدي تأثير وخطورة السولار علي أغشية التناضح العكسي؟؟
وكانت الإجابة كالتالى:
برجاء توضيح كيفية دخول السولار إلى أغشية التناضح وكميته … ونبذة عن المعالجة الأولية … وهل دخل ذلك بالخطأ البشرى … أم أنه يتواجد على الدوام فى مياه التغذية؟
ومبدأياً نقول … مياه التغذية التى تدخل على الأغشية يجب أن لاتزيد الكربون الكلى العضوى بها عن 0.45 جزء فى المليون … وإلا تكون عُرضة للاتساخ العضوى Organic fouling فتسد أغشية التناضح وتقل الإنتاجية … إلى غير ذلك من العواقب الخطيرة المترتبة على ذلك …
وبالنسبة للسولار أو الGas oil فهو منتج بترولى يحتوى عل هيدروكربونات تبدأ درجة غليانها ب280 حد أدنى حتى حوالى 400 درجة مئوية (من C25 – C16) … ويحتوى على سلاسل طويلة من الجزيئات ويتم حجزها بسهولة على الأغشية فتتراكم عليها كما ذكرنا … وهذه المواد البترولية يكثر انتشارها فى أماكن البحار والأنهارالتى تتعرض لحركة المراكب والناقلات وأهمها الموانىء حيث يكون البحر عُرضة لتسرب هذه المواد.
علاوة على ذلك فإن أغشية الTFC إذا تعرضت لبعض المركبات العضوية التى سنذكرها الآن سينتج عنها تضخم (أو تورم) أو ذوبان طبقة مادة البولي سلفون:
الكيتونات – الألدهيد – الاستر – الإثيرات القوية – البنزين – الطولوين – الزيلين – الفنيول – السولار – الديزل … بجانب بعض المذيبات مثل:
Dimethyl formamide – n-methyl pyrrolidone – dimethyl sulfoxide – dimethyl acdimide.
أما المذيبات ذات الوزن الجزيئى الصغير مثل الكحولات (الأيزوبروبانول والأقل منه) فهو مقبول وليس له خطورة مثل المركبات السابقة.
المصدر من مرجع:
“Revrese osmosis”Design ,process,and application for Engineers”
By Jane Kucera
م/وليد السيد