نظام تنقية المياه هو عملية تُستخدم لتقليل صلابة المياه. تحتوي المياه العسرة على كميات كبيرة من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، مما قد يؤدي إلى مشاكل متنوعة. تتم عملية تنقية المياه عادةً باستخدام الراتنجات. تعمل هذه الراتنجات على امتصاص أيونات الصلابة الموجودة في المياه واستبدالها بأيونات الصوديوم. ونتيجة لذلك، يصبح الماء أكثر نعومة وأكثر ملاءمة للاستخدام اليومي. وتكتسب أنظمة تنقية المياه أهمية كبيرة في نطاق واسع يمتد من التطبيقات الصناعية إلى الاستخدام المنزلي، كما أنها تعمل على تحسين جودة المياه وبالتالي رفع مستوى الراحة في الحياة.
تلوث الحديد: تحتجز راتنجات مبادلة الأيونات أيونات الحديد الموجودة في المياه الخام أو القادمة من الأنابيب، إلى جانب أيونات الصلابة. ومع ذلك، لا يمكن إزالة أيونات الحديد من الراتنجات أثناء عملية التمليح، لأن الروابط التي تشكلها قوية للغاية بحيث لا يمكن قطعها بالتمليح. وللتخلص من هذه المشكلة التي تُعرف باسم «تلوث الحديد»، يجب غسل الراتنجات ببعض المواد الكيميائية الخاصة. وإذا تم استخدام هذه المواد الكيميائية كل أسبوع لأغراض الصيانة والحماية، فسوف يزداد كفاءة الراتنجات، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في استهلاك الملح.
إزالة القلوية: تُطبق هذه العملية لخفض درجة القلوية في المياه عالية القلوية إلى مستوى معين. ويمكن خفض القلوية باستخدام راتنجات أنيونية قوية لتبادل الأيونات، أو باستخدام طريقة الجير والصودا التي لم تعد مفضلة كثيرًا.
إزالة المعادن: هي عملية إزالة جميع الأيونات الموجودة في الماء عن طريق تمريرها عبر راتنجات مبادلة أيونية قوية كاتيونية وأنيونية.
إزالة الكربون: هي عملية إزالة الغازات الموجودة في الماء في صورة مذابة، مثل الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون، بطريقة ميكانيكية.
عملية الغسيل الأولي:
هي عملية غسل الأنابيب والأسطح المعدنية في المنشآت حديثة الإنشاء، باستخدام حمض ضعيف مزود بمثبطات أو بوليمرات خاصة، وفقًا لدرجة التلوث، وذلك لإزالة بقايا التآكل الناتجة عن عملية التركيب، وبقايا اللحام، والرواسب التي خلفها الماء أثناء اختبار عدم التسرب، فضلاً عن بقايا البناء مثل الخرسانة والجص من النظام. عند تطبيق التنظيف الحمضي، يجب استخدام مثبطات الحمض لتقليل تأثير الحمض على المعدن. تتنوع أنواع مثبطات الحمض باختلاف نوع الحمض المستخدم، وهي تعمل على تقليل التآكل الحمضي إلى الحد الأدنى من خلال تكوين طبقة واقية على الأسطح المعدنية التي يتم تنظيفها ورفع طاقة العتبة للتفاعل بين الحمض والمعدن.
تعمل أجهزة تنقية المياه على تنقية المياه عن طريق استبدال أيونات الصلابة الموجودة فيها بأيونات الصوديوم. وتساهم هذه العملية في إطالة عمر شبكة الأنابيب، كما تجعل استخدام المياه أكثر كفاءة. وفي الوقت نفسه، تساعد على زيادة فعالية المنظفات ومنتجات التنظيف؛ مما يقلل من كميات استهلاكها.
تُستخدم أنظمة تنقية المياه في العديد من المجالات، بدءًا من المنشآت الصناعية وصولاً إلى المساكن، حيث تعمل على تحسين جودة المياه وبالتالي تحسين الأداء العام للأنظمة. علاوة على ذلك، فإن الصيانة المنتظمة والتنقية المناسبة تقللان من مخاطر التآكل وتحدان من أعطال المعدات إلى أدنى حد. ونتيجةً لذلك، تُعد أجهزة تنقية المياه عنصرًا مهمًا يزيد من كفاءة المنشآت من الناحيتين الاقتصادية والتشغيلية.
الوقاية من التآكل باستخدام المعالجة الكيميائية
تلعب المواد الكيميائية التي تُضاف إلى البيئات المسببة للتآكل دورًا مهمًا في الحد من التآكل. وتُعرف هذه المواد عمومًا باسم مثبطات التآكل. ومثبطات التآكل هي مركبات تعمل على خفض معدل التآكل بشكل كبير من خلال منع العمليات الأنودية والكاتودية في البيئة التي توجد فيها.
قد لا يُحدث المثبط الفعال مع معدن ما نفس التأثير مع معدن آخر. ولذلك، فإن اختيار مثبطات التآكل المناسبة لنوع المعدن والبيئة أمر بالغ الأهمية.
في الوقت الحاضر، ومع تطور الصناعة، أصبحت أنظمة التدفئة والتبريد عناصر لا غنى عنها في المؤسسات. وتعد طرق معالجة المياه من أكثر الحلول فعالية لحماية هذه الأنظمة من التآكل والتكلس والتكوينات الميكروبيولوجية، وذلك بهدف خفض تكاليف الصيانة والتشغيل.
يجب دعم ملاءمة المواد الكيميائية المستخدمة في برامج معالجة المياه للنظام من خلال برامج متابعة منتظمة. وتضمن هذه المتابعة مراقبة الأنظمة باستخدام طرق التحليل الفيزيائية والكيميائية. كما يتعين تسجيل بيانات تشغيل النظام وسجلات العدادات وفترات التشغيل بانتظام. ولا ينبغي نسيان أنه لا يمكن تحسين أي قيمة لم يتم قياسها.
من المهم إشراك شركات معالجة المياه في العملية منذ مرحلة المشروع، حتى تتمكن من مراقبة النظام وزيادة فعالية البرنامج الذي ستطبقه. تقدم برامج معالجة المياه تدابير توفر الوقت والتكلفة والقوى العاملة والطاقة. وتعد أنظمة التدفئة والتبريد وأنظمة البخار ومياه الاستخدام من أكثر الأنظمة الميكانيكية استهلاكًا للمياه. إن السيطرة على التآكل والتكلس والتكوينات الميكروبيولوجية في هذه الأنظمة لا تقتصر على إطالة عمرها فحسب، بل تمنع أيضًا ارتفاع تكاليف الطاقة.
بعضمنتجات معالجة المياه التي قمنا بتطويرها ضمن شركة «جيمكيمسان كيميا» ونقوم بإنتاجها في مصانعنا؛
C-SCALANT 1085:منتج لحماية الأغشية. يمنع انسداد الأغشية أو انخفاض سعتها، ويطيل من عمرها التشغيلي الفعّال. مناسب للاستخدام في محطات إنتاج مياه الشرب. حاصل على شهادة NSF.
Cefopol 1080:مادة كيميائية متعددة الوظائف لمعالجة مياه الغلايات.
Cefopol 1040 :مانع التكلس والتآكل متعدد الوظائف للغلايات البخارية
CK 229: مادة كيميائية معالجة قائمة على الفوسفونات تُستخدم في أبراج التبريد ذات الدوائر المفتوحة وشبه المفتوحة لغرض التحكم في الترسبات والتآكل.
C BIOCIDE 886: مبيد حيوي مصمم للسيطرة على الكائنات الدقيقة في مياه العمليات الصناعية في أبراج التبريد المفتوحة.
CK-42؛ مانع للتآكل مخصص لأنظمة التدفئة والتبريد ذات الدائرة المغلقة .
CK-13؛ مانع للتآكل مخصص لأنظمة التدفئة والتبريد ذات الدائرة المغلقة .
هاكان تشوبان
مهندس كيميائي
مستشار معالجة المياه
المصدر:
http://dspace.yildiz.edu.tr/xmlui/bitstream/handle/1/10398/0042247.pdf?sequence=1&isAllowed=y
دليل المياه الصادر عن نقابة مهندسي الكيمياء التابعة للاتحاد التركي للمهندسين والمعماريين (TMMOB)
ملاحظات محاضرات كيمياء «جيمكيمسان»