أنظمة الترشيح والأغشية

1. تقنيات الأغشية: DuPont FilmTec وToray وMANN+HUMMEL

• أغشية DuPont FilmTec للتناضح العكسي: توفّر رفضًا عاليًا ومستقرًا للملح (BW30 PRO-400: 99.6%) وأدنى استهلاك للطاقة في خطوط المياه قليلة الملوحة ومياه البحر والتناضح العكسي منخفض الطاقة.
• أغشية Toray للتناضح العكسي (RO) والترشيح النانوي (NF) والترشيح الفائق (UF): عناصر RO/NF من السلسلة TM بمركّب بولي أميد عطري بالكامل إلى جانب وحدات UF بألياف مجوفة (0.01 µm)؛ وتتميز بتحمل عالٍ للتلوث وبالتوافق مع FDA Title 21 للأغذية/الصحة.
• وحدات UF من MANN+HUMMEL: توفّر وحدات PureULTRA II (PVDF) وAQUADYN (PAN) بألياف مجوفة تدفقًا عاليًا وعمرًا طويلًا للغشاء في المياه المحمّلة بالزيوت والشحوم والمواد العالقة.

2. خراطيش العمليات الدقيقة والخراطيش ذات الأغشية المعقّمة (Chemtech)

• Chemtech CHT خراطيش الترشيح العميق المنفوخة بالصهر: بنية مسامية متدرجة من 0.5 إلى 120 ميكرون، وتصنيع من البولي بروبيلين النقي 100%، وتشغيل مستمر حتى 82°C، وفرق ضغط مسموح حتى 4 bar (عند 40°C)، وتهيئات أغطية طرفية DOE/SOE، وتوافق مع Ph. Eur / PZH، وهذه كلها تمنح سعة عالية لاحتجاز الأوساخ للمعالجة المسبقة لـ RO والخطوط الصناعية العامة.
• Chemtech POLYFIL PES خراطيش الأغشية المعقّمة: غشاء بولي إيثر سلفون (PES) غير متناظر بدرجة 0.20 ميكرون حاصل على براءة اختراع؛ محبّ للماء بطبيعته مع ارتباط منخفض بالبروتين واختبار سلامة قابل للتكرار لخطوط التعبئة الدوائية والتقنية الحيوية والمشروبات.
• Chemtech TEFPOR GF خراطيش الألياف الزجاجية الدقيقة للهواء والغازات: وسط من الألياف الزجاجية الدقيقة بورسليكاتية مشبعة بـ PTFE طاردة للماء؛ بدرجة مطلقة 0.2 ميكرون ومتانة أمام التعقيم بالأوتوكلاف عند 121°C والتعقيم في المكان (SIP) لخطوط الغازات المضغوطة للعمليات وتهوية الخزانات المعقّمة.
• Chemtech MEGAPLEAT خراطيش عالية التدفق: تصميم مطوٍ أفقي كبير القطر 6 بوصة (152 mm) يقلل زمن تبديل الخراطيش ومساحة الحاوية في خطوط المعالجة المسبقة لـ RO ومياه التبريد عالية التدفق.

3. مرشحات الأكياس وحاويات المرشحات الصحية

• مرشحات الأكياس الصناعية: أكياس من البولي بروبيلين وفيلت البوليستر والنايلون أحادي الخيط الملحوم في نطاق 1–1000 ميكرون (Size 1 وSize 2)؛ وحاويات من الكربون أو الفولاذ المقاوم للصدأ 304/316L تتسع من 1 إلى 24 كيسًا (تدفق حتى ≈ 654 m³/h).
• حاويات المرشحات الصحية من 316L (Chemtech TLSH وLSH): أسطح داخلية مصقولة كهربائيًا (Ra < 0.4 µm)، وتوصيلات Tri-Clamp، وحاويات مرشحات تهوية/هواء بغلاف مسخَّن تلبي معايير صناعتي الأدوية والأغذية.

خراطيش Chemtech CHT مصنّفة للتشغيل المستمر حتى 82°C وفرق ضغط حتى 4 bar (عند 40°C)، وتُستخدم في الصناعات الكيميائية والبتروكيميائية والأغذية والمشروبات والمعالجة المسبقة لـ RO وتطبيقات معالجة المياه العامة. وتستوفي متطلبات عناصر الترشيح في دستور الأدوية الأوروبي، وتحمل شهادة من المعهد الوطني البولندي للنظافة (PZH).

ويمكن تهيئتها بما يطابق حاويتكم الحالية ومتطلبات التوافق الكيميائي في عمليتكم، بأربعة أنواع من الأغطية الطرفية (DOE، و222/226 المسطحة وذات الزعانف، وFC مع حلقة O-ring، وMDOE المفتوحة من الطرفين المزدوجة) وأربع مواد للحشوات (NBR وEPDM والسيليكون وViton). ويمكن تركيب خراطيش Chemtech (بالإنجليزية) المكافئة من البولي بروبيلين (PP) وPES وPTFE والألياف الزجاجية الدقيقة مباشرة في حاويات المرشحات القياسية الحالية 10" و20" و30" و40" من النوع DOE و222/226 O-ring دون تعديل الحاوية.

وللسوائل ذات حمل التلوث العالي نورّد حاويات مرشحات أكياس صناعية وأكياس ترشيح كحل اقتصادي قبل ترشيح الخراطيش أو بدلًا منه. وتُصنع حاويات الأكياس القياسية المتعددة بسعة 1 إلى 24 كيسًا (مدى التدفق نحو 3.4–654 m³/h)، من الفولاذ الكربوني أو المقاوم للصدأ 304 أو 316L.

وتتوفر الأكياس في مدى واسع من 1 إلى 1000 ميكرون اسمي، من البولي بروبيلين أو فيلت البوليستر، أو من شبكة نايلون أحادية الخيط بدرزة ملحومة (دون ثقوب إبرة). وتُفضَّل لحمّامات الدهانات والراتنجات والأحبار والطلاءات وأنظمة مياه الحقن والحماية المسبقة لـ RO وتطبيقات مياه العمليات العامة التي تتطلب توازنًا بين التدفق العالي والكلفة المنخفضة.

4. إزالة الغازات بالأغشية (ملامسات الأغشية): إزالة CO₂ وO₂

تجمع ملامسات الأغشية الليفية المجوفة الدقيقة المسام الطاردة للماء من البولي بروبيلين الطورين السائل والغازي في تماس مباشر عند سطح مسام الغشاء دون تشتيت، فتزيل الغازات الذائبة في المسار تحت الضغط دون مزيلات أكسجين كيميائية ولا جرعات قلوية.

إزالة ثاني أكسيد الكربون (CO₂)

بينما ترفض أغشية التناضح العكسي (RO) الأنواع الأيونية، يمر غاز CO₂ الذائب بحرية عبر غشاء RO ويتأين مجددًا في الماء (CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻) فيرفع الموصلية. وعند تركيبها تحت الضغط بعد RO وقبل نظام EDI (إزالة الأيونات الكهربائية) (بالإنجليزية) أو وحدة تبادل أيوني ذات طبقة مختلطة، تستخدم ملامسات الأغشية مسح الهواء (غاز التجريد) أو التفريغ على جانب التجويف لخفض CO₂ الذائب دون حد تغذية EDI. وهذا يخفض الحمل الأنيوني واستهلاك الطاقة على وحدة EDI دون ضبط كيميائي لـ pH أو بخفض الحاجة إلى تجديد NaOH لمبادل الأنيونات، فيحسّن إزالة الأنواع الضعيفة التأين كالسيليكا والبورون.

إزالة الأكسجين (O₂)

في مياه تغذية المراجل والمياه فائقة النقاء (عمليات أشباه الموصلات والطاقة والأدوية) وخطوط مياه المشروبات والعمليات، يسبب الأكسجين الذائب (O₂) تآكل الأنابيب وأسطح انتقال الحرارة وأكسدة المنتج. وفي ملامس الغشاء يتدفق الماء على جانب الغلاف (الخارج) من الألياف المجوفة الطاردة للماء بينما يُطبَّق التفريغ أو غاز التجريد أو مزيج منهما على جانب التجويف، فيتحقق نزع الأكسجين بمستوى الآثار عند المخرج. ولمعايير مراقبة مياه تغذية المراجل راجعوا دليلنا حول قياس الأكسجين المذاب في مياه المراجل (بالإنجليزية).

توريد الوحدات واختيارها

توريد أصلي أو مكافئ للوحدات المستخدمة في خطوط ملامسات الأغشية الصناعية؛ ويُطابق الاختيار معدل تدفق النظام ودرجة حرارة الماء ونمط التشغيل ومتطلب CO₂/O₂ المستهدف عند المخرج عبر فئات أحجام الوحدات المخبرية والتحليلية والصناعية/عالية النقاء.

مجموعات الأغشية

لأغشية التناضح العكسي (RO) والترشيح الفائق (UF) والترشيح النانوي (NF) يمكننا توريد منتجات DuPont FilmTec (DOW FilmTec سابقًا) وToray وMANN+HUMMEL بما يطابق معدل تدفق المشروع ورفض الملح وملف التلوث؛ وهذه العلامات الثلاث هي، بحسب خبرتنا الطويلة في التوريد، من تقنيات الأغشية المفضّلة لدينا في مشاريعنا.

توفّر عناصر DuPont FilmTec للمياه قليلة الملوحة (مثل BW30-PRO-400) رفض ملح مستقرًا بنسبة 99.6% (الحد الأدنى 99.4%) في ظروف الاختبار القياسية ويمكنها العمل بضغوط حتى 600 psi، بينما تقدّم عناصر مياه البحر (SW30) رفضًا مستقرًا بنسبة 99.4–99.7% بحسب الطراز، وهي مصمَّمة لأنظمة معالجة المياه الصناعية والبلدية الكبيرة. وتستخدم مجموعة Toray للتناضح العكسي/الترشيح النانوي بنية غشاء مركّب من بولي أميد عطري بالكامل متشابك الروابط؛ وتحقق السلسلة TM700D رفض ملح اسميًا 99.80% لكل عنصر (الحد الأدنى 99.65%) وتدفق نفاذ 9.8–45.7 m³/day. كما تقدّم Toray في جانب UF وحدات HFUG بألياف مجوفة بمسام اسمية 0.01 ميكرون للمعالجة المسبقة لـ RO وأغشية UF الصحية من السلسلة TUF المتوافقة مع معايير النظافة FDA/USDA 3-A. وتشمل محفظة UF لدى MANN+HUMMEL الوحدتين PureULTRA II (ألياف مجوفة من PVDF، مساحة ترشيح 60–107 m²) وAQUADYN (ألياف مجوفة من PAN، 45–65 m²، للمياه المحمّلة بالزيوت/الشحوم)، وتُستخدمان بحجم مسام نحو 0.02–0.03 ميكرون لإزالة البكتيريا والفيروسات والطفيليات.

وتُهندَس عائلة الغشاء المناسبة وطرازه بناءً على تحليل مياه التغذية وجودة النفاذ المستهدفة ومعدل الاسترجاع وتهيئة النظام الحالي.

حاويات المرشحات

يرتبط أداء عناصر الخراطيش والأكياس والأغشية مباشرة باختيار حاوية المرشح الصحيحة. نقدّم عدة أنواع من الحاويات بما يطابق عمليتكم:

• حاويات الخراطيش (DOE/SOE): تُصنع حاويات DOE (مفتوحة الطرفين) من جسم وغطاء وصفيحة دعم للخراطيش وقضبان شد ونظام إحكام بحافة سكين؛ وتُصنع حاويات SOE (مفتوحة من طرف واحد) من غلاف خارجي وعنصر ترشيح مدعوم بقفص مثقّب ونظام إحكام إيجابي، وكلتاهما متاحة بخيارات توصيل طرفية متعددة.
• الحاويات الصحية: لتطبيقات الأدوية والتقنية الحيوية وWFI والأغذية والمشروبات، بتهيئات مفردة أو متعددة الخراطيش؛ وتُصنع بصفيحة تموضع ومنفذ قياس وحلقة/حشوة سيليكون O-ring.
• الحاويات المعيارية: تصميم بنواة صلبة يجمع مزايا جسم المرشح المغلق وصفائح الترشيح العميق؛ وتُستبدل الوحدة عند استنفاد سعة المرشح وبلوغ الضغط 2–2.5 bar، وتُستخدم للدهانات والأحبار والمواد اللاصقة والمحاليل عالية اللزوجة.
• حاويات التدفق العالي: أجسام مدمجة بإحكام انضغاطي وسعة تدفق عالية توفّر عمر خدمة طويلًا وكلفة تشغيل منخفضة؛ وتُفضَّل للمعالجة المسبقة لـ RO وتحلية المياه وخطوط معالجة المياه كبيرة الحجم.
• حاويات مرشحات التهوية/الهواء ذات الغلاف: تحافظ على ضغط الخزان/الوعاء مع الإبقاء على التعقيم في خطوط التخمير والعمليات الحيوية واسترداد المنتج؛ معزولة بالصوف الزجاجي، مع تصاميم اختيارية ذات غلاف مضبوط الحرارة إلكترونيًا.

يُحدَّد خامة الحاوية ونوع التوصيل بحسب متطلبات النظافة في النظام والتوافق الكيميائي للسائل وتهيئة الأنابيب الحالية.

التوريد المكافئ والبديل

• التوريد المباشر لعناصر أغشية RO من DuPont FilmTec وToray (ولا نوصي بأغشية RO من خارج هاتين العلامتين).
• وحدات مزيل الغازات بالأغشية الليفية المجوفة (ملامس الغشاء) لإزالة CO₂ وO₂ الذائبين.
• المنشآت التي تستخدم حاويات مرشحات العمليات والخراطيش العميقة ومرشحات الأكياس ومرشحات الهواء/الغاز من شركات مصنّعة أخرى: توريد مكافئ/بديل عبر خيارات Chemtech (DOE وSOE 222/226).
• مستخدمو خراطيش الترشيح ذات الأغشية المعقّمة: توريد مكافئ عبر خيارات Chemtech POLYFIL PES (PES غير متناظر 0.20 ميكرون) وTefpor (PTFE).