فصل المياه

أنواع فصل الماء

تتضمن عملية **فصل الماء** إزالة الشوائب من الماء. توجد طرق متنوعة لفعل ذلك، تتراوح من التقنيات التقليدية إلى التقنيات الناشئة. بعض هذه الطرق موضحة أدناه.

• التصفية

  تتضمن هذه الطريقة تمرير الماء غير المعالج عبر طبقات من المواد مثل الرمل والحصى. المواد المستخدمة في هذه الطريقة تحجز الشوائب، مما يسمح بمرور الماء النظيف. تُستخدم التصفية بشكل شائع في معالجة مياه الشرب وتُستخدم في أنواع مختلفة من مرشحات المياه.

• أشعة فوق بنفسجية

  تتضمن فصل الماء بأشعة فوق بنفسجية تعريض الماء غير المعالج لأشعة فوق بنفسجية من الشمس أو من مصادر اصطناعية. تعمل هذه الطريقة على تعطيل الحمض النووي للكائنات الحية الدقيقة، مثل البكتيريا والفيروسات والطفيليات، مما يجعلها غير ضارة. لا يتضمن فصل الماء باستخدام أشعة فوق بنفسجية استخدام المواد الكيميائية. هذا يجعلها طريقة صديقة للبيئة.

• التناضح العكسي

  تفصل هذه الطريقة الماء عن طريق إجباره على المرور عبر غشاء شبه نافذ. يتم ضغط الماء غير المعالج بطريقة تسمح فقط بمرور الماء النظيف عبر الغشاء. تترك الشوائب خلفها ويتم التخلص منها. يُزيل التناضح العكسي بشكل فعال الأملاح الذائبة والشوائب والمواد الملوثة من الماء. نتيجة لذلك، يتم استخدامه على نطاق واسع في محطات تحلية المياه ونظم تنقية المياه.

• التقطير

  تتضمن هذه الطريقة التقليدية لفصل الماء تسخين الماء غير المعالج إلى درجة غليانه. عندما يغلي الماء، يتحول إلى بخار. ثم يتم تبريد البخار وتكثيفه مرة أخرى إلى ماء. خلال عملية التقطير، تترك الشوائب والمواد الملوثة خلفها. يُستخدم التقطير بشكل شائع في إنتاج الماء المقطر وفي بعض العمليات الصناعية.

• التخثر والترسيب

  هذه هي الطرق الكيميائية لفصل الماء. يتضمن التخثر والترسيب إضافة مواد كيميائية تُعرف باسم مُخثرات إلى الماء غير المعالج. تسبب المخثرات تكتل الجسيمات الصغيرة والشوائب في الماء معًا لتشكيل تجمعات أكبر أو "فِرق". بمجرد تشكيل الفرق من خلال التحريك، يتم تصفية الماء بعد ذلك. غالبًا ما تُستخدم طرق التخثر والترسيب في منشآت معالجة المياه البلدية لتنقية مياه الشرب.

• الكهرباء الحيوية

  تفصل هذه التقنية الماء عن طريق تطبيق مجال كهربائي على محلول يحتوي على أيونات مذابة. يتسبب المجال الكهربائي في تحرك الكاتيونات والأنيونات باتجاه أقطابها الكهربائية، مما يؤدي إلى إزالة الأملاح والشوائب من الماء. تُستخدم الكهرباء الحيوية بشكل أساسي في تطبيقات تحلية المياه ونظم تنقية المياه.

المواصفات والصيانة

صُنعت آلات فصل الماء بميزات محددة لضمان الأداء المثالي والحفاظ على جودة الجهاز بأكمله. من خلال مراعاة هذه المواصفات واتباع بعض إرشادات الصيانة، سيتم تحسين قدرة فصل الماء عن الزيت أو أي سائل.

• وعاء الفاصل:

  وعاء الفاصل في آلات فصل الماء عادةً ما تكون سعته حوالي 15 إلى 40 لترًا. وهو مصنوع من مادة فولاذ مقاوم للتآكل. يمكن أن تصل سرعة دوران هذا الوعاء إلى 10,000 دورة في الدقيقة. تولد هذه السرعة العالية قوة الطرد المركزي، التي تفصل السوائل ذات الكثافات المختلفة، مثل الزيت والماء.

• محرك الطرد المركزي:

  تحدد قوة محرك الطرد المركزي كفاءة فصل السوائل وسرعتها. تحتوي آلات الفاصل بشكل عام على قوة محرك تتراوح من 3 إلى 15 كيلو واط. يجب التركيز على اختيار محرك ذو قوة كافية للمهمة المطلوبة للفصل. يضمن ذلك الحصول على نتائج فصل دقيقة وتشغيل موثوق به.

• نظام التحكم:

  يدير نظام التحكم معلمات تشغيل أجهزة الفاصل، بما في ذلك السرعة والوقت ودرجة الحرارة. كما يسمح للمستخدمين بتعديل شدة الفصل ومراقبة حالة تشغيل الآلات. تتطلب صيانة نظام التحكم فحصًا منتظمًا وربط الدائرة الكهربائية. يجب إصلاح أي أجزاء فضفاضة أو تالفة في الوقت المناسب لتجنب الأعطال الكهربائية. يجب إجراء تحديثات البرامج بانتظام لضمان استقرار برنامج التحكم وعمله. يجب على المستخدم أيضًا قراءة التعليمات بعناية واتباعها لتشغيل نظام التحكم بشكل صحيح.

السيناريوهات

• صناعة الأغذية والمشروبات

  في صناعة الأغذية والمشروبات، من الشائع فصل الماء عن تيارات معالجة الطعام والعصير. على سبيل المثال، عند معالجة الفواكه أو الخضار، قد تحتوي المادة الرطبة على كمية كبيرة من العصير والألياف. يمكن لآلة الطرد المركزي الغذائية فصل واستخراج العصير والطور المائي المركّز والألياف لتحسين استخدام الموارد وزيادة إنتاج المنتج.

• صناعة إعادة التدوير

  غالبًا ما تواجه صناعة إعادة التدوير تحدي فصل الملوثات والشوائب من المواد القابلة لإعادة التدوير القيمة، على سبيل المثال، البلاستيك والمطاط المتبقي. وفقًا للتقارير، تُستخدم أجهزة الطرد المركزي لفصل الماء عن البلاستيك المتبقي على نطاق واسع في مصانع إعادة التدوير.

  تُستخدم أجهزة الطرد المركزي لفصل الماء والمواد الملوثة الأخرى عن البلاستيك المتبقي. يساعد ذلك على تحسين جودة المنتجات المعاد تدويرها عن طريق تجفيفها وجعل البلاستيك أسهل في المعالجة.

• الصناعات الكيميائية والصيدلانية

  في الإنتاج الكيميائي والصيدلاني، من المهم فصل الماء عن المركبات الكيميائية والمذيبات العضوية. يمكن استخدام أجهزة الطرد المركزي عالية السرعة وأجهزة التقطير بالتفريغ لِتجفيف الأدوية والمواد الكيميائية، مما يحسن نقائها واستقرار تخزينها.

كيفية اختيار آلات فصل الماء

عند شراء آلة فصل الماء، يحتاج المشترون إلى مراعاة عوامل متنوعة مثل طراز ونوع الآلة، وسعتها، وكفاءتها، وموادها، وتصميمها، وإمداد الطاقة، والإضاءة.

كما ذكرنا، هناك العديد من أنواع وطرازات آلات فصل الماء. سيساعد المشترين أولًا في التعرف على هذه الطرازات والأنواع. بعد ذلك، يمكنهم اختيار آلات فصل الماء التي تناسب احتياجاتهم المحددة.

يجب على المشترين أيضًا مراعاة سعة آلة فصل الماء. يمكن أن تؤثر سعة الآلة على كمية الماء التي سيتم فصلها لكل وحدة زمنية. سيفيد المشترون الذين لديهم عمليات واسعة النطاق أكثر من آلة فصل ذات سعة كبيرة، بينما ستكون السعة الصغيرة كافية لأولئك الذين يعملون في عمليات صغيرة النطاق.

الكفاءة هي عامل آخر يجب مراعاته عند شراء آلات فصل الماء. يجب على المشترين اختيار آلات فصل فعالة لزيادة الإنتاجية وتقليل استهلاك الطاقة.

يمكن أن تؤثر مادة آلة فصل الماء أيضًا على أدائها وعمرها الافتراضي. نتيجة لذلك، يجب على المشترين مراعاة مادة الآلة واختيار فاصل يحتوي على مكونات مقاومة للتآكل. ستتحمل هذه المكونات البلى والتلف الناجم عن فصل الماء.

التصميم هو عامل مهم آخر عند شراء آلات فصل الماء. يجب على المشترين الحصول على أجهزة فصل ذات تصميم سهل الاستخدام بحيث يكون التشغيل والصيانة سهلًا.

تتوفر آلات فصل الماء بأنواع مختلفة من الطاقة. بعضها يستخدم الكهرباء، بينما يستخدم البعض الآخر الطاقة الشمسية. يجب على المشترين اختيار آلة فصل الماء ذات نوع الطاقة الذي يتناسب مع مصدر الطاقة المتاح في بيئتهم.

الإضاءة جزء لا يتجزأ من آلات فصل الماء. يجب أن تحتوي أجهزة الفاصل على الكمية المناسبة من الإضاءة لإضاءة المكونات المنفصلة بوضوح. سيساعد ذلك المشغلين على تحديد المكونات المختلفة بسهولة.

أسئلة وأجوبة عن فصل الماء

س: ما هو فاصل الماء المُستخدم لِ؟

ج: يُستخدم لِفصل الماء عن الوقود أو الهواء. في سياق الوقود، يُزيل فاصل الماء والوقود الديزل أي آثار للماء من محرك الديزل لمنع التآكل والماس الكهربائي، وبالتالي تحسين وظائف المحرك.

س: كيف يعمل فاصل الماء؟

ج: يعمل على مبدأ الاندماج. تندمج قطرات الماء الصغيرة المتناثرة وتشكل قطرات مائية أكبر، والتي تصبح ثقيلة وتغرق بسبب الجاذبية. عادةً ما يُوضع فاصل الماء في أدنى نقطة في خط الأنابيب لِزيادة الجاذبية وجمع الماء.

س: ما الفرق بين فاصل الماء والغربال؟

ج: بينما يُستخدم كلاهما لِترشيح السوائل، فإن فاصل الماء مُصمم خصيصًا لإزالة الماء من خليط، مثل الزيت والماء، أو لِفصل الماء عن الهواء. يمكن أن تُستخدم أجهزة الفاصل قوة الجاذبية أو الطرد المركزي أو الاندماج لإزالة الماء. من ناحية أخرى، تُستخدم المصافي لإزالة الجسيمات الصلبة من السوائل، وتستخدم فلتر شبكي لِالتقاط الجسيمات الصلبة الكبيرة والسماح للجسيمات الأصغر بالمرور.