عمليتا “الفصل الغشائي والترشيح الزائد” لمياه الفضلات الصناعية

1996 معالجة مياه الفضلات الصناعية

أ.د أحمد فيصل أصفري

KFAS

مياه الفضلات الصناعية الفصل الغشائي الترشيح الزائد البيئة علوم الأرض والجيولوجيا

الفصل الغشائي: هو العملية التي يتم بها فصل الغرويات عن المحاليل الحقيقية. نظراً لأن حجم الغرويات أكبر قليلاً من حجم الأيونات أو الجزيئات، فإن المحاليل الحقيقية تمر خلال غشاء نصف نافذ كالسلوفان أو الأغشية الحيوانية، في حين يتم حجز الغرويات.

عند استخدام حقل كهربائي لتسريع فصل هذه المواد، تدعى العملية بالفصل الكهربائي، ويمكن بهذه الطريقة إزالة السلفات – الفلورايد – الكرومات، واستعمالاتها محددة بالملوثات الأيونية، وتحتاج لعلميات صيانة كبيرة.

 

الترشيح الزائد: هو إحدى طرق الفصل الغشائي للمواد الصلبة، وهي بحد ذاتها عملية تكثيف للمواد الصلبة. هنا يلزم مقدار كبير من الضخ لإجبار المياه أو المادة المذيبة على اجتياز الغشاء، بينما تبقى المواد الصلبة أو المذابة التي لا يمكن مرورها بشكل مكثف في المحلو الذي يزداد تركيزه باستمرار.

من أهم تطبيقات الفصل الغشائي عملية التناضح العكسي. يعرف التناضح، بأنه انتقال جزيئات مذيب ما إلى محلوله عبر غشاء نصف نافذ، كالأغشية الحيوانية، والسلوفان، والسللوز، حيث تسمح هذه الأغشية بمرور الجزيئات الصغيرة للمادة المذيبة (كالماء)، وتمنع مرور الجزيئات الأكبر من المادة المذابة أو المنحلة بشكل أيوني.

 

فإذا وضع الغشاء بين محلولين لمادة واحدة ولكن بتركيزين مختلفين، فإن تركيز المادة الحالّة (المذيبة) يكون أكبر في المحلول ذي التركيز الأقل من المادة المذابة، لذا فإن معدل مرور المادة المذيبة من المحاليل الممدة عبر الغشاء هو أكبر منه بالاتجاه المعاكس.

لقد وجد فان هوف عام 1885 بأن مقدار الضغط الأسموزي المتولد يتناسب طرداً مع تركيز المحلول ودرجة الحرارة المطلقة، أي:

حيث:

n/V = عدد المولات المذابة في لتر من المحلول.

W = وزن المذاب.

M = الوزن الجزيئي للمذاب.

R = ثابت الغازات العام.

T = درجة الحرارة المطلقة.

 

يمكن عكس اتجاه انتقال جزيئات المادة المذيبة (الماء مثلاً) من المحاليل الممددة باتجاه المحاليل المركزة، وذلك بتطبيق ضغط يعكس اتجاه الانتقال الطبيعي (الأسموزي)، بحيث تنتقل المادة المذيبة من المحاليل المركزة إلى المحاليل الممددة، وتُدعى هذه الظاهرة بالتناضح العكسي، كما يُعدى الضغط المطبق لتحقيق ذلك الضغط التناضحي أو الأسموزي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]