في تكنولوجيا البيئة المتطورة بسرعة اليوم، أصبح جهاز معالجة مياه الصرف الصحي DTRO (التناضح العكسي بأنبوب القرص) أحد التقنيات الأساسية في مجال معالجة المياه نظرًا لأدائه الفعال والمستقر. نشأت هذه التكنولوجيا في ألمانيا في التسعينيات وتتغلب بفعالية على قيود تكنولوجيا التناضح العكسي التقليدية من خلال تصميم فريد لوحدة غشاء أنبوب القرص، مما يوضح مزايا كبيرة في مجال معالجة مياه الصرف الصحي عالية التركيز. وفقًا للرابطة الدولية للمياه، تجاوز إجمالي كمية مياه الصرف الصحي التي يعالجها جهاز DTRO في جميع أنحاء العالم مليار متر مكعب سنويًا، ويستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل الكيماويات والأدوية وتجهيز الأغذية، مما يوفر مسارًا حاسمًا لحل مشاكل تلوث مياه الصرف الصناعي.
يكمن جوهر تكنولوجيا DTRO في مبدأ التناضح العكسي المبتكر. يقوم النظام بضغط المياه الخام إلى 4-8 ميجا باسكال (ميجا باسكال) من خلال مضخة عالية الضغط، متجاوزًا بكثير نطاق الضغط البالغ 2-4 ميجا باسكال لتكنولوجيا التناضح العكسي التقليدية. تحت هذا الضغط العالي، تنفصل جزيئات الماء عن الشوائب مثل الملح والمواد العضوية بواسطة الغشاء شبه المنفذ، مما يشكل إنتاج مياه نظيفة. يتكون الهيكل الخاص لوحدة غشاء أنبوب القرص من سلسلة من الأقراص الدائرية متحدة المركز مكدسة معًا، ويمر تدفق المياه عبر فجوات القرص في حالة مضطربة، مما يخفف بشكل فعال من مشكلة اتساخ الغشاء. تظهر البيانات التجريبية من شركة OSMONICS الألمانية أن معدلات إزالة COD (الطلب على الأكسجين الكيميائي) و TDS (إجمالي المواد الصلبة الذائبة) بواسطة نظام DTRO يمكن أن تصل إلى أكثر من 95٪ و 98٪ على التوالي، وهو أعلى بكثير من مستوى 70٪ -80٪ لتقنيات المعالجة البيولوجية التقليدية.
لتحقيق الأداء الممتاز المذكور أعلاه، يدمج نظام DTRO وحدات معدات دقيقة. كوحدة الطاقة الأساسية، تعتمد المضخة عالية الضغط هيكلًا طرد مركزي متعدد المراحل، والذي يمكن أن يضمن الضغط الفعال مع تقليل استهلاك الطاقة. تتكون مكونات الغشاء من مواد بلاستيكية هندسية عالية القوة، مع مقاومة قوية للتآكل وعمر خدمة يزيد عن 5 سنوات. تحافظ وحدة تدوير المياه المركزة على استقرار النظام عن طريق تنظيم نسبة الارتجاع بذكاء. تجدر الإشارة إلى أن نظام التحكم الآلي الخاص به يمكنه تحقيق تشغيل غير مأهول على مدار 24 ساعة، ومراقبة المعلمات الرئيسية مثل ضغط المدخل ومعدل تدفق إنتاج المياه في الوقت الفعلي من خلال PLC (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة). عندما يتجاوز فرق الضغط لمكون الغشاء العتبة المحددة، سيبدأ برنامج التنظيف الكيميائي تلقائيًا.
في سيناريوهات التطبيق المحددة، أظهرت تكنولوجيا DTRO فوائد بيئية واقتصادية قوية. في مجال الصناعة الكيميائية للفحم، تتبنى مؤسسة فحم الكوك الكبيرة نظام DTRO لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على الفينول، بسعة معالجة يومية تبلغ 2000 طن ومعدل إعادة استخدام للمياه يزيد عن 70٪، مما يوفر 1.4 مليون طن من موارد المياه العذبة سنويًا. في صناعة الأدوية، تستخدم مؤسسة إنتاج مضادات حيوية معينة عملية DTRO لتحويل مياه الصرف الصحي عالية الملح إلى مياه معالجة تلبي معايير إعادة الاستخدام، مما يقلل تكاليف المعالجة بنسبة 40٪ مقارنة بعمليات التبلور التبخيري التقليدية. والأكثر جديرًا بالملاحظة هو أن DTRO حققت طفرات تكنولوجية في مجال معالجة العصارة. بعد تطبيق هذه التكنولوجيا على مكب نفايات بلدية، انخفضت تكلفة معالجة العصارة من 120 يوان / طن إلى 80 يوان / طن، وظل تركيز انبعاثات COD مستقرًا أقل من 50 مجم / لتر، بما يتماشى مع معيار الانبعاثات من الدرجة الأولى الوطنية.
يعتمد التشغيل المستقر طويل الأجل للمعدات على نظام صيانة علمي. تشمل الأنواع الشائعة من اتساخ الغشاء في أنظمة DTRO التحجيم غير العضوي، وارتباط المواد العضوية، والنمو الميكروبي. يحتاج موظفو التشغيل والصيانة إلى تعديل وتيرة التنظيف بانتظام وفقًا لجودة المياه الواردة. بشكل عام، يتم إجراء التنظيف الكيميائي كل 3-6 أشهر، وتشمل عوامل التنظيف حمض الستريك وهيدروكسيد الصوديوم وهيبوكلوريت الصوديوم وما إلى ذلك. في الوقت نفسه، يتم تحقيق التتبع في الوقت الفعلي لتغيرات أداء الغشاء من خلال نظام مراقبة التوصيلية عبر الإنترنت. عندما تتجاوز معدل الزيادة في توصيلية المياه 20٪ شهريًا، يجب بدء إجراءات الصيانة على الفور. وفقًا لبيانات التشغيل من مجمع صناعي كيميائي، يمكن لنظام DTRO الذي يستخدم إجراءات الصيانة الموحدة أن يطيل متوسط عمر خدمة مكونات الغشاء بمقدار 18 شهرًا ويقلل تكاليف الصيانة السنوية بنسبة 15٪.
بصفتها مبتكرًا في تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي، تقود معدات DTRO صناعة معالجة المياه نحو الكفاءة العالية والحفاظ على الطاقة. مع تقدم تكنولوجيا تصنيع مواد الغشاء وترقية أنظمة التحكم الذكية، ستلعب أنظمة DTRO دورًا أكبر في مجالات مثل تحلية مياه البحر وعمليات الانبعاثات الصفرية في المستقبل. من المتوقع أنه بحلول عام 2030، سيتجاوز حجم السوق العالمي لمعدات DTRO 20 مليار دولار أمريكي، ليصبح دعمًا تقنيًا رئيسيًا لضمان الاستخدام المستدام لموارد المياه. هذه المعدات الصديقة للبيئة التي تدمج الفصل المادي والتحكم الذكي لا تلبي فقط الاحتياجات العملية لاستخدام موارد مياه الصرف الصناعي، ولكنها تمثل أيضًا تبلور حكمة استجابة الإنسان لتحديات البيئة المائية.
