ماذا يعني TDS وكيف يؤثر على تصميم النظام الخاص بي عندما أقوم باستيراد معدات RO مخصصة لتنقية المياه من الصين؟

أعرف بالضبط ما تشعر به الآن. أنت على استعداد لبدء مشروعك الخاص بالمياه المعبأة في أفريقيا، وأنت تبحث عن الموردين على موقع علي بابا، وفجأة يطلب منك الجميع الحصول على ما تريد. “قيمة المواد الصلبة الذائبة.” يبدو الأمر وكأنه اختبار لم تدرس له، وتخشى أن تكلفك الإجابة الخاطئة آلاف الدولارات.

TDS تعني إجمالي المواد الصلبة الذائبة، وهو الوزن الإجمالي لجميع المعادن والأملاح والمعادن الذائبة في الماء. إنه الرقم الأكثر أهمية الذي أحتاجه لأنه يحدد ضغط المضخة ونوع الأنابيب والأغشية المحددة التي يجب أن نستخدمها لبناء جهازك.

إذا تجاهلت هذا الرقم أو خمنته، فقد يتعطل جهازك خلال شهر، أو قد تدفع مقابل ميزات لا تحتاج إليها. اسمحوا لي أن أشرح بالضبط كيف يعمل هذا حتى تتمكن من الشراء بثقة.

ماذا يعني TDS وكيف يؤثر على تصميم النظام الخاص بي عندما أقوم باستيراد معدات RO مخصصة لتنقية المياه من الصين؟

عندما ترسل لي رسالة على الواتس اب تسألني عن السعر، سؤالي الأول دائمًا يتعلق بجودة المياه الخام لديك. قد تظن أنني صعب المراس، ولكنني في الواقع أحاول توفير أموال عملك.

تؤثر المواد الصلبة الذائبة (TDS) على تصميم نظام التناضح العكسي (RO) الخاص بك لأن المواد الصلبة الذائبة (TDS) المرتفعة تخلق ضغطًا داخليًا أعلى، مما يتطلب مضخات أقوى وأنابيب أكثر سمكًا. إذا كان TDS مرتفعًا، فيجب علينا ترقية الهيكل المادي بالكامل للآلة للتعامل مع الضغط، مما يغير تكلفة التصنيع.

أفضل طريقة لفهم TDS هي التفكير في سيارة تقود أعلى التل. الماء هو السيارة، وTDS هو وزن الحمولة داخل السيارة.

إذا كانت نسبة المواد الصلبة الذائبة في الماء منخفضة (مثل ماء الصنبور)، تكون السيارة فارغة. إنه خفيف وسهل الحركة. يمكنني استخدام محرك صغير (مضخة) وإطارات قياسية (أنابيب) لإيصالها إلى الوجهة. هذه الآلة أرخص في البناء وأرخص في التشغيل.

ومع ذلك، إذا كانت المياه الخاصة بك تحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة (مثل مياه الآبار المالحة أو مياه البحر)، فإن السيارة محملة بالكامل بالصخور الثقيلة. لتحريك هذه السيارة الثقيلة إلى أعلى التل، أحتاج إلى محرك أكبر بكثير (مضخة عالية الضغط). أحتاج أيضًا إلى محاور أقوى وهيكل معزز (أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ) حتى لا تنكسر السيارة تحت الحمل الثقيل.

في عالم معالجة المياه هذا “حمولة” يسمى الضغط الاسموزي . مع زيادة كمية المواد الصلبة الذائبة، يقاوم الماء عملية التنظيف. إنه يقاوم الدفع من خلال الفلتر.

إذا كان لديك مياه TDS عالية ولكنك تشتري معيارًا “انخفاض المواد الصلبة الذائبة” نظرًا لأنها كانت أرخص على موقع ويب، فإن المضخة لن تكون قوية بما يكفي لدفع المياه من خلالها. ستنتج الآلة كمية قليلة جدًا من الماء النظيف، وإلا سيحترق المحرك أثناء محاولته العمل بجهد كبير.

علاوة على ذلك، تتغير المواد. بالنسبة إلى المواد الصلبة الذائبة المنخفضة (أقل من 1000 جزء في المليون)، يمكننا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي 304 أو حتى البلاستيك عالي الجودة (UPVC) للأنابيب ذات الضغط المنخفض. ولكن إذا كانت نسبة TDS أعلى من 5000 جزء في المليون، فإن الملح الموجود في الماء سوف يأكل الفولاذ 304 بسرعة كبيرة. يجب أن أصمم نظامك باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو الفولاذ المزدوج لمنع الصدأ والتسربات. ولهذا السبب لا أستطيع أن أقدم لك عرض أسعار مناسبًا دون معرفة هذا الرقم.

كيف تغير مستويات TDS مكونات الجهاز

كيف تؤثر TDS على اختيار الغشاء الخاص بي عندما أقوم باستيراد معدات RO مخصصة لتنقية المياه من الصين؟

يعتقد العديد من المشترين الجدد أن جميع أغشية RO هي نفسها، تمامًا مثل البطاريات. يفترضون أن بإمكانهم شراء أي غشاء 4040 أو 8040 وسيكون مناسبًا. وهذا خطأ خطير.

تحدد مستويات TDS النوع المحدد من تقنية صفائح الأغشية التي يجب علينا تركيبها؛ تتطلب المياه عالية TDS “المياه المالحة” أو “مياه البحر” أغشية مصممة لرفض المزيد من الملح وتحمل الضغط العالي. سيؤدي استخدام الغشاء الخاطئ إلى سوء نوعية المياه أو فشل المعدات بسرعة.

الغشاء هو قلب آلة معالجة المياه الخاصة بك. تمامًا مثل قلب الإنسان، يجب أن يتطابق مع الجسم الذي يخدمه. في المصنع هنا في الصين، لدينا ثلاث فئات رئيسية من الأغشية، ويعتمد الاختيار كليًا على تقرير TDS الخاص بك.

أولا، لدينا أغشية منخفضة الطاقة. هذه مخصصة للمياه النظيفة جدًا، وعادةً ما تكون نسبة المواد الصلبة الذائبة فيها أقل من 2000 جزء في المليون. وهي مصممة للعمل بسرعة مع القليل جدا من الكهرباء. إذا كنت تستخدمها مع مياه تحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة، فسوف يمر الملح من خلالها، وسيكون مذاق المياه المعبأة في زجاجات مالحًا.

ثانيا، لدينا أغشية المياه المالحة (BW).. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا الذي أقوم بتصديره إلى أفريقيا. وهي مصممة للمياه التي تحتوي على TDS بين 2000 جزء في المليون و8000 جزء في المليون. لديهم هيكل أكثر إحكاما. إنها تمنع المزيد من المعادن ولكنها تتطلب المزيد من الضغط للعمل.

ثالثا، لدينا أغشية مياه البحر (SW).. هذه مخصصة للظروف القاسية للغاية، حيث تكون نسبة المواد الصلبة الذائبة أعلى من 10000 جزء في المليون أو 35000 جزء في المليون (مثل المحيط). يتم بناء هذه الأغشية بشكل مختلف تمامًا. إنها محكمة للغاية لضمان التقاط حتى أصغر جزيئات الملح.

هنا هو الجزء الهندسي الحاسم: معدل الرفض.

كل غشاء لديه معدل رفض، عادة حوالي 98٪ إلى 99.5٪.

دعونا نفعل الرياضيات.

إذا كان الماء الخاص بك يحتوي على TDS بنسبة 1000 جزء في المليون ويرفض الغشاء 99%، فإن الماء المنتج سيكون به 10 جزء في المليون. هذا ممتاز.

ولكن، إذا كان الماء الخاص بك يحتوي على TDS بنسبة 10000 جزء في المليون وكنت تستخدم نفس الغشاء، فإن الماء المنتج سيحتوي على 100 جزء في المليون. لا يزال بخير.

ومع ذلك، إذا كنت تستخدم غشاءًا رخيصًا بنسبة 95% فقط من الماء الذي يحتوي على 10000 جزء في المليون، فإن ماء منتجك يكون 500 جزء في المليون. وهذا يقترب من الذوق السيئ.

وأيضا يجب علينا أن نأخذ بعين الاعتبار تدفق. التدفق هو السرعة التي يمر بها الماء عبر الغشاء. يتحرك الماء عالي TDS بشكل أبطأ. إذا قمت بتصميم آلة بطاقة إنتاجية تبلغ 500 لتر في الساعة (LPH) استنادًا إلى انخفاض المواد الصلبة الذائبة في الساعة، لكنك تغذيها بمياه تحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة في الساعة، فقد تنتج نفس الآلة 300 لترًا في الساعة فقط. ستظن أنني بعتك آلة سيئة، لكن في الواقع، أبطأت فيزياء TDS من سرعتها.

عندما أقوم باختيار غشاء لطلبك، أقوم بموازنة تكلفة الطاقة مع جودة المياه التي تحتاجها. أختار دائمًا غشاءًا يمكنه التعامل مع TDS أعلى قليلاً من نتيجة الاختبار، فقط لأكون آمنًا.

ما هي طريقة قياس المواد الصلبة الذائبة التي يجب أن أستخدمها لتوفير بيانات دقيقة قبل الاستيراد من الصين؟

غالبًا ما يرسل لي العملاء صورة لقلم صغير بقيمة 10 دولارات اشتروه عبر الإنترنت وهو يغمس في كوب من الماء. وفي حين أن هذا أفضل من لا شيء، إلا أنه نادرًا ما يكون كافيًا لخطة عمل احترافية.

يجب عليك استخدام تقرير تحليل المياه المختبري الاحترافي لتوفير بيانات دقيقة، حيث أن قلم TDS البسيط المحمول باليد يعطي فقط تقديرًا تقريبيًا ولا يمكنه تحديد أيونات خطيرة معينة مثل السيليكا أو الكالسيوم. لتصميم آلة متينة، أحتاج أن أعرف بالضبط ما الذي يتكون منه TDS.

دعوني أخبركم قصة سريعة عن عميل لي. أرسل لي قراءة TDS تبلغ 2000 جزء في المليون باستخدام قلم صغير. لقد صنعت له آلة عادية. وبعد ثلاثة أشهر، كانت أغشيته مسدودة تمامًا، وبدت وكأنها حجر أبيض.

لماذا؟ لأن قلم TDS الخاص به أخبرنا فقط المجموع رقم. ولم يخبرنا أن 80% من هذا العدد عبارة عن الكالسيوم والمغنيسيوم (الصلابة). لو كنا نعلم، لأضفنا منقي الماء أو نظام جرعات مضاد للتكلس. ولأننا اعتمدنا على قلم بسيط، كان عليه أن ينفق أموالاً إضافية لاستبدال الأجزاء باهظة الثمن.

يقيس مقياس TDS التوصيل الكهربائي. يرسل صدمة صغيرة عبر الماء. كلما زاد الملح في الماء، زادت سرعة حركة الكهرباء. ثم يخمن القلم TDS بناءً على تلك السرعة. وهو تقدير تقريبي.

بالنسبة لصاحب عمل جاد مثلك، أنصحك بأخذ عينة من مصدر المياه لديك (بئر أو نهر أو صنبور) إلى جامعة محلية أو معمل اختبار حكومي. أنت بحاجة إلى تحليل كامل للمياه.

إليك ما أريد رؤيته في هذا التقرير إلى جانب فقط “المواد الصلبة الذائبة”:

1. الصلابة (الكالسيوم والمغنيسيوم): وهذا يسبب القشور (القشرة البيضاء) التي تدمر الأغشية.

2. السيليكا: هذا أمر صعب للغاية للتنظيف. إذا كانت نسبة السيليكا عالية، فنحن بحاجة إلى مواد كيميائية خاصة.

4. الحديد والمنجنيز: يؤدي ذلك إلى تحويل الماء إلى اللون الأحمر أو الأسود وسيؤدي إلى إتلاف الأغشية على الفور.

6. الكبريتات والكلوريدات: تحدد هذه ما إذا كنا بحاجة إلى فولاذ مقاوم للصدأ خاص لمنع التآكل.

عندما تستثمر في آلة من الصين، فإنك تنفق رأس مالك الذي اكتسبته بشق الأنفس. إن إنفاق 50 دولارًا على الاختبار المعملي يحمي استثمارك البالغ 5000 دولار. يسمح لي أن أصبح ملكك “طبيب الماء.” أستطيع أن أشاهد التقرير وأقول: “حسنًا، نسبة المواد الصلبة الذائبة لديك مرتفعة، لكن معظمها عبارة عن ملح فقط، لذا من السهل علاجها.” أو “TDS الخاص بك منخفض، ولكن لديك نسبة عالية من الحديد، لذلك نحتاج إلى مرشح رمل المنغنيز.”

بدون التفاصيل التفصيلية، أنا أطير أعمى. أريد أن أصنع لك آلة تدوم من 5 إلى 10 سنوات، وليس 5 أشهر. تقرير المختبر هو المخطط الذي أحتاجه للقيام بذلك.

كيف سيغير ارتفاع أو انخفاض TDS تكاليف التشغيل الخاصة بي عندما أقوم باستيراد نظام من الصين؟

هذا هو السؤال الذي يجب على كل صاحب عمل أن يطرحه، لكن القليل من يفعل ذلك. أنت تركز على سعر الجهاز (النفقات الرأسمالية)، ولكن تكلفة تشغيل الجهاز (OPEX) هي المكان الذي يتم فيه تحقيق الربح أو خسارته.

تعمل مستويات TDS العالية على زيادة تكاليف التشغيل بشكل كبير لأن النظام يتطلب المزيد من الكهرباء لتوليد ضغط مرتفع والمزيد من المواد الكيميائية لمنع التحجيم. إن فهم هذه العلاقة يساعدك على حساب هامش الربح الحقيقي الخاص بك لكل زجاجة مياه مباعة.

دعونا ننظر إلى واقع تشغيل مصنع المياه. أكبر تكاليف مستمرة لجهاز RO الخاص بك هما الكهرباء والمواد الاستهلاكية (المواد الكيميائية واستبدال المرشحات).

1. تكاليف الكهرباء:

كما ناقشنا سابقًا، يتطلب ارتفاع TDS ضغطًا مرتفعًا.

• انخفاض المواد الصلبة الذائبة (ماء الصنبور): يمكن أن تعمل المضخة بقدرة 1.5 كيلو واط.

• TDS عالية (المياه قليلة الملوحة): قد تحتاج المضخة إلى 3.0 كيلو واط أو 4.0 كيلو واط لإنتاج نفس الكمية من الماء.

• إذا كانت الكهرباء في منطقتك باهظة الثمن، فهذا يضاعف تكلفة الإنتاج لكل لتر. تحتاج إلى أخذ ذلك في الاعتبار عند السعر الذي تبيع به المياه لعملائك المحليين.

• التكاليف الكيميائية:

عادة ما تحتوي المياه عالية TDS على المزيد “التحجيم” المعادن. لمنع هذه المعادن من التحول إلى صخور داخل جهازك، نقوم بتركيب مضخة الجرعات. سوف تحتاج للشراء “مضاد للتكلس” السائل بانتظام.

• بالنسبة للمياه منخفضة المواد الصلبة الذائبة، قد لا تحتاج إلى هذا على الإطلاق.

• بالنسبة للمياه التي تحتوي على نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة، فهذه نفقات شهرية لا يمكنك تخطيها. إذا توقفت عن شراء المادة الكيميائية، تموت الأغشية.

• استبدال الغشاء:

في بيئة منخفضة المواد الصلبة الذائبة، يمكن أن تستمر الأغشية لمدة 2 إلى 3 سنوات. في بيئة عالية المواد الصلبة الذائبة، حتى مع الصيانة الجيدة، قد تستمر فقط من سنة إلى سنة ونصف لأنها تعمل بجهد أكبر. استبدال الأغشية مكلف.

4. معدل استعادة المياه (النفايات):

هذه تكلفة خفية.

• انخفاض المواد الصلبة الذائبة: يمكننا عادة استعادة 50% إلى 70% من الماء. (أدخل 100 لترًا، واحصل على 70 لترًا نظيفًا، و30 لترًا نفايات).

• نسبة المواد الصلبة الذائبة العالية: قد نستعيد 30% إلى 40% فقط. (أدخل 100 لترًا، واحصل على 40 لترًا نظيفًا، و60 لترًا نفايات).

• إذا كنت تشتري المياه الخام الخاصة بك أو تضخها باستخدام مولد، فإن إهدار 60٪ منها أمر مكلف.
• مقارنة تكاليف التشغيل الشهرية المقدرة (افتراضية)

معرفة هذا يساعدك على وضع خطة عملك. إذا كان لديك نسبة عالية من المواد الصلبة الذائبة، فيجب عليك بيع المياه المعبأة بسعر أعلى قليلاً لتغطية هذه التكاليف. أريدك أن تكون مربحًا، لذا أريدك أن تعرف هذه التكاليف مقدمًا.

ما هو هدف المواد الصلبة الذائبة (TDS) الذي يجب أن أحدده لمنتجي النهائي عند الاستيراد من الصين؟

الآن بعد أن ناقشنا المياه الخام، دعونا نتحدث عن المياه التي تبيعها. يقول لي بعض العملاء، “محظوظ، أريد 0 TDS! أريد أنقى مياه ممكنة!” عادةً ما أطلب منهم التوقف والتفكير في عملائهم.

يجب عليك تحديد هدف TDS بين 50 جزء في المليون و150 جزء في المليون لمياه الشرب، حيث يوفر ذلك أفضل توازن بين الطعم الطازج والفوائد الصحية. يمكن أن يكون طعم المياه ذات نسبة المواد الصلبة الذائبة المنخفضة للغاية مسطحًا وحمضيًا، وهو ما قد لا يحظى بشعبية لدى عملائك في أفريقيا.

ال “ممتاز” الماء يعتمد على ما تفعله به.

إذا كنت تقوم بتزويد المياه ل مصنع البطاريات، أ مختبر المستشفى، أو أ شركة أدوية، فنعم، أنت بحاجة إلى 0 إلى 5 جزء في المليون من المواد الصلبة الذائبة. ونحن نسمي هذا الماء منزوع الأيونات أو عالى النقاء. ولهذا سأصمم أ “ممر مزدوج RO” النظام المناسب لك (حيث تمر المياه النظيفة عبر جهاز RO آخر).

ولكن إذا كنت تبيع مياه الشرب المعبأة في زجاجات أو ماء الكيس للجمهور، 0 TDS أمر سيء في الواقع.

1. ذوق: مياه نقية بدون أي طعم معدني “مستوي” أو مريرة. يفضل البشر الماء مع القليل من المغنيسيوم والكالسيوم. طعمها “حلو” ومنعش.
2. صحة: تشير منظمة الصحة العالمية (WHO) إلى أن بعض المعادن الموجودة في الماء مفيدة لأجسامنا.

4. توازن الرقم الهيدروجيني: تعمل تقنية RO على إزالة المعادن، مما يؤدي إلى انخفاض مستوى الرقم الهيدروجيني، مما يجعل الماء حمضيًا (الرقم الهيدروجيني 5.5 – 6.5). إذا قمت بإزالة الجميع TDS، يصبح الماء عدوانيًا.

بالنسبة لمعظم عملائي في أفريقيا، عادةً ما تكون المواد الصلبة الذائبة المستهدفة مكافئة للعلامات التجارية الشهيرة مثل نستله أو أكوافينا. هذه عادة ما تجلس بينهما 30 جزء في المليون و 120 جزء في المليون.

فكيف نحقق ذلك إذا قامت الآلة بإزالة كل شيء؟

لدينا طريقتان:

1. مزج: إذا كانت المياه الخام الخاصة بك آمنة (لا تحتوي على بكتيريا/فيروسات)، فيمكننا خلط كمية صغيرة من المياه الخام المفلترة مرة أخرى في مياه RO النقية. وهذا يرفع TDS ويحسن الطعم.

2. مرشح إعادة التمعدن: نضيف مرحلة أخيرة بعد غشاء RO. يضيف هذا الفلتر معادن صحية مرة أخرى إلى الماء، مما يرفع درجة الحموضة والمواد الصلبة الذائبة قليلاً لمنحها ذلك الكمال “مياه معدنية” ذوق.
3. أهداف TDS الموصى بها حسب التطبيق

عندما نقوم بتصميم النظام الخاص بك، أخبرني عن هدفك. إذا أردت “مياه معدنية فاخرة،” سأضيف مرحلة إعادة التمعدن. إذا أردت “المياه النقية,” سأركز على الرفض العالي. أنت الرئيس. أنا البناء.

TDS ليس مجرد رقم على الشاشة؛ إنه أساس أعمالك المائية بأكملها. فهو يقرر تكلفة جهازك، والفواتير الشهرية التي تدفعها، وطعم المياه التي تبيعها. لا تخمن هذا الرقم. اذهب لإجراء اختبار معملي مناسب، وأرسل لي التقرير، ودعنا نبني آلة تناسب مياهك تمامًا.

هل تريد مني أن أراجع لك تقرير تحليل المياه الخاص بك؟