ما هو الفرق بين أنظمة المياه المالحة ومياه البحر عندما أستورد معدات RO مخصصة لتنقية المياه من الصين؟

يعد بدء عمل تجاري في مجال المياه أمرًا مثيرًا، ولكنني أعلم تمامًا مدى الإحباط الذي يمكن أن تشعر به عندما تتحدث إلى الموردين الذين لا يفهمون احتياجاتك. أنت على استعداد للاستثمار، ولكن المصطلحات الفنية قد تبدو مرهقة.

يكمن الاختلاف الرئيسي في محتوى الملح (TDS) في مصدر المياه لديك. تتعامل أنظمة المياه قليلة الملوحة مع مستويات الملح المنخفضة (أقل من 10,000 جزء في المليون) باستخدام ضغط منخفض، في حين يجب أن تتعامل أنظمة مياه البحر (SWRO) مع مستويات الملح العالية (حتى 40,000 جزء في المليون) التي تتطلب ضغطًا مرتفعًا للغاية، ومضخات خاصة مقاومة للتآكل، وأغشية باهظة الثمن.

إذا أخطأت في هذا الأمر، فقد تشتري آلة ستنتهي صلاحيتها خلال شهر أو آلة تكلف الكثير من المال لتشغيلها. اسمح لي بإرشادك خلال التفاصيل حتى تتمكن من اتخاذ القرار الصحيح لعملك.

كيف أقرر ما إذا كنت بحاجة إلى تصميم RO لمياه البحر أو الملوحة عند الاستيراد من الصين؟

العديد من المشترين لأول مرة يخمنون الآلة التي يحتاجونها بناءً على شكل الماء، لكن هذه لعبة خطيرة تحرق المال. لا يمكنك رؤية تركيز الملح بعينيك.

لاتخاذ القرار، يجب عليك الاطلاع على إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) في تقرير جودة المياه الاحترافي. إذا كانت نسبة المواد الصلبة الذائبة لديك أقل من 10000 ملجم/لتر، فأنت بحاجة إلى تصميم للمياه قليلة الملوحة (BWRO)؛ إذا كان أعلى من 30.000 ملجم/لتر، مثل مياه المحيط، فأنت بالتأكيد بحاجة إلى تصميم مياه البحر (SWRO).

تبدأ عملية اتخاذ القرار قبل فترة طويلة من الاطلاع على كتالوجات الآلات أو التحدث إلى مندوب المبيعات عبر تطبيق WhatsApp. يبدأ من مصدر المياه الخاصة بك. خلال سنوات عملي في إدارة ROAGUA، رأيت العديد من أصحاب الأعمال في أفريقيا يحاولون توفير المال عن طريق تخطي اختبار المياه. يقولون لي، “من حسن الحظ أن طعم الماء مالح قليلاً” ويطلبون آلة أرخص.

أتذكر عميلاً من أنغولا يُدعى بيدرو. كان يحفر بئراً بالقرب من الساحل. وافترض أنه لأن الماء يأتي من الأرض، كان كذلك “مالح” ماء. أصر على شراء نظام التناضح العكسي للمياه المالحة (BWRO) القياسي لأنه كان أرخص بـ 5000 دولار من إصدار مياه البحر (SWRO). لقد حذرته، لكنه كان يركز على السعر الأولي.

بعد ثلاثة أسابيع من تركيب الجهاز، اتصل بي وهو مذعور. كانت الآلة تهتز بعنف، وتوقف تدفق المياه. عندما حصلنا أخيرًا على تقرير المياه، كانت نسبة المواد الصلبة الذائبة لديه 32000 ملغم/لتر. كان في الأساس يضخ مياه المحيط. كان الضغط المطلوب لمعالجة تلك المياه أعلى بكثير مما تستطيع مضخته تحمله، وتبلور الملح داخل أغشيته. كان عليه أن يتخلص من الآلة بأكملها ويشتري واحدة جديدة.

لتجنب أن تكون مثل بيدرو، يجب عليك تصنيف المياه الخاصة بك بشكل صحيح. فيما يلي جدول بسيط أستخدمه لمساعدة عملائي على فهم المكان الذي يناسبهم:

لماذا يعتبر تقرير المياه جواز سفرك؟

عند الاستيراد من الصين، سيطلب منك المورد المحترف دائمًا ما تريد “تقرير تحليل المياه الخام.” إذا أعطاك أحد الموردين عرض أسعار دون أن يطلب ذلك، فاهرب. إنهم يبيعونك فقط المعدن والبلاستيك، وليس حلاً.

يخبرنا التقرير “الضغط الأسموزي.” تخيل أنك تحاول دفع الماء عبر مرشح محكم للغاية. إذا كان الماء يحتوي على الكثير من الملح (مياه البحر)، فإن الماء يدفع إلى الخلف بقوة شديدة. أنت بحاجة إلى قوة هائلة للتغلب على هذا الدفع. وإذا كان الماء به ملوحة أقل (قليل الملوحة) فإن الارتداد يكون ضعيفاً.

إذا كنت تستخدم تصميمًا مائلًا للملوحة في مياه البحر، فإن المضخة تكون ضعيفة جدًا بحيث لا تتمكن من دفع المياه من خلالها. لا يخرج الماء.

إذا كنت تستخدم تصميم مياه البحر على المياه قليلة الملوحة، فإنك تهدر الكهرباء وتنفق الكثير من المال على مضخة ثقيلة لا تحتاج إليها.

لذا، فإن الخطوة الأولى بسيطة: احصل على زجاجة من الماء، وخذها إلى مختبر محلي، وأرسل لي النتيجة. هذه القطعة من الورق توفر عليك آلاف الدولارات.

ما هي اختلافات التصميم (الضغط، والأغشية) التي يجب أن أتوقعها بالنسبة لأنظمة مياه البحر المالحة مقابل أنظمة مياه البحر عندما أستوردها من الصين؟

عندما تنظر إلى صور الآلات الموجودة على موقع Alibaba أو أحد مواقع الويب، فغالبًا ما تبدو متطابقة: إطار، وبعض الأسطوانات الزرقاء، ومضخة. لكن الهندسة الداخلية مختلفة تماما.

أكبر اختلاف في التصميم هو ضغط التشغيل. تعمل أنظمة المياه المالحة بين 150 إلى 250 رطل لكل بوصة مربعة، بينما يجب أن تتحمل أنظمة مياه البحر الضغوط الشديدة التي تتراوح بين 800 إلى 1000 رطل لكل بوصة مربعة، مما يتطلب أنابيب معززة ومضخات للخدمة الشاقة وألواح غشائية متخصصة.

دعونا نتعمق في “محرك” من هذه الآلات. عندما أشرح ذلك لعملائي الذين يزورون مصنعنا في الصين، أحب استخدام تشبيه السيارة. يشبه نظام المياه قليلة الملوحة سيارة سيدان عائلية. وهي مصممة للطرق السلسة والسرعات العادية. يشبه نظام مياه البحر شاحنة ثقيلة للطرق الوعرة. تبدو متشابهة إلى حد ما من الخارج، ولكن تم تصميم ناقل الحركة والمحرك والهيكل لتحمل الضغط الشديد.

القلب: مضخة الضغط العالي

في نظام المياه قليلة الملوحة (BWRO)، تكون المضخة خفيفة. تستخدم عادةً مضخة عمودية متعددة المراحل مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي (SS304). فهو يحتاج إلى توليد ما يكفي من الضغط لرفع المياه إلى أعلى تلة صغيرة، مجازيًا. استهلاك الطاقة منخفض لأن المقاومة منخفضة.

في نظام مياه البحر (SWRO)، تعتبر المضخة وحشًا. غالبًا ما نستخدم المضخات الغاطسة أو المضخات المتخصصة للخدمة الشاقة. يجب أن تولد هذه المضخات 60 بارًا (حوالي 870 رطل لكل بوصة مربعة) أو أكثر. إذا قمت بتشغيل مضخة SWRO دون تثبيت الأنابيب بشكل صحيح، فقد يؤدي ضغط الماء إلى قطع المواد اللينة. وبسبب هذا الضغط العالي، لا يمكننا استخدام الأنابيب البلاستيكية القياسية لجانب الضغط العالي؛ يجب علينا استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة أو خراطيم الضغط العالي المتخصصة.

المرشح: عناصر الغشاء

الغشاء عبارة عن لوح ملفوف داخل الغلاف الأزرق أو الأبيض يقوم بالفعل بتنظيف المياه.

• أغشية BWRO: هذه هي “أكثر مرونة.” لديهم مسام أكبر (من الناحية المجهرية) للسماح بتدفق المزيد من الماء بسرعة عند ضغوط أقل. وهي مصممة لرفض حوالي 99% من الملح ولكنها مُحسَّنة للتدفق.

• أغشية SWRO: هذه هي “أكثر إحكاما.” وهي مصممة لرفض 99.7% أو أكثر من الملح. ولأنها ضيقة جدًا، فإنها تتطلب ضغطًا هائلاً كما تحدثنا عنه لإجبار جزيء الماء على المرور.

أجهزة استعادة الطاقة (ERD)

هذه ميزة لن تراها أبدًا في النظام المالح، ولكنها ضرورية لنظام مياه البحر الجيد. نظرًا لأننا نستخدم الكثير من الطاقة لتوليد ضغط يصل إلى 1000 رطل لكل بوصة مربعة، فإن التخلص من المياه العادمة (المحلول الملحي) يعد إهدارًا للطاقة لأن مياه الصرف الصحي لا تزال تحت ضغط مرتفع.

في تصميمات SWRO الحديثة من الصين، نقوم بتركيب جهاز استعادة الطاقة. يأخذ هذا الجهاز الضغط من مياه الصرف الصحي وينقله إلى المياه الجديدة الواردة. فهو يقلل فاتورة الكهرباء بنسبة 30% إلى 50%. بالنسبة لصاحب العمل في أفريقيا حيث الكهرباء باهظة الثمن، فإن ERD ليس ترفا؛ إنها ضرورة للربح.

فيما يلي مقارنة للمواصفات الفنية التي قد تراها في عرض أسعار منا:

يساعدك فهم هذه الاختلافات على التحقق من الاقتباس. إذا عرض عليك أحد الموردين أ “مياه البحر” آلة ولكن تم تصنيف المضخة بـ 300 رطل لكل بوصة مربعة فقط، ستعرف على الفور أنه تصميم مزيف أو غير صحيح.

كيف يمكنني حماية الأغشية من الملوحة العالية أو التقشر عند استيراد النظام من الصين؟

الملح ليس العدو الوحيد؛ تعتبر الصلابة والتآكل من العوامل القاتلة الصامتة التي يمكن أن تدمر استثمارك في أسابيع. تحتاج إلى إيقافهم قبل أن يصلوا إلى الأغشية الحساسة.

أنت تحمي نظامك من خلال استخدام تقنيات المعالجة المسبقة الصحيحة مثل الجرعات المضادة للتكلس لوقف تراكم المعادن، ومن خلال التأكد من أن الشركة المصنعة تستخدم مواد مقاومة للتآكل مثل دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 لجميع الأجزاء ذات الضغط العالي التي تتلامس مع مياه البحر.

عندما نشحن المعدات من الصين إلى أفريقيا، أشعر دائمًا بالقلق بشأن كيفية التعامل مع الآلة بعد وصولها. والحقيقة القاسية هي أن مياه البحر مسببة للتآكل بشكل لا يصدق. يأكل المعدن القياسي. إذا قمت بوضع الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي (SS304) على اتصال مع مياه البحر ذات الضغط العالي، فسوف يصدأ ويتسرب خلال أشهر.

المعركة المادية: لماذا “غير القابل للصدأ” لا يكفي

بالنسبة للمياه قليلة الملوحة، فإن معيار الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مناسب تمامًا. أنها رخيصة، لامعة، وتعمل بشكل جيد.

بالنسبة لمياه البحر، فإن SS304 عديم الفائدة. حتى SS316 (وهو الأفضل) يمكن أن يعاني في المياه الساخنة والمالحة.

في ROAGUA، بالنسبة لأنظمة SWRO الخاصة بنا، نستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (2205) أو البلاستيك عالي الجودة للأجزاء المبللة. يعتبر الفولاذ المزدوج أقوى وأكثر مقاومة للكلوريد الموجود في المياه المالحة. عندما تقرأ عرضنا، تحقق من قائمة المواد. إذا رأيت “SS304” على مضخة الضغط العالي لآلة مياه البحر، اطلب المراجعة على الفور.

الجرعات الكيميائية: الدرع الخفي

يحتوي الماء على الكالسيوم والمغنيسيوم والسيليكا. عندما تقوم بعصر الماء من خلال الغشاء، فإن هذه المعادن تتركز. تخيل أنك تغلي غلاية حتى تنفد كل المياه؛ ترى مسحوقًا أبيضًا تركه وراءك. هذا هو الحجم.

داخل الغشاء، يعمل هذا المقياس مثل الخرسانة. فهو يسد المسام. بمجرد انسداد الغشاء بالقشور، لا يمكنك تنظيفه بسهولة؛ في كثير من الأحيان، عليك أن ترميها بعيدا.

ولإيقاف هذا، قمنا بتضمين أ نظام الجرعات الكيميائية.

1. مضاد للتكلس: نقوم بحقن سائل خاص في الماء قبل أن يصل إلى الغشاء. تحيط هذه المادة الكيميائية بجزيئات الكالسيوم والمغنيسيوم وتمنعها من الالتصاق ببعضها البعض. إنها تبقيها عائمة حتى تغسل بمياه الصرف الصحي.

• المبيدات الحيوية: مياه البحر مليئة بالحياة (الطحالب والبكتيريا). هذه تحب أن تنمو على الأغشية (الحشف الحيوي). قد نحتاج إلى جرعة الكلور أو المبيدات الحيوية الأخرى لقتلها، ثم استخدام مرشح الكربون أو مادة كيميائية أخرى (SMBS) لإزالة الكلور مباشرة قبل الغشاء (لأن الكلور يدمر الأغشية أيضًا).

تدفق المياه العذبة

هنا أ “للحصول على معلومات سرية” أقول لجميع عملائي: لا تتركوا المياه المالحة أبدًا داخل الجهاز عند إيقاف تشغيله.

إذا قمت بإيقاف تشغيل الجهاز وتركت المياه المالحة في الأنابيب، يصبح الماء راكدا. تنمو البكتيريا، ويتسارع التآكل.

سيتضمن التصميم الجيد من الصين ميزة التدفق التلقائي. عندما تضغط “قف،” تقوم الآلة تلقائيًا بضخ المياه العذبة والنظيفة من خلال النظام لمدة دقيقتين لدفع كل المياه المالحة إلى الخارج. يمكن لهذه الميزة البسيطة مضاعفة عمر أغشيتك.

المعالجة المسبقة ليست اختيارية

يحاول العديد من المشترين حذف العناصر من عرض الأسعار لخفض السعر. “محظوظ، هل أحتاج حقًا إلى خزان الجرعات هذا؟ هل أحتاج حقًا إلى مرشح الرمل؟”

جوابي دائما هو: “يمكنك إزالته، لكنك ستنفق عشرة أضعاف تكلفة شراء أغشية جديدة كل شهر.”

في الأنظمة قليلة الملوحة، تكون المعالجة المسبقة أبسط (ربما مجرد مرشح رملي وفلتر كربون). في أنظمة مياه البحر، فمن الأهمية بمكان. غالبًا ما ننظر إلى مؤشر كثافة الطمي (SDI). إذا كانت المياه الخاصة بك متسخة (SDI عالية)، فقد نحتاج حتى إلى الترشيح الفائق (UF) قبل نظام RO. هذا بمثابة “مرشح سوبر” لإزالة كل الطين والطمي الصغير حتى يتمكن غشاء RO من التركيز على الملح.

ما هي التكلفة وتكاليف الصيانة التي يجب أن أستعد لها إذا قمت باستيراد نظام قادر على التعامل مع مياه البحر من الصين؟

سعر الملصق الخاص بالجهاز هو مجرد رسوم الدخول؛ التكلفة الحقيقية للملكية تأتي من الكهرباء اليومية واستبدال الأجزاء.

يكلف نظام مياه البحر بشكل عام 2 إلى 3 مرات أكثر مقدمًا من نظام المياه المالحة بسبب المواد المتخصصة، وتكلفة التشغيل أعلى بكثير بسبب استهلاك الكهرباء الكبير اللازم لتوليد الضغط العالي.

أنا أؤمن بالشفافية بنسبة 100٪ فيما يتعلق بالمال. أريد أن يكون عملك مربحًا حتى تعود إليّ من أجل جهازك الثاني والثالث. إذا بعتك آلة تجعل بيع المياه باهظ الثمن، سنخسر كلانا.

التكلفة الأولية (CAPEX)

لماذا آلة مياه البحر باهظة الثمن؟

1. مضخات: تبلغ تكلفة مضخة SWRO ذات الضغط العالي خمسة أضعاف تكلفة مضخة BWRO القياسية.

2. مواد: التركيبات والأنابيب الفولاذية المزدوجة غالية الثمن.

4. أوعية الضغط: يجب تصنيف العلب التي تحمل الأغشية بـ 1000 رطل لكل بوصة مربعة. هذه أثقل بكثير وأكثر تكلفة من الإصدارات 300 رطل لكل بوصة مربعة المستخدمة في المياه قليلة الملوحة.

تكلفة التشغيل (OPEX)

هذا هو المكان الذي يتم فيه تحقيق الربح أو خسارته.

• المياه قليلة الملوحة: قد تنفق حوالي 0.30 دولارًا إلى 0.50 دولارًا أمريكيًا لإنتاج 1000 لتر (1 متر مكعب) من الماء. استخدام الطاقة منخفض (ربما 1-2 كيلووات ساعة لكل متر مكعب).

• مياه البحر: بدون استعادة الطاقة، قد تنفق 1.50 دولارًا إلى 2.50 دولارًا أمريكيًا للمتر المكعب. استهلاك الطاقة مرتفع (3-6 كيلووات ساعة لكل متر مكعب).

• إذا كنت تخطط لبيع المياه المعبأة في زجاجات، فأنت بحاجة إلى حساب ذلك. هل يمكنك بيع الماء بمبلغ يكفي لتغطية فاتورة الكهرباء المرتفعة؟

واقع الصيانة

الصيانة مختلفة أيضًا.

• المكتب: يمكنك تنظيف الأغشية (CIP – تنظيف مكانه) مرة كل 3 إلى 6 أشهر. يمكن أن تستمر الأغشية من 3 إلى 5 سنوات إذا تمت معالجتها بشكل جيد.

• SWRO: قد تحتاج إلى تنظيف الأغشية كل شهر إلى ثلاثة أشهر اعتمادًا على مدى اتساخ مياه المحيط. تدوم أغشية مياه البحر عادة من سنتين إلى ثلاث سنوات بسبب قسوة البيئة.

فيما يلي تفاصيل التكاليف المقدرة لإعداد مصنع صغير نموذجي (500 لتر في الساعة):

التخطيط لقطع الغيار

نظرًا لأنك في أفريقيا ونحن في الصين، فإن الشحن يستغرق وقتًا. بالنسبة لنظام مياه البحر، أنصح عملائي دائمًا بشراء أ “حزمة قطع الغيار الحرجة” مع الطلب الأولي. وينبغي أن يشمل ذلك:

1. مجموعة واحدة من الأختام البديلة لمضخة الضغط العالي.

2. عدد قليل من صمامات الملف اللولبي الإضافية.

4. ما يكفي من المواد الكيميائية المضادة للتكلس لمدة 6 أشهر.

6. واحد أو اثنين من الأغشية الاحتياطية.

8. إذا انكسر ختم مضخة الضغط العالي الخاصة بك في أنغولا، فلن تتمكن بسهولة من العثور على بديل في متجر الأجهزة المحلي. إذا لم يكن لديك قطعة الغيار على الرف، فسيتوقف المصنع الخاص بك لمدة أسبوعين بينما تقوم شركة DHL بشحن القطعة. تكلفة التوقف عن العمل أكثر من تكلفة الجزء نفسه.

إن الاختيار بين أنظمة المياه قليلة الملوحة ومياه البحر لا يتعلق بالتفضيل؛ تم تحديده بواسطة تقرير ملوحة الماء الخاص بك. إن أنظمة مياه البحر تكلف أكثر وتستهلك المزيد من الطاقة، ولكنها ضرورية للمصادر العالية الملوحة.

هل تريد مني أن أقوم بمراجعة تقرير جودة المياه الخام الخاص بك مجانًا لأخبرك بالنظام الذي يناسب ميزانيتك بالضبط؟