• 2025-11-06

إزالة البورون من الماء

يوجد البورون في مصادر المياه على شكل حمض البوريك (H₃BO₃) أو بورات. يتراوح تركيزه النموذجي في مياه البحر بين 4 و5 ملغم/لتر، وقد يصل إلى 10 ملغم/لتر في المياه قليلة الملوحة. تكمن خصوصيته في:

يصعب إزالة الشكل الجزيئي المتعادل (الرقم الهيدروجيني <9) باستخدام التبادل الأيوني التقليدي.

الحد القياسي لمياه الشرب وفقًا لمنظمة الصحة العالمية هو 0.5 ملغم/لتر (يؤدي الإفراط في تناوله على المدى الطويل إلى اضطرابات تخثر الدم).

تجاوز تركيز البورون في مياه الري 0.3 ملغم/لتر، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية محاصيل مثل الحمضيات بنسبة 30%.

نظام إزالة البورون رباعي المراحل.

المخطط 1: نظام التناضح العكسي للمياه قليلة الملوحة.

الظروف المطبقة: البورون الداخل ≤ 1.5 ملغم/لتر، المواد الصلبة الذائبة ≤ 10,000 ملغم/لتر.

غشاء مركب من البولي أميد (الرقم الهيدروجيني المُعدَّل إلى 10.5).

معدل إزالة البورون > 85%، معدل استرداد المياه 75%.

المخطط 2: نظام التناضح العكسي المتكامل بعد المعالجة.

الظروف المطبقة: المياه قليلة الملوحة عالية البورون. (البورون>1.5 ملغم/لتر)

إنتاج مياه التناضح العكسي من المستوى الأول ← راتنج امتزاز البورون الخاص من المستوى الثاني

البورون الناتج النهائي <0.2 ملغم/لتر

الحل 3: تناضح عكسي لمياه البحر على مرحلتين

الشروط المطبقة: تحلية مياه البحر (بورون 3-7 ملغم/لتر)

التناضح العكسي لمياه البحر من المرحلة الأولى (ضغط 6.5 ميجا باسكال) ← تناضح عكسي منخفض الملح من المرحلة الثانية

معدل إزالة البورون الكلي على مرحلتين > 95%

المخطط 4: مزيج التبادل الأيوني لتناضح مياه البحر (SWRO)

الشروط المطبقة: معايير صارمة للغاية لمياه البحر (بورون <0.1 ملغم/لتر)

التناضح العكسي لمياه البحر ← راتنج مخلب انتقائي للبورون (N-ميثيل جلوكامين)

سعة امتزاز الراتنج > 8 غ بورون/لتر

معلمات حالة المشروع

محطة تحلية مياه البحر في الشرق الأوسط:

سعة المعالجة ١٣٢,٠٠٠ جالون يوميًا (٥٠٠ متر مكعب يوميًا)

العملية: تناضح عكسي لمياه الصرف الصحي (SWRO) ثنائي المرحلتين + راتنج انتقائي للبورون

تركيز البورون عند المخرج: ٠.٠٨ ملغم/لتر

مشروع المياه قليلة الملوحة في منطقة التعدين:

نظام متكامل: تناضح عكسي لمياه الصرف الصحي ثنائي الملوحة + وحدة امتصاص لاحق

البورون الداخل ٢.٨ ملغم/لتر ← الماء الخارج ٠.١٥ ملغم/لتر

مزايا الابتكار التكنولوجي

إزالة دقيقة: تراقب تقنية الرنين المغناطيسي النووي (NMR) مورفولوجيا البورون بشكل آني وتضبط درجة الحموضة (pH) ديناميكيًا

تحسين كفاءة الطاقة: يوفر نظام التناضح العكسي ثنائي المرحلتين ٦٠٪ من الطاقة مقارنةً بطريقة التقطير التقليدية

السلامة البيئية: تركيز البورون في مياه الصرف أقل من ٠.٥ ملغم/لتر، مما يُلبي معايير مياه الصيد

ضمان زراعي: نسبة تأهيل البورون في مياه الري ١٠٠٪، ويزيد إنتاج المحاصيل بنسبة ١٢-١٥٪