تحلية المياه في مرحلة ما بعد العلاج: عملية إزالة البورون

لماذا ينبغي أن تزال  البورون من مياه الشرب?

جسم الإنسان يحتوي على حوالي 0،7 جزء في المليون من البورون وأحد العناصر التي لا تعتبر كشرط غذائي. لا يزال، ونحن نتستوعب هذا العنصر من الطعام، لأنه هو شرط الغذائي للنباتات. المدخول اليومي هو حوالي 2 ملغ. كمية البورون الحالي في الفواكه والخضروات أقل من الحدود السمية.
في الاستهلاك اليومي من أكثر من 5 غرام من حمض البوريك وأثرت سلبا بشكل واضح في جسم الإنسان، مما تسبب الغثيان والقيء والإسهال وتخثر الدم. كميات أكثر من غرام20 وتهدد الحياة. حمض البوريك يهيج الجلد والعيون.

A ارتباط ممكن القائم بين كمية البورون في التربة ومياه الشرب، وحدوث التهاب المفاصل بين الناس

.

 منظمة الصحة العالمية توصي
تركيز البورون في مياه الشرب أقل من 0.5 ملغ /.

 معايير الاتحاد الأوروبي تتطلب مستوى البورون أقل من 1 ملغ /L

لماذا ينبغي أن تزال من البورون مياه الري?

يمكن أن تكون البورون سامة في مستويات تركيز منخفضة جدا. تركيز البورون أقل من L / 1mg هي محطة أساسية للتنمية، ولكن مستويات أعلى يمكن أن يسبب مشاكل في النباتات الحساسة. معظم النباتات يحمل مشاكل سمية عند تركيز البورون يتجاوز 2mg / L (انظر الجدول أدناه).

تحمل ملاحظة تركيز البورون في مياه التربة (mg/L)ملاحظة2 المحاصيل الزراعية
حساسة للغاية <0.5 ثمر العليق
حساسة 0.5-1.0 الخوخ، الكرز، الخوخ، العنب، اللوبيا، والبصل، والثوم، الحلو، والبطاطا والقمح والشعير وعباد الشمس والسمسم والفراولة
معتدل الحساسة 1.0-2.0 الفلفل الأحمر، البازلاء والجزر والفجل والبطاطا والخيار
متسامح معتدل 2.0-4.0 الخس، والملفوف، والكرفس، اللفت، الشوفان، الذرة، الخرشوف، والتبغ، والخردل، والكوسا
متسامح 4.0-6.0 الطماطم والبرسيم، الأرجواني، البقدونس، بنجر السكر
متسامح جدا 6.0-15.0 الاسبراجس

المصدر: مستخرج من المبادئ التوجيهية لنوعية المياه الاسترالية المياه العذبة والبحرية (ANZECC)
ملاحظة. سوف تختلف مع تحمل الظروف المناخية والتربة وأنواع المحاصيل
ملاحظة 2. التركيز الأقصى التسامح في مياه الري دون انخفاض في العائد على قدم المساواة تقريبا مع القيم ماء التربة


لماذا تحتاج إلى المياه المحلاة  للمزيد من عمليات إزالة البورون?

حدوث البورون في مياه البحر يختلف 4 حتي 5،5 ملغ / لتر، نسبيا للملوحة مياه البحر. يتعلق الأمر أساسا من مياه الصرف الصحي محطات معالجة التصريف، تبدأ في استخدام الصابون والمنظفات، وكذلك الأسمدة الزراعية.

البورون موجودة في المياه كما H3BO3 حامض البوريك وبورات H3BO2. الشكل السائد من الأنواع البورون يعتمد على درجة حموضة الماء. وpKa لH3BO3/H3BO2- هو 9.2، لذلك التوازن H3BO3 H3BO2-+ H + هو عادة نحو اليسار في الرقم الهيدروجيني مياه البحر القياسية 8.

أغشية التناضح العكسي هي فعالة جدا في إزالة أنواع مختلفة مثل أيونات ملح بورات بدلا من جزيئات محايدة مثل حمض البوريك.

نمطية معدلات إزالة البورون عند 8 أس هيدروجيني ما بين 73 و 90٪ لمستوى مياه البحر عالي رفض أغشية التناضح العكسي، اعتمادا على درجة حرارة الماء. خاص غشاء يمكن ان يزيل البورون العالي  بحوالي 95٪.

غالبا مياه البحر ذات الملوحة العالية يحتوي على نسبة عالية من البورون و غالبا ما يقعون في مناخ حار مثلا الخليج الفارسي و الاحمر والبحر الأبيض المتوسط ​​البحر الشرقي أو البحر الكاريبي في درجة 30م ينخفض نسبة ازالة البورون بنحو 78٪، وترك 1،15 ملغ / لتر في ممر 1-تتخلل تيار لذلك يتطلب طريقة معينة لازالة البورون و للحصول على 0.5 ملغ/ لتر المطلوبة من قبل منظمة الصحة العالمية.

كيف يمكن إزالة البورون من المياه المحلاة?

اعتمادا على ملوحة المياه، وتركيز البورون ودرجة الحرارة، وتستخدم عمليتين الرئيسية لإنتاج مياه الشرب أقل من 0.5 ملغ / لتر من البورون:

عملية SWRO 2-تمريرة:

2-RO باس مع اضافة الصودا الكاوية لرفع درجة الحموضة حوالي 9.5. يمكن بعض 1-تمريرة تتخلل مرت بها من اجل الحفاظ على بعض المعادن في الماء. يمكن إجراء RO 2 تمريرة من الأغشية مياه البحر طاقة منخفضة إذا درجة الحرارة والملوحة مرتفعة أو قليلة الملوحة للمياه غشاء رفض العليا في حالة أكثر اعتدالا الظروف.

عملية B + SWRO IX:

التبادل الأيوني الانتقائي الراتنج البورون مع أو بدون تمرير من قبل، اعتمادا على تركيز البورون المتبقية اللازمة. يجب أن تكون انتقائية الراتنج في الموقع مجدد مع الصودا الكاوية وحامض الهيدروكلوريك. مطلوب في كثير من الأحيان وجود نظام مزدوج العمود لضمان الإنتاج المستمر

.


 

مقارنة البارامترات

عملية A

عملية B

تركيز البورون المتبقية

0.3-1.0 mg/L

0-1.0 mg/L

تكاليف الطاقة

عالي - HPP2 استهلاك الطاقة

 

تكاليف الاستثمار

عالي - تمريرة2 RO

 

تكاليف المواد الكيميائية

 

العالي - التجديد الرزين من قبل NaOH, HCl

المساحة

اكبر

 

نوعية المياه

ضعف التمعدن بلا تمريرة، وانخفاض محتوى الصوديوم كلوريد

تمعدن عالية مع أو بدون تمر، بسبب الانتقائية الراتنج، ونسبة عالية من كلوريد الصودي

توصيات

كفاءة التكلفة لمياهالصالحة للشرب عند 0.5 ملغ كحد أقصى البورون / L المتبقية.

كفاءة التكلفة لمياه  الري للمحاصيل الحساسة مع التسامح البورون المتبقية ما بين 0.5 و 1.0 ملغم / لتر

مهندسو لانتيك يصممون و يحجمون الجهاز الاكثر كفاءة من حيث التكلفة لازالة البورون والني يتناسب مع متطلبات الماء الخاص بك.