تطبيق تقنية الترشيح المباشر ثلاثيّة الخلوص في مشاريع معالجة المياه بمحطات الطاقة العاملة بالفحم


وقت الإصدار:

2026-04-09

تُعد تقنية الترشيح المباشر الخالية من المكوّنات (ASSFBR)، بما تتميّز به من ثلاث ميزات أساسية—عدم الحاجة إلى الطاقة، وعدم استخدام مواد استهلاكية، ومقاومة الصدمات—حلًا عالي الكفاءة لمعالجة المياه في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، وتُطبَّق بشكل رئيسي في أربعة سيناريوهات تطبيقية رئيسية.

  تُعد تقنية الترشيح المباشر الخالية من المكوّنات (ASSFBR)، بما تتميّز به من ثلاث ميزات أساسية—عدم الحاجة إلى الطاقة، وعدم استخدام مواد استهلاكية، ومقاومة الصدمات—حلاً عالي الكفاءة لمعالجة المياه في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، حيث يُطبَّق بشكل رئيسي في أربعة سيناريوهات رئيسية للتطبيق.

  1. إعادة الاستخدام واستعادة الموارد من مياه طين الفحم (سيناريو التطبيق الأساسي)

  - سيناريوهات التطبيق: مياه طين الفحم المحتوية على نسبة عالية من المواد الصلبة العالقة (تركيز المواد الصلبة يصل إلى عدة آلاف ملغم/لتر)، مثل مياه الشطف في أنظمة مناولة الفحم، ومياه الرش في ساحات الفحم، ومياه الصرف الناتجة عن غسل الفحم.

  - تدفق العملية: نظام متكامل محمول على منصة مدمجة، يعتمد على التخثر المسبق ثم الترشيح المباشر ثلاثي المراحل والمعالجة المتقدمة، مع الاستفادة من ضغط المخلفات في موقع المحطة أو فروق مستوى السائل لتمكين الترشيح بالتدفق الجاذبي.

  - الأداء الأساسي: تبقى نسبة المواد الصلبة العالقة في مياه الصرف أقل من 5 ملغم/لتر بشكل مستمر، بما يتوافق مع معايير إعادة الاستخدام؛ كما يمكن إعادة نفايات الفحم الدقيقة المستخرجة أثناء عملية الغسل العكسي مباشرة إلى ساحة الفحم، مما يتيح إعادة تدوير الموارد؛ ولا توجد حاجة لاستبدال أي مواد استهلاكية، ما يؤدي إلى خفض كبير في تكاليف التشغيل والصيانة.

  - أمثلة على المشاريع: تم تنفيذ مشروع معالجة وإعادة استخدام مياه الصرف الناتجة عن غسل الفحم في محطة غوانزو نانشا للطاقة الحرارية ومحطة ونتشو للطاقة الحرارية التابعة لشركة الصين ريسورسز بنجاح.

  محطة توليد الكهرباء.jpg

  2. المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي المعاد تدويرها

  - سيناريو التطبيق: مياه الصرف الناتجة عن أنظمة تبريد المياه المعاد تدويرها، والتي تتميز بارتفاع نسبة الملوحة (المواد الصلبة الذائبة الإجمالية 1500–5000 ملغم/لتر)، وارتفاع عسرة المياه، ووجود مثبطات التآكل والتكلس، بالإضافة إلى مستوى معين من المواد الصلبة العالقة.

  - تدفق العملية: يُعدّ الترشيح المباشر وحدة المعالجة المسبقة الأساسية، حيث يحلّ محلّ عملية «التخثر–الترسيب + الترشيح الفائق» التقليدية، مما يضمن أن يكون مؤشر استقرار الجسيمات (SDI) في المياه المنتجة أقل من 3، ويستوفي متطلبات مياه التغذية لعملية التناضح العكسي (RO).

  - المزايا الأساسية: يُقلّل التشغيل السلبي من استهلاك الطاقة، ويتميز بمقاومة ممتازة للتشوّهات ذات الصلادة العالية، كما يمنع الانسداد الشائع في أنظمة الأغشية التقليدية؛ ويمكن استخدامه كمياه إضافية لتدوير مياه التبريد أو كمعالجة أولية لمياه تغذية الغلايات، مما يزيد من عامل التركيز.

  3. المعالجة الأولية لمياه الصرف الصحي الشاملة الناتجة عن محطات توليد الطاقة

  - سيناريو التطبيق: مياه صرف مختلطة تشمل مياه الصرف الصحي المنزلية من موقع المنشأة، ومخلفات التنظيف الكيميائي، ومياه الصرف الناتجة عن عملية إزالة الكبريت، وغيرها، وتتميز بتقلبات كبيرة في جودة المياه وملامح تركيبية معقدة.

  - مسار العملية: يُستخدم كخطوة معالجة أولية في المراحل الأمامية لأنظمة الكيمياء الحيوية (مثل أنظمة MBR وأنظمة الحمأة المنشطة)، أو كوحدة معالجة مسبقة قبل عملية التحلية القائمة على التناضح العكسي.

  - الفوائد الأساسية: إزالة فعّالة للغاية للمواد الصلبة العالقة والغرويات، مما يضمن استقرار جودة المياه الواردة؛ مقاومة ممتازة للصدمات الناتجة عن الأحمال العالية، ما يلغي الحاجة إلى تعديلات متكررة للمعايير ويحمي أنظمة الكيمياء الحيوية والأغشية في المراحل اللاحقة.

  4. المعالجة المسبقة للتصريف الصفري للمياه العادمة عالية الملوحة

  - سيناريوهات التطبيق: مياه صرف عالية الملوحة، مثل مياه الصرف الناتجة عن إزالة الكبريت من غازات المداخن في محطات توليد الطاقة ومخلفات تنظيف الغلايات، والتي تتطلب التخلص الصفرى.

  - تدفق العملية: نظام متكامل يجمع بين الترشيح المباشر، والتليين، والترشيح النانوي/التناضح العكسي، ويشكل وحدة المعالجة المسبقة الأساسية لنظام الإطلاق الصفري.

  - المزايا الأساسية: إزالة منخفضة التكلفة للمواد الصلبة العالقة، مما يقلل من خطر تشكّل الترسبات في أنظمة التبخير والتبلور اللاحقة؛ وعدم وجود فقدان للمواد الاستهلاكية؛ والتوافق مع مياه التغذية عالية الملوحة؛ وتعزيز الاستقرار العام لأنظمة عدم تصريف المياه.

  مزايا تقنية أساسية مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات محطات الطاقة

  1. إنتاج المياه دون استخدام الطاقة: يستفيد من رأس الارتفاع أو الضغط المتبقي في المنشأة لإجراء الترشيح بالجاذبية، مما يلغي الحاجة إلى مضخات تعزيز إضافية ويقلل بشكل كبير استهلاك الطاقة عند معدلات تدفق مرتفعة.

  2. لا حاجة لاستبدال المواد الاستهلاكية: بفضل استخدام عمود ترشيح دائم، يُعيد الغسل العكسي المدمج للهواء والماء القدرة الترشيحية، ويقضي على إنتاج النفايات الصلبة، كما يقلّص تكاليف التشغيل والصيانة السنوية بنسبة تزيد عن 80%.

  3. مقاومة قوية للصدمات: يحافظ النظام على تشغيل مستقر حتى عند تقلبات مستويات المواد الصلبة العالقة في المياه الداخلة، مما يضمن توافق جودة المياه الخارجة مع المعايير ويتكيف مع الظروف التشغيلية المتغيرة التي تميز محطات الطاقة.

  4. موفر للمساحة وعالي الكفاءة: يُقلّص التصميم المثبت على منصة متحركة المساحة المطلوبة إلى ما بين الثلث والنصف فقط مقارنةً بخزان الترسيب التقليدي، مما يجعله مثالياً لتوسعة المنشأة وإعادة تأهيلها.

  ملخص قيمة التطبيق

  توفر تقنية الترشيح المباشر «الثلاثة لا» قيمة مزدوجة تتمثل في الحفاظ على المياه، وكفاءة الطاقة، وخفض التكاليف، واستعادة الموارد، وذلك من خلال معالجة نقاط الضعف في معالجة المياه في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم بدقة، وقد تم إثبات جدواها في العديد من مشاريع المحطات. وتتمثل قيمتها الجوهرية في:

  - تحقيق معدل مرتفع لإعادة استخدام مياه حمأة الفحم، والمياه المتداولة، ومياه الصرف الصحي، بما يسهم في تقليل استهلاك المياه العذبة؛

  - يحلّ محل العمليات التقليدية عالية التكلفة، مما يخفض تكاليف معالجة المياه إلى ما يصل إلى 0.023 يوان صيني للطن، ويقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء في المنشأة وتكاليف التشغيل والصيانة؛

  - مساعدة محطات الطاقة على تحقيق «صفر انبعاثات» والإنتاج النظيف، وتعزيز مستوى إعادة تدوير الموارد.

الصفحة التالية: