تُستخدم مواد التنظيف البيولوجي، التي تُصاغ عادةً على شكل مواد تنظيف قلوية (Alkaline Cleaners)، لإزالة الملوثات العضوية والبيولوجية من سطح أغشية التناضح العكسي (RO). وتُستخدم هذه المواد في عملية التنظيف الكيميائي (CIP)، حيث تعمل على إزالة الترسبات الناتجة عن نمو الكائنات الحية الدقيقة، والغشاء الحيوي (Biofilm)، والدهون، والزيوت، والبروتينات، وعديدات السكاريد، وغيرها من المواد العضوية من سطح الأغشية، مما يساعد على استعادة أداء الأغشية.
لا يتم حقن هذه المواد في النظام أثناء إنتاج المياه أو بشكل مستمر، وإنما تُستخدم فقط عندما تتعرض الأغشية للتلوث البيولوجي أو العضوي وينخفض أداء النظام.
في هذه الحالة، يتم إخراج الجهاز من دائرة التشغيل، وتحضير محلول التنظيف في خزان CIP، ثم يُضخ بواسطة مضخة التنظيف ليدور داخل أوعية الضغط (Pressure Vessels) والأغشية. بعد انتهاء عملية التنظيف، يتم شطف الأغشية بالكامل بالمياه، ثم يُعاد الجهاز إلى دائرة الإنتاج.
أفضل وقت لإجراء التنظيف البيولوجي هو خلال المراحل الأولى من تكوّن الغشاء الحيوي (Biofilm). وكلما تم إجراء عملية التنظيف في وقت مبكر، زادت احتمالية استعادة أداء الأغشية بالكامل. أما تأخير عملية التنظيف، فيؤدي إلى زيادة تراكم وتماسك الغشاء الحيوي، مما يقلل من فعالية عملية التنظيف (CIP).
بخلاف مضاد الترسب (Antiscalant) الذي يتم حقنه في المياه الداخلة قبل الأغشية، تُستخدم مواد التنظيف البيولوجي فقط ضمن دائرة التنظيف (CIP)، ولا تدخل بأي حال من الأحوال إلى المياه المنتجة أو خط تشغيل الجهاز.
صُممت هذه المواد لإزالة التلوث العضوي والبيولوجي، وعادةً ما تعمل على إزالة الملوثات التالية من سطح الأغشية:
الغشاء الحيوي (Biofilm)
البكتيريا والطبقات البيولوجية
الحمأة البيولوجية
البروتينات
الدهون والزيوت
عديدات السكاريد (Polysaccharides)
المواد العضوية الطبيعية (NOM)
البقايا الميكروبية
هذه المواد غير مناسبة لإزالة الترسبات المعدنية مثل كربونات الكالسيوم، والكبريتات، والسيليكا، أو أكاسيد المعادن. ولمثل هذه الترسبات، يجب استخدام مواد تنظيف حمضية.
في حال تكوّن الغشاء الحيوي (Biofilm) على سطح الأغشية، تظهر عادةً الأعراض التالية:
تراجع معدل تدفق مياه التناضح العكسي (Permeate Flow)
زيادة فرق الضغط (ΔP)
انخفاض كفاءة النظام
زيادة وتيرة الحاجة إلى تنظيف الأغشية زيادة استهلاك الطاقة ملاحظة وجود الحمأة أو المخاط أو الطبقات اللزجة في الخطوط والمعدات ظهور روائح كريهة في بعض الأنظمة يتكوّن الانسداد البيولوجي عادةً بشكل تدريجي، كما يحدث ارتفاع فرق الضغط ببطء. في المقابل، تؤدي الترسبات المعدنية عادةً إلى زيادة أسرع في ضغط التشغيل وانخفاض ملحوظ في إنتاج المياه، وغالبًا ما تحدث دون تكوّن طبقات مخاطية أو حمأة. كما يمكن إزالة الانسدادات البيولوجية باستخدام مواد التنظيف القلوية، في حين تتطلب الترسبات المعدنية إجراء تنظيف حمضي.
تُعدّ زيادة فرق الضغط (ΔP) أحد أهم المؤشرات المستخدمة لتقييم حالة الأغشية. وعادةً، عندما يزداد فرق الضغط بنحو 10 إلى 15% مقارنةً بالقيمة الأولية، يُوصى بإجراء عملية التنظيف (CIP).
إذا وصلت هذه الزيادة إلى نحو 20 إلى 25% أو أكثر واستمرت لفترة طويلة، يتحول الغشاء الحيوي (Biofilm) إلى طبقة كثيفة ولزجة، وقد لا يتمكن الغشاء حتى بعد التنظيف الكيميائي من استعادة أدائه الأولي بالكامل. وبالطبع، يعتمد الحد الدقيق المسموح به لفرق الضغط على نوع الغشاء، وعدد العناصر، وترتيب أوعية الضغط (Pressure Vessels)، وتعليمات الشركة المصنّعة.
تختلف تركيبة هذه المواد حسب الشركة المصنّعة، ولكنها عادةً ما تتضمن المركبات التالية:
المواد القلوية
المواد الخافضة للتوتر السطحي (Surfactants)
عوامل التشتيت (Dispersants)
عوامل الاستخلاب (Chelating Agents)
مواد نافذة تساعد على تفكيك الغشاء الحيوي (Biofilm)
لا يُعدّ استخدام الصودا الكاوية (NaOH) وحدها بديلًا مناسبًا لمواد التنظيف المتخصصة، إذ تحتوي المنتجات التجارية، بالإضافة إلى ضبط درجة الحموضة (pH)، على مركبات تساعد على اختراق الغشاء الحيوي وفصل الملوثات العضوية عن سطح الأغشية.
يوفّر الاستخدام الصحيح لمواد التنظيف البيولوجي العديد من المزايا، من بينها:
الإزالة الفعالة للغشاء الحيوي (Biofilm) والملوثات العضوية
زيادة العمر التشغيلي للأغشية
خفض فرق الضغط
استعادة القدرة على إنتاج المياه
خفض تكاليف إصلاح واستبدال الأغشية
خفض استهلاك الطاقة
تحسين جودة المياه الخارجة
نقاط مهمة عند الاستخدام
يجب ضبط درجة حموضة (pH) ودرجة حرارة محلول التنظيف وفقًا لتعليمات الشركة المصنّعة للغشاء.
يجب تجنّب الخلط المباشر بين مادة التنظيف القلوية ومادة التنظيف الحمضية.
بعد انتهاء عملية التنظيف، يجب شطف النظام بالكامل.
في حال وجود تلوثات عضوية ومعدنية في الوقت نفسه، قد يكون من الضروري إجراء كلٍّ من التنظيف القلوي والتنظيف الحمضي بالترتيب المناسب.
صُممت مواد التنظيف البيولوجي لإزالة الغشاء الحيوي (Biofilm)، والحمأة، والدهون، والبروتينات، وغيرها من الملوثات العضوية، وتتميز بطبيعة قلوية. في المقابل، تُستخدم مواد التنظيف الحمضية لإزالة الترسبات المعدنية مثل كربونات الكالسيوم، والكبريتات، وأكسيد الحديد، وغيرها من الترسبات المعدنية. وتُستخدم كلتا المادتين في عملية التنظيف الكيميائي (CIP)، إلا أن كل مادة مصممة لنوع محدد من الانسداد، ولا يمكن اعتبار إحداهما بديلًا عن الأخرى.
لا بایوسایدها برای کنترل یا از بین بردن میکروارگانیسمها در سیستم استفاده میشوند، در حالی که شویندههای بیولوژیکی وظیفه جدا کردن و حذف بیوفیلم و آلودگیهای آلی از سطح ممبران را بر عهده دارند. در بسیاری از برنامههای نگهداری، از هر دو ماده استفاده میشود، اما عملکرد و کاربرد آنها کاملاً متفاوت است.
في كثير من الحالات، نعم. إذا تم إجراء التنظيف الكيميائي في المراحل المبكرة من تكوّن الغشاء الحيوي (Biofilm)، فيمكن استعادة جزء كبير من أداء الأغشية، وتجنّب الانخفاض الدائم في الكفاءة والاستبدال المبكر للأغشية. أما إذا بقي التلوث على سطح الغشاء لفترة طويلة، فقد يصبح جزء من انخفاض الأداء غير قابل للاستعادة.
