2024-09-11
قيمة COD في مياه البحر عادة ما تكون منخفضة ، عادة ما تتراوح بين 1-10 ملغ / لتر. الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) هو مؤشر مهم لجودة المياه يستخدم لقياس قيمة المواد المقلعة في المياه.
يمكن أن تشمل المواد الخفيفة المواد العضوية والنيترات والكبريتيد ، وما إلى ذلك ، والتي يمكن قياسها بواسطة المواد المأكسة. عادة ما يكون لمياه البحر قيمة COD منخفضة بسبب تكوينها وبيئتها.
وذلك لأن مياه البحر تحتوي على كمية أقل من المواد العضوية والمواد المقللة الأخرى، والتي تتأثر محتوياتها بالعديد من العوامل، بما في ذلك المناخ والموقع الجغرافي والأنواع البيولوجية.
فهم قيم COD في مياه البحر مهم لتقييم صحة المحيطات وإدارة جودة المياه.خاصة عند النظر في حماية النظم الإيكولوجية البحرية وتأثير الأنشطة البشرية على البيئة البحرية.
نسبة الأيونات المختلفة في مياه البحر مستقرة نسبياً، وهي خاصية تعرف باسم ثبات تكوين مياه البحر.هذا الثبات يوفر ظروف مواتية لدراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمياه البحر.
نسبة تركيز هذه الأيونات ثابتة نسبيا، ويرجع ذلك أساسا إلى خلط مياه البحر، وحجمه الهائل، وتطوره التاريخي طويل الأجل،مما يجعل من الصعب على التأثيرات الخارجية (مثل التدفق القاري) أن تسبب تغييرات كبيرة في تكوينها النسبي.
تشير معدنية مياه البحر إلىالكمية الإجمالية للمواد المالحة المذابة في مياه البحر، وهو مؤشر مهم لقياس محتوى الملح في مياه البحر.
متوسط ملحية مياه البحر على الأرض حوالي 35 ‰ (35 غراما من الملح لكل كيلوغرام من مياه البحر) ، و TDS هو 35،000 ppm.
ومع ذلك، فإن معدنيات مياه البحر تختلف حسب المنطقة والعمق.
يتم تحديد محتوى الأيونات في مياه البحر بمقدارها في مياه البحر.
وتشمل العناصر الرئيسية في مياه البحر ما يلي ومتوسط تركيزاتها:
أيون الكلوريد (Cl)-): 19.10 غرام/كجم الصوديوم
الأيون (Na+): 10.62 غرام/كغ المغنيسيوم
الأيون (مغ2+): 1.29 غرام/
كيلوغرام أيون الكبريتات (SO)42-): 2.74 غرام/كيلوغرام الكالسيوم
أيون (Ca2+): 0.412 غرام/كجمالبوتاسيوم
الأيون (K+): 0.399 غرام/كيلوغرام بورون
(ب): 4.5 ملغ/كجم الكربونات
(CO32-/HCO3-): 27.6 ملغ/كغفلوريد
الأيون (F-): 1.3 ملغ/كيلوغرام
(Si): 2.8 ملغ/LBromide
الأيون (Br-): 67 ملغ/كيلوغرام من السترونتيوم
(Sr)2+): 7.9 ملغ/كغ
بالإضافة إلى ذلك، يوجد الملح في مياه البحر بشكل رئيسي في شكل كلوريد الصوديوم (NaCl) ، وهو ما يمثل 77.7٪ من محتوى الملح في مياه البحر، يليه كلوريد المغنيسيوم (MgCl)2) مسؤولة عن 10.9% ، كبريتات المغنيسيوم4) مسؤولة عن 4.9٪ ، كبريتات الكالسيوم (CaSO)4) مسؤولة عن 3.6% ، كبريتات البوتاسيوم (K2إذاً4) مسؤولة عن 2.5% كربونات الكالسيوم (CaCO)3) مسؤولة عن 0.3 ٪، والملحات الأخرى.
الشكل 3 محتوى الملح في مياه البحر
تجدر الإشارة إلى أن هذه القيم هي متوسطات، وقد يختلف التركيب الكيميائي الفعلي لمياه البحر اعتماداً على عوامل مثل الموقع الجغرافي والفصل الحالي والمناخ.
عادة ما يشير محتوى النفط في مياه البحر إلى محتوى المواد النفطية في مياه البحر، والتي قد تأتي من الظواهر الطبيعية أو الأنشطة البشرية.
كل عام، حوالي 5 إلى 10 ملايين طن من النفط يدخل الجسم المائي من خلال قنوات مختلفة في جميع أنحاء العالم،من بينها حوالي 8% من المصادر الطبيعية و حوالي 92% من الأنشطة البشرية.
وتشمل مصادر الأنشطة البشرية حوادث ناقلات النفط، وتسريبات من التنقيب عن النفط البحري، ومياه الصرف الصحي النفطية التي يتم تفريغها من الموانئ وعمليات السفن، ومياه الصرف الصحي الصناعية للنفط،ومياه الصرف الصحي الزيتية التي يتم تفريغها من صناعة المطاعم، صناعة معالجة الأغذية، وغسيل السيارات.
بعد دخول الملوثات النفطية إلى البيئة المائية، فإنها سوف تخضع لعمليات مثل الهجرة، والتحول وتدهور الأكسدة،مما يؤدي إلى انخفاض عام في محتوى الزيت في الماءهناك أربع حالات رئيسية من الملوثات النفطية في الأجسام المائية: النفط العائم، النفط المحلل، النفط المذاب والبقايا المكثفة.
عندما يصل محتوى الزيت في مياه البحر إلى 0.01 ملغ / لتر، فإنه يمكن أن يسبب سمك، الجمبري، والمحار رائحة في غضون 24 ساعة، مما يؤثر على القيمة الغذائية للمنتجات المائية.مراقبة ومراقبة محتوى النفط في مياه البحر أمر حاسم لحماية البيئة البيئية البحرية وصحة الإنسان.
الماء البحري العادي غير الملوث يحتوي على زيت في نطاق ميكروجرام.
باختصاركمية المياه البحرية من المياه البحرية منخفضة جداً، ولا يوجد فيها تقريباً أي نفط. أصبح تحلية مياه البحر تكنولوجيا ناضجة جداً.
مياه الصرف الصناعي ذات محتوى ملح أعلى من مياه البحر تأتي بشكل رئيسي من عدد من الصناعات ، والتي تنتج مياه الصرف الصحي التي تحتوي على كمية كبيرة من الملح خلال عملية الإنتاج.الصناعات الرئيسية هي:
(1)الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية
الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية هي أحد المصادر الرئيسية للمياه الصناعية عالية الملوحة. تنتج هذه الصناعات كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي خلال عملية الإنتاج،الذي يحتوي على كمية كبيرة من الملح، مثل كلوريد الصوديوم، كلوريد الكالسيوم، كبريتات الصوديوم، الخ تركيز الملح في هذه المياه العادمة غالبا ما يكون أعلى بكثير من مياه البحر.
(2)التعدين ومعالجة المعادن
تنتج عملية التعدين ومعالجة المعادن كمية كبيرة من النفايات والمياه العادمة، والتي تحتوي أيضًا على الكثير من الملح وهي واحدة من المصادر الهامة للمياه الصناعية عالية الملوحة.محتويات الملح في مياه الصرف الصحي هذه قد تتجاوز أيضًا مستوى ملح مياه البحر.
(3)المعالجة الغذائية
يتم إنتاج كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي أثناء معالجة الأغذية. بالإضافة إلى المواد العضوية ، قد تحتوي هذه المياه الصرف الصحي أيضا على كمية كبيرة من الملح ، مثل كلوريد الصوديوم ، كلوريد البوتاسيوم,وما إلى ذلك على الرغم من أن محتوى الملح المحدد يختلف اعتمادا على نوع المعالجة والعملية، بعض مياه الصرف الصحي المعالجة الغذائية قد يكون أيضا محتوى عال من الملح.
(4)صناعة الورق وتصنيع اللب
تنتج عملية الورق والسلولة كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي، والتي لا تحتوي فقط على المواد العضوية ولكن أيضا الأملاح مثل كلوريد الصوديوم وكبريتات الصوديوم.على الرغم من أن تركيز الملح في مياه الصرف الصحي هذه قد يختلف تبعاً للعملية والمواد الخام، في بعض الحالات، قد يتجاوز محتوى الملح في مياه البحر.
(6)المنسوجات والطباعة والصباغة
تنتج عمليات المنسوجات والطباعة والصباغة أيضًا كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي ، والتي قد تحتوي على مواد ملحية مثل كلوريد الصوديوم وكلوريد البوتاسيوم.على الرغم من أن تركيز الملح في مياه الصرف الصحي هذه قد يختلف تبعاً للعملية المحددة والصبغة، قد يكون محتوى الملح في مياه الصرف الصحي مرتفعًا أيضًا في بعض عمليات الطباعة والصباغة.
(7)الصناعات الأخرى
بالإضافة إلى الصناعات المذكورة أعلاه ، قد تنتج بعض الصناعات الأخرى مياه الصرف الصحي عالية الملح ، مثل مياه الصرف الصحي من تصفير الكبريت من صناعة الطاقة ،مياه الصرف الصحي من صناعة الفحم الكيميائية، وما إلى ذلك. قد يتجاوز محتوى الملح في مياه الصرف الصحي هذه أيضًا محتوى مياه البحر.
يجب أن نلاحظ أنيختلف محتوى الملح في المياه الصناعية عالية الملوحة التي تنتجها الصناعات المختلفة، ويتأثر نوع الملح المحدد وتركيزه أيضًا بعدة عوامل.عند معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملح، من الضروري اختيار طرق المعالجة المناسبة والوسائل التقنية وفقا للحالة الفعلية.
يتطلب تحقيق صفر تصريف مياه الصرف الصناعي عالية الملوحة حلًا منهجيًا. أولاً ، تستخدم أساليب معالجة مُسبقة فيزيائية أو كيميائية بشكل عام لإزالة المواد الصلبة المعلقة ،الكولويديات والأيونات المسلحة العامةبعد ذلك ، يتم استخدام عمليات معالجة الغشاء لإعادة استخدام المياه العذبة وتقليل مياه الصرف الصحي. وأخيرا ، يتم تبخير التركيز وتبلور لتحقيق تصريف صفر للمياه الصرف الصحي.هذه المقالة تعرض بشكل رئيسي عمليات معالجة الغشاء المستخدمة عادة.
يمكننا أن نفهم ذلك بهذه الطريقة: باستخدام الطرق الفيزيائية والكيميائية والكيميائية الحيوية وغيرها لمعالجة مياه الصرف الصناعي عالية الملح، عالية الصلابة، عالية CODيمكننا أيضا استخدام فكرة تحلية مياه البحر لحل مشكلة "صفر الانبعاثات".
وفقًا لفصل حجم مسام الغشاء ، يمكن تقسيم تقنيات الغشاء المستخدمة عادة إلى تصفية صغيرة (MF) ، وصفية فائقة (UF) ، وصفية نانوية (NF) ، والتناضح العكسي (RO) ، إلخ.
وفقًا لضغط التصفية ومضاعف التركيز النهائي،يمكن تقسيم التناضح العكسي المستخدم عادةً في تصريف مياه الصرف الصحي إلى التناضح العكسي بضغط منخفض (مثل BWRO)، التناضح العكسي للضغط المتوسط (SWRO غشاء مياه البحر) ، التناضح العكسي للضغط العالي (HPRO أو DTRO) ، الخ.
في الوقت نفسه ، هناك أيضًا تقنيات مثل EDI (القياس الكهربائي) والتناضح الأمامي (FO) في السوق تم تطبيقها على الصناعة عالية الملح مع انبعاثات صفر.بسبب نطاق الاستخدام المختلف وظروف العمل المختلفة، تم استخدام تصميمهم المشترك على نطاق واسع في مشاريع انبعاثات الصفر.
