שימוש בברזל הידרוקסיד גרנולרי כתהליך משלים בהתפלת קולחים שניוניים באמצעות אוסמוזה הפוכה דו-שלבית להשבות גבוהות

התפלת קולחים חסכונית
בצריכת האנרגיה בהשוואה להתפלת מי ים ומאפשרת השבות גבוהות עקב לחצים אוסמוטיים
נמוכים כאשר מתקני התפלת מי ים פועלים בהשבה של עד 50%.
כדי להשיג השבה
גבוהה בהתפלת קולחים יש להתגבר על בעיית שיקוע מלחי זרחן אשר גורמת לסתימת הממברנות,
תופעת האילוח המינרלי (scaling) בעיקר מלחי אפטיט  Ca5(PO4)3OH(1). תופעה זו מאוד דומיננטית בהשבות גבוהות מאוד
(כ-90%), שם זרם הנדחה (הרכז), מרוכז פי 10 ממי ההזנה, ולכן מתרחש שיקוע מואץ של
מלחי זרחן.
במסגרת המחקר
הנוכחי, הוקם מתקן הדגמה בקנה מידה חצי תעשייתי להתפלת קולחים בשטח מט"ש ניר
עציון, בסמוך לישוב עתלית. מתקן הדגמה זה פועל כבר כ-3 שנים ומתפיל בהצלחה מי
קולחים בספיקה של כ-10 מ"ק/שעה. המתקן מורכב משתי דרגות אוסמוזה הפוכה, כאשר
הראשונה פועלת בהשבה של כ-50% לאחר החמצה של מי ההזנה ל-pH 6.5  על מנת לעכב את שיקוע המלחים. הרכז של השלב
הראשון ממשיך לדרגת אוסמוזה הפוכה שנייה להתפלה נוספת (2).
המתקן הוקם
במסגרת שיתוף פעולה ישראלי, ירדני ופלסטינאי במימון USAID-MERCעל מנת
להדגים את היכולות הטיפול בקולחים שניוניים לרמות איכות שונות בדגש על השבה גבוהה.
מטרת המחקר המוצג כאן היא הרחקת זרחן מרכז השלב הראשון של האוסמוזה ההפוכה של מי הקולחים
לצורך התפלה בהשבה גבוהה מעל ל-90%.
המחקר בוחן
שימוש של טכנולוגיית ספיחה במצע נייח בעל זיקה לספיחת זרחן. לאחר הרחקת הזרחן ממי
הרכז ניתן להשיב את המים להתפלה נוספת ללא חשש לשיקוע, המהווה בעיה קריטית בהפעלה
של שתי דרגות ה RO בצורה שוטפת. המחקר מבצע שימוש במצע ברזל
גרנולרי (GFH), אשר בשימוש תעשייתי רחב בטיפול בארסן (As) במי תהום לשתייה בהודו
(3). המחקר בוחן את יעילות ספיחת הזרחן על מצע זה, תוך כוונה להקים מתקן טיפול
לזרחן על זרם הרכז במתקן ההדגמה בעתלית. המצע מונח בתוך עמודות זכוכית כאשר רכז
שלב ה-RO
הראשון מועבר דרכן. בוצעו ניסויי עקום פריצה מוצלחים לספיחה וכן נבחן תפעול
הידרולי מיטבי, לשם ביצוע תכן מתקן הספיחה עבור מתקן ההדגמה.