مشروع : دراسات في تطبيقات تقنية التناضح الأمامي لتحلية المياه الجوفية الضحلة الملوثة في حوض جدة وتقييم انظمة أغشية التناضح الأمامي المركبة مع انواع أخرى من الأغشية

الملخص

يهدف هذا المشروع البحثي إلى تطوير تقنية التناضح الأمامي لتحلية المياه وتحديد جدواها في تحلية المياه الجوفية الضحلة الملوثة في حوض جدة عبر وحدات تحلية لامركزية. ايضا سيتم تقييم الجدوى لتكامل هذا المصدر المائي في الدورة المائية لمدينة جدة عن طريق تطوير نظام تحلية لهذه المياه بالأغشية المركبة من أغشية التناضح الأمامي وانواع أخرى من الأغشية وذلك لإنتاج مياه ذات جودة عالية لإستخدامات متعددة ماعدا الشرب. سيتم القيام بدراسات معملية بإستخدام أغشية تناضح أمامي تجارية وأخرى مصنعة ذاتيا في المعمل وذلك لتقييم أداء الأغشية، وجودة المياه الراشحة عبرها، واتساخها وذلك عند استخدام المياه الجوفية الملوثة كمياه تغذية، ومياه البحر/ مياه الرجيع من محطات تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي/ المياه الجوفية الأجاج  كمحاليل ساحبة (اسموزية). سيتم اخضاع الأغشية المصنعة  في المعمل إلى توصيف دقيق لمعرفة خصائصها الكيميائية، والفيزيائية والهيكلية وفقا للطرق المناسبة وعبر استخدام الأجهزة المتقدمة والمتوفرة لدى مركز التميز البحثي في تقنية تحلية المياه / جامعة الملك عبدالعزيز مثل اجهزة قياس المتانة، الشحنة السطحية، المجهر الإلكتروني الماسح، ميكروسكوب القوى النووية، زاوية التلامس وغيرها. ستستخدم طريقة انقلاب الطور لتحضير الطبقة الدعامية للأغشية وستتم دراسة تأثيرات انواع مختلفة من البوليمرات، وتراكيز البوليمرات، والمذيبات، وخليط المذيبات على خواص الأغشية. بينما سيتم تحضير الطبقة البوليمرية الفعالة للغشاء بواسطة تقنية البلمرة السطحية. سيتم تجريب بعض التقنيات لتخفيف التأثيرات السلبية لإستقطاب المكونات الذائبة على سطح الغشاء مثل التحكم في الجريان المتقاطع، والجريان النبضي، والحث الهوائي، والتخلخل المتقطع. سيتم تصميم وتصنيع قوالب اغشية الياف مجوفة وقوالب اغشية مسطحة واستخدامها في دراسات تقييم الأغشية المصنعة في المعمل. وسيتوج المشروع بإقتراح عدد من البدائل لتصميم انظمة الأغشية المركبة من أغشية التناضح الأمامي وانواع أخرى من الأغشية وتحليلها وتجريبها معمليا بواسطة وحدة تجريبية صغيرة. وستستخدم نتائج التجريب كمدخلات لإجراء تحليل رياضي لتحسين البدائل المقترحة، وتحليل التكلفة والطاقة لمقارنة البدائل لإختيار البديل الأفضل.

تعتبر الجهود المبذولة لتطوير تقنية التناضح الأمامي متسقة مع السياسة المائية للمملكة العربية السعودية التي تسعى إلى زيادة إمدادات المياه الصالحة للإستخدام في المناطق الحضرية عبر التوسع في معالجة المياه الملوثة، مثل المياه الجوفية في الأحواض الحضرية، وإعادة استخدامها. ايضا سوف تسهم النتائج المتوقعة للمشروع في تحقيق الأهداف الإستراتيجية للخطة الوطنية للعلوم والتقنية والإبتكار في مجال المياه وذلك عبر تحسين معارف وقدرات مركز التميز البحثي في تقنية تحلية المياه في مجال تصنيع وتوصيف الأغشية البوليمرية، وتطوير تقنية مبتكرة وفعالة للإستفادة من المياه الجوفية في المناطق الحضرية مما يعني تقليل الإحتياج لمياه البحر المحلاة وتوفير الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون، بالإضافة إلى تعزيز فرص إنشاء وحدات صغيرة لامركزية لتحلية المياه الجوفية الملوثة.