مبدأ ترشيح التراب الدياتومي
تتميز المشروبات والخمور المُصفّاة باستخدام التراب الدياتومي بنفس النكهة، وهي غير سامة، وخالية من المواد العالقة أو المترسبة، كما أنها صافية وشفافة، وتتمتع بكفاءة ترشيح عالية، وتشغل مساحة صغيرة، وخفيفة الوزن، وسهلة النقل. وتشمل معايير التحكم الرئيسية مادة الغلاف، وضغط تشغيله، وقطره، وجرعة المادة المضافة، وقوة الغسيل العكسي.
يبلغ سمك غشاء الترشيح عادةً 2-3 مم، ويتراوح حجم جزيئات التراب الدياتومي بين 1-10 ميكرومتر. بعد الترشيح، يُستخدم الماء أو الهواء المضغوط أو كلاهما للغسيل العكسي. من مزايا الترشيح بدون أبواب كفاءة المعالجة العالية، وانخفاض كمية مياه الغسيل (أقل من 1% من مياه الإنتاج)، وصغر المساحة المطلوبة (أقل من 10% من مساحة مرشح الرمل التقليدي). بالمقارنة مع مرشح كعكة القطن القديم، يتميز هذا النوع بمزايا واضحة: توفير الطاقة بنسبة 92%، وتقليل الفاقد بنسبة 90%، وتوفير تكلفة المعدات بمقدار الثلثين، وتقليل عدد عمال الإنتاج بمقدار ثلاثة أرباع. فما هو مبدأ عمله؟
تعتمد آلية ترشيح المياه باستخدام التراب الدياتومي على ترشيح السائل. يدخل السائل، تحت تأثير ضغط المضخة، إلى حجرة التجميع عبر طبقة أولية. تُحجز الجزيئات والبوليمرات في هذه الطبقة، ثم يدخل السائل المُصفّى إلى حجرة التجميع ويتدفق خارجها عبر المحور المركزي. يتكون المرشح من شبكة ترشيح، وشبكة داعمة، وإطار خارجي. كل عنصر ترشيح عبارة عن أنبوب مثقوب يُشكل هيكله، ملفوف بسلك معدني ومطلي بطبقة من التراب الدياتومي. يُثبّت عنصر الترشيح على غشاء، ويُمثل الجزء العلوي منه حجرة الماء الخام، بينما يُمثل الجزء السفلي حجرة الماء المُصفّى. تنقسم دورة الترشيح بأكملها إلى ثلاث مراحل: وضع الغشاء، والترشيح، والغسيل العكسي.
انخفاض تكلفة ترشيح التراب الدياتومي: استهلاك المياه: يبلغ استهلاك مياه الغسيل العكسي 1/10 من استهلاك مرشحات الرمل؛ استهلاك الطاقة: يبلغ إجمالي حمل الطاقة لغرفة الآلات العكسية A-1 حوالي 3/5 فقط من إجمالي حمل الطاقة لغرفة آلات نظام ترشيح أسطوانة الرمل التقليدي؛ الجرعة: أثناء الترشيح، يجب إضافته إلى غرفة الآلات من النوع A-1، بجرعة 0.2 كجم لكل متر مربع من مساحة الترشيح لكل دورة ترشيح.
في طريقة الترشيح باستخدام التراب الدياتومي، يحتوي التراب الدياتومي نفسه على العديد من المسامات الصغيرة الطبيعية، وتكون المسامات غير المنتظمة في طبقة الترشيح أطول وأكثر كثافة موزعة في جميع أنحاء طبقة الكعكة، مما يسمح بامتصاص واستيعاب المزيد من الجزيئات الدقيقة، وبالتالي تحسين جودة الترشيح. تتكون عملية الترشيح من جزأين: الفرز والامتصاص. أثناء التشغيل، ينقسم التراب الدياتومي إلى طبقة أولية وطبقة ترشيح تُمتص على قماش الترشيح الخارجي، مُشكلةً طبقة كعكة ترشيح غير قابلة للانضغاط ذات مسامات دقيقة متشابكة لا حصر لها. خلال عملية الترشيح، تُحجز الشوائب الكبيرة في الرشاحة على السطح الخارجي لطبقة كعكة الترشيح نظرًا لعدم قدرتها على المرور عبر مسامات الترشيح الصغيرة نسبيًا، وتُسمى هذه العملية بالفرز. تدخل الجزيئات الدقيقة إلى طبقة كعكة الترشيح وتُمتص وتُحجز في المسامات المنحنية والمتشابكة، وتُسمى هذه العملية بالامتصاص. للحصول على محلول مُرشح نقي، عندما يزداد ضغط الترشيح، فهذا يدل على انسداد بعض ثقوب الترشيح في طبقة الترشيح. في هذه المرحلة، تُضاف طبقة ترشيح جديدة إلى آلة الترشيح باستخدام التراب الدياتومي لمواصلة عملية الترشيح. عندما تُسدّ معظم مسام طبقة كعكة الترشيح وينخفض ​​معدل الترشيح، تُزال كعكة الترشيح، وتُغطى بطبقة جديدة، ثم تُجرى عملية الترشيح. عند فحص عملية ترشيح كعكات الترشيح، بعد تقسيمها إلى طبقات مُغطاة وطبقات ترشيح، يُلاحظ أن الغالبية العظمى من الشوائب تُصفّى بواسطة الغربلة وتُحجز خارج مسام المرشح، بينما تبقى كمية قليلة جدًا من الشوائب الممتصة داخل المسام.