توفر أغشية الترشيح الدقيق ترشيحًا ممتازًا مع انخفاض عكارة المياه النهائية (التي تقل عادةً عن 0.1 وحدة عكارة كلوية) ومستويات إزالة عالية لكيسات البروتوزوا المسببة للأمراض أو البويضات والجياردية والكريبتوسبوريديوم والبكتيريا. أما خطوة المعالجة النهائية، فيُمكن استخدام الكلورة T.6 ، أو الترشيح الفائق T.10 ، وكذلك الترشيح النانوي أو التناضح العكسي T.15 . يُمكن استخدام الترشيح الدقيق في جميع مراحل الطوارئ وعلى مستويات متنوعة (راجع H.4 على نطاق الأسرة). يستخدم الترشيح الدقيق الأغشية لترشيح المياه. مقياس الوضوح النسبي للسائل، وعادةً ما يتم التعبير عنه بوحدات قياس التعكر (NTU).

يُدفع الماء الخام عبر ال غشاء بفعل اختلاف الضغط، ويُحتفظ بمكونات الماء بناءً على مقاس مسام ال غشاء. كلما كانت المسام أصغر، يتعين تطبيق ضغط أكبر. تتراوح مقاسات مسام أغشية الترشيح الدقيق المُستخدمة في معالجة المياه بين 0.1 إلى 0.5 مايكرومتر. تعمل تلك الأغشية على إزالة الجسيمات والبروتوزوا، وكذلك إمكانية إزالة 4 لوغاريتمات (99.99%) أو كميات أعلى من الجيارديا أو الكريبتوسبوريديوم والبكتيريا، رغم أنها عادة ما تزيل أقل من لوغاريتم واحد من الفيروسات. تتضمن المعالجة اللاحقة عادةً التطهير، مثل الكلورة T.6 . المحطات القائمة على الترشيح الدقيق تكون عادة مُصنعة مُسبقًا ومُثبتة على الزلاقة بالمصنع، رغم توفر وحدات أحادية ال غشاء. معظم الوحدات الغشائية للترشيح الدقيق في الأنظمة ذات منصة زلاقة مصنوعة من ألياف مجوفة صغيرة تشبه السلسلة ومُثبتة في أوعية أو خزانات أسطوانية (تشبه المواسير) بسبب كثافة التعبئة المرتفعة (2,000-15,000 متر مربع/متر مكعب) اعتمادًا على نوع النظام.

اعتبارات التصميم

تحتوي المرشحات التي تستند على الأغشية على اختلافين أساسيين في التصميم مقارنة بالترشيح التي لا يستند على الأغشية: الترشيح ذا النهاية المسدودة (يتم دفع التغذية بالكامل من خلال ال غشاء) والترشيح عبر التدفق (تتدفق التغذية فوق ال غشاء، ولا تُصفى كل التغذية). تعمل أغشية الترشيح الدقيق النموذجية على أنها مرشحات ذات نهاية مسدودة. تتضمن المعالجة الأولية دائمًا مصفاة واقية أولية (عادةً ما يكون نوع الغسيل العكسي التلقائي مصنّفًا عند حوالي 300 ميكرون). يمكن للمعالجة الأولية الإضافية، (مثل الترسيب المساعد T.4 )، تحسين إزالة المواد المُذابة أو تقليل ال ملوثات المُحتملة للمياه التي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية. كما يُستخدم التخثر التلقائي بالاتجاه نفسه متبوعًا بالترشيح الدقيق للمياه ذات ال ملوثات عالية الاحتمالية لتقليل انسداد الأغشية. يُفضل عادةً استخدام مواد التخثر صديقة للأغشية مثل بولي كلوريد الألومنيوم و/أو كلوروهيدرات الألومنيوم. تشتمل أنظمة الترشيح الدقيق المُسبقة الصنع وذات منصة منزلقة عادةً على نظام تحكم لتنظيم ظروف التشغيل، أثناء الدورات بما في ذلك الترشيح باستخدام المضخة، وتكرار الغسيل العكسي، والتنظيف الكيميائي (عادةً مرة واحدة شهريًا)، واختبارات السلامة (لضمان عدم تلف الأغشية).

عادة، تغسل الأنظمة عكسيًا وتلقائيًا بالمياه المرشّحة كل 20-30 دقيقة حسب جودة المياه الخام. لا يصدر عن وحدة الترشيح الدقيق أي ترشيح خلال فترة الغسيل العكسي التلقائي التي تبلغ 3 دقائق تقريبًا، لذلك يستلزم الأمر وجود خزان فاصل لتخزين الترشيح. تصبح حوالي 85 إلى 95٪ من مياه التغذية عبارة عن ترشيح صالح للاستخدام، ويتم تصريف الباقي ك غسيل عكسي مستهلك أو نفايات التنظيف الكيميائي. تتمثل معلمة التصميم الرئيسية في التدفق، حيث يُشير إلى تدفق الترشيح لكل منطقة بالأغشية. في حال ضبط التدفق على مستوى عالٍ جدًا لأحد الاستخدامات، فقد يؤدي ذلك إلى تلوث الأغشية. قد تُؤدي ال ملوثات القابلة للانعكاس إلى زيادة ضغط التشغيل، رغم إمكانية إدارته من خلال التنظيف العكسي المنتظم والتنظيف الكيميائي (عادةً يوم واحد شهريًا). تتطلب ال ملوثات النهائية تنظيفًا كيميائيًا متقدمًا، وقد يؤدي إلى تلف الأغشية تلفًا دائمًا. قد يؤدي تجفيف بعض أغشية الترشيح الدقيق أيضًا إلى تلفٍ دائمٍ. توجد أنظمة ترشيح دقيق تعمل بتدفق ثابت أو ضغط ثابت أو كليهما. تُجري معظم المشروعات تجريبًا في الموقع قبل التصميم، وإذا لم يكن ذلك ممكنًا، يُنصح بإجراء التجربة القائمة على المحاولة والخطأ.

المواد والمستلزمات

يُشترى نظام الترشيح الدقيق عادة بأكمله، لأن المعدات المساعدة، بما في ذلك الرفوف الداعمة، والمضخات، والصمامات، والتصفية (عمليات التصفية) المُسبقة، وضاغط (ضواغط) الهواء، ونظام التحكم بالكمبيوتر (للغسيل العكسي ومراقبة جودة المياه) لا تقل أهمية عن الأغشية نفسها. تشمل المواد الاستهلاكية عناصر ال غشاء (عمر الخدمة من 5 إلى 10 سنوات في حال تشغيلها بشكل صحيح)، ومستلزمات إصلاح ال غشاء، والكهرباء والمواد الكيميائية (مثل حامض الستريك، هيبوكلوريت الصوديوم للتنظيف والتطهير؛ هيدروكسيد الصوديوم الكاوية وثنائي كبريتيد الصوديوم لعمل المعادلة).

القابلية للتطبيق

عند المقارنة بالترشيح الفائق T.10 ، يُستخدم الترشيح الدقيق غالبًا في شكل معالجة أولية للترشيح النانوي أو التناضح العكسي T.15 أو لتقليل ال عكارة من أجل التطهير اللاحق بطرق أخرى. في مثل تلك الحالات، يُستخدم الترشيح الدقيق عادةً حيث يلزم التشغيل الآلي الذي يتسم بالكفاءة والفعالية من حيث التكلفة. يُمكن إعداد تلك الأنظمة ب سرعة شديدة (أنظمة آلية مثبتة على زلاقة). يُمكن استخدام الترشيح الدقيق في المواقع النائية والمناطق الحضرية نظرًا لسهولة تطويره، كما يُمكّن استخدامه في جميع مراحل الطوارئ، بما في ذلك الاستجابة القصوى.

التشغيل والصيانة

يُوصى بتوفير عمال تشغيل مدربين جيدًا للحفاظ على عمر خدمة طويل ومؤكد. على الرغم من أن الأنظمة عادةً ما تكون آلية أو شبه آلية، فإن أخطاء التشغيل يمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة لعناصر الأغشية (الألياف المكسورة، ال ملوثات). تشمل المهام الدورية التحقق اليومي من دقة الأداة واختبار السلامة، والفحص اليومي للمستويات الكيميائية، والمعايرة الأسبوعية لمضخات التغذية الكيميائية وتنظيف الأجهزة، والمراجعة الأسبوعية للبيانات، والتي تشمل النظر في تنقيحات معايير التشغيل، مثل التدفق، وتكرار التنظيف الكيميائي وفحص فولت-الأمبير على المحركات الكهربائية.

الصحة والسلامة

تحتفظ أغشية الترشيح الدقيق بمستويات عالية من البكتيريا والبروتوزوا (والأكياس أيضًا) بنسبة تصل إلى 99.9-99.9999% (3 إلى 6 لوغاريتمات من قيم التخفيض، (LRV وفقًا للاختصار بالإنجليزية)، في حين أن إزالة الفيروسات تكون عادةً أقل من واحد لوغاريتم. يجب النظر بعناية في التخلص من المواد المتبقية، لأنها تحتوي على ال ملوثات الموجودة في مياه التغذية. تمكن إعادة التوجيه إلى مياه المصدر مثل الأنهار، والتخلص منه في الصرف الصحي للبلدية، و تخفيفه واستخدامه للري أو معالجته في الموقع قبل التخلص منه، وذلك اعتمادًا على المقومات والتشريعات المحلية. يُوصى بالمعالجة قبل التخلص منها وإعادة استخدامها عندما يتعذر التخلص منها في صرف صحي البلدية. يمكن أن تكون مواد التنظيف الكيميائية مسببة للتآكل وتتطلب عمال تشغيل مدربين ومعدات حماية شخصية.

التكاليف

تكاليف الشراء الأولية مرتفعة نسبيًا بسبب التكلفة العالية لوحدات الأغشية والحاجة إلى معدات مُلحقة مُتقدمة. وفي حين أن غشاء الترشيح الدقيق وحده ذا تكلفة رخيصة نسبيًا (من 10 إلى 20 دولارًا أمريكيًا/ متر مربعمن ال غشاء)، تتباين تكلفة الوحدة بأكملها تتراوح بين 70 إلى 120 دولارًا أمريكيًا/ متر مربع. عند العناية بالنظام من خلال عمليات التنظيف المُتكررة والمناسبة، يصل عمر خدمة المرشح (حسب الشركة المُصنعة) إلى 10 سنوات، ما يؤدي إلى انخفاض التكاليف نسبيًا لكل مُستخدم بمرور الوقت.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

تحظى مرشحات الترشيح الدقيق بقبولٍ شديد لدى المستخدمين والمؤسسات، حيث تتحسن عكارة الماء تحسنًا واضحًا. يتطلب تطبيق هذه التقنية الجديدة تدريبًا وتنمية لقدرات التشغيل والصيانة واستعدادًا من الموظفين المحليين. يُمكن مضاهاة متطلبات الطاقة لتشغيل أنظمة الترشيح الدقيق بأنظمة معالجة المياه التقليدية.