شیرین سازی و تصفیه آب شور دریا
عنصر آب یکی از چهذ عنصر اصلی و یکی از نیازهای اساسی برای بقا می باشد. بیش از ۷۰% کره زمین از آب پوشانده شده است که ۹۷% آن را آب شور اقیانوس ها و دریا ها تشکیل داده و تنها ۳% از این حجم را آب شیرین می باشد که این آب شیرین شامل یخچال های طبیعی و یا رطوبت موجود در خاک است. نصف بیشتر مردم جهان به آب شیرین دسترسی ندارند و از کمبود آب شیرین رنج می برند که پیش بینی شده است که در ۲۰۳۰ این درصد به بیش از ۶۰% خواهد رسید. دلیل این موضوع تغییر سبک زندگی انسان ها، افزایش رشد جمعیت کل جهان، توسعه صنایع و افزایش فعالیت های صنعتی می باشد که افزایش آلاینده های شیمیایی را به دنبال داشته است. به همین دلیل می بایست با تکنولوژی های پیشرفته دست به شیرین کردن و تصفیه آب های شور بزنیم.
تصفیه و شیرین کردن آب شور دریا و اقیانوس ها
شیرین سازی بدین معناست که آب شیرین را از آب دریا و آب های لب شور تهیه کنیم که یک راه حل مناسب برای تامین آب قابل شرب و سالم برای کشورها و شهرهایی است که با مشکل کمبود آب شیرین روبرو هستند. تصفیه آب دریا در عربستان که یکی از بزرگترین مناطق بدون رودخانه در جهان می باشد و همچنین صنعت شیرین سازی آب شور با سرعت زیادی در حال پیشرفت می باشد.
در سال ۱۹۶۶ میلادی تنها ۵ واحد تصفیه آب شور دریا در جهان با میزان تولید ۵ هزار مترمکعب آب شیرین در روز وجود داشت این در حالی است که پس از گذشت ۱۰ سال در ۱۹۷۷ میلادی این میزان به ۲۲.۸ میلیون مترمکعب در یک روز رسید. امروزه استفاده از واحد های آب شیرین که و دستگاه تصفیه اب شور به شیرین ( تصفیه آب شور دریا ) در بیشتر از ۱۲۰ کشور در جهان رایج شده است. کشورهای پیشرو در این زمینه عربستان سعودی با ۲۷%، امارات متحده عربی ۱۱%، کویت ۸% و ایالات متحده با ۱۵% حجم بازار می باشند. در زیر انواع روش های شیرین سازی آب دریا و تصفیه آب شور که به دو دسته اصلی و اساسی تقسیم می شوند شرح داده شده است.
انواع روش های شیرین سازی آب دریا:
- فرآیندهای حرارتی (تقطیری) نظیر: تبخیر ناگهانی چند مرحله ای (MSF)، فشرده سازی حرارتی بخار (TVC)، تقطیر چند مرحله ای (MED) و فشرده سازی مکانیکی بخار (MVC)
- فرآیندهای غشایی نظیر: روش اسمز معکوس RO، اسمز مستقیم FO و الکترودیالیز ED
شیرین سازی و تصفیه آب شور دریا به روش MSF
روش شیرین سازی MSF یک روش حرارتی برای تصفیه آب دریا است که بر پایه میعان و تبخیر استوار است. در این روش مراحل میعان و تبخیر با یکدیگر ادغام می شوند تا گرمای نهان تبخیر در آن بازیابی شده تا در پیش گرمایش آب ورودی مورد استفاده قرار بگیرد. برای بیشینه کردن بازیابی آب،هر مرحله در یک واحد MFS در یک فشار پایین عمل خواهد کرد.
شاخصه اصای برای طراحی و تولید یک سیستم MFS جوشیدن توده ای مایع می باشد. این امر تجمع رسوب در لوله های انتقال حرارت را کاهش می دهد. در کشورهایی که در منطقه حلیج فارس هستند برای عملکرد بهتر واحدهای بزرگ MFS، توربین های بخار یا گازی ادغام می شوند تا انتقال حرارت کاهش پیدا کند.بخار تولید شده توسط فشار و دمای بالا در اثر مصرف توربین، انبساط یافته و برق تولید می شود در این مرحله بخار با دما و فشار پایین یا متوسط از توربین خارج شده و به عنوان نیروی محرکه برای شیرین سازی و تصفیه آب شور به کار می رود.
شیرین سازی و تصفیه آب شور دریا به روش اسمز معکوس
شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس یک فرآیند جداسازی غشایی می باشد که با ایجاد یک فشار اسمزی که بیشتر از فشار اسمزی آب دریاست، جدا می سازد.ایالات متحده یکی از بزرگترین کشورهایی است که برای شیرین سازی و تصفیه آب های لب شور، آب دریا و آب های سطحی از این روش بهره می گیرد. در فرآیند شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس، فیلتر ممبران تعبیه شده از عبور نمک جلوگیری کرده و تنها آب خالص را از خود عبور می دهد. در نهایت آب دریا پس از تصفیه به دو قسمت شورتر و شیرین تر تقسیم می شود.
چگونگی تصفیه آب دریا و شیرین سازی با روش اسمز معکوس:
تحت فشار قرار دادن آب دریا به نیروی زیادی احتیاج دارد چرا که می بایست فشار اسمزی از فشار آب دریا بیشتر باشد، هرچه میزان شوری آب بالاتر باشد نیاز به ایجاد فشار، نیرو و انرژی بیشتری خواهد بود. در تصفیه آب و شیرین کردن آب های لب شور که میزان نمک کمتری دارند، فرآیند اسمز معکوس توسط ممبران بهترین روش و انتخاب است چرا که فشار و انرژی مصرفی در تصفیه آب شور دریا حدود ۵۴ الی ۸۴ بوده و برای آب های لب شور چیزی حدود ۱۵ الی ۱۵ می باشد. سیستم های تصفیه اسمز معکوس به اکساینده ها، PH، ترکیبات آلی مختلف، باکتری ها و جلبک ها حساس هستند بنابراین پیش تصفیه آب شور دریا یک امر ضروری است که در کاهش هزینه نهایی بسیار موثر خواهد بود.
تصفیه و شیرین سازی آب دریا به روش الکترودیالیز ED
الکترودیالیز برای تصفیه آب شور دریا از تعدادی کانال جریان با غشاهای منتخب شده کاتیونی و آنیونی که به صورت یکی در میان از هم جدا می شوند و از یک منبع جریان مستقیم استفاده می کند. در این روش به علت استفاده از الکتریسیته به عنوان نیروی محرک می تواند برخلاف فرآیندهای اسمز معکوس و تقطیر، اجزای یونی را از محلول جدا کند. در روش الکترودیالیز ED آب شور به صورت موازی وارد دو کانال مجزا می شود و سپس کاتیون و آنیون بر اساس اختلاف پتانسیل اعمال شده در جهت مخالف یکدیگر حرکت می کنند.
به دلیل انتخاب پذیر بودن غشا بر حسب بار ذرات، غلظت یون ها در هر کانال کاهش یا افزایش می یابد. یک دسته غشا می تواند از صدها کانال تشکیل بشود و از جایی که در مقاومت در یک دسته کاهش یا فزایش می یابد جداسازی در مراحل متوالی و کوتاه اتفاق می افتد به همین دلیل این فرآیند را قابل کنترل و مقرون به صرفه ساخته است. در این روش همانند فرآیند اسمز معکوس انرژی مورد نیاز غشا الکترودیالیز وابسته به رسوبگیری است بنابراین در این روش نیاز به پیش تصفیه می باشد.
با این حال در روش تصفیه آب شور با سیستم الکترودیالیز چون آب دریا از درون غشا عبور نمی کند، آب با ذرات بزرگتر را نیز تصفیه می کند. برای جلوگیری از رسوبگیری غشا از الکترودیالسز معکوس RED استفاده می شود در این فرآیند در یک ساعت چند مرتبه بار تغییر داده می شود که این کار باعث می شود که کانال های آب شور به شیرین و بالعکس تبدیل بشود.
تصفیه آب های خیلی شور به روش اسمز مستقیم FO
فرآیند اسمز مستقیم روشی است که در آن از غشاهای نیمه تراوا برای جداکردن آب از ذرات محلول استفاده می گردد. نیروی محرکه این فرآیند حاصل اختلاف فشار اسمزی بین محلول با غلظت بالا ( محلول کشنده) و یک محلول با غلظت پایین (خوراک) هست، می باشد. اختلاف فشار اسمزی ایجاد شده موجب ایجاد جریانی از آب با غلظت پایین بوسیله غشا به سمت محلول با غلظت بالا می شود که در نتیجه غلظت محلول خوراک بالا می رود که این محلول می تواند آب خیلی شور، آب دریا یا پساب باشد.
استفاده از این روش میزان مصرف انرژی برق و در هزینه نتیجه انجام فرآیند تصفیه و شیرین سازی آب دریا را بسیار کاهش می دهد. مشکل بزرگی که این روش دارد، استفاده از محلول کشنده یا همان محلول با غلظت بالا می باشد که خود موجب آلودگی های زیست محیطی است. این روش برای تصفیه آب های خیلی شور بسیار کاربرد داشته و مورد توجه صاحبان صنایع قرار گرفته است.
سخن پایانی
فروشگاه گوارنوش با در نظر گرفتن تمامی این مسائل و بررسی نیاز مناطقی که از کمبود آب شیرین رنج می برد سعی دارد در این زمینه قدمی برداشته باشد. فروشگاه تصفیه آب گوارنوش با عرضه دستگاه تصفیه آب شور خانگی راه حل مناسبی را برای افراد ساکن در مناطق محروم از آب شیرین، در نظر بگیرد. شما عزیزان می توانید با تماس یا مراجعه به فروشگاه اینترنتی گوارنوش، دستگاه تصفیه آب شور خانگی با بهترین قیمت و کیفیت تهیه کنید. برای اطلاع از قیمت دستگاه تصفیه آب شور و تمامی دستگاه تصفیه آب خانگی به قسمت فروشگاه مراجعه کنید.
جهت مشاوره رایگان و کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید بهترین دستگاه تصفیه آب شور خانگی و اطلاع از قیمت ها، با متخصصین فروشگاه تصفیه آب گوارنوش تماس حاصل فرمایید:
در صفحه های اجتماعی همراه ما باشید:
