روش های شیرین سازی آب دریا

روش های شیرین سازی آب دریا چیست؟

با هدف تولید آب شیرین از آب شور دریا، انواع روش‌های مختلف شیرین سازی آب دریا که شامل از بین بردن نمک و املاح آن می‌باشد، صورت می‌گیرد. این نوع از روش‌های شیرین سازی آب دریا یک راهکار کاملا منطقی جهت تامین آب شیرین برای مناطقی است که با خشکسالی مواجه شده یا با کمبودهای جدی آب آشامیدنی روبرو هستند. امروزه با استفاده از روش‌های نوین شیرین سازی آب می‌توان از آب‌های نامناسب و غیر آشامیدنی، آب‌های شیرین برای کشت و کار به وجود آورد.

به منظور بررسی و خرید لیست محصولات، بر روی لامپ یو وی کلیک کنید.

از انواع روش‌های شیرین سازی آب دریا برای کشاورزی، می‌توان به انواع آب شیرین کن‌های خورشیدی، روش‌های اسمز معکوس و med اشاره کرد. در ادامه سایت آتیه انرژی با معرفی کامل انواع روش‌های شیرین سازی آب با ما همراه باشید. در واقع روش‌های شیرین سازی آب دریا به چند دسته اصلی حرارتی، غشایی و هیبریدی تقسیم می‌شوند و همان طور که به آن اشاره شد روش med و اسمز معکوس از شیوه‌های مرسوم آن می‌باشند.

شیرین سازی آب چیست؟

همان طور که می‌دانید امروزه یکی از بزرگترین معضلات موجود در کل جهان، کمبود آب آشامیدنی است. به طور کلی ۷۲ درصد از کره‌ زمین از آب تشکیل شده است اما استفاده از آن ممکن نیست، زیرا در تمامی این آب‌ها به مقدار ۹۲ درصد املاح و نمک وجود دارد. از همین رو نمی‌توان این آب‌ها را مورد استفاده قرار داد و همین امر ما را با کمبود آب شیرین مواجه کرده است‌. با این وجود از طریق نمک زدایی که یکی از بهترین و مناسب‌ترین روش‌ها محسوب می‌شود، استفاده از فناوری آب شیرین کن‌ها و تصفیه آب دریا صورت می‌گیرد. در انجام انواع روش‌های شیرین سازی آب دریا، نمک و آب شرب توسط تکنیک‌های مخصوص حذف املاح معدنی و نمک، در خروجی این روش‌ها از یکدیگر جدا می‌شوند.

فرآیندهای رایج شیرین سازی آب دریا کدام است؟

همان طور که به آن اشاره شد، دغدغه کمبود آب به یکی از مشکلات و مسائل مهم در جهان شناخته شده است. به گفته برخی صاحب نظران نیز، جنگ جهانی بعدی احتمالا بر سر آب باشد. بهتر است بدانید که چه در جهان و چه در کشور ما ایران هر یک از روش‌های شیرین سازی آب دریا، دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. معمولا برای شیرین سازی آب به روش طبیعی، آب دریا را با سیلیس تصفیه می‌کنند، ولی به طور کلی جهت شیرین سازی آب دریای شور از دو تکنولوژی گرمایی یا حرارتی و غشایی استفاده می‌شود. در ادامه به توضیح کامل هر یک از این روش‌ها خواهیم پرداخت‌.

1.فرایندهای حرارتی شیرین‌سازی آب

در فرآیندهای حرارتی، آب شور توسط انرژی حرارتی تبخیر شده و از بخار تولید شده، تقطیر و تبدیل می‌شود به آب تقریبا خالص، بنابراین بهتر است بدانید که با این روش در واقع آب مقطر تولید می‌شود. در نتیجه طبق نیاز می‌توان طی یک فرآیند تصفیه تکمیلی آب را انجام داد. این امر به صورتی است که املاحی را به آب اضافه می‌کنند تا آب قابل مصرف یا قابل شرب برای عموم شود. انجام فرآیندهای حرارتی، همان طور که از اسم آن پیداست به انرژی حرارتی بیشتری نیاز دارد، ولی در ازای آن برق کمتری مصرف می‌کند. یکی از مزیت‌های مهم استفاده از روش‌های حرارتی این است که می‌توان با تاسیس این واحدها در کنار نیروگاه‌های برق، برای تبخیر آب از حرارت تلف شده در نیروگاه‌ها استفاده کرد.

به این واحد نیز واحد همزمان تولید برق و آب گفته می‌شود. منبع حرارت انرژی گرمایی، از بخار آبی است که می‌تواند توسط حرارت مازاد نیروگاه‌های برق و یا با سوزاندن سوخت تولید شود. با توجه به نیروگاه‌های متعدد برقی که در جنوب کشور ما قرار دارد، امکان احداث واحدهایی که به طور همزمان برق و آب تولید کنند وجود داشته و به هیچ عنوان امری غیرممکن نیست. در منطقه غرب آسیا نیز به طور بسیار فراوان، روش‌های شیرین سازی آب دریا به صورت حرارتی انجام می‌شود و آب دریا نمک‌زدایی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به منظور بررسی و خرید لیست محصولات، بر روی فیلتر کربنی کلیک کنید.

شیرین سازی آب به روش med

استفاده از تکنولوژی گرمایی از روش‌های شیرین سازی آب دریا به صورت med می‌باشد.

در این روش آب شور در طی مراحل گوناگونی حرارت داده شده و فشار آن کاهش می‌یابد. فرآیند این روش به صورتی است که در ابتدا بخار با دمای بالا وارد لوله‌ها شده و آب شرب با این لوله‌ها برخورد کرده و تبخیر خواهد شد. هزینه طراحی و راه‌اندازی در این روش پایین بوده ولی میزان رسوب گذاری آن زیاد است‌. MED مخفف عبارت Multiple-effect distillation است. همچنین به صورت افقی و عمودی طراحی شده و پس از سرد شدن بخار آب به بویلر برمی‌گردد.

تقطیر فشرده سازی بخار (VC)

در این روش برای تبخیر آب شور، از متراکم کردن بخار و استفاده از گرمای آن استفاده می‌شود. استفاده از روش VC برای تصفیه آب کاملا مقرون به صرفه می‌باشد، ولی این روش برای مخازن بزرگ نمک‌زدایی آب دریا کاربرد چندانی نخواهد داشت.

2.فرآیندهای غشایی

حال در یکی از روش‌های شیرین سازی آب دریا به صورت غشایی آب شور با اعمال فشار از غشاهای نانومتری عبور داده خواهد شد. جالب است بدانید که این غشاها همچون یک فیلتر عمل می‌کنند. به این صورت که ذرات ناخالصی موجود در آب را جدا کرده، سپس آب شیرین می‌شود. کیفیت آبی که از این روش تصفیه می‌شود، تقریبا نزدیک به آب قابل شرب است. یکی از روش‌های نمک‌زدایی غشایی، اسمز معکوس نام دارد. این نوع فرآیند که یکی از متداول‌ترین روش‌های موجود برای نمکزدایی آب شور در جهان محسوب می‌شود، دارای مزیت‌‌های به سزایی است. یکی از مزیت‌های مهم آن این است که انجام این روش همچون روش گرمایی نیازی به انرژی حرارتی ندارد. البته ناگفته نماند که برق بیشتری مصرف می‌کند. از دیگر مزیت‌های آن می‌توان به عدم نیاز به املاح افزودنی اشاره کرد.

شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس: در ابتدا این شیوه از روش شیرین سازی آب شور توسط ژان آنتونی نولت مطرح شد. در واقع فرآیند این روش از طبیعت الهام گرفته شده و مانند تصفیه خون در بدن انسان می‌باشد. در این روش جهت شیرین سازی آب دریا از عکس پدیده اسمز استفاده می‌شود. در ابتدا به وسیله پمپ آب را از غشا عبور می‌دهند. حال از آن رو که فیلتر و غشا دارای منافذی بسیار ریز می‌باشند، نمک، یون و املاح از آن عبور نمی‌کنند.

این روش با توجه به اینکه مدام به تمیز کردن غشا نیاز دارد، دارای مزایای به سزایی است که عبارتند از:

• کارایی و بازدهی بالا و باکیفیت
• مقرون به صرفه بودن آن
• جداسازی نمک دریا با نانوفیلتراسیون
• عدم عبور هر گونه ویروس و باکتری‌ها از آن

شیرین سازی آب با نانوفیلتراسیون: عبور آب با فشار الکتریکی از غشای نیمه تراوا و بارور صورت می‌گیرد که در واقع اساس کار نانوفیلتراسیون همین است. یون‌ها، مواد آلی، ویروس‌ها، کاتیون‌های دو ظرفیتی و آلاینده‌ها در این فرآیند نمی‌توانند از غشا عبور کنند. در حالت کلی ویروس‌ها و کاتیون‌های دو ظرفیتی و هر نوع ماده معلق آلاینده در آب قادر به عبور از غشا نمی‌باشند. بنابراین به همین علت می‌توان برای شیرین سازی آب دریا از آن بهره برد.

شیرین سازی آب به روش الکترودیالیز: در این روش برای از بین بردن یون‌ها، اختلاف پتانسیل بین اند و کاتد ایجاد می‌کنند. این فرآیند که یکی از روش‌های شیرین سازی آب دریا در فرآیند غشایی محسوب می‌شود، دارای صفحه‌های ار رزین می‌باشد. این صفحه‌ها در مقابل لجن‌ها و رسوبات دارای مقاومت بالایی هستند. در کشور ایران تصفیه آب دریا توسط این روش و به وسیله ایجاد یون‌های مثبت و منفی برای نمک‌ها انجام می‌شود. سپس توسط غشا از عبور این یون‌ها جلوگیری خواهد شد. یکی از معایب فرآیند الکترودیالیز هم این است که بر روی فیلتر آن رسوب ایجاد می‌شود، و فقط مقداری از رسوب آن را می‌توان از طریق مراحل پیش تصفیه کاهش داد.

3.روش‎های هیبریدی

• در روش‌های هیبریدی یا ترکیبی، سعی شده تا با ترکیب روش‌های حرارتی و غشایی، از مزایای هر کدام به خوبی استفاده شود. از مزایای این روش‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.اطمینان از تولید آب در زمانی که بخشی از نیروگاه از مدار خارج است و در این صورت امکان تصفیه آب به روش حرارتی وجود ندارد. بنابراین در این صورت می‌توان از روش‌های غشایی جهت تولید آب شیرین بهره برد.
• اگر آب تولیدی از فرآیند حرارتی با آب تولیدی از فرآیند غشایی ترکیب شوند، دیگر استفاده از املاح افزودنی در روش حرارتی بسیار کاهش پیدا می‌کند.
• دمای آب نسبت به روش حرارتی پایین‌تر بوده و پساب تولیدی نیز در روش هیبریدی کمتر است.
• زمانی که نیاز به آب ضروری باشد، می‌توان از برق مازاد در شبکه برای فرآیند غشایی بهره‌ برد.
• از روش هیبریدی که یکی از روش‌های شیرین سازی آب دریا می‌باشد، بیشتر در کشورهای حاشیه خلیج فارس استفاده می‌شود. در کشور ایران نیز مدتی است از این روش استفاده شده و در واقع در دستور کار قرار گرفته است.
• شیرین سازی اب دریا با انرژی هسته‌ای: روش‌های شیرین سازی آب‌ دریا توسط نیروگاه‌های اتمی، می‌تواند در تولید روزانه آب آشامیدنی، ظرفیت بالایی به وجود آورد. با این میزان تولید آب و ذخیره‌سازی آب و برق مشکل آب را می‌توان در کشور رفع کرد. هم از روش‌های غشایی و هم از روش‌های تقطیر برای شیرین سازی آب دریا می‌توان استفاده کرد. که استفاده از این روش‌ها نیاز به تولید گرما توسط انرژی‌های فسیلی داشته و موجب تولید آلودگی می‌شدند و همچنین حسابی گران تمام شده و مقرون به صرفه نبودند.
• روش‌های شیرین سازی آب دریا توسط انرژی هسته‌ای، از حرارتی که در قلب راکتورهای هسته‌ای تولید می‌شوند جهت شیرین سازی آب و تبخیر آن استفاده می‌کنند. برای مثال نیروگاه اتمی بوشهر می‌تواند روزانه حدود ۱۰ هزار متر مکعب از آب دریا را شیرین کند. از همین رو بیشتر کشورهای دنیا به سمت استفاده از شیرین سازی آب با انرژی هسته‌ای رو آورده‌اند.

تولید تجهیزات شیرین سازی آب دریا

حال که شما با انواع روش‌های شیرین سازی آب دریا آشنا شدید، می‌توانید جهت خرید هر یک از تجهیزات شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس، MED و یا روش‌های موجود دیگر با کارشناسان مجموعه آتیه انرژی در ارتباط باشید. همان طور که گفته شد یکی از معضلات مهم در جهان کمبود آب شرب است، که برای حل این مسئله بشر باید هر چه زودتر برای جبران این کمبود اقدام کند.