دستگاه تصفیه آب دریا چیست ؟ (به روز رسانی 2020)

دستگاه تصفیه آب دریا چیست ؟ (به روز رسانی 2020)

چگونه آب شور دریا را به آبی شیرین و خوراکی تبدیل کنیم؟

نود و هفت درصد از آبهای موجود در کره زمین، آب دریاها و اقیانوس ها هستند.

احتمالاً شما به دنبال اطلاعات کاملی درباره دستگاه تصفیه آب دریا به روش اسمزمعکوس و یا صحیح ترین راه کارهای علمی برای انتخاب بهترین دستگاه تصفیه آب دریا هستید.

مطميناً با خواندن این مطلب به طور کامل با مفهوم تصفیه آب دریا و بهترین روش آن آشنا خواهید شد.

به فرآیندی که طی آن آب شور دریا به آبی بدون املاح اضافی و یا اصطلاحاً آب شیرین تبدیل می شود، نمک زدایی یا تصفیه آب دریا گفته می شود. لازم است همه ی شهرها و کشورها آب آشامیدن خود را تامین و تولید کنند، زیرا منابع آب شیرین ما در حال اتمام است. تکنولوژی اسمز معکوس در کنار تولید آب آشامیدنی سالم به رشد، شکوفایی و پیشرفت مناطق در حال توسعه و مهم تر از آن به سلامت مردم دنیا کمک بسزایی می کند و از آنجایی که ۹۷ درصد از آب های جهان شور است، منابع عظیم و بی پایانی در اختیار ما قرار گرفته است.

فرآیند تصفیه آب دریا

فرآیندهای تصفیه آب دریا می تواند در مناطق ساحلی صورت پذیرد و آب شیرین را به مناطق دورتر منتقل کند. شیرین سازی آب دریا یک فرآیند چند مرحله ای پیشرفته است که شامل مراحل مخصوصی از فیلتر کردن آب می شود.

مرحله اصلی تصفیه آب دریا، حذف نمک و املاح معدنی از آب شور است. این فرآیند با تقطیر به سادگی ممکن پذیر است اما هزینه های آن به علت مصرف بالای انرژی، کمرشکن و بیش از حد می گردد. بهترین و ساده ترین راه تصفیه آب شور، دستگاه اسمزمعکوس RO نام دارد. همه چیز از آنجا شروع شد که دانشجوی مهندسی به نام Dean Spatz در سال ۱۹۶۹ متوجه شد که با استفاده از یک غشای نیمه تراوا می توان آب شور دریا را به آب شیرین قابل آشامیدن تغییر داد. سیستم تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس به اصلی ترین تکنولوژی تصفیه آب دریا در دنیا مبدل گشت. به طوریکه در سال ۲۱۵ بیش از ۱۸۰۰۰ دستگاه اسمز معکوس در ۱۵۰ کشور جهان در حال تصفیه آب دریا به این روش بودند.

آماده سازی برای فرآیند تصفیه آب دریا

تبدیل کردن آب دریا به آب آشامیدنی در مقایسه با فرآیند تبدیل آب خام مانند آب باران به آب قابل شرب، بسیار پیچیده است. به غیر از نمکی بودن آب دریا، این آب مملو از ذرات ریز زنده، غیرزنده، اجزای ریز طبیعی و غیر طبیعی است. هر گالن آب دریا شامل میلیون ها سلول جلبک، باکتری و زئوپلانکتون های زنده و غیره زنده است.

اولین مرحله ی فرآیند تصفیه آب دریا

اولین مرحله ی فرآیند تصفیه آب دریا معطوف به از بین بردن جامدات معلق و کلوئیدها از آب است. آب شور (آلوده) خام با عاملی انعقادی مانند سولفات آهن یا فرمول شیمیایی پرالکترولیتی پیشرفته تری تحریک می شود. نتیجه این فرآیند فروپاشی الکتریسیته های ساکن است که ذرات جامد را معلق می کند؛ بنابراین این کار باعث سقوط این مواد به پایین محفظه و ته نشین شدن این ذرات می شود. بعضی از کلاژن ها همچنین باعث می شوند این مواد جامد به هم بچسبند، توده ای سنگین تر تشکیل دهند که سریع تر ته تشین شوند.

فیلتر شنی

در این مرحله، آب از میان فیلترشنی که شامل لایه هایی از سنگ سیلیس است، عبور داده می شود. شدت جریان آب کم است تا فرصت کافی برای پاکسازی قطعات جامد وجود داشته باشد.جامدات معلق در میان لایه بزرگ ماسه به دام می افتند. شدت جریان آب، بر حسب گالن بر دقیقه نسبت به هر فوت مربع از لایه ی فیلتر مشخص شده است. این فیلتر شنی هر از گاهی شسته می شود تا ذرات جامدی که در آن حبس شده پاک گردد.

فیلتر میکرونی

فیلتر کارتریج به عنوان آخرین مرحله ی آماده سازی به کار گرفته می شوند. فیلتر 5 میکرون کارتریجی، مواد جامدی که از فرآیند لخته سازی و انعقاد می گذرند را به دام می اندازند. تعداد مواد جامد معلقی که در این مرحله پاک سازی می گردند، محاسبه می شود تا از مسدود شدن ممبران های RO جلوگیری شود.

پمپ های فشار قوی

در این مرحله، آب تصفیه شده تحت فشار زیاد به سوی سیستم اسمز معکوس (RO) پمپاژ می شود. آب به دست آمده از میان ممبران تحت فشار (۸۰۰ پاسکال) گذرانده می شود. هرچه فشار آب بیشتر باشد، میزان بالاتری از آب تازه از میان غشاها حرکت می کند.

انواع پمپ های فشار قوی

دو نوع پمپ آب برای سیستم تصفیه آب به روش اسمز معکوس RO استفاده می شود:

• پمپ گریز از مرکز
• پمپ جا به جایی مثبت

پمپ جا به جایی مثبت یا همان پمپ پیستون می باشد که بیشتر اوقات برای ظرفیت معمول ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ گالن در روز استفاده می شود. پمپ جا به جایی مثبت مشکلاتی چون خروجی های آب متغیر و لرزش بالا دارند. کاهش این مشکلات نیازمند تخصص بالا و مهندسی های پیشرفته است.

دستگاه اسمز معکوس، آب شیرین کن چیست؟

میزان ذرات جامد حل شده آب دریا در حدود ۲۷۰۰۰ تا ۳۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر است. دریای سرخ حتی بیشتر از این میزان و در حدود ۴۰۰۰۰ تا ۴۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر، ذرات جامد دارد. ممبران دستگاه اسمز معکوس منافذی در حدود ۰.۰۰۱ میکرون دارد که قطری در حدود ۱۰۰ هزار بار کمتر از قطر موی انسان دارد. آب ، تحت فشار از این غشا عبور داده می شود، درحالی که آب نمک ایجاد شده که حاوی مواد معدنی و آلاینده های شسته شده است در قسمتی دیگر ذخیره می شود تا از آن برای بازیافت و فرآیندهای دیگر استفاده شوند. فیلتر آب شیرین کن به آب این اجازه را می دهد تا با سرعت بیشتری نسبت به نمک حل شده در آن حرکت کند و همین عامل باعث جدا شدن نمک از آب می گردد. اکثرکارخانه ها، دستگاه اسمز معکوس دابل (Double RO)  را برای بالا بردن مقدار آب شیرین تولید شده در روز استفاده می کنند.

برای درک بهتر کارایی دستگاه اسمز معکوس ، می توانید کلیپ زیر را مشاهده کنید:

ضدعفونی کردن آب دریا

در این مرحله آب تصفیه شده است اما از نظر بیولوژیکی خالص نیست. آب تصفیه شده باید در معرض سیستم ضدعفونی کننده UV قرار گیرد. زمانیکه موجودات بسیار ریز مانند جلبک، قارچ، باکتری و انگل ها در معرض پرتوی ۲۵۴ نانومتر قرار گیرند، این عمل DNA آن ها را تخریب می کند و باعث از بین رفتن آن ها می شود. قدرت پرتوهای UV براساس میکرو وات بر ثانیه یا سانتی متر مربع اندازه گرفته می شود. همچنین آب تصفیه شده ممکن است با موادی مانند کلر و کلرامین قبل از فرستاده شدن به سیستم توزیع آب شهری ضد عفونی شود.

آیا تصفیه آب دریا قابل توجیه است؟

دستگاه اسمز معکوس در هر جایی که کمبود آب تازه و منبعی خوب از آب آلوده و آب دریا در دسترس باشد توجیه پذیر است. تعداد زیادی کارخانه های تصفیه آب در مناطقی با آب و هوای خشک و سواحل بومی در دنیا ساخته شده است. وقتی منابع آب شیرین قابل استفاده، کاهش می یابد برای مصارف صنعتی و شهری شیرین سازی آب دریا به روش اسمز معکوس  قابل قبول می باشد.

شیرین سازی آب دریا در ایران

خبرگزاری تسنیم در تاریخ مرداد ۹۷ خبر قابل تاملی از وضعیت شیرین سازی آب در ایران، بخصوص تصفیه آب خلیج فارس و سهم ایران از آن منتشر کرد. در این خبر آمده است که روزانه ۲۲ میلیون مترمکعب آب دریای خلیج فارس توسط همسایگان ایران تصفیه می شود و سهم کشور ما تقریبا ۲۰۰ هزار مترمکعب است. این در حالیست که ایران طولانی ترین خط ساحلی با خلیج فارس را در مقایسه با کشورهای حاشیه این منبع عظیم دارد.