محطات تحلية المياه – وفرلي الأدبي

محطة تحلية

إنها سلسلة من العمليات الصناعية التي تزيل الأملاح الزائدة والمعادن من المياه ويمكن تحلية مياه الشرب لاستخدامها في الزراعة والصناعة والشرب.
تهتم العديد من الدول التي تعاني من نقص المياه بهذا العلم التطبيقي.
من المتوقع أن ينمو هذا التطبيق في السنوات العشر القادمة بسبب ندرة المياه في العديد من البلدان.
تتطلب عملية تحلية المياه الكثير من الطاقة والمال.
يعد استهلاك الطاقة في عملية التحلية من المشاكل الصعبة والعقبات التي يجب التغلب عليها.
إنه أحد الأهداف التي يتم العمل عليها في المراكز العلمية.
تركز المراكز العلمية على إيجاد بدائل تستخدم طاقة أقل وأكثر كفاءة وصديقة للبيئة.
يختلف الاتجاه العالمي الحالي بين تحلية مياه البحر ومعالجة مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار.
تقع معظم محطات التحلية في الخليج العربي وليبيا.
ومعظم محطات معالجة المياه في الولايات المتحدة والدول الأوروبية.
تعد المملكة العربية السعودية أكبر منتج للمياه المحلاة في العالم ، تليها الولايات المتحدة الأمريكية التي تمتلك أكثر من 800 محطة تحلية وتنتج ما يقرب من مليون متر مكعب في اليوم ، ما يمثل 12٪ من المياه المحلاة في العالم. . إنتاج.

طرق التحلية

يمكن تحلية المياه بطريقتين

باستخدام الأغشية

يتم ذلك باستخدام غشاء شبه نافذ يُعرف بغشاء التناضح العكسي لأن هذا الغشاء يسمح للمياه العذبة بالمرور في اتجاه ضغط منخفض ويمر الملح والبكتيريا من خلاله.
يحتاج هذا الصقر إلى ضغط على جانب الغشاء المملوء بمياه البحر ، ويكون هذا الضغط 70 ضغط جوي.
عادة ما يتم إنشاء هذا الضغط بواسطة مضخات تعمل بالكهرباء.
يتم استخدام أغشية أخرى في عملية الفرز الكهربائي الحاجز.
كما يتم فحص أغشية أخرى: التناضح الأمامي ، والمرشح النانوي ، وغشاء تحلية المياه.
تركز معظم الأبحاث على إيجاد أغشية أفضل وأكثر كفاءة.

التقطير

وتتمثل في رفع درجة حرارة الماء المالح إلى درجة الغليان وتكوين بخار الماء الذي يتكثف بعد ذلك في ماء مقطر بحيث يصبح الماء المقطر خاليًا من الملح.
هذا الماء المقطر لا طعم له ومن ثم معالجته لجعله مناسبًا للشرب أو الري.
غالبًا ما تستخدم هذه التقنية عندما تكون معالجة المياه شبه الحرة مطلوبة للتطبيقات الصناعية والكيميائية والبيولوجية.
الطاقة الحرارية المستخدمة لتبخير الماء تأتي من الغاز الطبيعي أو الفحم أو المفاعل النووي.

ينقسم التقطير إلى أربعة أنواع

التقطير العادي ، وهو غليان الماء المالح في خزان بدون ضغط ويصعد بخار الماء إلى أعلى الخزان ويخرج عبر مسار متصل بمكثف ، حيث يتكثف بخار الماء في قطرات الماء التي يتم تجميعها في خزان الماء المقطر. تستخدم هذه الطريقة في محطات تحلية المياه ذات الطاقة الإنتاجية الصغيرة.
تقطير فلاش متعدد المراحل. في هذه الطريقة ، يمر الماء المالح ، بعد تسخينه ، عبر غرف الضغط المنخفض المتتالية. يتحول الماء إلى بخار ماء يتكثف على الأسطح الباردة ويتجمع ويعالج بكميات صالحة للشرب. تستخدم هذه الطريقة في المحطات ذات الطاقة الإنتاجية الكبيرة.
يستخدم التقطير متعدد المراحل أبخرة من المبخر الأول للتكثيف في المبخر الثاني. يتم استخدام حرارة التكثيف لغلي الماء المالح في المبخر الثاني ، بحيث يعمل المبخر الثاني كمكثف للأبخرة القادمة من المبخر الأول ، وتصبح هذه الأبخرة في المبخر الثاني بمثابة تسخين بخار في المبخر الأول.
التقطير الشمسي: تعتمد هذه الطريقة على استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه المالحة حتى تصل إلى نقطة التبخر وتتكثف على الأسطح الباردة وتتجمع في الأنابيب.

مراحل التحلية

المعالجة الأولى للمياه ، والتي تزيل المواد العالقة مثل الأوساخ والبكتيريا ، وتتم عن طريق معالجة المياه الأولية التقليدية أو المعالجة الأولية الحديثة للمياه ، وفي هذه العملية يتم إضافة بعض المواد الكيميائية لتسهيل عملية المعالجة.
عملية تحلية يتم فيها إذابة جميع الأملاح والفيروسات والمواد الكيميائية والمواد العضوية الذائبة في الماء باستخدام الأغشية والتقطير.
المعالجة النهائية للمياه التي تضاف فيها أملاح معينة ومواد أخرى لجعل المياه صالحة للاستهلاك الآدمي ، عندما تكون مخصصة للاستهلاك البشري المباشر مثل الشرب أو الزراعة أو الاستخدام المنزلي. يستخدم في الصناعة أو الطب ، ولا يضاف إليه الملح لأنه سيؤثر سلبًا على جودة المنتج.

المشاكل البيئية الناتجة عن تحلية المياه

تستهلك عملية التحلية كمية كبيرة من الطاقة ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق حرق الوقود أو الزيت أو استخدام الكهرباء أو الطاقة النووية ، مما يؤدي إلى خفض نسبة ثاني أكسيد الكربون ومضاعفات التسرب النووي.
المخلفات من عملية التحلية وهي عبارة عن محلول ملحي مركز يتوسع عند إغراقه في البحر مما يؤثر سلبًا على الحياة البحرية.
المواد الكيميائية المستخدمة في عملية التحلية والتي تؤدي إلى العديد من الأمراض على المدى الطويل عند تجاوز الحد المسموح به.
تعتبر عملية التحلية من المشاريع الباهظة الثمن التي تحتاج إلى كسب الكثير من المال لتنفيذه ، لذلك لم تكن منتشرة في السابق ، لكنها انتشرت في الوقت الحاضر بسبب التطور التكنولوجي وندرة مياه الشرب. موارد المياه.

مجالات البحث والتطوير

تبحث العديد من مراكز الأبحاث حول العالم عن الموضوعات التالية

البحث عن بدائل للطرق الحالية لعملية التحلية ، من خلال إيجاد أغشية جديدة أفضل من الأغشية الحالية في فصل الملح ، واختيار العوامل الكيميائية والتشغيلية المناسبة.
إيجاد بدائل للمواد الكيميائية المضافة باستخدام الهندسة الوراثية لتسريع عملية تنقية المياه ومعالجتها باستخدام الكائنات الدقيقة.
إيجاد بدائل للطاقة المستخدمة في عملية التحلية باستخدام الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو طاقة مياه البحر.

أول محطة لتحلية المياه

يُعتقد أن الحكومة البريطانية كانت أول من بنى محطة لتحلية المياه في عدن عام 1899 ، حيث قامت ببنائها لتزويد السفن التي ترسو في ميناء البحر الأحمر بالمياه الصالحة للشرب.
ثم في عام 1930 قام ببناء أول محطة تجارية كبيرة لتحلية المياه في أوروبا بالقرب من فنزويلا.
بعد ذلك ، استمرت محطات تحلية المياه في الانتشار حول العالم ، حيث وصلت إلى ما يقرب من 10500 محطة في عام 2005 ، منتجة أكثر من 55 مليار لتر من مياه الشرب يوميًا في جميع أنحاء العالم.

في هذا المقال ، شرحنا محطات التحلية المستخدمة في تنقية مياه البحر ، ومفهوم عملية تحلية المياه ، والمراحل التي تمر بها المياه في عملية التحلية ، والطرق المستخدمة في التحلية ، والقضايا البيئية الناشئة عن عملية التحلية. ، والبحث في استخدام الطرق البديلة لطريقة تحلية المياه ومحطة التحلية الأولى.