إن تحلية مياه البحر هي مستقبل إنتاج مياه الشرب بشكل لا لبس فيه للمجتمعات الساحلية والدول الجزرية في أوقات ندرة المياه الحالية. يستخدم بالفعل بكثرة في عدد قليل من البلدان. تعد المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة والولايات المتحدة أكبر ثلاثة منتجين لتحلية مياه الشرب من حيث القدرة في العالم تليها أستراليا والصين والكويت.

تستفيد هذه الدول من أنظمة تحلية المياه لأن لديها مناخات جافة بشكل خاص مع وجود القليل من مصادر المياه العذبة ، أو أنها تحتاج إلى توسيع موارد المياه أعلى من مصادر المياه الحالية المتاحة.

تشبه أنظمة تحلية مياه البحر عادة ما تستخدمها المجتمعات الساحلية ، مما يوفر إمدادات غير محدودة عمليا من مياه التغذية. معرفة بعض التفاصيل حول تطبيقات هذه التكنولوجيا لتحلية مياه البحر ، دعونا نتحدث عن تحلية مياه البحر التناضحية لمياه البحر وكيف تعمل.

بعض أساسيات SWRO

الهدف النهائي لعملية تحلية المياه هو إزالة الأملاح الموجودة في مياه البحر والتي تتركز عند حوالي 3-3.5٪. هناك أيضًا مكونات أخرى في مياه البحر والتي يجب معالجتها أيضًا ، مثل اللون والسيليكا والكائنات الحية الدقيقة. للقيام بذلك ، تبدأ العملية بسحب مياه المحيط عبر مضخة السحب من بئر الشاطئ أو من أنبوب السحب المدفون في قاع البحر. يدخل هذا الماء في خزان أو حوض معادلة.

من هذه العملية ، يخضع الماء للمعالجة. تتكون المعالجة المسبقة عادة من وحدة تنقية واحدة أو أكثر تزيل جزيئات أكبر من 1 نانومتر. عملية المعالجة هذه مهمة للغاية ، لتقليل خطر تلوث غشاء RO.

في عملية RO ، يتم تطبيق الضغط للتغلب على الضغط الاسموزي. لذلك ، يتدفق الماء عبر الغشاء إلى منطقة ذات تركيز قليل من الملح ، تاركًا الأملاح تتدفق إلى محلول مركَّز (محلول ملحي). يتم وضع المياه النظيفة الناتجة من خلال عملية ما بعد العلاج والتي تشمل إعادة التمعدن والتطهير المتبقي. أخيرًا ، يتم تفريغ تركيز المحلول الملحي المنتج بعناية إلى المحيط بطريقة مشتتة. تم تصميم عملية التصريف هذه وتهدف إلى الحد بشكل كبير من أي تأثير سلبي على النظام البيئي البحري المحلي.

باستخدام أنظمة معالجة المياه المالحة لتحلية مياه البحر ، يمكن للمجتمعات الساحلية والدول الجزرية تحقيق مياه نظيفة وآمنة. فلماذا تستخدم بعض الدول هذه التكنولوجيا المتقدمة العلاج ، في حين أن البعض الآخر لا تستخدم؟

دعونا ننظر في بعض إيجابيات وسلبيات التناضح العكسي لتحلية مياه البحر لمياه الشرب.

الايجابيات

أنظمة وحدات

تم تصميم الأنظمة المعيارية لتكون مدمجة وسهلة الحركة والتثبيت من أجل تقليل التكاليف الرأسمالية. تعتبر كبيرة بالنسبة لتطبيقات مياه الشرب البلدية أو التجارية (مثل الفنادق) حيث قد تكون المساحة محدودة ، ولكنها تحتاج إلى توفيرها لعدد كبير من الأشخاص.

التوسع في مصادر مياه الشرب

القوة الدافعة وراء تحلية المياه. من المهم أن تكون أكثر استدامة في التفكير بشأن حالة مصادر المياه الحالية لدينا ، ولكن البدائل ضرورية أيضًا عندما تكون متاحة. يصادف أن يكون المحيط بديلاً كبيرًا جدًا. مع محيطات العالم كمصدر حيوي لمياه الشرب ، فإن ذلك من شأنه أن يوسع المورد الأكثر قيمة للبشرية بهامش أسي. ضع في اعتبارك أن المحيطات تمثل حوالي 95 +٪ من إجمالي المياه الموجودة على الأرض.

ارتفاع العائد

العلاج الوحيد المستخدم حاليا لتحلية المياه هو من مجموعة متنوعة الحرارية. إنها تعمل بنفس طريقة دورة المياه ، حيث تبخر الماء إلى بخار ، وعندما يتم تكثيفها فإنها توفر مياه نظيفة. هذا النهج فعال للغاية في إزالة الجزيئات غير المرغوب فيها ، ولكن جمع وتكثيف البخار غير فعال وينتج عنه عائد أقل بكثير من الماء النقي من RO. بالنسبة لنفس حجم إخراج المياه ، فإن العمليات الحرارية تتطلب ما يقرب من ثلاثة أضعاف كمية مياه البحر.

الماء النقي جدا

بعد التناضح العكسي ، الماء نقي جدًا ، وعلينا فعلًا إعادة المعادن إليه. تزيل هذه العملية معادن الماء التي يحتاجها البشر وكذلك الأذواق التي نعرفها. لذلك ، فإن عملية إعادة التمعدن اللاحقة تعتني بهذا وتنظم درجة الحموضة.

سلبيات

 Pتراجع اللازمة

أغشية التناضح العكسي حساسة للغاية. لذلك ، ما لم يتم تطوير بعض المواد الغشائية المقاومة ، فإن المعالجة تعد مطلبًا مهمًا. وبدون ذلك ، يمكن أن يصبح الغشاء عديم الجدوى عملياً ، مما يؤدي إلى تناقص الغلة أو إنتاج ماء نجس. يمكن لمياه البحر المعالجة بشكل غير صحيح أن ترسب المواد الجسيمية على الغشاء. تؤثر هذه الملوثات على التدفق الصحيح للغشاء والضغط مما يزيد من تكلفة التشغيل.

استخدام أعلى للطاقة

أنظمة التناضح العكسي عبارة عن عمليات تدفق مستمر حتى يتم ضخ السوائل باستمرار ويتم الضغط باستمرار على أوعية الغشاء الأسطواني. يمكن أن يقترب الضغط المطلوب من 1000 psi (شريط 69) في بعض الأنظمة. ومع ذلك ، يمكن بالفعل استرداد طاقة الضغط الاسموزي المخزنة في محلول التركيز لتقليل تكاليف الطاقة الإجمالية. التكنولوجيا المستخدمة عادة هي مبادل الضغط الدوار. يتم ضغط مياه البحر المتدفقة بواسطة المكابس داخل القنوات داخل المبادل والتي تعاني من ضغط تيار التركيز العالي الضغط من وحدة RO. إن إعادة استخدام الطاقة الحركية من الماء المالح يمكن أن تقلل من تكلفة الطاقة بكفاءة.

يمكن أن تكون مكلفة بالنسبة للدول النامية

بغض النظر عن أي توفير للطاقة ، لا تملك العديد من دول العالم القدرة أو الموارد اللازمة لإنشاء وتشغيل مشاريع تحلية المياه. مياه الشرب الناتجة من عملية تحلية مياه البحر عادة ما تكون أغلى من المياه الجوفية المعالجة أو المياه المالحة أو مصادر المياه السطحية.

هل تريد معرفة المزيد عن إيجابيات وسلبيات تحلية مياه البحر عن طريق التناضح العكسي ، وكيف يمكن أن يكون مصدرًا مفيدًا لمياه الشرب؟ اتصل بخبراء معالجة المياه في Genesis Water Technologies، Inc. في 1-877-267-3699 أو راسلنا عبر البريد الإلكتروني على customersupport@genesiswatertech.com لمناقشة تطبيق مياه الشرب الخاص بك.