تصفیه آب دریایی – آب شیرین کن

آب شیرین کن دریایی به دلیل کمبود منابع آب شیرین و نیاز به منابع اضافی آب در بسیاری از مناطق خشک جهان نقش بسیار مهمی دارد و در آینده نیز اهمیت فزاینده‌ای خواهد داشت. بسیاری از مناطق خشک به منابع آب شیرین به شکل آب‌های سطحی مانند رودخانه‌ها و دریاچه‌ها دسترسی ندارند و ممکن است تنها منابع آب زیرزمینی محدودی داشته باشند. برخی از آنها با ادامه استخراج آب از سفره‌های آب زمینی، بیشتر شور می‌شوند. تبخیر آب دریا توسط خورشید برای تولید باران که منبع اصلی آب شیرین روی زمین است، خود نوعی فرایند نمک‌زدایی است.

دستگاه آب شیرین کن دریایی

دستگاه‌های زیادی برای نمک‌زدایی و شیرین کردن آب دریا وجود دارد. یکی از روش‌های نمک زدایی آب شور روش «اسمز معکوس» است. به عبارت ساده‌تر آب حاوی مولکول‌های نمک محلول، در برابر یک غشای نیمه مجاز (در اصل یک فیلتر) قرار می‌گیرند که در آن مولکول‌های بزرگ‌تر نمک از سوراخ‌های غشا عبور نمی‌کنند، اما مولکول‌های آب کوچک‌تر از آن عبور می‌کنند.

دستگاه اسمز معکوس یک دستگاه آب شیرین کن دریایی است، اما گران‌تر از روش‌های دیگر است. با کاهش قیمت‌ها در آینده، استفاده از دستگاه‌های آب شیرین کن اسمز معکوس برای نمک‌زدایی مقادیر زیادی آب شور باید رایج شود.

روش‌های برداشت آب از دریا

دو روش مهم برداشت از آب دریا شامل Beach well و open intake می‌شود که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم:

Beach well

چاه‌های ساحلی معمولاً در ساحل دریا و در مجاورت اقیانوس واقع شده‌اند. ساخت این تأسیسات ورودی نسبتاً ساده است و آب دریایی را که جمع‌آوری می‌کنند، از طریق فیلتراسیون آهسته و ماسه‌های زیر سطحی و سازه‌های بستر دریا در ناحیه استخراج آب منبع تصفیه می‌کنند.

آب خالص دریا جمع‌آوری شده با استفاده از چاه‌های ساحل از نظر مواد جامد، لجن، روغن و گریس، آلودگی آلی طبیعی و میکروارگانیسم‌های آبزی در مقایسه با ورودی‌های باز آب دریا از کیفیت بهتری برخوردار است. گاهی اوقات در سواحل نیز ممکن است آب منبع شوری کمتری به همراه داشته باشد.

Open intake

ورودی‌های سطح باز برای کارخانه‌های بزرگ شیرین‌سازی آب دریا به‌ طور معمول دارای امکانات پیچیده‌ای هستند، از جمله لوله‌های ورودی که چندصد تا چندهزار متر در اقیانوس گسترش می‌یابد. آب جمع‌آوری‌شده از طریق ورودی‌های باز معمولاً نیاز به پیش تصفیه قبل از ورود به دستگاه آب شیرین کن دریایی اسمز معکوس دارد. آب‌های جدید اقیانوس باز می‌تواند موجودات آبزی بیشتری را نسبت به چاه‌های ساحل به خود جذب کند، زیرا آنها آب دریا را مستقیماً از اقیانوس می‌گیرند و نه آب پیش تصفیه شده از طریق ماسه‌های ساحلی.

چاه‌های ساحلی برای نیروگاه‌هایی با ظرفیت کمتر از 4000 مترمکعب در روز اقتصادی است، اما ورودی‌های سطح آزاد اقیانوس کاربردهای وسیع‌تری برای نیروگاه‌های نمک‌زدایی بزرگ آب دریا (SWRO) دارد. در جهان تنها چهار تاسیسات SWRO عملیاتی با ظرفیت بیشتر از 20000 مترمکعب در روز از آبگیرهای چاه ساحلی استفاده می‌کنند.

نتیجه‌گیری

آب دریا برای قابل آشامیدن شدن باید نمک‌زدایی شود. در میان دستگاه‌های آب شیرین کن دریایی دستگاه‌هایی مانند اسمز معکوس هستند که به دلیل گرانی، صرفه اقتصادی ندارند. دو روش اصلی در برداشت آب دریا وجود دارد: Beach well و Open intake که امروزه مورد استفاده هستند.