محطات تحلية المياه
بالعربي / محطات تحلية المياه تستخدم لتنقية مياه البحر لجعلها مناسبة للعديد من الاستخدامات ، مثل الاستخدام الصناعي ، تنتشر هذه النباتات في منطقة الشرق الأوسط ثلثي النباتات المنتشرة في جميع أنحاء العالم أو حوالي 60٪ منها بسبب ذلك لأنها المنطقة الأكثر جفافا ، وخاصة الخليج العربي .
محطات تحلية المياه
- إنها سلسلة من العمليات الصناعية التي تزيل الأملاح والمعادن الزائدة من المياه ويمكن أن تحلية مياه الشرب لاستخدامها في الزراعة والصناعة والاستهلاك.
- هذا العلم التطبيقي هو من مصلحة العديد من البلدان شحيحة المياه.
- ومن المتوقع أن ينمو هذا التطبيق في السنوات العشر القادمة بسبب ندرة المياه التي تحدث في العديد من البلدان.
- تتطلب العملية أن تقنيات التحكم تستهلك الكثير من الطاقة والمال.
- استهلاك الطاقة في عملية تحلية المياه مشكلة صعبة وعقبة يجب التغلب عليها.
- وهو أحد الأهداف التي يجري العمل عليها في المراكز العلمية.
- تركز المراكز العلمية على إيجاد بدائل أقل استهلاكا للطاقة وأكثر كفاءة وصديقة للبيئة.
- يختلف التوجه العالمي الحالي بين تحلية مياه البحر ومعالجة مياه الصرف الصحي وهطول الأمطار.
- معظم تحلية المياه في الخليج الفارسي وليبيا.
- معظم محطات معالجة المياه تقع في الولايات المتحدة وأوروبا.
- تعد المملكة العربية السعودية أكبر منتج للمياه المحلاة في العالم ، تليها الولايات المتحدة الأمريكية ، التي لديها أكثر من 800 محطة لتحلية المياه وتنتج ما يقرب من مليون متر مكعب يوميا ، وهو ما يمثل 12 ٪ من الإنتاج العالمي للمياه المحلاة.
طرق تحلية المياه
هناك طريقتان لتحلية المياه:
استخدام الأغشية
- يتم ذلك باستخدام غشاء شبه قابل للاختراق يعرف باسم غشاء التناضح العكسي ، والذي يسمح للمياه العذبة بالمرور في اتجاه الضغط المنخفض وعدم المرور عبر الملح والبكتيريا.
- هذا يحتاج إلى زيادة الضغط في منطقة الغشاء المملوءة بمياه البحر وهذا الضغط هو 70 الضغط الجوي.
- عادة ما يتم إنتاج هذا الضغط بواسطة مضخات مدفوعة كهربائيا.
- وتستخدم الأغشية الأخرى في هذه العملية الكهربائي.
- هناك أغشية أخرى يتم فيها التحقيق في التناضح المباشر وفلتر النانو وغشاء التحلية.
- تركز معظم الأبحاث على إيجاد أغشية أفضل وأكثر فعالية.
التقطير
- إنها زيادة درجة حرارة الماء المالح المغلي وتشكيل بخار الماء الذي يتم تكثيفه بعد ذلك في الماء المقطر بحيث يكون الماء المقطر خاليا من الملح.
- هذا الماء المقطر لا طعم له ومن ثم معالجتها لتكون مناسبة للشرب أو الري.
- غالبا ما تستخدم هذه التقنية عندما تكون معالجة المياه شبه الخالية من الملح مطلوبة للتطبيقات الصناعية والكيميائية والبيولوجية.
- الطاقة الحرارية المستخدمة في عملية التبخر من المياه الناتجة عن الغاز الطبيعي أو الفحم أو المفاعلات النووية.
ينقسم التقطير إلى أربعة أنواع
- عادي التقطير هذا هو غلي الماء المالح في خزان دون ضغط ويرتفع بخار الماء إلى أعلى الخزان ويخرج من خلال مسار موصل إلى المكثف ، الذي يتكثف بخار الماء الذي يصبح قطرات الماء التي يتم جمعها في خزان الماء المقطر وتستخدم هذه الطريقة في محطات تحلية المياه ذات القدرة الإنتاجية الصغيرة.
- تقطير وميض متعدد المراحل في هذه الطريقة ، يمر الماء المالح بعد التسخين إلى غرف متتالية ذات ضغط منخفض ، مما يحول الماء إلى بخار ماء ، يتكثف على الأسطح الباردة ويتم جمعه ومعالجته بكميات صالحة للشرب.
- التقطير متعدد المراحل يمكنك الاستفادة من الأبخرة المتزايدة للمبخر الأول لتتكثف في المبخر الثاني. يتم استخدام حرارة التكثيف لغلي المحلول الملحي في المبخر الثاني بحيث يعمل المبخر الثاني كمكثف للأبخرة القادمة من المبخر الأول وتصبح هذه الأبخرة في المبخر الثاني مهمة تسخين البخار في المبخر الأول.
- التقطير بواسطة الطاقة الشمسية تعتمد هذه الطريقة على استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه المالحة حتى تصل إلى درجة التبخر وتتكثف على الأسطح الباردة ويتم تجميعها في أنابيب.
مراحل تحلية المياه
- أول معالجة المياه تتم إزالة المواد المتعلقة بالمياه مثل الأوساخ والبكتيريا من خلال معالجة المياه الأولية التقليدية أو معالجة المياه الأولية الحديثة وفي هذه العملية يتم إضافة بعض المواد الكيميائية لتسهيل عملية المعالجة.
- الملح عملية إزالة يتم إذابة جميع الأملاح الذائبة في الماء والفيروسات والمواد الكيميائية والمواد العضوية الذائبة في الماء عن طريق استخدام الأغشية والتقطير.
- المعالجة النهائية للمياه يتم ذلك عندما يكون للاستهلاك البشري المباشر ، مثل الاستهلاك أو الزراعة أو الاستخدام المنزلي ، ولكن إذا تم استخدامه في الصناعة أو الدواء ، لا يتم إضافة الملح لأنه سيؤثر سلبا على جودة المنتج.
المشاكل البيئية الناجمة عن تحلية المياه
- تستهلك عملية تحلية المياه كمية كبيرة من الطاقة التي يتم الحصول عليها من خلال حرق الوقود أو الزيت أو استخدام الطاقة الكهربائية أو النووية ، مما يؤدي إلى زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون ومضاعفات التسربات النووية المشعة.
- النفايات من عملية تحلية المياه تتركز محلول ملحي ، مما يزيد عندما ألقيت في البحر ، مما يؤثر سلبا على الحياة البحرية.
- المواد الكيميائية المستخدمة في عملية تحلية المياه ، إذا تجاوزت الحد المسموح يؤدي إلى العديد من الأمراض على المدى الطويل.
- تحلية المياه هي واحدة من المشاريع باهظة الثمن التي تحتاج إلى توليد الكثير من المال للقيام بذلك لذلك لم يكن واسع الانتشار من قبل في الماضي ولكن أصبح واسع الانتشار في الوقت الحاضر بسبب التطور التكنولوجي ونقص مصادر مياه الشرب.
البحث والتطوير
تبحث العديد من مراكز الأبحاث حول العالم عن المحاور التالية
- العثور على بدائل لطرق تحلية المياه الحالية من خلال إيجاد أغشية جديدة أفضل من الحالية في فصل الملح واختيار العوامل الكيميائية والتشغيلية المناسبة.
- البحث عن بدائل للإضافات الكيميائية باستخدام الهندسة الوراثية لتسريع عملية تنقية المياه ومعالجتها من خلال علم الأحياء الدقيقة.
- البحث عن بدائل للطاقة المستخدمة في عملية تحلية المياه من خلال استخدام الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو مياه البحر.
أول محطة لتحلية المياه
- كانت الحكومة البريطانية أول من بنى محطة لتحلية المياه في عدن في عام 1899 ، والتي بنيت لتزويد المياه للسفن التي تتوقف في ميناء البحر الأحمر.
- في عام 1930 ، في أوروبا ، بالقرب من فنزويلا ، تم تركيب أول محطة تحلية كبيرة لأغراض تجارية.
- استمرت محطات تحلية المياه في الانتشار في جميع أنحاء العالم حتى وصلت إلى ما يقرب من 10,500 محطة في عام 2005 وأنتجت أكثر من 55 مليار لتر من مياه الشرب يوميا في جميع أنحاء العالم.\
وقد شرحنا في هذه المقالة استخدام محطات التحلية لتنقية مياه البحر ، ومفهوم عملية التحلية ، والمراحل التي تمر عبر المياه في عملية التحلية ، والطرق المستخدمة في التحلية ، والمشاكل البيئية الناتجة عن عملية التحلية ، والبحث في استخدام طرق بديلة لتحلية المياهأول محطة لتحلية المياه.
المصدر / متابعات
