آب شیرین کن پالایشگاه | تصفیه فاضلاب صنعتی | آریا عمران

آب شیرین کن پالایشگاه: آب بر روی زمین فراوان است، س،ح آب های روی زمین  ۱۳۸۰ میلیون کیلومتر مربع است . با این حال، بیشتر از آب دریا (۹۷٫۲٪) و یخ (۲٫۱۵٪) تشکیل شده است که نمی توان مستقیماً از آنها استفاده کرد. آب شیرین، به آسانی در دسترس (دریاچه ها، رودخانه ها، برخی از آب های زیرزمینی)، تنها ۰٫۰۷ درصد از کل منابع را تشکیل می دهد، یعنی تقریباً یک میلیون کیلومتر مکعب است اما توزیع این آب بسیار ناهموار است.

آب شیرین کن پالایشگاه | تصفیه فاضلاب صنعتی | آریا عمران

در واقع، ده کشور ۶۰ درصد از ذخایر آب شیرین را به اشتراک می گذارند و بیست و نه کشور دیگر، عمدتاً در آفریقا و خاورمیانه، برعکس با کمبود مزمن آب شیرین مواجه هستند.

در این کشورها، طبق گزارش موسسه منابع آب، ۲۵۰ میلیون نفر در حال حاضر حداقل حیاتی آب تعریف شده در ۱۰۰۰ متر مکعب را ندارند .

سرانه در سال ۴۰۰ میلیون نفر در شرایط تنش آبی زندگی می کنند که بین ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ متر مکعب به ازای هر ساکن در سال برآورد می شود .

و تخمین زده می شود که با توجه به تکامل جمعیت شناسی و افزایش مصرف آب، ۲٫۵ میلیارد نفر در سال ۲۰۵۰ از کمبود آب رنج ببرند.

از سوی دیگر برای مصارف صنعتی همچون پالایشگاه نیاز به اب شیرین زیادی برای تصفیه نفت است.

آب شیرین کن

برای مقابله با این کمبود اعلام شده آب، باید تکنیک های جدیدی برای تولید آب آشامیدنی به کار گرفته شود تا نیازهای جمعیت رو به رشد را برآورده کند.

یکی از روش‌های امیدوارکننده برای برخی کشورها، نمک‌زدایی از آب دریا یا آب شور است. تکنیک های نمک زدایی آب دریا سال هاست که عملیاتی شده اند.

اما هزینه آنها (از ۱ تا ۲ یورو در متر مکعب ) اغلب استفاده از آنها را به کشورهای ثروتمند محدود می کند.

با این حال، در سال های اخیر، ظرفیت کارخانه های آب شیرین کن به شدت افزایش یافته و هزینه های تولید در متر مکعب به شدت کاهش یافته است.

به جهت مطالعه مقاله هوزینگ کلیک کنید.

مراحل آب شیرین کن پالایشگاه

فناوری‌های کنونی شیرین سازی آب برای پالایشگاه بسته به اصل اعمال شده به دو دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

فرآیندهای حرارتی شامل تغییر فازها: انجماد و تقطیر.

فرآیندهای استفاده از غشا: اسمز معکوس و الکترودیالیز.

در بین فرآیندهای ذکر شده تقطیر و اسمز معکوس فناوری هایی هستند که عملکرد آنها برای شیرین سازی آب پالایشگاه به اثبات رسیده است

و در واقع این دو فرآیند بیشترین فروش را در بازار جهانی نمک زدایی دارند. سایر تکنیک‌ها به دلیل مشکلاتی که عموماً به مصرف انرژی

و/یا اندازه سرمایه‌گذاری‌هایی که نیاز دارند، رشد قابل‌توجهی در این زمینه تجربه نکرده‌اند.

تصفیه فاضلاب

صرف نظر از فرآیند جداسازی نمک و آب در نظر گرفته شده، همه کارخانه های نمک زدایی شامل ۴ مرحله هستند:

ورودی آب دریا با پمپ و فیلتراسیون درشت،

پیش تصفیه با فیلتراسیون ریزتر، افزودن ترکیبات بیوسیدال و محصولات ضد رسوب،

خود فرآیند نمک زدایی،

پس از تصفیه با امکان معدنی سازی مجدد آب تولید شده.

در پایان این ۴ مرحله، آب دریا قابل شرب یا قابل استفاده صنعتی برای پالایشگاه می شود، سپس باید کمتر از ۰٫۵ گرم نمک در هر لیتر داشته باشد.

روش های آب شیرین کن پتروشیمی

عبارتند از:

اسمز معکوس

اسمز معکوس فرآیندی برای جداسازی آب و نمک های محلول به وسیله غشاهای نیمه تراوا تحت اثر فشار (۵۴ تا ۸۰ بار برای تصفیه آب دریا) است.

این فرآیند در دمای اتاق کار می کند و شامل تغییر فاز نمی شود.

انرژی مورد نیاز اسمز معکوس تنها انرژی الکتریکی مصرف شده توسط پمپ های فشار قوی است.

محتوای نمک آب اسمز شده حدود ۰٫۵ گرم در لیتر است .

اسمز انتقال حلال (در بیشتر موارد آب) از طریق یک غشای نیمه تراوا تحت اثر گرادیان غلظت است.

سیستمی را با دو محفظه در نظر بگیرید که توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شده و حاوی دو محلول با غلظت های مختلف است .

پدیده اسمز منجر به جریان آب از محلول رقیق به سمت محلول غلیظ می شود. اگر سعی شود با وارد کردن فشار به محلول غلیظ از این جریان آب جلوگیری شود،

مقدار آب منتقل شده توسط اسمز کاهش می یابد. زمانی فرا می رسد که فشار اعمال شده به حدی خواهد بود که جریان آب قطع می شود.

اگر برای سادگی، محلول رقیق را آب خالص فرض کنیم، این فشار تعادلی را فشار اسمزی می نامند.

افزایش فشار فراتر از فشار اسمزی منجر به جریان آب در جهت مخالف جریان اسمزی می شود ، یعنی از محلول غلیظ به سمت محلول رقیق: c پدیده اسمز معکوس است.

فرآیندهای تقطیر

فرآیندهای تقطیر شامل گرم کردن آب دریا برای تبخیر بخشی از آن است. بخاری که به این ترتیب تولید می شود حاوی نمک نیست، کافی است

این بخار را متراکم کنیم تا آب شیرین مایع به دست آید. این در واقع در مورد تسریع چرخه طبیعی آب است. در واقع، آب به طور طبیعی از اقیانوس ها تبخیر می شود،

بخار در ابرها جمع می شود و سپس آب شیرین از طریق بارش به زمین باز می گردد. این اصل بسیار ساده نمک زدایی از دوران باستان

برای تولید مقادیر بسیار کمی آب شیرین در قایق ها مورد استفاده قرار گرفته است.

اشکال عمده فرآیندهای تقطیر مصرف انرژی بالای آنها است که به گرمای نهان تبخیر آب مرتبط است. در واقع، برای تبدیل یک کیلوگرم آب مایع به یک کیلوگرم آب بخار در همان دما،

حدود ۲۲۵۰ کیلوژول (اگر تغییر حالت در ۱۰۰ درجه سانتیگراد انجام شود) نیاز است. به منظور کاهش مصرف انرژی در فرآیندهای صنعتی،

فرآیندهای چند اثره که امکان استفاده مجدد از انرژی آزاد شده در حین تراکم را فراهم می کند توسعه یافته است.