You are currently viewing فناوری دستگاه آب شیرین کن | سختی گیر | آریا عمران

فناوری دستگاه آب شیرین کن | سختی گیر | آریا عمران

فناوری دستگاه آب شیرین کن: آب بر روی زمین فراوان است، حدود  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 راحتی در دسترس (دریاچه ها، رودخانه ها، برخی از آب های زیرزمینی)، تنها ۰٫۰۷٪ از کل منابع را تشکیل می دهد، یعنی تقریباً یک میلیون کیلومتر مربع.

اما توزیع این آب بسیار نابرابر است. در واقع، ده کشور ۶۰ درصد 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.

فناوری دستگاه آب شیرین کن | سختی گیر | آریا عمران

برای مقابله با کمبود آب اعلام شده، باید تکنیک‌های جدیدی برای تولید آب آشامیدنی برای رفع نیازهای جمعیت رو به رشد ایجاد شود.

یکی از روش‌های امیدوارکننده برای برخی کشورها، شیرین کردن 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.

آب شیرین کن

فناوری های اصلی شیرین کردن آب

فناوری‌های کنونی نمک‌زدایی آب 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 در شیرین سازی آب دریا به اثبات رسیده است و در واقع این دو فرآیند بیشترین فروش را در بازار جهانی نمک زدایی دارند.فناوری دستگاه آب شیرین کن | سختی گیر | آریا عمران

سایر تکنیک‌ها به دلیل مشکلاتی که عموماً به مصرف انرژی و/یا اندازه سرمایه‌گذاری‌هایی که نیاز دارند، رشد قابل‌توجهی در این زمینه تجربه نکرده‌اند.

سختی گیر

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 می شود، سپس باید کمتر از ۰٫۵ گرم نمک در هر لیتر داشته باشد.

  اسمز معکوس چیست ؟

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. غشاهای پلیمری مورد استفاده به مولکول‌های آب اجازه عبور می‌دهند و ذرات، نمک‌های محلول، مولکول‌های آلی با اندازه ۱۰ تا ۷  میلی‌متر را از خود عبور نمی‌دهند.

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 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.

نمک زدایی با اسمز معکوس ابتدا به پیش تصفیه بسیار کامل آب دریا نیاز دارد تا از رسوب مواد جامد

معلق روی غشاها جلوگیری شود که به سرعت منجر به کاهش نرخ جریان تولید می شود.

 فرآیند تقطیر چیست؟

فرآیندهای تقطیر شامل گرم کردن آب دریا برای تبخیر بخشی از آن است.

بخار تولید شده به این ترتیب حاوی نمک نیست، سپس برای به دست آوردن آب شیرین مایع، متراکم کردن این بخار کافی است.

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 بالای انرژی آنها است که با 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 طول تراکم را فراهم می کند توسعه یافته است.

دیدگاهتان را بنویسید