نحوه عملکرد آب شیرین صنعتی

نحوه عملکرد آب شیرین صنعتی: کمبود منابع آب شیرین در جهان به یک نگرانی فزاینده تبدیل شده و توسعه اقتصادی برخی کشورها را نیز تحت تاثیر قرار داده است. در مارس ۱۹۹۷، سازمان جهانی هواشناسی و یونسکو، در سندی که برای مجمع جهانی آب که در مراکش برگزار شد، فریاد زدند که “در قرن بیست و یکم، آب ممکن است به یک چیز کمیاب تبدیل شود”. البته منظور از آبی که در اینجا ذکر شد، آب شیرین است. آب شیرین در روی زمین بسیار محدود است و تنها کمتر از ۳ درصد از کل آب روی زمین را تشکیل می دهد،

نحوه عملکرد آب شیرین صنعتی | تصفیه آب | آریا عمران

همچنین حدود ۲/۳ آن در برف و یخ غلیظ در کوه ها و مناطق قطبی و تقریباً ذخیره می شود.

۱/۳ عمیقاً در زمین مدفون شده است.آب شیرینی که واقعاً می تواند مورد استفاده ما باشد تنها حدود ۰٫۲۶ درصد از کل آب روی زمین را تشکیل می دهد.

حتی این سهم بسیار ناچیز از منابع آب شیرین امروزه با آلودگی جدی از سوی انسان مواجه است

که آن را حتی بیشتر و به طور فزاینده کمیاب می کند. بنابراین صرفه جویی در آب و حفاظت از منابع گرانبهای آب شیرین به اولویت اول جهان تبدیل شده است.

علاوه بر صرفه جویی و حفاظت از منابع آب شیرین موجود، مردم به طور طبیعی به این فکر می کنند

که چگونه منابع آب جدید و فراوانتری را باز کنند و آب دریا که ۹۷ درصد از کل آب زمین را تشکیل می دهد،

البته هدف ارجح است. آب دریا شور و تلخ است و نه قابل شرب و نه قابل استفاده برای مصارف صنعتی است.

آب شیرین کن

اگر محصولات با آب دریا آبیاری شوند رشد نمی کنند و زمین حاصلخیز  از بین می رود و اگر از آب شور برای ماشین آلات صنعتی استفاده شود

دیواره های ان به صورت رسوب  در می آید که بر انتقال حرارت تاثیر می گذارد و حتی باعث انفجار می شود. بنابراین ،

اگر می خواهید از آب دریا استفاده کنید نمک آندرا از بین ببرید.

در زیر ما روش های متداول شیرین کردن آب را برای مصارف صنعتی و آشامیدنی برای شما بیان می کنیم.

اسمز معکوس (RO)

یک روش نمک زدایی که آب دریا را تحت فشار قرار می دهد تا آب شیرین از یک غشای نفوذ پذیر عبور کند و نمک را حفظ کند.

تجهیزات اصلی اسمز معکوس عمدتاً از سه قسمت پمپ پرفشار، غشای اسمز معکوس و بازیابی انرژی تشکیل شده است.

مناسب برای آب دریا، آب شور، بزرگ، متوسط ​​و کوچک است. سریعترین توسعه فناوری نمک زدایی آب دریا در در دو دهه گذشته به جز خاورمیانه

در کشورهای آمریکا، آسیا و اروپا اسمز معکوس اولین انتخاب برای دستگاه های تولیدی در مقیاس بزرگ و متوسط ​​است

و در حال حاضر نیز در کشور ما یک روش ترجیحی است.

فلاش چند مرحله ای (MSF)

آب دریا گرم شده به فضایی با فشار کمتر وارد می شود.از آنجایی که فشار محیط کمتر از فشار بخار اشباع شده مربوط

به دمای آب گرم دریا است، آب دریا به سرعت تا حدی تبخیر می شود تا بخار تولید شود که به آب شیرین متراکم می شود.

با استفاده از این اصل، می توان تعداد زیادی محفظه فلاش با فشارهای متوالی کمتر برای تبخیر ساخت. دستگاه آب شیرین کن

چند مرحله ای فلاش می تواند در مقیاس بزرگ باشد و به یک کارخانه نمک زدایی آب دریا در مقیاس بزرگ تبدیل شود و می تواند

همراه با یک نیروگاه حرارتی ساخته شود تا از گرمای هدر رفته نیروگاه حرارتی برای گرم کردن آب دریا و تولید همزمان استفاده کند.

انرژی آبی هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد.بیشتر کارخانه ها از این روش استفاده می کنند.

تبخیر چند اثر (ME)

فرآیند تبخیر که در آن آب گرم شده دریا از طریق چندین اواپراتور به صورت سری اجرا می شود.

همچنین عمدتاً با نیروگاه های حرارتی کار می کند، اما مقیاس آن معمولاً زیر ۱۰۰۰۰ تن در روز است.

این شامل دو نوع است، یکی نوع تقسیم چند جلوه ای است که در دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ محبوبیت بیشتری داشت،

به نام تبخیر لوله عمودی (VTE). دمای عملیاتی به طور کلی بالا است، دمای بالا ۱۰۰ تا ۱۲۰ درجه است،

و برخی از نیروگاه های حرارتی در اروپا و آسیا از آن استفاده می کنند؛

نوع دیگر تقطیر چند اثر با دمای پایین (LT-MED)، دمای بالا است. حدود ۷۰ درجه، که رقابتی تر از سابق است،

تقطیر بخار تحت فشار (VC)

پس از اینکه آب دریا از قبل گرم شد، وارد اواپراتور شده و تا حدی در اواپراتور تبخیر می شود.

بخار ثانویه تولید شده توسط کمپرسور فشرده می شود تا فشار را افزایش دهد و سپس به سمت گرمایش

اواپراتور وارد می شود. پس از متراکم شدن بخار، آب شیرین به دست می آید،

بنابراین بازیافت انرژی گرمایی تحقق می یابد. این روش با برق یا بخار تامین می شود

و یکی از کم مصرف ترین روش های نمک زدایی است. با این حال، مقیاس به طور کلی بزرگ نیست،  تولید روزانه ان هزاران تن است.

الکترودیالیز (ED)

الکترودیالیز یک فرآیند نمک زدایی است که در آن یون ها با استفاده از اختلاف پتانسیل به عنوان نیروی محرکه

و با استفاده از نفوذپذیری انتخابی غشاهای تبادل یونی از آب خارج می شوند.

الکترودیونیزاسیون (EDI) روشی است که الکترودیالیز و تبادل یونی را با هم ترکیب می کند و تحت تأثیر میدان الکتریکی DC،

فرآیند الکترودیالیز، نمک تبادل یونی و فرآیند بازسازی پیوسته تبادل یونی محقق می شود.

انجماد

یعنی آب دریا را منجمد می کنند تا یخ بزند و نمک ها جدا می شوند در حالی که آب شیرین مایع به یخ جامد تبدیل می شود.

از نظر تئوری، یکی از امیدوارکننده ترین روش های نمک زدایی است، اما هنوز مقیاس عملی شکل نگرفته است.

منابع یخ دریای کشور من بسیار زیاد است، اما مصرف نیروی کار، مصرف انرژی و مسائل مربوط به تاسیسات

مانند جمع آوری، ذوب و نمک زدایی آب یخ نیاز به تحقیقات مهندسی بیشتری دارد.

روش خنک کننده مصنوعی در اوایل دهه ۱۹۷۰ در ایالات متحده مورد مطالعه قرار گرفت.

مشکل این است که فرآیندهای واحد زیادی مانند تبرید، انجماد، حمل و نقل کریستال یخ،

شستشو، ذوب و بازیابی انرژی سرد وجود دارد. در این روش راندمان بالا نیست و  هزینه خیلی بالاست.