هر آنچه که باید از تصفیه آب دریا با آب شیرین کن دریایی بدانید

تصفیه آب دریا با آب شیرین کن دریایی در حال حاضر جزو منطقی‌ترین و به‌صرفه‌ترین روش‌های تأمین آب شیرین بعضی مناطق است. در ایران آب دریای عمان و خلیج فارس به این منظور تصفیه می‎‌شوند. خوشبختانه با انتخاب دستگاه مناسب، می‌توان حتی آب‌های بسیار شور دریاها را هم به آب قابل استفاده برای خانه‌ها یا صنایع مختلف تبدیل کرد.

آب شیرین کن دریایی، با فناوری‌های مختلف تولید می‌شود. نوع این فناوری اغلب با توجه به میزان شوری آب انتخاب می‌شود. به طور کلی این دستگاه شامل سه نوع اسمز معکوس، تقطیر حرارتی (شامل انواع چندمرحله‌ای و چند اثری) و الکترودیالیز است. نوع اسمز معکوس بیشترین کاربرد را دارد. چون برای طیف وسیعی از آب‌ها مناسب است و هم انرژی کمتری صرف می‌کند.

اما اگر می‌خواهید با بحث پاک‌سازی و نمک‌زدایی آب دریاها بیشتر آشنا شوید، در این مطلب از پالایه سازان همراه ما باشید. اینجا با آلایندگی‌‎های آب دریاها آشنا شده و درباره دستگاه آب شیرین کن مناسب دریا و انواع آن صحبت می‌کنیم.

انواع آب شیرین کن دریایی	مزایا	چالش‌ها
اسمز معکوس	کارایی بالا مصرف انرژی نسبتاً پایین‌ قابلیت استفاده در ظرفیت‌های مختلف	نیاز به پیش‌تصفیه برای جلوگیری از رسوب‌گذاری در غشاها نیاز به عبور دادن آب با فشار بالا
تقطیر حرارتی چندمرحله‌ای	قابلیت تصفیه آب در مقیاس‌های بزرگ‎‌تر نیاز نداشتن به فیلترهای پیچیده	مصرف انرژی بسیار بالا به دلیل نیاز به گرمایش مداوم هزینه‌های عملیاتی بالا
تقطیر حرارتی چنداثری	مصرف انرژی کمتر نسبت به تقطیر حرارتی چندمرحله‌ای مناسب برای تصفیه آب دریا با کیفیت پایین‌تر	نیاز به مصرف انرژی بالا نسبت به بعضی روش‌های دیگر هزینه‌های بالای ساخت و نگهداری
الکترودیالیز	مناسب برای آب‌هایی با شوری کمتر (آب‌های لب شور) مصرف انرژی پایین‌‌تر	مناسب نبودن برای آب‌های بسیار شور هزینه‌های بالای نگهداری غشاها

 

تصفیه آب دریا چه کاربردی دارد؟

آب دریا بعد از تصفیه شدن، می‌تواند کاربردهای زیادی را تأمین کند. از جمله:

• تأمین آب شیرین، به ویژه برای مناطق ساحلی و جزایری که دسترسی آنها به منابع آب شیرین طبیعی محدود است.
• تأمین آب صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و…
• فراهم کردن آب مورد نیاز کشاورزان

تصفیه آب دریا در ایران

تصفیه آب دریاها، یکی از مهم‌ترین راهکارهای تأمین آب شیرین کشور، به خصوص در شهرهای جنوبی و ساحلی است. در این میان خلیج فارس و دریای عمان بیشترین سهم را از پاکسازی آب دریا دارند. دلیل این امر نیز دسترسی راحت به آب این دریاها و نزدیک بودنشان به مناطق صنعتی است.

پیش از این در مجله پالایه سازان دیده‌ایم که آب خلیج فارس شور است یا شیرین. به طور خلاصه، آب خلیج فارس شوری بسیار بالایی دارد. اما موقعیت جغرافیایی خاص آن باعث شده که پروژه‌های بزرگی در استان‌های خوزستان، بوشهر و هرمزگان برای تصفیه آن اجرا شوند.

دریای عمان نیز مهم‌ترین منبع آبی در جنوب شرقی ایران محسوب می‌شود. آب این دریا کمی شورتر از خلیج فارس است. اما باز هم پیش از مصرف باید به طور کامل تصفیه شود. درباره این که آب دریای عمان شور است یا شیرین نیز قبلاً در پالایه سازان به تفصیل پرداخته‌ایم.

در تصفیه آب دریا چه آلایندگی‌هایی حذف می‌شوند؟

آب شیرین کن دریایی می‌تواند تمام املاح و آلایندگی‌های مضر آب دریا را حذف کند. اما این آلایندگی‌ها چه هستند؟ در ادامه می‌بینیم.

• ذرات معلق: این ذرات می‌توانند شن و ماسه یا مواد آلی (ذرات جلبک‌ها، پلانکتون‌ها و…) باشند که موجب تشکیل لجن و رشد میکروبی می‌شوند.
• نمک‌ها و مواد معدنی: در آب دریا مقادیر زیادی سدیم کلرید وجود دارد که همان نمک خوراکی است. از طرفی کلسیم و منیزیم هم جزو آن دسته از مواد معدنی هستند که لوله‌کشی‌ها و تجهیزات صنعتی را با مشکلات جدی روبه‌رو می‌کنند.
• باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها: میکروارگانیسم‌هایی مثل باکتری‌ها، ویروس‌ها و انگل‌ها از مهم‌ترین آلایندگی‌هایی هستند که باید از آب دریا حذف شوند. جلبک‌ها و قارچ‌ها هم طعم و بوی آب را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
• گازهای محلول: دی‌اکسید کربن PH آب را کم کرده و اگر زیاد باشد، آب را اسیدی می‌کنند. گازهای دیگری مثل سولفید هیدروژن نیز معمولاً باعث بوی نامطبوع آب می‌شوند.
• مواد شیمیایی: نفت، روغن‌ها و مواد آلی فرار (VOCs)و کلر و ترکیبات کلردار نیز باید از آب حذف شوند تا سلامت آب تضمین شود.
• فلزات سنگین: تصفیه آب دریا، فلزات سنگینی از جمله جیوه، سرب، کادمیوم، آهن و منگنز را از بین می‌برد.

آب شیرین کن دریایی چیست و چه کار می‌کند؟

تصفیه آب دریا مستلزم دستگاهی به نام آب شیرین کن دریایی است. این دستگاه شامل چند مرحله تصفیه و فیلتراسیون است. مراحلی که به صورت گام‌به‌گام نمک‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها، فلزات سنگین و ذرات معلق را حذف می‌کنند. خروجی این سیستم آبی است که تا درصد بالایی تصفیه شده و می‌تواند انواع کاربردهای استفاده شود.

انواع آب شیرین کن دریایی

در تصفیه آب دریا، سه نوع آب شیرین کن نسبت به انواع دیگر کاربرد بیشتری دارند.

1- دستگاه آب شیرین کن دریایی اسمز معکوس

این دستگاه تصفیه، شامل فناوری اسمز معکوس (RO) است. یعنی یکی از بهترین روش‌ها برای حذف نمک و سایر املاح از آب که معمولاً در بهترین دستگاه تصفیه آب خانگی یا صنعتی استفاده می‌شود. روش اصلی این سیستم، عبور دادن آب از غشاهایی با اندازه حدود 0.0001 میکرونی است. به طوری که آلایندگی‌های بسیار ریز آب هم نمی‌توانند از آن عبور کنند.

2- دستگاه آب شیرین کن دریایی تقطیر حرارتی

در این روش تصفیه آب دریا، از دو روش استفاده می‌شود:

• تقطیر چندمرحله‌ای: آب دریا به جوش می‌رسد. سپس به‌سرعت به داخل محفظه‌های کم‌فشار منتقل می‌شود تا بخار شود. بخار آب سرد شده و به آب شیرین تبدیل می‌شود.
• تقطیر چنداثری: مانند روش قبلی است. با این تفاوت که بخار تولیدشده در یک مرحله، به عنوان منبع حرارتی مراحل بعدی استفاده می‌شود. این فناوری مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

3- دستگاه آب شیرین کن دریایی الکترودیالیز

تصفیه آب دریا توسط دستگاه الکترودیالیز، به غشاهای الکتریکی این سیستم وابسته است. غشاهایی که با اعمال میدان الکتریکی، یون‌های نمک (مثل سدیم و کلر) را از آب جدا می‌کنند. در واقع این یون‌ها به سمت الکترودهای مخالف خود حرکت کرده و از آب حذف می‌شوند.

در آب شیرین کن دریایی اسمز معکوس چه فیلترهایی تعبیه شده‌اند؟

تصفیه آب دریا با آب شیرین کن، به عهده فیلترهای موجود در این سیستم است. از آنجایی که دستگاه تصفیه اسمز معکوس بیشترین کاربرد را در تصفیه این آب‌ها دارد، در ادامه مهم‌ترین فیلترهای این سیستم را می‌بینیم.

1- فیلترهای درشت

فیلترهای درشت بیشتر در مرحله پیش‌تصفیه کاربرد دارند و ذرات درشت‌تر را حذف می‌کنند. این فیلترها عبارت‌اند از:

• فیلترهای شنی: فیلترهای آغازین که ذرات بزرگ‌تری مثل شن، ماسه و مواد معلق را از آب جدا می‌کنند.
• فیلتر میکرونی: فیلترهایی برای حذف ذرات معلق کوچک‌تر (بین 1 تا 5 میکرون).
• فیلتر کربنی: اینجا نوبت به حذف ترکیبات آلی، کلر و بو و طعم نامطبوع آب می‎‌رسد. آبی که توسط فیلترهای کربنی تصفیه می‌شود، برای غشاهای اسمز معکوس (مرحله بعد) آسیبی نخواهد داشت.

2- غشای اسمز معکوس

و اما قلب تصفیه آب دریا توسط آب شیرین کن دریایی؛ یعنی اسمز معکوس. قبلاً در پالایه سازان درباره اسمز معکوس به زبان ساده صحبت کرده‌ایم. در این مرحله به طور خلاصه آب با فشار بالا به سمت غشاها پمپ می‌شود. اندازه این غشاها طوری است که موکول‌‌های آب از آن رد می‌شوند؛ اما نمک‌ها، فلزات سنگین و سایر آلودگی‌ها اجازه عبور ندارند.

این سیستم دو خروجی دارد: آب تمیز و تصفیه‌شده و محلول غلیظی شامل نمک‌ها و املاح اضافی که به عنوان پساب دفع می‌شود.

3- فیلترهای ضدعفونی

در تصفیه آب دریا، مرحله ضدعفونی کردن نیز اهمیت ویژه‌ای دارد. فیلترهای این مرحله می‌تواند از انواع زیر باشد:

• اشعه ماوراء بنفش: در این فیلترها از اشعه UV برای از بین بردن باکتری‌ها و ویروس‌هایی استفاده می‌‎شود که از مراحل قبل هنوز باقی مانده‌اند.
• فیلترهای آنتی‌باکتریال: این فیلترها برای اطمینان از اینکه آب کاملاً از میکروارگانیسم‌ها پاک شده است، استفاده می‌شوند. در مجله پالایه سازان می‌توانید درباره دستگاه اشعه فرابنفش بخوانید.

4- فیلترهای نهایی

تصفیه آب دریا در مرحله آخر به فیلترهای نهایی آب شیرین کن دریایی می‌رسد. جایی که معمولاً دو اتفاق مهم می‌افتد:

• تنظیم PH: گاهی PH آب به دلیل عبور از مراحل مختلف، پایین و بالا می‌شود. در این مرحله PH آب تنظیم شده و به سطح ایدئال می‌رسد.
• فیلترهای معدنی: مرحله آخر می‌تواند اضافه کردن مواد معدنی ضروری مثل کلسیم و منیزیم به آب باشد. با این کار هم خواص آب بیشتر می‌شود و هم طعم و بوی آن اصلاح می‌شود.

در آخر

تصفیه آب دریا با آب شیرین کن دریایی به لطف فناوری‌های مدرن، روز‌به‌روز بیشتر از قبل توسعه پیدا می‌کند. در این مطلب با اهمیت تصفیه آب دریاها، کاربرد این آب و سازوکار دستگاه‌های آب شیرین کن دریایی آشنا شدیم. برای خرید دستگاه تصفیه آب برای انواع کاربردها و خرید فیلترهای تصفیه آب، می‌توانید از وب‌سایت مجموعه پالایه سازان فرآیند طوس اقدام فرمایید. ما با شماره ۰۵۱۳۷۶۷۴۲۳۴ آماده پاسخگویی به پرسش‌ها و ثبت سفارش شما همراهان گرامی هستیم.

سؤالات متداول

1. کدام یک از این دستگاه های آب شیرین کن دریایی کمترین انرژی را صرف می‌کند؟

نوع الکترودیالیز کمترین انرژی را مصرف می‌کند. به خصوص برای آب‌هایی با شوری پایین‌تر (مثل آب‌های لب‌شور).

2. آیا آب شیرین‌کن‌های دریایی در مناطق خشک و بیابانی قابل استفاده‌ هستند؟

بله، این دستگاه در مناطق خشک و بیابانی که دسترسی محدودی به آب شیرین دارند، بسیار کاربردی است.