إيجابيات وسلبيات تحلية مياه البحر باستخدام التناضح العكسي

إن تحلية مياه البحر باستخدام تقنية  ROهي بلا شك مستقبل إنتاج مياه الشرب للمجتمعات الساحلية والدول الجزرية في الأوقات الحالية لندرة المياه. يتم استخدامه بالفعل بكثافة في عدد قليل من البلدان. تعد المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة والولايات المتحدة أكبر ثلاثة منتجين لتحلية مياه الشرب من حيث القدرة في العالم، تليها أستراليا والصين والكويت.

عادةً ما يتم استخدام أنظمة تحلية مياه البحر هذه من قبل المجتمعات الساحلية، مما يوفر إمدادات غير محدودة عمليًا من مياه التغذية. وبعد معرفة بعض التفاصيل حول تطبيقات تكنولوجيا تحلية مياه البحر، دعونا نتحدث عن تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي وكيفية عملها.

بعض أساسيات تحلية مياه البحر باستخدام التناضح العكسي RO

الهدف النهائي لعملية تحلية المياه هو إزالة الأملاح الموجودة في مياه البحر والتي تتركز بنسبة تتراوح بين 3-3.5%. هناك أيضًا مكونات أخرى في مياه البحر يجب التعامل معها أيضًا، مثل اللون والسيليكا والكائنات الحية الدقيقة. وللقيام بذلك، تبدأ العملية بسحب مياه المحيط عبر مضخة سحب من بئر الشاطئ أو من أنبوب سحب مدفون في قاع البحر. تدخل هذه المياه إلى خزان أو حوض المعادلة.

ومن خلال هذه العملية، تخضع المياه للمعالجة المسبقة. تتكون المعالجة المسبقة عادةً من وحدة ترشيح واحدة أو أكثر تعمل على إزالة الجسيمات الأكبر من 1 نانومتر. تعتبر عملية المعالجة المسبقة هذه مهمة جدًا لتقليل خطر تلوث غشاء RO.

في عملية RO، يتم تطبيق الضغط للتغلب على الضغط الاسموزي. ولذلك، يتدفق الماء عبر الغشاء إلى منطقة ذات تركيز ملح أقل، مما يترك الأملاح تتدفق عبره إلى محلول مركز (محلول ملحي). يتم وضع المياه النظيفة الناتجة من خلال عملية ما بعد المعالجة والتي تشمل إعادة التمعدن والتطهير المتبقي. وأخيرًا، يتم تفريغ تركيز المحلول الملحي الناتج بعناية مرة أخرى إلى المحيط بطريقة مشتتة. تم تصميم وتصميم عملية التفريغ هذه لتقليل أي تأثير سلبي على النظام البيئي البحري المحلي بشكل كبير.

باستخدام أنظمة معالجة مياه البحر بالتناضح العكسي، يمكن للمجتمعات الساحلية والدول الجزرية الحصول على مياه نظيفة وآمنة.

ايجابيات تحلية مياه البحر باستخدام تقنية التناضح العكسي

الأنظمة المعيارية

تم تصميم الأنظمة المعيارية لتكون مدمجة وسهلة النقل والتركيب من أجل تقليل التكاليف الرأسمالية. إنها رائعة لتطبيقات مياه الشرب البلدية أو التجارية (مثل الفنادق) حيث قد تكون المساحة محدودة، ولكنها تحتاج إلى توفيرها لعدد كبير من الأشخاص.

التوسع في مصادر مياه الشرب

القوة الدافعة وراء تحلية المياه. من المهم أن نكون أكثر استدامة بشأن حالة مصادر المياه الحالية لدينا، ولكن البدائل ضرورية أيضًا عندما تكون متاحة. يصادف أن المحيط يمثل بديلاً كبيرًا جدًا. ومع كون محيطات العالم مصدراً صالحاً لمياه الشرب، فإن هذا من شأنه أن يزيد من الموارد الأكثر قيمة للبشرية بهامش هائل. ضع في اعتبارك أن المحيطات تمثل حوالي 95+% من إجمالي المياه الموجودة على الأرض.

ارتفاع العائد

معالجة تحلية المياه الأخرى الوحيدة المستخدمة حاليًا هي من النوع الحراري. إنه يعمل بنفس طريقة دورة المياه، حيث يتبخر الماء إلى بخار وعندما يتم تكثيفه فإنه يوفر مياه نظيفة. يعد هذا الأسلوب فعالًا جدًا في إزالة الجزيئات غير المرغوب فيها، لكن جمع البخار وتكثيفه غير فعال وينتج كميات أقل بكثير من الماء النقي مقارنة بالتناضح العكسي. ولنفس حجم إنتاج المياه، فإن العمليات الحرارية تتطلب ما يقرب من ثلاثة أضعاف كمية مياه البحر.

مياه نقية جداً

بعد التناضح العكسي، يصبح الماء نقيًا جدًا لدرجة أنه يتعين علينا إعادة المعادن إليه. تقوم العملية بإزالة معادن الماء التي يحتاجها الإنسان بالإضافة إلى الأذواق التي نعرفها. ولذلك، فإن عملية ما بعد إعادة التمعدن تعتني بهذا وتنظم الرقم الهيدروجيني.

سلبيات تحلية مياه البحر باستخدام تقنية التناضح العكسي

المعالجة المسبقة اللازمة

أغشية التناضح العكسي حساسة للغاية. لذلك، ما لم يتم تطوير بعض مواد الغشاء الأكثر مقاومة، فإن المعالجة المسبقة تعد متطلبًا مهمًا. وبدون ذلك، يمكن أن يصبح الغشاء عديم الفائدة عمليا، مما يقلل من العائد أو ينتج مياه غير نقية. يمكن لمياه البحر المعالجة بشكل غير صحيح أن ترسب الجسيمات على الغشاء. تؤثر هذه الملوثات على تدفق الغشاء المناسب والضغط مما يزيد من تكلفة التشغيل.

استخدام أعلى للطاقة

أنظمة التناضح العكسي هي عمليات تدفق مستمر بحيث يتم ضخ السوائل باستمرار ويتم تطبيق الضغط باستمرار على الأوعية الغشائية الأسطوانية. يمكن أن يصل الضغط المطلوب إلى 1000 رطل لكل بوصة مربعة (69 بار) في بعض الأنظمة. ومع ذلك، يمكن في الواقع استرداد طاقة الضغط الأسموزي المخزنة في المحلول المركز لتقليل تكاليف الطاقة الإجمالية. التكنولوجيا شائعة الاستخدام هي مبادل الضغط الدوار. يتم ضغط مياه البحر المتدفقة بواسطة مكابس داخل القنوات الموجودة داخل المبادل والتي يتم ضغطها بواسطة تيار الرفض عالي الضغط من وحدة التناضح العكسي. إن إعادة استخدام الطاقة الحركية من الماء المالح يمكن أن يقلل من تكلفة الطاقة بكفاءة.

يمكن الحد من هذه السلبيات إذا لجأت إلى المؤسسات ذات الخبرة الطويلة في هذا المجال. كما أن توافر خدمة الصيانة الدورية والخبراء الفنيين المدربين من أهم العناصر التي يجب توافرها في المؤسسة التي ستتعامل معها. هل تريد معرفة المزيد عن إيجابيات وسلبيات تحلية مياه البحر عن طريق التناضح العكسي، وكيف يمكن أن تكون مصدرا مفيدا لمياه الشرب؟ اتصل بخبراء معالجة المياه في Carewater Solutions.