عوامل تحديد نوع تكنولوجيا تحلية المياه
تتعدد أنواع التقنيات المستخدمة في تحلية المياه، ولتحديد النوع المناسب يجب معرفة العوامل المؤثرة على كل تقنية.
نبذة تاريخية عن تكنولوجيا (تقنية) تحلية المياه
عرفت تكنولوجيا تحلية المياه منذ زمن بعيد، فقد كانت هناك حاجة مستمرة للمياه العذبة للسفن المبحرة في البحار والمحيطات والتي تقضي وقتا طويلاً عن مصادر المياه العذبة. وحاول الإنسان بدلاً من حمل المياه على سطح السفن، أن يتم تحليتها من البحار بالتبخير والتكثيف (عملية التقطير لمياه البحر) وذلك بالإستفادة من حرارة العادم الخارج من محركات السفن أو مطابخها، وقد استخدمت تكنولوجيا تحلية مياه البحر خلال القرن التاسع عشر بنجاح ضئيل بسبب التكلفة العالية لإنتاج الماء العذب.
وتم تطوير تقنيات التحلية خلال الحرب العالمية الثانية، وذلك عندما احتاجت مجموعات كبيرة من الجنود للمياه العذبة. ثم تبع الحرب العالمية سلسلة متوالية من التطوير، ودعم أبحاث التحلية حتى تطورت إلى ما هو عليه الآن. فقد طورت الوحدات الحرارية في الستينات، وبدأ استخدام الأغشية في السبيعنات.
وفي الثمانينات صارت تقنيات التحلية من التقنيات التجارية والمناسبة إقتصادياً للعديد من التطبيقات.
التكنولوجيات المستخدمة في تحلية المياه
تنقسم التقنيات المستخدمة في تحلية المياه بوجه عام إلى:
الطرق الحرارية (التقطير) مثل
- التبخر الومضي متعدد المراحل (MSF (Flash Stage Multi
- التبخر متعدد التأثير ME / MED (Desalination Effect Multi
- ضغط البخار (VC (Compression Vapor
التقنيات المعتمدة على استخدام الأغشية مثل
- التناضح العكسي (RO (Osmosis Reverse
- الديلزه الكهربية Electro Dialysis Reverse (ED/EDR)
طرق أخرى مثل
- طريقة التبادل الأيونى Ion Exchange
- التقطير الغشائي Membrane Distillation
- طريقة التجميد Freezing
- المقطرات الشمسية Solar Distillation
كما تنقسم هذه الطرق أيضا إلى طرق فصل الماء العذب ( عن المحلول المالح ) ، أو طرق فصل الملح وترك الماء العذب.
عوامل استخدام كل نوع من تكنولوجيات تحلية المياه
يتم استخدام كل نوع من تكنولوجيات التحلية ، والتي سبق ذكرها ، حسب عدة عوامل منها التكاليف الاقتصادية لسعر الماء المنتج. كما تختلف استخدامات تكنولوجيات التحلية حسب السعة الإنتاجية للوحدة، وكذلك على طبيعة ونسبة الملوحة في ماء التغذية (الماء المالح) للوحدة ، وكذا طبيعة وجودة الماء. فمثلاً لمعالجة ماء خفيف الملوحة (حتى 500 جزء في المليون) يمكن استخدام تكنولوجيا التبادل الأيونى. ولماء أكثر ملوحة مثل ماء الآبار قليلة الملوحة (500 جزء في المليون إلى 2000 جزء في المليون) يمكن استخدام طريقتي التناضح العكسي، أو الديلزة الكهربية. أما لماء الآبار مرتفعة الملوحة (ملوحة حتى 10000 جزء فى المليون) فيفضل استخدام تكنولوجيا التناضح العكسي. لكن للماء الأكثر ملوحة مثل ماء البحار و المحيطات (حتى 45000 جزء في المليون) وللوحدات الكبيرة (حتى 50000 م3/اليوم) فتستخدم الطرق الحرارية مثل التبخر الومضي متعدد المراحل والتبخر متعدد التأثير، وضغط البخار.
وفي جميع هذه الطرق تحتاج وحدة التحلية إلى طاقة لإدارتها. وعادة ما يكون مصدر هذه الطاقة هو الوقود البترولي (الوقود الهيدروكربوني كالفحم والنفط والغاز الطبيعي).
يستخدم هذا الوقود لإنتاج البخار اللازم لإدارة التكنولوجيات التي تعمل بالطاقة الحرارية (تكنولوجيات التبخر الومضي أو التبخر المتعدد التأثير)، أو تستخدم لتوليد الكهرباء لإدارة التكنولوجيات التي تعمل بالطاقة الكهربية (تكنولوجيات التناضح العكسي، وضغط البخار والديلزة الكهربية).
أما الطاقات الأخرى مثل التحلية بالطاقة الشمسية، فهي حتى الآن لم تصل إلى حد المنافسة في السعر الإنتاجي. إلا إنه لظروف تحسين البيئة وكذلك في المناطق النائية والبعيدة عن شبكة الكهرباء وشبكة المد بالوقود البترولي فإن الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح قد تكون هي البديل الوحيد والأفضل.
من ناحية أخرى فالطاقة النووية يمكن أيضا إستخدامها (بعد تحويلها إلى طاقة حرارية أو كهربية) لإدارة وحدات التحلية مثلها مثل الطاقة البترولية.
تحتاج محطة التحلية أيضا إلى مضخات لإدارة مياه التغذية، والماء المنتج، وماء الراجع، وهذه المضخات تحتاج إلى طاقة كهربية أوميكانيكية لإدارتها.
يمكنك معرفة المزيد عن تصميم وبناء وحدات تحلية المياه من هذا المقال.
