رفتن به بالا

پایگاه خبری تحلیلی صنعت و تاسیسات


  • شنبه ۴ آذر ۱۳۹۶
  • السبت ۶ ربيع أول ۱۴۳۹
  • 2017 Saturday 25 November

آب شیرین کن غشایی ( اسمز معکوس ) در این روش با استفاده از نیروی محركه فشار و با استفاده از یك پمپ فشار قوی می توان آب را شیرین سازی كرد. تمامی فرایندهای اسمز معكوس دریایی و آب های لب شور نیازمند استفاده دقیق از سیستم های پیش تصفیه می باشند. این نیاز بر اساس كیفیت آب خام ورودی مشخص می شود و می تواند شامل مراحل مختلفی نظیر انعقاد و لخته سازی، كلر زنی، الترافیلتراسیون، فیلترهای شنی و كربنی و فیلتر های میكرونی باشد كه بر اساس نوع آب ورودی و كیفیت آن تمام یا بخشی از روش های ذكر شده مورد استفاده قرار می گیرد. از این رو انتخاب روش مناسب جهت پیش تصفیه تأثیر بسیار زیادی بر عملكرد و عمر غشا (ممبرین) خواهد داشت. استفاده از نرم افزار های مختلف در طراحی بخش های مختلف این سیستم ها امكان دستیابی به بالاترین میزان راندمان را فراهم می كند كه توجیه پذیری اقتصادی استفاده از این روش را مشخص می نماید. فرایندهای حرارتی شیرین‌سازی آب در این فرآیندها با استفاده از انرژی حرارتی آب شور تبخیر و سپس بخار تولید شده، تقطیر و به آب تقریباً خالص تبدیل می‌شود. با توجه به اینکه در این روش آب مقطر تولید می‌شود در صورت نیاز طی فرایند تصفیه‌ی تکمیلی، به این آب املاحی اضافه می‌شود تا به آب قابل شرب یا آب قابل مصرف در موارد دیگر تبدیل شود. فرآیندهای حرارتی نسبت به فرآیندهای غشایی انرژی حرارتی بیشتری نیاز دارند اما برق کمتری مصرف می‌کنند. منبع این حرارت، بخار آبی است که می‎تواند مستقیماً توسط سوزاندن سوخت یا با استفاده از حرارت مازاد نیروگاه‎های برق تولید شود. یکی از مزایای آب شیرین‌کن‌های حرارتی این است که می‌توان با تأسیس این واحدها در کنار نیروگاه‌های برق، از حرارت تلف شده در نیروگاه‌ها برای تبخیر آب استفاده کرد که به آن واحد تولید هم‌زمان برق و آب گفته می‌شود. در این صورت با توجه به عدم نیاز به انرژی حرارتی جدید،بازده حرارتی افزایش و هزینه‎های نمک‎زدایی بسیار کاهش مییابد. در کشور ما با توجه به وجود نیروگاه‌های متعدد برق در نزدیکی سواحل جنوبی، امکان احداث واحدهای تولید هم‎زمان برق و آب وجود دارد. از روش‎های حرارتی نمک‎زدایی آب دریا، به فراوانی در منطقه‎ی غرب آسیا استفاده می‎شود. به طوری که در این منطقه در سال 2013، به طور متوسط روزانه 15.9 میلیون متر مکعب آب توسط این فرایندها شیرین ‌شده ‌است. در کشورهای عربی خلیج فارس، واحدهای عظیم نمک‌زدایی از نوع حرارتی ساخته شده است. برای مثال نیروگاه «الخُبَر» در عربستان سعودی و «ام النار» در امارات، به ترتیب دارای ظرفیت‌های 811 هزار و 394 هزار متر مکعب در روز تولید آب شیرین هستند. مقایسه دو سیستم

شیرین سازی آب عموما با دو روش اسمز معکوس و یا روش‌های تبخیری انجام می‌شود که هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خاص به خود را دارند.

شیرین سازی آب عموما با دو روش اسمز معکوس و یا روش‌های تبخیری انجام می‌شود که هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خاص به خود را دارند.

 

آب شیرین کن غشایی ( اسمز معکوس )

در این روش با استفاده از نیروی محركه فشار و با استفاده از یك پمپ فشار قوی می توان آب را شیرین سازی كرد.

تمامی فرایندهای اسمز معكوس دریایی و آب های لب شور نیازمند استفاده دقیق از سیستم های پیش تصفیه هستند. این نیاز بر اساس كیفیت آب خام ورودی مشخص می شود و می تواند شامل مراحل مختلفی نظیر انعقاد و لخته سازی، كلر زنی، الترافیلتراسیون، فیلترهای شنی و كربنی و فیلتر های میكرونی باشد كه بر اساس نوع آب ورودی و كیفیت آن تمام یا بخشی از روش های ذكر شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از این رو انتخاب روش مناسب جهت پیش تصفیه تأثیر بسیار زیادی بر عملكرد و عمر غشا (ممبرین) خواهد داشت.
استفاده از نرم افزار های مختلف در طراحی بخش های مختلف این سیستم ها امكان دستیابی به بالاترین میزان راندمان را فراهم می‌كند كه توجیه پذیری اقتصادی استفاده از این روش را مشخص می‌کند.

 

فرایندهای حرارتی شیرین‌سازی آب

در این فرآیندها با استفاده از انرژی حرارتی آب شور تبخیر و سپس بخار تولید شده، تقطیر و به آب تقریباً خالص تبدیل می‌شود. با توجه به اینکه در این روش آب مقطر تولید می‌شود در صورت نیاز طی فرایند تصفیه‌ی تکمیلی، به این آب املاحی اضافه می‌شود تا به آب قابل شرب یا آب قابل مصرف در موارد دیگر تبدیل شود.

فرآیندهای حرارتی نسبت به فرآیندهای غشایی انرژی حرارتی بیشتری نیاز دارند اما برق کمتری مصرف می‌کنند. منبع این حرارت، بخار آبی است که می‎تواند مستقیماً توسط سوزاندن سوخت یا با استفاده از حرارت مازاد نیروگاه‎های برق تولید شود.

یکی از مزایای آب شیرین‌کن‌های حرارتی این است که می‌توان با تأسیس این واحدها در کنار نیروگاه‌های برق، از حرارت تلف شده در نیروگاه‌ها برای تبخیر آب استفاده کرد که به آن واحد تولید هم‌زمان برق و آب گفته می‌شود. در این صورت با توجه به عدم نیاز به انرژی حرارتی جدید،بازده حرارتی افزایش و هزینه‎های نمک‎زدایی بسیار کاهش می‌یابد.

در کشور ما با توجه به وجود نیروگاه‌های متعدد برق در نزدیکی سواحل جنوبی، امکان احداث واحدهای تولید هم‎زمان برق و آب وجود دارد.

از روش‎های حرارتی نمک‎زدایی آب دریا، به فراوانی در منطقه‎ی غرب آسیا استفاده می‎شود. به طوری که در این منطقه در سال ۲۰۱۳، به طور متوسط روزانه ۱۵٫۹ میلیون متر مکعب آب توسط این فرایندها شیرین ‌شده ‌است. در کشورهای عربی خلیج فارس، واحدهای عظیم نمک‌زدایی از نوع حرارتی ساخته شده است. برای مثال نیروگاه «الخُبَر» در عربستان سعودی و «ام النار» در امارات، به ترتیب دارای ظرفیت‌های ۸۱۱ هزار و ۳۹۴ هزار متر مکعب در روز تولید آب شیرین هستند.

 

مقایسه دو سیستم

هر دو سیستم ، عمل حذف نمک ها و سایر مواد جامد از آب دریا را به خوبی انجام می دهند.انتخاب سیستم حرارتی یا غشایی بر اساس مکان های مختلف و نوع کاربری و احتیاجات به خصوص صورت می گیرد که برخی از آن ها به شرح زیر است.

۱٫ نوع انرژی و موجودیت آن روش‌های تبخیری روش تقطیر

چون انرژی ، عامل مهمی در اقتصاد آب شیرین کن هاست ، ارزیابی گزینه انرژی به طور کامل ضروری است.با توجه به هزینه کم انرژی الکتریکی ، روش های RO(Reverse Osmosis) و بعضی اوقات روشMVC (متراکم سازی مکانیکی بخار آب) توصیه می شود. اگر مقادیر فراوان بخار با حرارت اضافی و با هزینه پایین در دسترس باشد ، در آن صورت استفاده از روش هایMSF (تبخیر ناگهانی چند مرحله ای)یا MED (روش تقطیر چند مرحله ای) در اولویت قرارا می گیرد.

۲٫ اندازه واحد آب شیرین کن

در واحد های با اندازه کوچک ، روش های RO و MVC کاهش یافته و در سیستم های RO،MSF یا MED تغییر می یابد.

۳٫ کیفیت آب اولیه (خام)

در صورت کیفیت پایین آب اولیه (خام) ، فرایند تبخیری ترجیح دارد ، زیرا احتیاج به فرایند پیش تصفیه درباره فرایند های MED ،MSF و MVC بسیار کمتر از آن درباره سیستم RO است.

۴٫ سادگی بهره برداری

سیستم های MSF به نگهداری و تعمیرات کمتری نیاز دارند. نیاز های بهره برداری و نگهداری در باره سیستم های MED کمی بیش از سیستم MSF است.پیچیدگی سیستم RO معمولا مربوط به احتیاجات پیش تصفیه است. اگر چه بهره برداری MVC نسبتا ساده است ، اما کمپرسور های موجود در این سیستم به میزان نگهداری و تعمیرات زیادی نیاز دارند.

۵٫ کیفیت محصول آب تولید شده

اگرچه سیستم های آب شیرین کن به منظور دستیابی به فراورده آب با کیفیت مطلوب و در حد نیاز طراحی می شوند ، اغلب سیستم های تبخیری از فرایند تقطیر استفاده می کنند که در آن محصول آب تولید شده دارای کیفیت بالا و نیز TDS آن کمتر از ۲۵ میلی گرم در لیتر است، در حالیکه سیستم های RO برای دستیابی به یک کیفیت مشابه نیاز به دو یا چند مرحله دارند.

۶٫ مقدار آب ورودی

سیستم های RO و MVC نسبت به سیستم های MSF و MED ، نیاز به مفادیر آب ورودی کمتری دارند و علت این امر عدم نیاز آن ها به آب سرد است.

۷٫ هزینه سرمایه گذاری

هزینه های سرمایه گذاری سیستم RO کمتر از فرایند های تبخیری است.

 

اخبار مرتبط

نظرات

مصاحبه های اختصاصی ویکی پی جی