محدودیت آب شیرین در جهان و افزایش جمعیت از یک‌سو و آلودگی منابع سطحی و زیرزمینی از سوی دیگر نگرانی عمده‌ای را برای دست‌اندر کاران بخش آب به‌وجود آورده است. با توجه به این‌که در آینده موقعیت منابع آب بسیار در خطر است، باید برای مقابله با کمبود آب راه‌ کارهای اساسی را پیش‌بینی نمود.
خوشبختانه کسانی‌که در کنار دریا زندگی می‌کنند حداقل بر این باور هستند که می‌توان آب‌شور را تصفیه و از آن استفاده کرد ولی کسانی‌که از آب شور هم دور می‌باشند باید بیشتر از ساحل‌نشینان منتظر عواقب ناشی از کمبود آب باشند.
صحبت از شیرین کردن آب شور سال‌های سال است که نظر کارشناسان و متخصصین را به خود جلب کرده است، ولی تا امروز این حرکت به‌سختی و با هزینه‌های بسیار هنگفتی انجام شده است که برای کشورهائی که تاکنون با بحران مواجه نشده‌اند، مقرون به‌ صرفه نبوده و در این راه کمتر تلاش کرده‌اند.
گفتگو با مدیر عامل شرکت فن نیرو و در یک فضای کاملاً حرفه‌ای صورت گرفت: این حرفه‌ای بودن یکی از لحاظ قدمت این شرکت در بحث فرآیند آب شیرین‌کنی بود و دیگری از بعد اشراف مدیر عامل این شرکت به فرآیند آب شیرین‌کن شرکت فن نیرو و اولین شرکت دارنده دانش فنی طراحی و ساخت آب شیرین‌کن در ایران است که از سال ۱۳۷۳ فعالیت خود را آغاز نموده است به‌همین منظور با مهندس جهانگیر عسگری گفتگوئی ترتیب داده‌ایم که با هم می‌خوانیم.
● لطفاً در ابتدا ضمن ارائه تعریفی از آب شیرین کن‌ها، فرآیند آن را توضیح دهید؟
دستگاه آب شیرین‌کن به‌منظور انجام فرآیند آب شیرین‌کن (نمک‌زدائی) طراحی و ساخته می‌شود. فرآیند آب ‌شیرین‌کن فرآیندی است که به‌منظور خالص‌سازی آب دریا برای مصارف آشامیدنی و صنعتی به‌کار می‌رود و منجر به تصفیه آب‌شور و خارج شدن نمک و املاح از آن می‌گردد. به این فرآیند همچنین نمک‌زدائی نیز گفته می‌شود. این فرآیند می‌تواند به‌طرف مختلفی صورت گیرد، اما نتایج حاصل از همگی آنان این است که آب‌شور و بدمزه و یا آب دریا تبدیل به آب خالص می‌گردد که در مصارف خانگی و عملیات ضدعفونی سازی آب مورد استفاده قرار گیرد. این شیوه یعنی شیرین‌سازی آب دریا سریعاً تبدیل به یک منبع عظیم تولید آب آشامیدنی در بسیاری از مناطق جهان گردیده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فناوري‌های شیرین سازی آب دریا را مي‌توان به دو گروه كلي تبخیری و فیلتری تقسیم نمود. البته مي‌توان اين فناوري‌ها را بر مبناي محل تأمين انرژي مورد نياز به گروه‌هاي بيشتري تقسيم کرد.

فناوري‌هاي تبخیری به كمك انرژي حاصل از بخار توليدشده ر واحد بویلر، آب مقطر توليد مي‌شود و در مراحل بعد نيز املاح موردنياز آب به آن اضافه مي‌شود. در فرايندهاي فيلتري جريان آب به كمك پمپ از ميان فيلترهاي ويژة عبور مي‌كند تا املاح زائد همراه آب گرفته شود و در نهايت با تنظيم املاح ، آب آشاميدني توليد مي‌گردد. ملاحظه مي‌شود كه اين دو گروه روش به دو منبع انرژي مختلف نياز دارند. آب شيرين‌كن‌هاي تبخيري به انرژي‌هاي فسيلي و واحدهاي فيلتري به انرژي الكتريكي. دقيقاً متناسب با همين موضوع رفتار كشورها در استفاده از اين فناوري تغيير مي‌كند. كشورهايي كه انرژي الكتريكي ارزان‌تر و ساده‌تر تأمين مي‌شود از واحدهاي فيلتري (ايالات متحده) و كشورهايي كه منابع انرژي فسيلي ارزان و فراوان دارند از روش‌هاي تبخيري استفاده مي‌كنند. (اماارت متحده عربي)

تجربه‌هاي موفق بين‌المللي:

بزرگترين واحدهاي شيرين سازي آب دريا نيز متناسب با همين قاعده نصب شده اند. از بزرگترين واحد تبخيري جهان با ظرفيت 450000 مترمكعب در روز در عربستان سعودي نصب شده است و بزرگترين واحد فيلتري جهان با ظرفيت 300000 مترمكعب در روز در سرزمین های اشغالی فلسطین نصب شده.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اگر در فرانسه با استفاده از منابع زیرزمینی و سطحی برای مسئله آب ، راه حل وجود دارد، در بعضی از مناطق کره زمین نظیر ساحل غربی ایالات متحده و اسرائیل که چنین منابعی وجود ندارد، وضع ، متفاوت است. به این دلیل ، در این کشورها ، برای برطرف کردن نیازهای آبی ، آب اقیانوسها پس از نمک‌زدایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین ، در بعضی مناطق ، آب بعضی از چاهها را به‌علت دارا بودن نمک زیاد نمی‌توان مستقیما مورد استفاده قرار داد. برای مثال ، آب چاههای عمیق صحرای آفریقا که از سفره آلبین به عمق 1500 تا 2000 متر استخراج می‌شود، نیمه شور است.

مشکلات تغذیه آبی جمعیتها ممکن است در چند دهه آینده با ازدیاد جمعیت و افزایش نیازها در همه گسترش یابد. برای جلوگیری از کم شدن آب سفره‌ها در بعضی مناطق فرانسه (شمال ، پادوکاها) ، تامین آب کارخانه‌های پُر مصرف و تغذیه آبی جزایری که به‌علت دور بودن نمی‌توانند به‌راحتی از آب تاسیسات خشکی استفاده کنند، راههایی وجود دارد که در این مقاله شرح داده می‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در مسافتي حدود يک هکتار در حاشيه دريا جايي که قايق هاي صيد ميگو کناره گرفته اند با انواع لوله ها و ماشين هاي مکنده آب به ارزش دو ميليون دلار رو به رو هستيم. تگزاس قصد دارد براي جبران کمبود آب آشاميدني آب دريا را براي قابل شرب شدن به آب شيرين تبديل کند. جوئل دل ريو پس از آنکه پيچ يک لوله بزرگ را پيچاند، ليوان پلاستيکي بزرگش را پر از آب کرد و آن را به يکباره نوشيد. او بيان داشت که مزه اين آب با آب هايي که در بازار به فروش مي رسند هيچ فرقي ندارد. او مي گويد: «آب دريا هيچ گاه به پايان نمي رسد و مشکل کم آبي به زودي در اين کشور حل خواهد شد.» اين پروژه 150 ميليون دلاري قصد نمک زدايي از آب دريا و تبديل آن به آب شيرين را در مقياس وسيع تا سال 2010 دارد. نمک زدايي از آب دريا بسيار پر هزينه است زيرا انرژي مورد نياز براي اين کار سر به فلک مي کشد. هزينه فعلي براي تهيه 326 هزار بطري آب شيرين از آب دريا حدود 650 دلار در هر هکتار است. اين رقم در برابر هزينه تصفيه آب چشمه ها معادل 200 دلار بسيار چشمگير است. با اين وجود دولت و سرمايه گذاران خصوصي عزم خود را براي تهيه آب از دريا جزم کرده اند تا براي نقاطي که دسترسي به آب تصفيه شده ندارند اين ماده حيات را تامين کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بازدارنده های رسوب در آب شیرین کن ها

(Scale Inhibitors)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقایسه بین روش های مختلف شیرین سازی آب




اسمز معکوس یا روش های تبخیری؟

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.

1. نوع انرژی و موجودیت آن

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 جند مرحله ای) در اولویت قرارا می گیرد.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سيستم اسمز معکوس قدر به جداسازي 95 تا 98/9درصد کل املاح محلول در آب و حدود 99 درصد کل باکتريها ميباشد و بدين ترتيب آبي خالص ومطمئن را توليد مي کند در فرآيند اسمز معکوس از يک غشاء نيمه تراوا براي جداکردن املاح محلول ، مواد آلي ، باکتريها و ....از آب استفاده مي گردد 

در اين سيستم با استفاده از پمپهاي فشار قوي آب شور پس از عبوراز صافيهاي مختلف به سوي سوراخهاي بسيار ريز موجود در غشاء ( ممبران ) هدايت مي گردد و آب شيرين حاصل شده از محورمرکزي ممبرانها خارج مي شود و آب حاوي ناخالصيها از اطراف غشاء به سوي خارج از ممبران منتقل ميگردد

آب شيرين کن اسمز معکوس نصب شده با ظرافت 5500 متر مکعب در روز در جزيره کيش بزرگترين آب شيرين کن از نوع اسمز معکوس مي باشد که تاکنون در ايران نصب گرديده است

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فناوري‌های شیرین سازی آب دریا را مي‌توان به دو گروه كلي تبخیری و فیلتری تقسیم نمود. البته مي‌توان اين فناوري‌ها را بر مبناي محل تأمين انرژي مورد نياز به گروه‌هاي بيشتري تقسيم کرد. فناوري‌هاي تبخیری به كمك انرژي حاصل از بخار توليدشده ر واحد بویلر، آب مقطر توليد مي‌شود و در مراحل بعد نيز املاح موردنياز آب به آن اضافه مي‌شود. در فرايندهاي فيلتري جريان آب به كمك پمپ از ميان فيلترهاي ويژة عبور مي‌كند تا املاح زائد همراه آب گرفته شود و در نهايت با تنظيم املاح ، آب آشاميدني توليد مي‌گردد. ملاحظه مي‌شود كه اين دو گروه روش به دو منبع انرژي مختلف نياز دارند. آب شيرين‌كن‌هاي تبخيري به انرژي‌هاي فسيلي و واحدهاي فيلتري به انرژي الكتريكي. دقيقاً متناسب با همين موضوع رفتار كشورها در استفاده از اين فناوري تغيير مي‌كند. كشورهايي كه انرژي الكتريكي ارزان‌تر و ساده‌تر تأمين مي‌شود از واحدهاي فيلتري (ايالات متحده) و كشورهايي كه منابع انرژي فسيلي ارزان و فراوان دارند از روش‌هاي تبخيري استفاده مي‌كنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب