روش هاي مختلفي براي آب شيرين كن

تأمين آب شيرين براي آشاميدن و ساير مصارف خانگي هميشه مسئله مهمي در سراسر جهان بوده است.فاضلاب بهداشتي برخي از مناطق خشك و مناطق دور افتاده با كمبود آب فيزيكي و اقتصادي روبرو هستند و تحت تأثير مشكلات مربوط به كمبود آب قرار گرفته اند. در اين ميان خاورميانه ، مناطق مركزي آفريقا و برخي مناطق در آمريكا و استراليا وجود دارد. فاضلاب صنعتي براي چنين مكان هايي ، تأمين آب شيرين به يك چالش تبديل مي شود و در بسياري از موارد گزينه هاي زيادي پيش رو نمي گذارد. از بين بردن نمك زدايي آب دريا يكي از عملي ترين موارد است. فناوري هاي نمك زدايي نه تنها براي رساندن آب شيرين بلكه براي تصفيه و تصفيه فاضلاب نيز مورد استفاده قرار مي گيرند (Nicolaisen، 2003، Rautenbachand Linn1996، Scrivani، et al. 2007، Egozyand Korngold1982) . روش هاي مختلفي براي آب شيرين كن وجود دارد و هر كدام مزايا و معايب خود را دارند. روشهاي قديمي نمكزدايي آب بيشتر بر اساس تبخير و تقطير آب دريا بود تا در طول سفرهاي طولاني آب تازه به خدمه كشتي ها برسد. اسمزمعكوس اين روش ها قرن هاست كه مورد استفاده قرار مي گيرد و متناسب با متن مدرن زندگي توسعه يافته است. تقطير با چند اثر (MED) هنوز هم يك روش محبوب نمك زدايي است كه در آن آب دريا با بخار داغ در مراحل مختلف گرم مي شود. اگرچه به نظر مي رسيد كه تقطير كارآمد و ساده است ، اما روش هاي بيشتري براي نمك زدايي همراه با پيشرفت هاي اخير در فناوري ابداع شده است.لوله كاروگيت  امروزه گياهان نمك زدايي در سراسر دنيا از روش هاي مختلفي براي رساندن آب شيرين استفاده مي كنند. فلش آب دريا در بخار داغ (چند مرحله اي چشمك زن MSF) ، جدا كردن ذرات محلول از بلورهاي يخ (نمك زدايي توسط انجماد) و استفاده از برق براي انجام الكترو دياليز (ED) از محبوب ترين ها هستند. با اين حال ، يك فناوري اخيراً اختراع شده و توسعه يافته در حال يافتن نقش چشمگير خود در صنعت نمك زدايي است. اسمز معكوس (RO) ، كه براساس ويژگي خاص نفوذ پذيري غشا استوار است ، اكنون به عنوان نويدبخش ترين روش براي نمك زدايي آب در نظر گرفته شده است. طي چند دهه گذشته ، روش هاي نمك زدايي مبتني بر غشا membrane نقشي اساسي در صنعت نمك زدايي داشته اند. در ميان همه ، اسمز معكوس يكي از موفق ترين روش ها به دليل پيشرفت هاي اخير در فناوري غشا است. R از ويژگي عبور انتخابي غشاي نيمه تراوا استفاده مي كند.مخازن اسيد يك غشا semi نيمه نفوذ پذير تنها باعث عبور مولكول هاي آب مي شود در حالي كه مولكول هاي نمك توسط غشا متوقف مي شوند. اين ويژگي با فشار دادن آب شور از طرف ديگر به دريافت آب شيرين در يك طرف غشا كمك مي كند.از زمان معرفي نمك زدايي اسمز معكوس و حتي قبل از آن ، فناوري غشا به طور مداوم در حال توسعه است (Riley et al. 1966، Lonsdale 1982، Glater 1998). غشاي هر نسل از بازده بالاتر و عملكرد بهتري نسبت به نسل قبل برخوردار بودند. با استفاده از غشاهاي تجاري موجود ، شيرين سازي آب با اسمز معكوس ديگر مانند گذشته و در دهه 70 و 80 فرآيندي گران و مصرف كننده نيست. بسياري از گياهان اسمز معكوس در مقياس هاي مختلف شروع به توليد آب شيرين با طيف وسيعي از كاربرد در سراسر كره زمين كردند. امروزه ، اسمز معكوس بخش عمده اي از كل آب شيرين كن شيرين شده جهان را فراهم مي كند. تقريباً 7 درصد از گياهان شيرين كن جهان از اسمز معكوس به عنوان روش اصلي استفاده مي كنند. از همه اين ها ، خاورميانه بيشترين تعداد دستگاه هاي آب شيرين كن اسمز معكوس را دارد و پس از آن ايالات متحده آمريكا ، شمال آفريقا و اروپا قرار دارند. اسمز معكوس نيز مطلوب ترين روش شيرين سازي در استراليا است. فن آوري هاي اخير مانند "بازيابي انرژي" كه فشار زيادي از آب نمك رد مي كند و دوباره از آن استفاده مي كند ، كارايي فرآيند نمك زدايي اسمز معكوس را به شدت افزايش داده است (Geisler و همكاران 1998 ، Geisler و همكاران 1999). اين اختراع قابل توجه سطح مصرف انرژي را براي فرآيند RO تقريباً به نصف و زير بسياري از روشهاي ديگر نمك زدايي كاهش داد. امروزه ، بيش از 90٪ از كارخانه هاي آب شيرين كن جديد در حال ساخت از روش اسمز معكوس استفاده مي كنند. با اين حال ، فرآيند اسمز معكوس هنوز مقدار قابل توجهي انرژي الكتريكي مصرف مي كند. به عنوان مثال ، يك دستگاه كوچك معمولي RO براي نمك زدايي آب دريا و توليد يك متر مكعب آب شيرين به 8-10 كيلووات ساعت انرژي الكتريكي نياز دارد. اين در حالي است كه در مقايسه با مصرف انرژي براي يك كارخانه آب شيرين كن در مقياس صنعتي كه حدود 2.5 كيلووات ساعت در هر متر مكعب آب شيرين است ، اين ميزان بسيار بالا است. اگرچه پيشرفت بسيار خوبي در كاهش انرژي مورد نياز است ، اما هنوز مشكل به طور كامل حل نشده است. يادآوري اين واقعيت كه فرآيند آب شيرين كن بيشتر در مكانهاي دوردست كه برق به طور مناسب در دسترس نيست يا در مناطق گرم و خشك با بحران شديد آب شيرين مورد نياز است ، باعث مي شود كه گزينه هاي كاهش مصرف انرژي R از اهميت بيشتري برخوردار باشد.