سمینار دانشجویی مقطع کارشناسی- آبیاری عمومی
نمک زدائی
اشاره به هریک ازچندفرآیندی است که مقداری نمک وسایرموادمعدنی رااز آب شورجدامیکندهمچنین به طورکلی منظورازنمک زدایی حذف نمک هاوموادمعدنی همانندنمک زدایی خاک است.
آب شورجهت تولیدآب شیرینی که برای مصرف انسان یاآبیاری مناسب است نمک زدایی میشود.یک محصول جانبی بالقوه ازنمک زدایی نمک است.نمک زدایی درکشتی های بزرگ وزیردریایی مورداستفاده قرارمیگیرد.بیشترسرمایه گذاری های اخیردرنمک زدایی برتوسعه ی راه های مقرون به صرفه تامین آب شیرین برای استفاده انسان متمرکزشده است.درکناربازیافت آب ازفاضلاب یکی ازچندین منابع تامین آب مستقل ازبارش است.
درمقیاس بزرگ نمک زدایی به طورمعمول استفاده ازمقدارزیادی انرژی زیرساخت های اختصاصی وگران قیمت انجام میشودکه آن راازآب تازه بدست آمده ازمنابع معمول مانندرودخانه هایاآب های زیرزمینی گرانترمیسازد.
نمک زدایی بویژه مناسب کشورهایی ماننداسترالیاست که به طورسنتی برروی جمع آوری بارش پشت سدهابرای تامین منابع آب اشامیدنی خوداتکامیکند.به گفته انجمن بین المللی نمک زدایی درسال2009ّّّ،14451واحدنمک زدایی درسراسرجهان درحال بهره برداری بوده که 5 9/9میلیون مترمکعب درروزتولیدمیکرده اندباافزایش تولیدسالیانه برابر3/12درصدتولیددرسال2010برابر68میلیون مترمکعب بوده وانتظارمیرودکه تاسال2020به120میلیون مترمکعب برسد.40میلیون مترمکعب درخاورمیانه برنامه ریزی شده است.بزرگترین کارخانه آب شیرین کن درجهان کارخانه نمک زدایی جبل علی فاز2درامارات متحده عربی است.
جایگزین هایی برای نمک زدایی
یک جایگزین پیشنهادی برای نمک زدایی درجنوب غربی آمریکاواردات عمده آب ازمناطق غنی ازاب باتبدیل نفتکش های بسیاربزرگ به حامل آب یاازطریق خطوط لوله است.
جایگزین های بدون آلودگی
دربرخی ازروش های نمک زدایی بویژه درترکیب بابرکه تبخیرودستگاه خورشیدی(آب شیرین کن خورشیدی)آب شورخارج نمیشودآن هانه ازموادشیمیایی درفرآیندهای خوداستفاده میکنندونه ازسوخت های فسیلی دراین روش هاباغشایادیگرقطعات حساس ماننداجزایی که شامل فلزات سنگین است کارنمیکنندبنابراین پسماندسمی بجانمی ماندونگهداری نیزپرهزینه نیست.یک روش جدیدسیستم زیست سازه ای یک پارچه است.که ماننددستگاه خورشیدی میباشدامادرمقیاس حوضچه تبخیرصنعتی میتوان این روش رانمک زدایی کامل درنظرگرفت بدلیل اینکه کل مقدارآب شورورودی را به آب مقطرتبدیل میکند.یکی ازمزایای منحصربه فرداین نوع ازآب شیرین کن بامنبع انرژی خورشیدی امکان بهره برداری دورازساحل است.ازدیگرمزایای این روش باتوجه به استاندارداین است که واحدآب شیرین کن هواراآلوده نمیکندوخروجی آب خنک کننده نیروگاه نیزهیچ افزایش دمایی درآب ایجادنمیکندتازندگی آبزیان رادرمعرض خطرقراردهد.
یک مزیت مهم دیگرتولیدنمک دریابرای مصارف غیرصنعتی است.درحال حاضر50%ازتولیدنمک دریادرجهان هنوزمتکی به سوخت های فسیلی است.
ساده ترین روش تبدیل آب شوربه آب شیرین
دراین شیوه نمک زدایی امکان تولیدآب آشامیدنی یاآب موردنیازبرای آبیاری محصولات کشاورزی راباهزینه بسیارپایین فراهم میکند.
درروش های نمک زدایی متداول ازیک غشای خاص به عنوان فیلترنمک استفاده میشودامادراین روش جدیدیک تراشه کوچک باایجادیک فرآیندالکتروشیمیایی شوری آب راازبین میبرددراین فرآیندکه درون یک محفظه پلاستیکی متصل به تراشه انجام میشود.هنگام عبورآب ازمحفظه بخشی ازیونهای کلریدآب شورتوسط جریان الکتریکی ازبین میرودوآب شوروشیرین ازطریق دوکانال مجزاازمحفظه خارج میشوند.کارایی این تراشه به حدی بالاست که تنهابااستفاده ازتوان یک باطری کوچک میتوان آن رابکارانداخت.
چگونگی انجام نمک زدایی
مقداربیشتری آب شیرین بااستفاده از مقدارکمتری انرژی تولید میشود.ابتداآب دریابه درون یک استخرکم عمق وباکف سیاه رنگ ریخته میشود.سیاه بودن کف استخرموجب میشود تاحجم بیشتری گرما ازخورشید جذب وبه اب موجود دراستخر منتقل شودومیزان غلظت نمک موجوددراب دریااز 3/5%اولیه(حالت طبیعی)به بیش از20%افزایش میابد بدون اینکه هیچ گونه برق یاهرانرژی دیگری غیراز انرژی رایگان خورشیدی برای تبخیر آب شوراستفاده شود.درمرحله بعد این آب به سمت محوطه ویژه ای که حاوی آب تصفیه نشده دریا است هدایت وازانجا به سمت واحد نمک زدایی منتقل میشود.آنچه که آسپارو وزوشی(پژوهشگران دانشگاه سیمون فراسو در ونگوو)یک نوع مدار الکتریکی طبیعی است که درآن به جای اینکه جریان الکتریکی به وسیله الکترونها حمل شودازاتم های بارداری به نام یون برای جابجایی جریان الکتریکی استفاده شده است که درنتیجه فعل وانفعالات شیمیایی بین آبهایی با درجه غلظت متفاوت نمک به وجود امدند.نمک از دو یون تشکیل شده است:یکی یون دارای بار مثبت به نام سدیم ودیگری یون دارای بار منفی یعنی کلرید این دو یون دردوجهت مخالف هم درمدار حرکت میکنند ودرزمان مخلوط شدن چهار جریان آب وارد شده از چهار استخر مختلف(که دارای درجات متفاوتی از غلظت نمک هستند)به اوج فعالیت وفعل وانفعال شیمیایی خود میرسند.
این چهارجریان درمحلی به نام پل های یونی که ازجنس پلی آستیون است باهم تلاقی میکنند.پلی آستیون دارای خاصیت جداسازی یون های مثبت ومنفی است به این صورت که فقط یکی از دو یون سدیم یا کلرید میتواند ازآن عبور کند دراین زمان یک واکنش کاملا طبیعی دیگرنیز بین جریانهای مختلف آب ورودی به این محوطه روی میدهد وآن انتقال نمک از آبهای پرنمک تر به سمت آبهای کم نمک تر است.این واکنش طبیعی به واسطه تفکیک شدن یون های سدیم وکلرید درمنطقه پلهای یونی تقویت شده ودرنهایت آب شیرین وبدون نمکی در بخشی از مدار به دست می اید که میتوان ان را بهسمت بخش بسته بندی یا لوله های مخصوص انتقال یا تصفیه آب(بخش میکروب زدایی)هدایت کرد.
روش خانگی نمک زدایی آب شور
1-یک قابلمه راروی اجاق بگذاریدودرست درمرکزان یک لیوان خالی قراردهید
2-به آرامی مقداری آب شوردرون قابلمه بریزید(قابلمه رازیادی پرنکنیدتنهاکافی است تاقبل ازدهانه لیوان آب بریزیدومطمئن شویدکه هنگام جوشیدن آب شوربه درون لیوان نمیریزد)
3- درقابلمه رابه صورت پشت ورو روی قابلمه قراردهیدبه طوریکه درقابلمه درست روبروی دهانه لیوان قراربگیرد.
4-زیراجاق راروشن کنیدتاآب به آرامی بجوشداگرآب حاصل ازجوشش زیادی قل بزندممکن است آب شوربه درون لیوان بریزد.
5-بخارآب پس ازبرخوردبادرب قابلمه به صورت قطرات خالص آب به سمت لیوان هدایت میشودهمینطور که آب میجوشدتولیدبخارمیکندواین بخارآب بابرخوردبه درب قابلمه دوباره به صورت قطره های کوچک آب در می آید که دقیقا به داخل لیوان هدایت می شود همانطور که می دانید آب می جوشد ناخالصیها را جا می گذارد و به بخار خالص آب تبدیل می شود این مرحله تقریبا بیست دقیقه یا بیشتر زمان می برد.
دانلود فایل پاورپوینت
