تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس، روش های مدرن دفع شورآبه و مکش آب دریا

روش های مدرن دفع شورآبه و مکش آب دریا

روش های مدرن دفع شورآبه و مکش آب دریا
تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس و تولید آب شیرین از دریا به عنوان متداول ترین روش نمک زدایی از آب دریا در سطح جهان شناخته شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است. همزمان با افزایش نیازمندی جهانی برای دسترسی به منابع آب شیرین، ظرفیت تقاضا برای تصفیه و شیرین سازی آب دریا به طور مداوم در حال افزایش است. از طرفی تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس به عنوان اقتصادی ترین روش حال حاضر مورد توجه بوده و اثرات احتمالی زیست محیطی آن نیز در حال بررسی و تحت تحقیق قرار گرفته است. در سال ۲۰۱۲ ظرفیت مجتمع های تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس در سطح بین الملل در حدود ۵ میلیارد متر مکعب در روز بوده است که ۴۵% این ظرفیت در منطقه خاورمیانه واقع گردیده است. آمار نشان می دهد که حداقل ۶۸% مجتمع های در حال تاسیس تصفیه آب دریا از روش اسمز معکوس بهره خواهند برد.

در این سیستم روش مکش آب دریا و دفع شورآبه خروجی سیستم تصفیه آب به دریا مورد بحث بوده است. مکش های نوع Velocity Cap از برخورد آبزیان کاسته و استفاده از توری هایی می تواند به عنوان فیلترهای اولیه جهت جلوگیری از ورودی جانداران کوچک تر به سیستم مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از سیستم های مکش زیر سطحی نیز می تواند از جذب و برخوردهای غیر لازم جلوگیری کند. تجربیات سیستم های تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوسی که تا کنون اجرا شده و مورد بهره برداری قرارگرفته اند نشان داده اند که به راحتی می توان با طراحی مناسب اثرات زیست محیطی بر عملکرد سیستم و برعکس، همزمان با به کارگیری روش های مناسب مکش آب دریا و دفع شورآبه به دریا به سیستمی بهینه دست یافت.

انواع روش های مکش آب دریا برای تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس و اسمز معکوس هیبریدی شامل دسته های زیر می گردد:

Co-located power plant and SWRO intakes
تعداد زیادی از مجتمع های تصفیه آب دریا مکش خود را از پایین دست آب دریای خروجی از نیروگاه های تولید برق تامین می کنند. این امر چندین ویژگی به همراه دارد:

اجتناب از ساخت یک سازه گران قیمت فراساحل و خط لوله برای مکش آب از دریا

عدم نیاز به نگهداری و محافظ از خط لوله مکش و نیاز به تزریق کلر

عدم نیاز به کسب مجوزهای لازم محیط زیستی به دلیل اخذ شدن پیشین آن برای نیروگاه برق بالادستی

گرم تر بودن آب مکش ورودی به خصوص در مناطق سردسیر و کاهش هزینه های مربوط به بهره برداری تصفیه خانه آب دریا به روش اسمز معکوس

امکان دفع شورآبه در فاصله کمی از پایین دست نقطه مکش و رقیق سازی بسیار مناسب شورآبه در این حالت

Stand-alone inshore intake structures
این نوع مکش در تصفیه خانه های آب دریا به روش اسمز معکوس نیازمند بهره مندی از انواع مختلفی از فیلترها برای جلوگیری از ورود جانداران دریایی به سیستم آب شیرین کن می باشند. همان طور که در شکل زیر مشخص است از فیلترهای مکانیکی زیر در این سیستم استفاده می گردد:

Traveling water screens

Rotating drum screens

Fine-mesh traveling screens

Ristroph screens

Dual flow traveling water screen

Offshore velocity-cap intake systems
این سیستم مکش، متداول ترین روش برای مجتمع های آب شرین کن اسمز معکوس آب دریا با ظرفیت های بیش از ۵۰۰۰۰ متر مکعب در روز می باشد. این نوع مکش برای کمینه کردن میزان ورود جانداران به سیستم تصفیه خانه آب دریا طراحی و در ابعاد گوناگون ساخته شده است و سرعت سیال ورودی در بازه بین ۰٫۳ تا ۰٫۹ متر بر ثانیه طراحی شده تا جانداران و آبزیان بتوانند به راحتی از آن فرار کنند. اسا عملکردی آن نیز بر پایه تغییر جهت جریان از جریان افقی به جریان عمودی است.

Diagram showing a velocity-cap intake structure

Offshore passive screen intakes

Hybrid systems
Deep water intake systems
Subsurface intake systems
روش های دیگر نوین جهت مکش و تخلیه مجتمع آب شرین کن در شکل های زیر به خوبی قابل مشاهده می باشند. این روش ها در حال حاضر به عنوان روش های بهینه و مورد تائید نسبت به روش های ارائه شده بالا مطرح می باشند:

Diagram showing well intake system located on the beachConceptual diagram of a slant well intake system

Diagram showing the conceptual design of a horizontal well system

Diagram showing the typical design of a Ranney well or collector

Diagram showing the design of a sea galley intake systemDiagram showing a multiport diffuser system mounted at the end of a discharge pipe

منبع:

Environmental issues in seawater reverse osmosis desalination: Intakes and outfalls