فرایند آب شیرین کردن( نمک زدایی) عبارت از خارج کردن جامدات محلول است. چگونگی انتخاب بهترین روش شیرین کردن آب، که برای منبع آب استفاده می شود، به مقدار و نوع نمک های موجود در آن بستگی دارد.
چرخه هیدرولوژی یک فرایند طبیعی آب شیرین کن است که هنگام تبخیر آب از سطح اقیانوس ها و دریاها، اتفاق می افتد. هنگام تبخیر آب، جامدات محلول باقی می مانند و آب خالص تبخیر شده، به ابرها می پیوندد. سرانجام هنگامی که رطوبت به اندازه کافی انباشته شد و توده ابر نیز به قدر کفایت سرد شد، بخار آب متراکم شده و به صورت قطرات باران یا دانه های برف، به زمین بر می گردد که به صورت فرایندی پایان ناپذیر تکرار می شود.
بارانی که مستقیماً روی دریا به سرعت با آب شور مخلوط می شود. آن قسمت از آبی که روی زمین می ریزد، به طرف رودخانه یا دریاچه زه کش شده و سرانجام به دریا بر می گردد. مقداری از بارندگی با نفوذ به زمین، در خاک و سنگ ها جریان می یابد، مواد معدنی و سایر مواد در آن حل شده و بر میزان نمک ان افزوده می گردد.
ارسطو در قرن چهارم پیش از میلاد فرایند را به عنوان روشی برای شیرین کردن (نمک زدایی) آب دریا معرفی کرد و مدارکی نیز درباره کاربرد این روش به وسیله دریانوردان در حدود سال 200 بعد از میلاد وجود دارد. دریانوردان گزارش کرده اند که آب دریا را می جوشاندند و آب شیرین به دست آمده را در یک اسفنج به عنوان آب شرب جمع آوری می کردند.
در طی سال های 1940 واحد های تقطیر در کشتی های اقیانوس پیما و نیز برای تامین آب شیرین یگان های نظامی در مناطق جنگی دور افتاده استفاده می شده است.
دوره جدید اب شیرین کن (نمک زدایی) از سال های 1950 با توسعه فرایند تبخیر ناگهانی چند مرحله ای (MSF) مطرح شد. تا سال 1960، سیستم هایی با ظرفیت تولید 4500 متر مکعب در روز آب مقطر در کویت و کاراییب نصب شده بود.
توسعه فناوری تقطیر ادامه یافت، تا در اوایل دهه 1960 شکل جدیدی از فرایند تقطیر تحت عنوان فرایند تقطیر چند مرحله ای (MED) معرفی شد، اما تا اوایل دهه 1990 این روش به طور گسترده پذیرفته نشده بود.
تا اوایل دهه 1970، فرایند جدید آب شیرین کن (نمک زدایی) مورد توجه قرار گرفت و آن استفاده از غشتهای نیمه تراوا به منظور شیرین کردن (نمک زدایی) آب بود. این فرایند، تحت عنوان اسمز معکوس شناخته شد و دارای فواید بالقوه فراوانی در مقایسه با تقطیر بود.
در حال حاضر بسیاری از کشورهای با آب و هوای خشک، بر شیرین سازی آب دریا به عنوان منابع اصلی آب شیرین تکیه می کنند.
کاربرد آب شیرین کن
اغلب مردم عبارت (آب شیرین کن) را تن ها برای شیرین سازی آب دریا به کار
می برند و با کاربرد آن، درباره خارج کردن مواد معدنی از آب زیرزمینی به منظور تصفیه و پالایش آب تحت تحلیل اقتصادی برای مصارف آشامیدنی یا صنعتی و نیز احیا و استفاده مجدد از فاضلاب خانگی آشنایی ندارند.
علمی و نیز اقتصادی بودن شیرین سازی آب، به طور مستقیم به غلظت جامدات محلول و دسترسی به گزینه های دیگر تامین اب بستگی دارد. به طوری که با افزایش غلظت نمک هزینه واحد آب شیرین کن نیز افزایش می یابد. بنابراین بررسی تمام روشهای تامین آب به منظور به حداقل رساندن هزینه ها بسیار مهم است.
شکل1 - مفهوم شیری سازی آب
دامنه تغییرات کل جامدات محلول (TDS) در آب دریاها از 35100 میلی گرم درلیتر درحالت استاندارد تا بیش از 46000 میلی گرم درلیتر در خلیج فارس است. به منظور تولید آب قابل استفاده برای مصرف بشر باید بیش از 5/98 درصد از این نمک ها خارج شوند.
تمام فرایندهای اب شیرین کن شامل دونوع آب خروجی است : یکی جریان اب شیرین تولیدی که در اصل همان آب تصفیه شدهخ می باشد و دیگر جریان پساب غلیظ شده آب نمک می باشد که شامل آب به همراه نمک خارج شده از اب تولید شده است.
اسمز معکوس
در طی سال های 1950 و اوایل دهه 1960، پدیده اسمز معکوس به عنوان روشی علمی، برای اب شیرین کن توسعه یافت، به طوری که در سال 1965 اولین سیستم RO شهری در کالینگای کالیفرنیا، نصب شد.
سیستم های RO در حال حاضر بیش از 50 درصد ظرفیت اب شیرین کن های دنیا را تحت پوشش قرار داده اند.
فهرست مندرجات:
روش تقطیر چند مرحله ای( MED) 15
تبخیر ناگهانی چند مرحله ای (MSF) 18
متراکم سازی مکانیکی بخار آب(MVC) 20
شامل 25 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود تحقیق مبانی روشهای شیرین سازی آب دریا