تسمى عملية التحلية أيضًا التحلية ، لأنها مجموعة من العمليات الصناعية التي تتم لإزالة كل أو جزء من الأملاح والمعادن الزائدة عن الماء.
يتم تحلية مياه البحر لاستخدامها في الحياة العملية ، حيث يمكن استخدام هذه المياه في عملية الشرب والزراعة وكذلك في العملية الصناعية ، وقد أصبحت هذه التحلية شائعة في العديد من البلدان مثل ما أدى إلى ندرة المياه.
عملية تحلية المياه
- تتطلب عملية تحلية المياه الكثير من التكنولوجيا التي تستهلك الكثير من الطاقة والمال.
- لأن هذه التقنيات لها آثار ضارة على البيئة ، فإن استخدام الطاقة في تحلية المياه هو أحد المشاكل الرئيسية والعقبات الصعبة التي يجب التغلب عليها.
- إنه أحد الأهداف التي يجري العمل عليها الآن في المراكز العلمية.
- لأن هذه المراكز تبحث عن بدائل تستهلك طاقة أقل وأكثر كفاءة ولا تضر بالبيئة.
- هناك فرق بين التعليمات الخاصة التي يتبناها العالم لتحلية مياه البحر أو معالجة مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار لإعادة استخدامها.
- تقع مختبرات تحلية المياه في (الخليج العربي وليبيا ، ولكن المعامل الخاصة بمعالجة المياه تقع في أجزاء كثيرة من العالم حيث توجد في كل من (الولايات المتحدة الأمريكية ، سنغافورة ، الدول الأوروبية).).
تتم عملية التحلية من خلال 3 خطوات أساسية قبل أن تتم عملية التوزيع والضخ في الشبكة.
- معالجة المياه الأولية.
- عملية ازالة الاملاح من الماء.
- المعالجة النهائية للمياه.
طرق تحلية المياه
تتم التحلية باستخدام الأغشية ، وتسمى أحيانًا طريقة التناضح العكسي ، لأنها تعمل بالكهرباء ، ويمكن أن تتم عملية تحلية المياه باستخدام التبخير الحراري ، وتسمى هذه الطريقة أيضًا بالتقطير ، وإليكم التفاصيل:
أولاً: التحلية باستخدام الأغشية
- تستخدم عملية التحلية هذه غشاء شبه نافذ ، لذلك يسمى هذا الغشاء بغشاء التناضح العكسي ، لأن هذا الغشاء يسمح بمرور المياه العذبة خلاله بضغط منخفض.
- كما أنه لا يسمح بمرور الملح والبكتيريا ، وتتم هذه العملية عن طريق زيادة الضغط على جانب الفيلم المملوء بمياه البحر ، لأن هذا الضغط يبلغ حوالي 70 بار (70 ضغط جوي).
- ينتج هذا الضغط عن طريق مضخات تعمل بالكهرباء ويمكننا أيضًا استخدام أغشية أخرى لإجراء هذه العملية.
- على سبيل المثال: الرحلان الكهربائي لفرز الأغشية ، ونقوم أيضًا بالبحث والفحص لعدد من أنواع الأغشية الأخرى ، على سبيل المثال: (التناضح الأمامي ، المرشح النانوي ، غشاء التحلية).
- يؤكد الكثير من الأبحاث التي تم إجراؤها أن الأغشية أفضل وأكثر كفاءة ، لذلك من المتوقع أن تتوسع عملية تحلية المياه في العديد من الأماكن خلال الـ 25 عامًا القادمة.
ثانياً: التحلية باستعمال التقطير
- تعتمد عملية التحلية عن طريق التقطير على رفع درجة حرارة الماء المالح إلى درجة الغليان وكذلك على تكوين بخار الماء.
- لأن هذا البخار يتكثف بعد ذلك إلى ماء مقطر ، لأن هذا الماء المقطر خالي من الملح ، لذا فإن هذا الماء المقطر لا طعم له.
- ولكن تتم معالجة هذه المياه بإضافة مواد مضافة بحيث تكون هذه المياه مناسبة لعملية الشرب أو الري ، وتستخدم هذه التقنية عند الحاجة إلى معالجة المياه شبه المالحة للتطبيقات الصناعية والكيميائية والكيميائية.
هناك العديد من أنواع التقطير التي تستخدم في عملية التحلية ومنها:
التقطير الطبيعي
- في هذا التقطير العادي ، سنقوم بغلي الماء المالح في حمام مائي غير مضغوط ، مما سيؤدي إلى ارتفاع بخار الماء في أعلى الخزان والخروج من خلال مسار متصل بالمكثف ، والذي يعمل على تقليل بخار الماء. ، والتي تتحول بعد ذلك إلى قطرات ماء.
- يتجمع في خزان الماء المقطر ، لكن هذه الطريقة تستخدم في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الصغيرة.
تقطير فلاش متعدد المراحل
- هناك حقيقة مفادها أن درجة غليان السوائل تتناسب طرديًا مع الضغط الذي يقع عليها ، لأنه عندما ينخفض الضغط على السائل ، تقل درجة الغليان بشكل كبير.
- لكن في هذه الطريقة بعد تسخين الماء المالح يدخل الغرف المستمرة تحت ضغط منخفض ، ويتضح أن الماء يتحول إلى بخار ماء يتكثف على الأسطح الباردة ، حيث يتجمع ويعالج بكميات من الماء. مناسب للشرب.
- تستخدم هذه الطريقة في محطات تحلية المياه بطاقة إنتاجية كبيرة (30000 متر مكعب ، أي حوالي 8 مليون جالون من المياه يومياً).
خطوات تحلية المياه
- معالجة المياه الأولية:
- في هذه العملية ، تتم إزالة العديد من المواد المتعلقة بالمياه (مثل الأوساخ والبكتيريا). يحدث هذا من خلال عملية معالجة المياه الأولية التقليدية ، أو يمكن أن يحدث من خلال عملية معالجة المياه الأولية الحديثة.
- في هذه العملية نضيف بعض المواد الكيميائية لتسهيل عمليات المعالجة.
- عملية إزالة الملح:
- في هذه العملية ، تتم إزالة الأملاح القابلة للذوبان في الماء مع الفيروسات والمواد الأخرى ، مثل: (المواد الكيميائية ، المواد العضوية المنقولة ، المواد القابلة للذوبان في الماء).
- تتم عملية إزالة الملح عن طريق استخدام الأغشية أو باستخدام التقطير.
- المعالجة النهائية للمياه:
- تضيف عملية معالجة المياه النهائية هذه بعض الأملاح والمواد الأخرى حتى يصبح الماء صالحًا للاستخدام البشري.
- تحدث هذه العملية عندما يكون الغرض منها فقط هو تلبية احتياجات المرافق المتعلقة بالاستهلاك البشري المباشر على وجه التحديد ، مثل: (الشرب ، الاستخدام المنزلي ، أو الاستخدام في العملية الزراعية).
- في هذه الخطوة لا نضيف الملح دائمًا ولكن يمكن إضافته عندما يكون الغرض منه استخدام هذه المياه في كل من (التطبيقات الصناعية ، الأدوية) ، لأنها لا تؤثر سلباً على جودة المنتج.
ما هي مجالات البحث والتطوير؟
أولاً: العمل على إيجاد بدائل للطرق الحالية لعملية التحلية
- يحدث ذلك من خلال البحث عن أغشية جديدة أفضل من الأغشية الموجودة لاستخدامها في عملية فصل الأملاح واختيار العوامل الكيميائية والتشغيلية المناسبة.
ثانيًا: البحث عن بدائل للإضافات الكيماوية
ثالثًا: البحث عن بدائل للطاقة المستخدمة في عملية التحلية
في هذا المقال ، أوضحت ماهية عملية التحلية ، حيث أوضحت طرق تنفيذ هذه العملية ، والخطوات التي يتم اتخاذها لإنجاح هذه العملية.