پیش درآمد

آب از دیرباز دغدغه کل بشریت بوده است. چه زمانی که بشر نخستین بدنبال آب برای بقا در نقل مکان مداوم بود و بعد با رسیدن به نقاط خوش آب و هوا و غنی از آب از کوچ نشینی به یکجانشینی و کشاورزی روی آورد و چه زمانی که اب نقشی حیاتی در صنعت، پیشرفت و توسعه ایفا نموده و اکنون که به یحرانی جهانی بدل گشته و مناسبات ژئوپلتیک مناطق مختلف در جهان بر محور اب در حال تغییر است.

مسعود میرشکار یکی از کارشناسانی است که مدت زمان مفیدی را در بحث آب تجربه کسب نموده و تحلیلگری در حوزه صنعت آب محسوب می شود.

مسعود علاوه بر موضوع مدیریت پروژه در صنعت به موضوعات زیرساخت و بالادستی انرژی محصوصا انرژی های تجدیپذیر مانند آب نیز علاقمند است و همچنان موضوع آب را تعقیب می نماید. وی سعی نموده است در سلسله مطالب تخصصی موضوع آب را به چالش بکشد. لطفا با ما همراه باشید.

مقدمه ای بر آب

همانطور که جمعیت جهان در طول قرن بیستم رو به فزونی گذاشته است در دهه های اخیر منابع آب تجدیدپذیر نیز با خطر مواجه شده است.

شاید بتوان گفت بزرگترین خطر در این زمینه شامل حال تقاضا برای آب آشامیدنی باشد. این امر به ویژه در مناطقی که آب و هوای خشک و نیمه خشک مانند استرالیا ، حوزه دریای مدیترانه ، کشور های حوزه خلیج فارس و غیره دارد ، ملموس تر است.

علاوه بر این ، با گسترش سریع صنایع و کشاورزی و خشکسالی های مکرر ناشی از تغییرات آب و هوا بطور فزاینده ای منابع آب شیرین با کمیابی مواجه شده اند.

در دسترس بودن آب شیرین در  m3و سرانه در سال ، از داده های غذا و سازمان کشاورزی و برنامه محیط زیست سازمان ملل (اصلاح شده Rekacewicz, 2008; grida.no/graphicslib/)

با توجه به فراوانی آب دریا (تقریبا ۷۰ درصد از سطح زمین) آب دریا در بسیاری از این منابع تامین آب شیرین به عنوان یک منبع مناسب در نظر گرفته می شود.

آب دریا حاوی مقادیر بالای جامدات محلول (TDS) است. این مواد غلظت هایی بین ۷۰۰۰ تا ۵۰،۰۰۰ میلی گرم در لیتر (یا قطعات در میلیون) را شامل می شوند، سدیم و کلراید تقریباً ۸۶٪ از این مواد را تشکیل می دهند (ElDessouky and Ettouney, 2002; World Bank, 2004) با توجه به چنین سطح بالایی ، نمک زدایی از آب دریا لازم است تا سطح بی خطر آب آشامیدنی قابل دستیابی باشد.

به عنوان مثال ، سازمان جهانی بهداشت بیان می کند که سطح TDS بین ۳۰۰ تا ۶۰۰ میلی گرم در لیتر، خوب تلقی می شود (سازمان بهداشت جهانی ، ۲۰۰۳). علاوه بر این ، آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده (USEPA) اظهار می دارد که TDS 500 میلی گرم در لیتر، سطح ایمن توصیه شده برای آب آشامیدنی قابل شرب است.(water.epa.gov/drink/contaminants/)

بنابراین ، برای تبدیل آب دریا به آب آشامیدنی ، سطح TDS باید به ترتیب کاهش یابد. این می تواند با استفاده از فن آوری های نمک زدایی که به طور سنتی شامل تقطیر چند مرحله ای فلاش (MSF) ، تقطیر چند اثر (MED) و اسمز معکوس آب دریا (SWRO) است ، محقق شود. (بلنینگر و جیرکا ، ۲۰۱۰). پیشرفت های اخیر در نمک زدایی غشای SWRO ، مانند توسعه واحدهای بازیابی فشار ، توزیع این فناوری را در سراسر جهان افزایش داده است (Voutchkov، ۲۰۱۱). این پیشرفت ها ، که در شکل زیر نشان داده شده است ، واحدهای نمک زدایی SWRO را قادر می سازد تا سه نوع آب آشامیدنی که از لحاظ اقتصادی به نسبت روش های نمک زدایی حرارتی به صرفه است، تولید کنند. (Zhu et al., 2008)

شماتیک یک نیروگاه آب شیرین کن اسمز معکوس آب دریا (SWRO)

پیکربندی نشان داده شده در شکل فوق ، باعث کاهش سطح TDS برای تولید آب شیرین قابل شرب می شود. در این روند ، با این حال ، حجم زیادی از آب نمک hypersaline (کنسانتره) نیز تولید شده و متعاقباً به آبهای ساحلی هدایت می شود.

تخریب خط ساحلی به دلیل جمعیت ساحلی و تحولات ، از داده های موسسه منابع جهانی و برنامه محیط زیست سازمان ملل (اصلاح شده Rekacewicz, 2002; grida.no/graphicslib/)

 

نمک زدایی – بررسی اجمالی و سابقه و هدف

نمک زدایی اسمز معکوس آب دریا (SWRO) به عنوان یکی از فناوری های انتخابی برای کاهش مشکلات کمبود آب شیرین پدیدار شده است. از دهه ۱۹۹۰ اسمز معکوس (RO) در بیشتر مناطق خشک و نیمه خشک در سراسر جهان پذیرفته شده است. خشکسالی های مکرر ، تغییرات آب و هوایی و جابجایی های فصلی در سراسر جهان ، علاوه بر رشد جمعیت و تخلیه منابع سنتی آب ، از جمله عوامل بی شماری است که بسیاری از جوامع ساحلی را مجبور کرده است به دنبال منابع قابل اعتماد آب شیرین باشند. همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است ، فراوانی آب دریا (حدود ۹۷٪ از حجم آب روی زمین) آن را به یک منبع تأمین کننده جذاب ، حداقل برای جوامعی که در مجاورت خطوط ساحلی زندگی می کنند ، تبدیل کرده است.

کل آب % آب شیرین % حجم آب (KM۳) منبع آب Water Source
۹۶.۵۳۹ ۱.۳۳۸ × ۱۰۹ اقیانوس ها ، دریاها ، خلیج ها Oceans, seas, bays
۱.۷۳۶۴ ۶۸.۷۰۰ ۲.۴۰۶ × ۱۰۷ یخ قله ها ، یخچال های طبیعی ، برف دائمی Ice caps, glaciers, permanent snow
۰.۷۵۹۸ ۳۰.۰۶۰ ۱.۰۵۳ × ۱۰۷ آب زیر زمینی شیرین Groundwater, fresh
۰.۹۲۷۲ ۱.۲۸۵ × ۱۰۷ آب زیرزمینی شور Groundwater, saline
۰.۰۰۱۲ ۰.۰۴۷ ۱.۶۵۰ × ۱۰۴ رطوبت خاک Soil moisture
۰.۰۲۱۶ ۰.۸۵۷ ۳.۰۰۰ × ۱۰۵ یخ زمینی و یخ زدگی Ground ice and permafrost
۰.۰۰۶۶ ۰.۲۶۰ ۹.۱۰۰ × ۱۰۴ دریاچه ها ، تازه Lakes, fresh
۰.۰۰۶۲ ۸.۵۴۰ × ۱۰۴ دریاچه ها ، شور Lakes, saline
۰.۰۰۰۹ ۰.۰۳۷ ۱.۲۹۰ × ۱۰۴ آب جوی Atmospheric water
۰.۰۰۰۸ ۰.۰۳۰ ۱.۱۴۷ × ۱۰۴ آب باتلاق Swamp water
۰.۰۰۰۲ ۰.۰۰۶ ۲.۱۲۰ × ۱۰۳ رودخانه جاری River flows
۰.۰۰۰۱ ۰.۰۰۳ ۱.۱۲۰ × ۱۰۳ آب بیولوژیکی Biological water
۱۰۰ ۳.۵۰۳ × ۱۰۷ کل آب شیرین Total freshwater
۱۰۰ ۱.۳۸۶ × ۱۰۹ کل ذخایر آب Total water reserves

داده های مربوط به حجم تقریبی منابع آب جهانی (اصلاح شده Shiklomanov, 1993)

با توجه به فراگیر بودن اقیانوس ها و دریاها در سراسر جهان ، و تولید مقیاس صنعتی آب شیرین از طریق نمک زدایی ، آب دریا به یک “منبع” قابل اعتماد تبدیل شده است. به نظر می رسد آب دریا نمک زدایی شده تأمین کننده با دوام آب شیرین با کیفیت بالا می باشد (UNEP ، ۲۰۰۸).

جدا از محتوای غنی از مواد مغذی ، باکتری و ویروس ، آب دریا حاوی غلظت بالایی از مواد جامد محلول (TDS) است. یک ترکیب معمول از آب دریا در جدول زیر نشان داده شده است

مقدار (mg/L) نماد ماده تشکیل دهنده
۱۸,۹۸۰ Cl Chloride
۱۰,۵۶۱ Na+ Sodium
۱,۲۷۲ Mg۲+ Magnesium
۲,۶۴۹ SO۴۲- Sulfate
۴۰۰ Ca۲+ Calcium
۳۸۰ K+ Potassium
۶۵ Br Bromide
۱۴۲ HCO۳ Bicarbonate
۳۴ Other solids
۳۴.۴۸۳ کل مواد جامد محلول Total Dissolved Solids (TDS)

 

در حالی که این یک سطح غلظت معمولی در اکثر اقیانوس ها است ، سطح TDS در اقیانوس ها و دریاهای مختلف متفاوت است. اگرچه غلظت TDS آب دریا نشان داده شده در اینجا بالغ بر ۳۴۴۸۳ میلی گرم در لیتر (یا قطعات در میلیون) است ، اما این سطح به طور قابل توجهی نوسان می کند. این تا حد زیادی به تغییرات فصلی در طول چرخه هیدرولوژیک و مناطق جغرافیایی بستگی دارد.

همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است غلظت TDS آب دریا بین ۷۰۰۰ تا ۴۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر (و گاهی اوقات بیشتر) است.

Concentration (mg/L) Source
۷,۰۰۰ Baltic Sea
۳۵,۰۰۰ Oceans
۳۸,۰۰۰ Closed Seas
۴۱,۰۰۰ Red Sea
۴۵,۰۰۰ Persian Gulf
۲۹,۰۰۰ Aral Sea

منابع آب دریا و غلظت TDS مربوطه آنها ” Seawater sources and their respective TDS concentrations” (World Bank, 2004)

همانطور که در جدول ۲.۴ نشان داده شده است ، آب از نظر دامنه های مختلف غلظت TDS طبقه بندی می شود (بانک جهانی ، ۲۰۰۴). علاوه بر این ، آب آشامیدنی ممکن است با توجه به خواص ارگانولپتیک آن (عمدتا کیفیت طعم) ، به روشی که در جدول ۲.۵ نشان داده شده است ، طبقه بندی شود (سازمان بهداشت جهانی ، ۲۰۰۳). آب با TDS 500 میلی گرم در لیتر خالص در نظر گرفته می شود و به عنوان یک سطح بی خطر برای نوشیدن توصیه می شود (USEPA).

Classification Concentration (mg/L)
Potable water TDS<=1000
Low Salinity Brackish (LSB) water ۱۰۰۰<=TDS<=5000
high Salinity Brackish (HSB) water ۵۰۰۰<=TDS<=15000
Seawater ۷۰۰۰<=TDS<=50000

Water, classified in terms of TDS (World Bank, 2004)

به منظور تبدیل آب دریا به آب آشامیدنی سالم ، سطح TDS باید کاهش یابد. این امر با استفاده از فن آوری های نمک زدایی که به طور سنتی شامل ۱۰ فرآیند حرارتی مانند تقطیر چند اثر (MED) و تقطیر فلش چند مرحله ای (MSF) است ، حاصل می شود.

فن آوری های جدید شامل فرآیندهای غشایی و تبادل یونی مانند نمک زدایی معکوس آب دریا (SWRO) ، الکترودیالیز (ED) و همچنین الکترودایونیزاسیون (EDI) (Lattemann and Höpner, 2008a; Bleninger and Jirka, 2010; desalination.com). برخی از آنها این فرایندها نیز در بعضی موارد با هم ترکیب می شوند و یک نظم مرکب برای دستیابی به نمک زدایی مطلوب و کاهش مصرف انرژی ایجاد می کنند.

Classification Concentration (mg/L)
Excellent TDS<=300
Good ۳۰۰<=TDS<=600
Fair ۶۰۰<=TDS<=900
Poor ۹۰۰<=TDS<=1200
Unacceptable TDS>1200

 Potable water organoleptic properties (World Health Organization, 2003)

نکات برجسته تاریخی

تلاش برای نمک زدایی آب دریا (یا آب شور) و تبدیل آن به آب شیرین قابل آشامیدن برای مدت طولانی بشر را به چالش کشیده است. گزارش های اولیه مربوط به نمک زدایی در باب ۱۵ (سفر خروج) و باب ۲۵ (سفر پیدایش) تورات آمده است ، جایی که موسی درختی را در آب های شور (یا تلخ) ریخت. این منبع تلخ آب را به یک منبع آب آشامیدنی تبدیل کرد و مردم عطش را فرو بستند (Einav، ۲۰۰۲؛ mechon-mamre.org/p/pt/pt0215.htm). گذشته از روایات افسانه ای و مذهبی ، لیستی از برخی نقاط عطف تاریخ و تحولات ۱۱ فرآیند نمک زدایی در جدول ۲.۶ نشان داده شده است (یونسکو ، ۲۰۰۸). در ایالات متحده ، توماس جفرسون یکی از دولتمردان گزارشی را منتشر کرد که به فرآیند تقطیر در سال ۱۷۹۱ پرداخته است. شکل ۲.۱ نسخه ای از متن سند وی را نشان می دهد (memory.loc.gov/ammem؛ جفرسون ، ۱۷۹۱ – بازنشر در ۱۹۴۳ توسط مجله شیمی تحصیلات). همچنین در ایالات متحده ، سیدنی لوب و سرینیواسا سوریراجان ، محققان UCLA ، در مورد توسعه اولین غشا ac استات سلولز نامتقارن برای نمک زدایی در سال ۱۹۶۰ گزارش دادند. این امر تولد نمک زدایی در مقیاس صنعتی SWRO را تسهیل کرد.

کپی از یادداشت های اصلی دست نویس که توصیف یک روش نمک زدایی توسط توماس جفرسون ، ۱۷۹۱ (بایگانی کتابخانه کنگره) است.

واقعه سال
Aristotle ، ارسطو در مورد تقطیر آب دریا می نویسد ۳۲۰ BC
Pliny the Elder تقطیر آب دریا (تراکم) را توصیف می کند ۷۰ AD
Alexander of Aphrodisias تقطیر آب دریا را توصیف می کند ۲۰۰ AD
 Muwafaq Harawi می نویسد که تقطیر روش مناسبی برای تبدیل آب دریا به آب شیرین است ۹۷۵ AD
Nollet پدیده اسمز را در غشای طبیعی کشف می کند ۱۷۴۸
James Cook در سفرهای خود استفاده موفقیت آمیز از عکس های آب دریا را آغاز می کند ۱۷۷۲
Thomas Jefferson “گزارش روش بدست آوردن آب شیرین از نمک” را منتشر کرد ۱۷۹۱
Péclet در مورد multi-effect evaporator بحث می کند ۱۸۲۸
شرکت سوئیسی Escher Wyss دستگاه تقطیر فشرده سازی بخار را در بریتیش کلمبیا ، کانادا نصب می کند ۱۸۴۰
Fick اولین غشا نیترات سلولز مصنوعی را می سازد ۱۸۵۵
Schoenbein اولین پلیمر تجاری مصنوعی را تولید می کند ۱۸۶۹
اولین دستگاه تقطیر آب دریا در کشور مالت نصب می شود ۱۸۸۱
Yaryan فیلم rising film vertical tube evaporators را معرفی می کند ۱۸۸۶
Addison G Waterhouse حق ثبت اختراع ایالات متحده را برای فرآیند تقطیر فلش چند مرحله ای دریافت می کند ۱۹۰۰
Frank Normandy کتابی با عنوان “تقطیر آب دریا” منتشر کرد ۱۹۱۰
شرکت Sartorius غشاها را به صورت تجاری در دسترس قرار می دهد ۱۹۲۷
شرکت نفت کویت اولین اواپراتور کشور را نصب می کند ۱۹۴۶
Hassler اولین مفهوم نمک زدایی توسط غشا (ممبران) را معرفی می کند ۱۹۵۰
Reid  و  Breton نشان می دهند که استات سلولز یک ماده غشایی موثر برای نمک زدایی آب است ۱۹۵۸
Loeb and Sourirajan اولین غشاهای عملی را برای فرآیند نمک زدایی آب از طریق اسمز معکوس (RO) در UCLA تولید می کنند ۱۹۶۰
Londsdale غشاهای نوع کامپوزیت فیلم نازک را ایجاد می کند ۱۹۶۰
Mahon اولین غشاهای مویرگی (الیاف توخالی) را ایجاد کرد ۱۹۶۳
اولین کارخانه تجاری RO در جهان در کوالینگا ، کالیفرنیا ساخته می شود ۱۹۶۵
Cadotte غشا کامپوزیت فیلم نازک را ثبت می کند ۱۹۷۷

جدول زمانی خلاصه ای از برخی نقاط عطف منجر به پیشرفتهای عمده در فرآیندهای مختلف  نمک زدایی را نشان می دهد (modified from UNESCO, 2008)

در قرن بیستم در حالی که مناطق خشک و نیمه خشک به دنبال راه حل هایی برای کمبود آب آشامیدنی هستند ، فناوری های نمک زدایی به سرعت در حال رشد هستند. از سال ۲۰۱۱ ، بیش از ۳۰۰ میلیون نفر در ۱۵۰ کشور روزانه با اعتماد به سیستم های نمک زدایی گذران می کنند. ۱۵۹۸۸ کارخانه آب شیرین کن در سراسر جهان وجود دارد (idadesal.org).این سیستم ها مسئول تولید حدودا ۶۶.۵ * ۱۰۶ مترمکعب در روز هستند که آب دریا شایع ترین منبع این حجم روزانه است (شکل ۲.۲)

ظرفیت نمک زدایی در سراسر جهان (٪).(Modified from desaldata.com)

BW آب شور،PW آب خالص،RW آب رودخانه،SW آب دریا،WW فاضلاب

 

شرح مختصر برخی از فن آوری ها و فرآیندهای نمک زدایی

از چندین فناوری برای تبدیل آب شور به آب آشامیدنی سالم استفاده می شود. رایج ترین فناوری ، اسمز معکوس (RO) است. اسمز معکوس ۶۰ درصد ظرفیت نصب شده را تشکیل می دهد و فلش چند مرحله ای حدود ۲۶ درصد را شامل می شود (شکل ۲.۳)

ظرفیت نمک زدایی در سراسر جهان
(٪).ED: الکترودیالیز ؛ EDI: الکترودیونیزاسیون ؛ MED: تقطیر با چند اثر. MSF: فلش چند مرحله ای ؛ RO: اسمز معکوس (Modified from desaldata.com).

اسمز معکوس

اسمز معکوس (RO) یک فناوری مبتنی بر غشا است. امروزه ، این بخش سریعترین رشد در نمک زدایی در سراسر جهان را شامل می شود. کارخانه های نمک زدایی RO به دلیل پیشرفت های اخیر در فناوری غشا قادرند از نظر اقتصادی بیشتر از سایر روش های نمک زدایی آب آشامیدنی تولید کنند. آب شور یا آب دریا تحت تأثیر یک سر فشار که از فشار اسمزی محلول فراتر می رود ، از غشاهای RO نیمه نفوذ پذیر عبور می کند ، همانطور که در شکل ۲.۴ نشان داده شده است.

بیشتر مواد غشای RO عبارتند از آرامیدها ، پلی آمیدها ، استات سلولز و تری استات. آنها دارای شکل حلزونی (spiral wound) یا پیکربندی فیبر توخالی (hollow fiber) هستند. غشاها به صورت سری در یک مخزن تحت فشار برای فرآیند RO تنظیم می شوند. مخازن تحت فشار که غشاهای RO را در خود جای می دهند معمولاً به طور موازی تنظیم می شوند. آب شور (ورودی) تحت فشار پمپ روی این ممبران ها قرار می گیرند. آب شیرین از غشا عبور کرده و محلول آب نمک باقی می ماند (Heitmann, 1990; El-Dessouky and Ettouney,2002).

پارامترهای مهم در طراحی و بهره برداری از نیروگاه های SWRO ، نسبت بازیابی آب و فشارهای اسمزی هستند. نسبت بازیابی آب Rw به عنوان نسبت جریان تولید آب شیرین به ورودی تعریف می شود.که برای این نسبت، تعداد مخازن تحت فشار و غشاهای مربوطه آنها در کارخانه آب شیرین کن RO پیش بینی می شود.

اکثر کارخانه های نمک زدایی SWRO قادر به دستیابی به نسبت بازیابی آب حدود ۴۰٪ تا ۶۵٪ هستند (Mauguin and Corsin، ۲۰۰۵؛ Voutchkov، ۲۰۱۱). فشار تغذیه (آب ورودی) تقریباً دو تا سه برابر بیشتر از فشار اسمزی است (lenntech.com).

الکترودیالیز

الکترودیالیز (ED) یکی دیگر از فناوری های مبتنی بر غشا با ۱۶ کاربرد محدود صنعتی است. این فرآیند برای حذف یونهای نمک از آب استفاده می شود. یونهای نمک در این فرآیند از طریق غشاهای نفوذ پذیر (نیمه تراوا) منتقل می شوند ، جایی که نیروی محرکه یک میدان الکتریکی است که از طریق این غشاها اعمال می شود (Heitmann, 1990). یک واحد ED معمولی از تعدادی غشای انتخابی آنیونی و کاتیونی انتخابی تشکیل شده است که بین آند (الکترود با بار مثبت) و کاتد (الکترود با بار منفی) قرار می گیرند. بنابراین ، با قرار دادن چندین غشای متناوب در یک ردیف و اجازه دادن به یون های دارای بار مثبت یا منفی ، می توان یونهای نمک را از آب شور جدا کرد. برعکس ، ذراتی که بار الکتریکی ندارند ، حذف نمی شوند. (El-Dessouky and Ettouney, 2002).

الکترودیونیزاسیون

الکترودیونیزاسیون (EDI) تکنولوژی غشایی دیگر است. بعد از انجام فرآیند RO معمولاً برای از بین بردن مواد تشکیل دهنده باقیمانده استفاده می شود. فرایند EDI ترکیبی از فناوری جداسازی غشا و محیط تبادل یونی برای انجام حذف نمک است. یک واحد EDI معمولی دارای اجزای اساسی سیستم یونیزاسیون (حذف یون) است. به روش مشابه فرآیند ED فوق ، محفظه یونیزاسیون از غشاهای تبادل یونی انتخابی آنیونی و کاتیونی انتخاب شده تشکیل شده است. فضاهای بین این غشاها با محیط های فعال الکتریکی (رزین تبادل یونی) پر می شوند. برخلاف سایر فرایندهای تبادل یونی ، جایی که رزین معمولاً با مواد شیمیایی اسیدی و سوز آور تولید می شود ، میدان الکتریکی موجود در EDI در سطح بستر رزین آب را تقسیم می کند و یون های هیدروژن و هیدروکسید تولید می کند. این یونها بدون استفاده از مواد شیمیایی به عنوان عوامل بازسازی مداوم رزین تبادل یونی عمل می کنند. این فرآیند از نظر انرژی و هزینه های عملیاتی ، نسبت به سایر فرایندهای تبادل یونی از مورد اطمینان و صرفه اقتصادی بیشتری برخوردار است (lenntech.com؛ watertechonline.com).

تقطیر چند اثر

تقطیر چند اثر (MED) یک فناوری قدیمی است که در آن فرآیند حذف نمک با هدایت آب دریا به یک سری اتاقها یا effects حاصل می شود. این effects در دماها و فشارهای تدریجی کمتری کار می کنند و بخار حاصل از ایجاد یک effect در effect زیر آن استفاده می شود. در ابتدا ، لوله های مبدل حرارتی گرم می شوند و سپس با پاشیدن آنها با آب دریا سرد می شوند.

با متراکم شدن بخار آب خالص جریان یافته در این لوله ها ، آب دریا پاشیده شده در خارج از لوله ها به دلیل گرمای جذب شده شروع به جوشیدن می کند. بخار حاصل از آب دریا در effect بعدی وارد لوله های مبدل حرارتی می شود. استفاده مجدد از بخار در MED باعث کاهش حجم نمک و کاهش دما می شود و این رویه تا آخرین effect ادامه خواهد داشت (El-Dessouky and Ettouney,2002;Bleninger and Jirka,2010).

فلش چند مرحله ای

فلاش چند مرحله ای (MSF) یکی دیگر از فناوری های حرارتی است که در آن آب دریا تا سطح بخار گرم می شود و به سمت یک سری محفظه ها (مراحل) دما و فشارهای متوالی پایین تر هدایت می شود. در این روش شیرین سازی، آب را گرم کرده و از طریق لوله ها به مخازنی با فشار کم هدایت می کنند (بخاری آب نمکی). هنگامی که آب به مخازن با فشار کم رسید. به دلیل اینکه قبلا گرم شده است به ناگهان تبخیر می شود.هر یک از مراحل پشت سر هم دما و فشار کمتری نسبت به مرحله قبل دارد. این فرایند اجازه می دهد که دمای جوش آب ورودی در هر محله کاهش یابد. در واقع با ورود به مرحله بعد دمای جوش آب پایین تر خواهد آمد لذا نیازی به مصرف انرژی بیشتر برای حرارت دادن نخواهد بود. (El-Dessouky and Ettouney, 2002; Bleninger and Jirka, 2010).

 

مزایا و تأثیرات کارخانه های شیرین سازی SWRO

در مقایسه با سایر روش های نمک زدایی ، نمک زدایی SWRO به دلیل مصرف کم انرژی ، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است (Jirka، ۲۰۰۸؛ Sobhani et al.، ۲۰۱۲) علاوه بر این ، به دلیل برخی ویژگی های جذاب که عمدتا مربوط به پیشرفت در فناوری غشا membrane است ، نمک زدایی از نظر اقتصادی قادر است سطح آب آشامیدنی سالم را برآورده کند (Voutchkov، ۲۰۱۱).