محطات تحلية المياه تستخدم من أجل تنقية مياه البحر لجعلها صالحة للعديد من الاستخدامات مثل الإستخدام الصناعي وتنتشر هذه المحطات في منطقة الشرق الأوسط نسبته ثلثي المحطات المنتشرة حول العالم أي حوالي 60% منها ويعود السبب في ذلك ﻷنها أكثر المناطق جفافا وخاصة الخليج العربي .
محطات تحلية المياه
- هي سلسلة من العمليات الصناعية تعمل على إزالة الأملاح والمعادن الزائدة من المياه ويمكن تحلية ماء الشرب لاستخدامها في الزراعة والصناعة والشرب.
- ويهتم بهذا العلم التطبيقي العديد من الدول التي تعاني من نقص في المياه.
- ومن المتوقع أن ينمو هذا التطبيق في العشر سنوات القادمة نظرا لما يحدث من نقص المياه في العديد من الدول.
- تتطلب عملية التحلية تقنيات تستهلك طاقة كبيرة ومال كثير.
- وتعتبر استهلاك الطاقة في عملية التحلية من المشاكل والعقبات الصعبة التي تحتاج إلى تذليل.
- وهي من الأهداف التي يجري العمل عليها في المراكز العلمية.
- وتركز المراكز العلمية على إيجاد بدائل ذات استهلاك أقل للطاقة وأكثر فاعلية وصداقة للبيئة.
- يتنوع توجه العالم الحالي بين تحلية مياه البحر ومعالجة مياه الصرف الصحي والأمطار.
- تعد أغلب معامل تحلية المياة في الخليج العربي وليبيا.
- واغلب معامل معالجة المياة في الولايات المتحدة ودول أوروبا.
- وتعتبر المملكة العربية السعودية أكبر منتج للمياه المحلاة حول العالم وتليها الولايات المتحدة الأمريكية حيث تمتلك ما يزيد عن 800 محطة تحلية مياه وتنتج ما يقارب مليون متر مكعب يوميا وذلك يمثل 12% من إنتاج المياه المحلاة حول العالم.
ومن هنا يمكنكم قراءة موضوع المؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة وما هي محطات التحلية التابعة للمؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة: المؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة وما هي محطات التحلية التابعة للمؤسسة العامة لتحلية المياه المالحة
طرق تحلية المياه
يوجد طريقتين لتحلية المياه وهما
باستخدام الاغشية
- يتم ذلك من خلال إستخدام غشاء نصف نافذ يعرف بغشاء التناضح العكسي حيث يسمح هذا الغشاء بمرور الماء العذب في اتجاه الضغط المنخفض وعدم مرور الملح والبكتريا من خلالها.
- يحتاج ذلك زيادة الضغط على ناحية الغشاء التي تملؤها مياه البحر ويبلغ هذا الضغط 70 ضغط جوي.
- عادة ينتج هذا الضغط بمضخات تعمل بالكهرباء.
- يتم إستخدام أغشية اخرى في هذه العملية الفرز الغشائي الكهربائي.
- هناك أغشية أخرى يجري عليها البحث التناضح الامامي و فلتر النانو وغشاء التحلية.
- معظم الأبحاث تركز على إيجاد أغشية أفضل وأكثر فاعلية.
التقطير
- وهي عبارة عن رفع درجة حرارة المياه المالحة إلى الغليان وتكوين بخار الماء الذي يتم تكثيفه بعد ذلك إلى ماء مقطر فيكون الماء المقطر خالي من الملح.
- هذا الماء المقطر ليس له طعم وبعد ذلك يتم معالجته ليكون صالح للشرب أو الرى.
- غالبا تستخدم هذه التقنية عندما يتطلب الأمر معالجة مياه شبه خالية من الأملاح للتطبيقات الصناعية والكيميائية والحيوية.
- الطاقة الحرارية المستخدمة في عملية تبخير الماء ناتجة من الغاز الطبيعي أو الفحم أو من مفاعل نووي.
ونرشح لكم قراء موضوع بحث عن الطاقات المتجددة كامل: بحث عن الطاقات المتجددة كامل
ينقسم التقطير إلى أربع أنواع
- التقطير العادي وذلك يكون بغلي الماء المالح في خزان بدون ضغط ويصعد بخار الماء إلى أعلى الخزان ويخرج من خلال مسار موصل إلى المكثف الذي يقوم بتكثيف بخار الماء الذي يتحول الى قطرات ماء يتم جمعها في خزان الماء المقطر وتستخدم هذه الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الصغيرة.
- التقطير الومضي متعدد المراحل وفي هذه الطريقة تمر المياه المالحة بعد تسخينها إلى غرف متتالية ذات ضغط منخفض فتحول المياه إلى بخار ماء يتم تكثيفه على أسطح باردة ويجمع ويعالج بكميات صالحة للشرب وتستخدم هذه الطريقة في محطات ذات طاقة انتاجية كبيرة.
- التقطير متعدد المراحل تقوم بالاستفادة من الأبخرة المتصاعدة من المبخر الأول للتكثف في المبخر الثاني. تستخدم حرارة التكثف في غلي الماء المالح في المبخر الثاني وبالتالي فإن المبخر الثاني يعمل كمكثف للأبخرة القادمة من المبخر الاول وتصبح هذه الأبخرة في المبخر الثاني مثل مهمة بخار التسخين في المبخر الأول.
- التقطير باستخدام الطاقة الشمسية تعتمد هذه الطريقة على استخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه المالحة حتى تصل إلى درجة التبخر ويتم تكثيفها علي أسطح باردة وتجميعها في مواسير.
مراحل تحلية المياه
- المعالجة الأولى للمياه ويتم فيها إزالة المواد العالقة بالمياه مثل التراب والبكتريا وتتم عن طريق المعالجة الاولية التقليدية للمياه او المعالجة الاولية الحديثة للمياه ويتم في هذه العملية إضافة بعض المواد الكيميائية لتسهيل عملية المعالجة.
- عملية إزالة الأملاح ويتم فيها اذابة جميع الأملاح الذائبة في المياه والفيروسات والمواد الكيميائية والمواد العضوية الذائبة في الماء وتتم من خلال استخدام الأغشية والتقطير.
- المعالجة النهائية للمياه ويتم فيها إضافة بعض الأملاح والمواد الأخرى حتى تكون المياه صالحة للاستخدام الأدمي وهذا يتم عندما يكون للاستهلاك المباشر للبشر مثل الشرب او الزراعة أو الاستخدام المنزلي اما اذا كانت تستخدم في الصناعة أو الادوية فلا يضاف لها الملح لأنه سيؤثر سلبا على جودة المنتج.
المشاكل البيئية الناتجة عن تحلية المياه
- عملية التحلية تستهلك طاقة كبيرة يتم الحصول عليها من خلال حرق الوقود او النفط او استخدام الطاقة الكهربائية أو الطاقة النووية مما يؤدي إلى زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون ومضاعفات التسرب النووي الإشعاعي.
- مخلفات عملية التحلية وهو المحلول الملحي المركز والذي يزيد عند إلقائه في البحر مما يؤثر سلبا على الحياة البحرية.
- المواد الكيميائية المستخدمة في عملية التحلية وهي إذا زادت عن الحد المسموح بها تؤدي إلى العديد من الأمراض على المدى البعيد.
- تعتبر عملية تحلية المياه أحدي المشاريع الباهظة الثمن والتي تحتاج إلى أنجاب الكثير من الأموال للقيام بها لذلك لم تكن منتشرة قبل ذلك في الماضي ولكنها أصبحت منتشرة بشكل كبير في الحاضر بسبب التطور التكنولوجي وقلة مصادر الماء الصالحة للشرب.
مجالات البحث والتطوير
العديد من مراكز البحث حول العالم يبحثون حول المحاور التالية
- إيجاد بدائل للطرق الحالية لعملية التحلية وذلك من خلال ايجاد أغشية جديدة أفضل من الحالية في فصل الاملاح وأختيار العوامل الكيميائية والتشغيلية المناسبة.
- إيجاد بدائل للمواد الكيميائية المضافة وذلك من خلال استخدام الهندسة الوراثية لتسريع عملية تنقية المياه ومعالجتها من خلال الأحياء الدقيقة.
- أيجاد بدائل للطاقة المستخدمة لعملية التحلية وذلك من خلال استخدام الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية او طاقة الرياح أو طاقة مياه البحر.
أول محطة تحلية مياه
- تعتبر الحكومة البريطانية أول من قامت ببناء محطة تحلية للمياه في عدن في عام 1899 فقد قامت ببنائها من أجل تزويد السفن التي تتوقف في ميناء البحر الأحمر بالمياه الصالحة.
- وقامت بعد ذلك بإقامة أول محطة كبيرة لتحلية المياه من أجل غايات تجارية عام 1930 في أوروبا بالقرب من فنزويلا.
- ثم استمرت محطات تحلية المياه في الانتشار حول العالم حتى وصلت تقريبا 10500 محطة في عام 2005 وكانت تنتج ما يزيد عن 55 مليار لتر من مياه الشرب يوميا في جميع أنحاء العالم.
وللتعرف علي موضوع اول دولة خليجية ظهر بها النفط وتأثير النفط على دول الخليج بشكل عام: اول دولة خليجية ظهر بها النفط وتأثير النفط على دول الخليج بشكل عام
قد أوضحنا في هذا المقال محطات تحلية المياه التي تستخدم من أجل تنقية مياه البحر مفهوم عملية تحلية المياه والمراحل التي تمر بها المياه في عملية التحلية والطرق المستخدمة في التحلية والمشاكل البيئية الناتجة عن عملية التحلية والأبحاث حول استخدام طرق بديلة لطريقة تحلية المياه وأول محطة تحلية مياه.
