atiozon11 profilja

پکیج تصفیه آب

بیش از 97 درصد از آب روی زمین به دلیل شوری برای مصرف انسان نامناسب است. اکثریت قریب به اتفاق از این آب دریا است، و بیشتر مابقی آن را آب های زیرزمینی شور تشکیل می دهد (سازمان زمین شناسی ایالات متحده، 2010). تصفیه این آب شور نوید منابع آبی تقریباً نامحدود را برای تمدن های بشری در مناطق ساحلی دارد. با این حال، تصفیه آب دریا گران، انرژی بر است و اغلب اثرات نامطلوب زیادی بر اکوسیستم دارد. با وجود این اشکالات، پکیج تصفیه آبمی تواند یک انتخاب تکنولوژیکی مناسب در تنظیمات خاص باشد. پیشرفت های تکنولوژیکی همچنان باعث کاهش هزینه های اقتصادی و زیست محیطی پکیج تصفیه آبمی شود.

بلوغ تکنولوژیکی: فورا قابل اجرا است (ده ها کارخانه پکیج تصفیه آبدر حال حاضر در ژاپن در حال فعالیت هستند)

نیازهای پرداخته شده: نیاز به کاهش اثرات خشکسالی در مناطقی که ممکن است به دلیل تغییرات آب و هوایی دچار خشکسالی شوند. نیازها به ویژه در جزایر کوچک و جاهایی که منابع آب شیرین محدودی دارند زیاد است.

اثرات سازگاری: تامین منابع آب برای مقابله با خشکسالی ناشی از تغییرات آب و هوایی

 

 

نمای کلی و ویژگی های پکیج تصفیه آب 

سه روش برای  پکیج تصفیه آب  وجود دارد:

تبخیر: روشی برای به دست آوردن آب شیرین با تراکم بخار حاصل از تبخیر آب دریا.
اسمز معکوس: روشی برای به دست آوردن آب شیرین با فیلتر کردن آب دریا تحت فشار با استفاده از یک غشای نیمه تراوا که آب دریا نمی تواند از آن عبور کند.
الکترودیالیز: روشی برای به دست آوردن آب شیرین با استفاده از غشای مخصوصی که می تواند آب دریا را به ماده رقیق و غلیظ جدا کند و سپس آب شیرین را از ماده رقیق استخراج کند. این در مرحله تحقیقات تجربی است.
کارخانه های پکیج تصفیه آبدر خاورمیانه و منطقه مدیترانه در حال معرفی هستند و به ویژه روش اسمز معکوس به سرعت در حال گسترش است.

 

 

معرفی پکیج تصفیه آب

پکیج تصفیه آب سیستمی است که در آن نمک و سایر اجزای تشکیل دهنده برای تولید آب خالص حذف می شوند. تقریباً 75 میلیون نفر در سراسر جهان به پکیج تصفیه آبمتکی هستند و انتظار می‌رود که این تعداد افزایش یابد زیرا منابع آب شیرین توسط رشد جمعیت تحت فشار قرار می‌گیرند و میلیون‌ها نفر دیگر به شهرهای ساحلی با منابع آب شیرین ناکافی نقل مکان می‌کنند (خواجی و همکاران، 2008). پکیج تصفیه آببیشترین کاربرد را در مناطق خشک دارد. بیش از نیمی از ظرفیت (حجم) پکیج تصفیه آبجهان در خاورمیانه و شمال آفریقا قرار دارد. آب دریا بیش از 50 درصد از منابع آب شیرین کن در سراسر جهان را تشکیل می دهد. با این حال، تا سال 2005 در ایالات متحده، تنها 7 درصد از کارخانه های پکیج تصفیه آباز آب دریا استفاده می کردند. آب های شور اکثریت آب های منبع برای پکیج تصفیه آبرا تشکیل می دهند و بیشتر مابقی آن را آب رودخانه ها و پساب ها تشکیل می دهند.

 

 

مزایای پکیج تصفیه آب

پکیج تصفیه آبمی تواند تا حد زیادی به سازگاری با تغییرات آب و هوایی کمک کند، در درجه اول از طریق تنوع بخشیدن به منابع آب و انعطاف پذیری در برابر تخریب کیفیت آب. زمانی که منابع آب فعلی از نظر کمی یا کیفیت ناکافی هستند، تنوع تامین آب می تواند منابع جایگزین یا مکمل آب را فراهم کند. فن‌آوری‌های پکیج تصفیه آبهمچنین انعطاف‌پذیری را در برابر تخریب کیفیت آب فراهم می‌کنند، زیرا معمولاً می‌توانند آب محصول بسیار خالص را حتی از آب‌های منبع بسیار آلوده تولید کنند.
افزایش تاب‌آوری در برابر کاهش سرانه آب شیرین یکی از چالش‌های کلیدی سازگاری با تغییرات اقلیمی است. هم خشکسالی کوتاه مدت و هم روند اقلیمی بلندمدت کاهش بارندگی می تواند منجر به کاهش سرانه آب در دسترس شود. این روندهای اقلیمی به موازات رشد جمعیت، تغییر کاربری اراضی، و کاهش آب های زیرزمینی رخ می دهند. بنابراین، کاهش سریع در دسترس بودن سرانه آب شیرین محتمل است.
دسترسی به منبع کافی آب شیرین برای مصارف شرب، خانگی، تجاری و صنعتی برای سلامت، رفاه و توسعه اقتصادی ضروری است، و پکیج تصفیه آبمی تواند دسترسی به آب را برای مناطق بالقوه تحت تنش آبی یا خشک فراهم کند. در بسیاری از تنظیمات، فرآیندهای پکیج تصفیه آبمی‌توانند دسترسی به آب‌های شور فراوانی را که قبلاً غیرقابل استفاده بوده‌اند، فراهم کنند.
به دلیل کیفیت بالای آب خروجی، آب آشامیدنی سالم را تامین می کند. همچنین می تواند برای سایر بخش ها مانند صنایعی که به منابع آب بسیار خالص مانند داروسازی نیاز دارند، آب تامین کند.

معایب پکیج تصفیه آب

اشکالات عمده فرآیندهای پکیج تصفیه آبفعلی شامل هزینه ها، انرژی مورد نیاز و اثرات زیست محیطی است. اثرات زیست محیطی شامل دفع جریان زباله متمرکز و اثرات آبگیری و خروجی بر روی اکوسیستم های محلی است. این موارد با جزئیات بیشتری در زیر موانع اجرا پوشش داده شده است.
با وجود این اشکالات، انتظار می رود که استفاده از پکیج تصفیه آبدر قرن بیست و یکم به طور گسترده افزایش یابد، در درجه اول به دو دلیل. تحقیق و توسعه ادامه خواهد داد تا پکیج تصفیه آبانرژی کمتری داشته باشد، از نظر مالی رقابتی‌تر و از نظر زیست‌محیطی بی‌خطرتر شود. افزایش تقاضا: رشد جمعیت، توسعه اقتصادی و شهرنشینی منجر به افزایش سریع تقاضا برای تامین آب در مناطق ساحلی و سایر مناطق با دسترسی به آب های شور می شود.
نیازهای انرژی زیاد فرآیندهای پکیج تصفیه آبکنونی به انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند و می‌تواند تلاش‌های کاهش تغییرات آب و هوایی را متوقف کند.

موانع پکیج تصفیه آب

اثرات جریان ضایعات متمرکز بر اکوسیستم ها و تأثیر ورودی آب دریا بر زندگی آبزیان.
دفع زباله های تولید شده از پکیج تصفیه آببه دلیل غلظت بالای نمک ها و آثار شیمیایی می تواند اثرات منفی بر محیط زیست داشته باشد، اگرچه این امر با پیشرفت های فناوری اخیر در حال بهبود است.
روش‌های پکیج تصفیه آبنسبتاً گران هستند و به انرژی زیادی نیاز دارند، اگرچه امکانات فزاینده‌ای برای استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند کوپلینگ پکیج تصفیه آبخورشیدی یا بادی وجود دارد.
کشورهای در حال توسعه که اغلب بیشترین نیاز به آب شیرین را دارند، ممکن است نتوانند از پکیج تصفیه آباستفاده کنند، زیرا بهترین فرصت‌ها برای اجرای آن در بخش‌های آب با مدیریت خوب با سیاست‌های آب شفاف است.
استفاده بهینه مستلزم آموزش، نگهداری منظم و دسترسی به قطعات یدکی است که می تواند یک عامل محدود کننده در جوامع دور و کوچکتر باشد.
تأثیرات زیست‌محیطی پکیج تصفیه آبباید با تأثیرات ناشی از گسترش استفاده از منابع آب شیرین (مثلاً کاهش آب‌های زیرزمینی، منحرف کردن جریان‌های آب سطحی) سنجیده شود (گاسان، 2007). اگرچه آب محصول RO تقریباً کاملاً خالص است، این امکان وجود دارد که برخی از ترکیبات احتمالی نگران کننده بتوانند وارد آب محصول شوند. فرآیندهای قبل یا پس از ضدعفونی را می توان برای رسیدگی به چند ترکیبی که به خوبی توسط RO حذف نمی شوند (مثلاً بور) استفاده کرد. شرح 20 صفحه ای از روش های ارزیابی اثرات زیست محیطی (EIA) پروژه های پکیج تصفیه آبرا می توان در سند راهنمای سازمان بهداشت جهانی WHO، 2007یافت.