تحلية المياه المالحة
تعرف تحلية المياه المالحة، أو الإعذاب، بأنها مجموعة من العمليات الصناعية التي تهدف إلى إزالة أو تقليل نسبة الأملاح والمعادن الذائبة في المياه، من أجل استخدامها في مختلف المجالات الحياتية مثل الشرب، الزراعة، والصناعة. تمر عملية التحلية عبر ثلاث مراحل أساسية: المعالجة الأولية للمياه، إزالة الأملاح، وأخيرًا المعالجة النهائية. في هذه السطور، سنستعرض العوامل التي تساعد في تحديد الطريقة الأنسب لتحلية المياه، بالإضافة إلى استعراض الأساليب المتنوعة لتحليتها.
العوامل المؤثرة في اختيار طريقة التحلية
- تكلفة إنتاج الماء والطاقة: يجب متابعة التطورات في تقنيات التحلية وتوليد الطاقة لتحقيق أفضل النتائج من حيث التكاليف المالية والصيانة بالإضافة إلى تكاليف التشغيل.
- نوعية مياه البحر: تعتمد على تحليل تركيز الأملاح الذائبة، حيث يحدث تفاوت في التركيز من منطقة إلى أخرى.
- درجة حرارة المياه والعوامل البيئية: ينبغي مراعاة درجة حرارة مياه البحر عند تصميم محطات التحلية، حيث أن مستوى الإنتاج يتأثر بشكل مباشر بدرجة الحرارة، بالإضافة إلى تأثير العوامل الطبيعية مثل المد والجزر وعمق المياه.
أساليب تحلية المياه المالحة
التحلية بالتقطير
- التقطير العادي: involves boiling saltwater in an open tank without pressure, allowing water vapor to rise and condense in a separate collection tank. This method is typically used in small-scale desalination plants.
- التقطير الومضي: تستخدم مياه البحر في هذه الطريقة وتمر عبر غرف ذات ضغط منخفض، حيث يتحول الماء إلى بخار ثم يتكثف على أسطح باردة. وتُستخدم هذه التقنية عادةً في المحطات التي تحتاج إلى إنتاج كبير.
- التقطير متعدد التأثير: تعتمد هذه الطريقة على استخدام بخار المبخر الأول لتبخير مياه البحر في المبخر الثاني، حيث يتم تبادل الحرارة بينهما، مما يحسن من كفاءة الإنتاج. وتستمر هذه الدورة في المبخرات الأخرى.
- التقطير بالطاقة الشمسية: يعتمد على حرارة الشمس لتبخير مياه البحر، ثم تكثيف البخار على أسطح باردة. على الرغم من استدامة الطاقة الشمسية، إلا أن تكلفة إنشاء محطات التحلية تعتمد عليها مرتفعة، بالإضافة إلى تأثير الظروف الجوية على توفرها.
التحلية باستخدام الأغشية
تتناول هذه الطريقة استخدام غشاء نصف نافذ يعرف باسم غشاء التناضح العكسي، والذي يسمح بعبور الماء العذب تحت ضغط منخفض، في حين يمنع مرور الأملاح والبكتيريا. يتطلب هذا العملية رفع الضغط إلى حوالي سبعين بارًا، عادةً عبر مضخات كهربائية. بالإضافة إلى ذلك، يتم استكشاف أنواع أخرى من تقنيات التحلية تعتمد على الأغشية، مثل التناضح الأمامي، وفلاتر النانو، وأغشية التحلية.