مزيل الملح الكهربائية

أنواع محطات تحلية المياه الكهربائية

• محطات تحلية المياه بالاسموزية العكسية (RO):

  تستخدم محطة تحلية المياه بالاسموزية العكسية ضغطًا عالياً لدفع مياه البحر عبر غشاء. يتم جمع المياه العذبة الناتجة على الجانب الآخر، تاركًا محلول الملح المركز. يقدم هذا النوع من محطات تحلية المياه الكهربائية كفاءة عالية ويزيل ما يصل إلى 99٪ من جزيئات الملح. ومع ذلك، فإن احتياجها لضغط عالٍ يعني أنها تتطلب مضخة تستخدم طاقة كهربائية كبيرة.

• محطات تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل (MSF):

  تقوم محطة تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل بتسخين مياه البحر أولاً لتبخر المياه. ثم يبرد البخار ويتكثف على أنابيب تبادل حراري لإنتاج المياه العذبة. بينما تقوم محطة تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل بتحويل مياه البحر إلى مياه عذبة، فإن بعض مياه البحر تبقى بالداخل وتشكل المحلول الملحي. ثم يتم تفريغ المحلول الملحي المتبقي مع مياه البحر الإضافية. يمكن لمحطة تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل استخدام كهرباء أقل من أنظمة RO؛ ومع ذلك، فإن تكلفة رأس المال أعلى.

• محطات تحلية المياه بالتقطير متعدد التأثيرات (MED):

  تتشابه محطة تحلية المياه بالتقطير متعدد التأثيرات (MED) مع محطة تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل حيث تعمل أيضًا من خلال مراحل متعددة. ومع ذلك، تعتمد محطة تحلية المياه بالتقطير متعدد التأثيرات على تكثيف البخار لإنتاج المياه العذبة. تجعل هذه العملية محطة تحلية المياه بالتقطير متعدد التأثيرات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من نموذج محطة تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل. ومع ذلك، يمكن أن تكلف محطات تحلية المياه بالتقطير متعدد التأثيرات ما يصل إلى ثلاثة أضعاف تكلفة طرازات محطة تحلية المياه بالتقطير المتعدد المراحل.

• محطات تحلية المياه بالكهرباء (EDI):

  تعمل محطة تحلية المياه بالكهرباء دون الحاجة إلى مضخات عالية الضغط. تمرر الماء عبر مجموعة من خلايا التخفيف والتركيز. توفر مصادر الطاقة المباشرة (DC) العملية من خلال تحريك الأيونات وشحن حجرات التخفيف. توفر EDI مزايا انخفاض استخدام الطاقة، التشغيل المستمر، والتشغيل البسيط مقارنة بدورات بدء التشغيل والتوقف المتكررة. لا يتطلب الجهاز تنظيفًا أو استبدالًا متكررًا للغشاء. ومع ذلك، قد يحد حجم الوحدة من تطبيقها العملي على أنظمة EDI واسعة النطاق.

المواصفات والصيانة

يتم توفير المواصفات في الغالب من قبل الشركة المصنعة. تشمل هذه المواصفات نوع عملية تحلية المياه التي تستخدمها الماكينة، والسعة (عادةً باللتر أو الغالونات يوميًا)، والأبعاد والوزن، ومتطلبات الطاقة المدخلة (الجهد والقدرة)، وأي ميزات أو ملحقات خاصة.

تعد الصيانة ضرورية للحفاظ على الماكينة في حالة عمل جيدة وضمان إنتاجها للمياه العذبة لفترة طويلة جدًا. تحتاج محطة تحلية المياه الكهربائية إلى التنظيف والصيانة بانتظام. يجب على المشغلين الانتباه إلى سطح الماكينة وأجزائها. يجب عليهم إزالة أي تراكم ملح وحطام من مياه البحر. يمكن للتنظيف الدقيق في الوقت المناسب أن يوقف التآكل ويطيل عمر المعدات. من المهم الاعتناء بمحطة تحلية المياه حتى تتمكن من الاستمرار في صنع المياه العذبة من المحيط.

تتضمن عملية الصيانة بشكل أساسي تنظيف آلة تحلية المياه. يمكن القيام بذلك غالبًا باستخدام الماء العادي وفرشاة. يساعد تنظيف مناطق السحب والإخراج بانتظام على تحسين معدلات التدفق وتقليل مخاطر التلوث أو الانسداد. قد تحتاج بعض الأجزاء إلى التغيير، مثل الأغشية أو الحشوات، والتي يجب فحصها بحثًا عن التلف واستبدالها إذا كانت تالفة. يمكن للتنظيف المنتظم واستبدال الأجزاء بشكل دوري الحفاظ على عمل الجهاز بشكل جيد.

السيناريوهات

توجد سيناريوهات تطبيق أجهزة تحلية المياه الكهربائية بشكل كبير في المناطق الساحلية حيث تكون مياه البحر متاحة بسهولة. حقيقة أن لا حياة أحد تعتمد عليها يجعلها مكانًا رائعًا لإجراء التجارب بحيث يمكن للطلاب معرفة كيفية عمل هذه الآلات أو الحصول على تدريب على تشغيلها وصيانتها بأمان.

• غالبًا ما تصبح محطات تحلية المياه الكهربائية محورًا للمؤسسات التعليمية مثل الجامعات أو مراكز التدريب المهني التي تقدم دورات تتعلق بحلول ندرة المياه.
• يمكن للطلاب هناك التحقيق في أنواع مختلفة من هذه الأجهزة، وإجراء التجارب، وجمع ملاحظات من المستخدمين حول سهولة الاستخدام، ومستويات الكفاءة المحققة، وما إلى ذلك، وذلك لتحضيرهم بشكل أفضل للحالات الواقعية عندما سيعملون مع هذه الآلات يوميًا.
• نظرًا لأن لديهم إمكانية الوصول إلى مدربين لديهم معرفة كبيرة بهذا الموضوع، يمكنهم حتى المشاركة في ورش عمل عملية حيث سيتم تدريس أنشطة إصلاح / صيانة يتم إجراؤها بواسطة هذه الآلات خلال جلسات ورش العمل بحيث يتم إيلاء مزيد من الاهتمام نحو توفير / استخدام اقتصادي لمصدر الكهرباء المستخدم بواسطة هذه الأجهزة بالإضافة إلى مياه البحر كونها مادة خام أخرى تمر من خلالها أيضًا.

في المناطق التي تعاني من نقص واسع النطاق في المياه مرتبطة بشكل مباشر أو غير مباشر بسيناريوهات تغير المناخ التي تجعل من الصعب / بعيدًا أي مصادر متاحة يمكن لأي شخص البحث عنها للحصول على مياه شرب عذبة، تصبح آلات تحلية المياه الكهربائية أبطالًا يقفون شامخين ضد هذه الكوارث.

• يعتمد سكان هذه المناطق بشكل كبير عليهم لأنهم يوفرون وسيلة بأسعار معقولة يمكن من خلالها تحويل مياه البحر المالحة إلى مياه عذبة صالحة للشرب والاستخدامات المنزلية الأخرى.
• تعمل أجهزة تحلية المياه بشكل جيد حتى في ظل الظروف القاسية الموجودة في البحر لأنه من الممكن تركيب محطات صناعية ضخمة على طول الساحل تعمل بالكامل من خلال الطاقة المتجددة من مزارع الرياح الموجودة هناك أيضًا. يجعل هذا من السهل تلبية احتياجات الكهرباء التي تلبيها الآلات التي تعمل على التأكد من توفر المياه النظيفة لدينا دائمًا بغض النظر عما يحدث بعيدًا في المحيط.
• يؤدي استخدام الألواح الشمسية المثبتة / الثابتة / المرتبطة مباشرة على الجهاز إلى إنشاء نظام قادر على الاستمرار في إنتاج المياه النظيفة حتى عندما يكون كل شيء آخر قد استسلم، باستثناء الحوادث مثل عدم هطول الأمطار في أي مكان بالقرب من مكان سكن الناس، مما يترك قوة الإرادة للبقاء على قيد الحياة بدون قوة!

تحتاج المجتمعات النائية المعزولة عن أنظمة إمدادات المياه التقليدية أيضًا إلى وحدات تحلية المياه الكهربائية. هنا، تُعدّ منقذات للحياة لأنها توفر الاستقلال عن المساعدة الخارجية من خلال إنشاء مصادرها الخاصة من مياه الشرب النظيفة.

تعتمد النقاط السياحية مثل الجزر والمنتجعات الساحلية وقوارب الإبحار بشكل كبير على هذه الأجهزة أيضًا، بالنظر إلى العدد الكبير من الزوار الذين يتوقعون الوصول المستمر إلى مياه الشرب النظيفة كل يوم أثناء العطلة / في البحر، وبالتالي يجعل من الضروري أن أي آلة تجعلها ممكنة لا تنكسر أو تتوقف عن العمل! ستستفيد الأماكن خارج الشبكة التي تستخدم الطاقة الشمسية بشكل كبير إذا كانت لديها هذا النوع من التكنولوجيا لأن الكهرباء المستهلكة يمكن تقليلها إذا كان بإمكان الآلات العمل باستخدام ضوء الشمس الذي يتم جمعه خلال النهار المخزن من خلال البطاريات في الليل!

كيفية اختيار محطات تحلية المياه الكهربائية

• مصدر الماء:

  تحدد الأطراف المهتمة بشراء محطة تحلية المياه الكهربائية نوع الماء الذي يخططون لمعالجته. يمكن أن يكون مياه البحر أو المياه المالحة. سيحدد هذا التكنولوجيا والمواصفات لوحدة تحلية المياه.

• السعة:

  يشير هذا إلى كمية المياه العذبة التي يمكن لمحطة تحلية المياه الكهربائية إنتاجها خلال فترة زمنية محددة. يمكن للمشترين تمثيل طلبهم المتوقع، والذي يشمل النمو المحتمل، واختيار آلة بسعة تلبي احتياجاتهم.

• كفاءة الطاقة:

  تستهلك محطات تحلية المياه الكهربائية الكثير من الطاقة، خاصة تلك التي تستخدم التناضح العكسي. يُنصح المشترون بالنظر في كفاءة الطاقة للآلات المتاحة في محاولة لتقليل تكاليف التشغيل والتأثير البيئي.

• خيارات المعالجة المسبقة والمعالجة اللاحقة:

  تقدم بعض محطات تحلية المياه خيارات المعالجة المسبقة داخلها بحيث يمكنها تحضير مياه البحر أو المياه المالحة بشكل صحيح لعملية تحلية المياه. بالإضافة إلى ذلك، قد يحتاج المشترون أيضًا إلى خيارات المعالجة اللاحقة بعد تحلية المياه بحيث يمكن للمياه العذبة المنتجة حديثًا تلبية المعايير ذات الصلة. يجب على المشترين التأكد من أن محطة تحلية المياه الكهربائية التي سيختارونها تحتوي على خيارات المعالجة المسبقة والمعالجة اللاحقة اللازمة.

• الامتثال للوائح:

  تأكد من أن محطة تحلية المياه الكهربائية التي يتم النظر فيها تعمل وتتوافق مع اللوائح البيئية ذات الصلة. بالإضافة إلى ذلك، يشمل هذا أيضًا المعايير التي وضعتها الهيئات التنظيمية مثل منظمة الصحة العالمية (WHO). يمكن أن تكون نتيجة عدم الامتثال هي مخاطر صحية وقانونية.

• التكلفة:

  تعد التكاليف الأولية والصيانة وتكاليف التشغيل لمحطة تحلية المياه الكهربائية جميعها عوامل مهمة يجب مراعاتها عند اتخاذ قرار. يُنصح المشترون بإجراء تحليل التكلفة والفائدة واختيار آلة تكون تكاليفها الإجمالية مبررة بالفوائد التي ستجلبها.

• سمعة المورد:

  عندما يحين وقت اتخاذ قرار، يُنصح المشترون بالنظر في الموردين ذوي السمعة الطيبة الذين لديهم سجل مثبت وتغذية راجعة إيجابية من العملاء. سيضمن ذلك أن محطة تحلية المياه الكهربائية التي يتم شراؤها تتمتع بأداء موثوق ودعم فني فعال.

الأسئلة والأجوبة

س1: كم من الكهرباء تستخدم محطة تحلية المياه الكهربائية؟

ج1: يعتمد ذلك على السعة والتكنولوجيا. بالنسبة للتناضح العكسي، فإنه يبلغ حوالي 3 إلى 5 كيلووات في الساعة لكل متر مكعب من مياه البحر المعالجة. هذا يعني 3 إلى 5 كيلووات لكل ألف لتر. قد تستخدم المحطات الأحدث كميات أقل، حوالي 2 إلى 4 كيلووات / متر مكعب.

س2: هل يمكن لمحطة تحلية المياه الكهربائية العمل بالطاقة الشمسية؟

ج2: نعم، يمكن ذلك. يمكن لمحطات تحلية المياه التي تعمل بالكهرباء استخدام الطاقة الشمسية. تنتج الألواح الشمسية الكهرباء من ضوء الشمس. يمكن بعد ذلك استخدام الكهرباء من الألواح الشمسية لتشغيل محطة تحلية المياه. هناك أنظمة مصممة للعمل بالطاقة الشمسية.

س3: هل تنتج محطة تحلية المياه الكهربائية أي تلوث هوائي؟

ج3: لا. عملية تحلية المياه لا تخلق أي تلوث هوائي. لا تحرق وقودًا مثل البنزين أو الفحم. قد تكون الكهرباء المستخدمة لتحلية المياه من مصادر لا تسبب التلوث، مثل الرياح أو الطاقة الشمسية أو الطاقة الكهرومائية من السدود. حتى عندما تأتي الكهرباء من محطات الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري، فإن هذه المحطات تكون في مكان ما بعيدًا، وليس بجوار المحيط.

س4: ما هي أحجام محطات تحلية المياه الكهربائية الموجودة؟

ج4: يمكن أن تكون محطات تحلية المياه كبيرة مثل محطات مياه المدينة أو أصغر مثل الوحدات المحمولة. توفر المحطات الكبيرة المياه للمدن بأكملها. عادةً ما يتم بناؤها على طول الساحل حيث يكون الوصول إلى المحيط سهلًا. يمكن نقل الوحدات المحمولة الأصغر إلى المواقع النائية حسب الحاجة. بعض الوحدات الصغيرة صغيرة بما يكفي لتناسب داخل حاوية شحن ونقلها بسهولة.