آب شیرین کن دریایی یا همان دستگاه تصفیه آب صنعتی دریایی (seawater Ro system) یکی از رایج ترین تجهیزات تصفیه آب دریا می باشد. آب دریا ها از جمله آلوده ترین آب های زمین هستند. در این آب ها میزان زیادی آلاینده های نفتی حاصل از نشت نفتکش ها، ذرات شن و ماسه حاصل از کف دریا ها، نمک های معدنی محلول در آب، ذرات میکروسکوپی و میکروارگانیسم ها، متاسفانه فاضلاب بهداشتی – انسانی، صنعتی به دلیل دفع نامناسب فاضلاب ها و … وجود دارد. این میزان از آلاینده ها نیاز مبرمی به تصفیه دارند تا بتوان از آب دریا ها استفاده کرد. با توجه به این میزان از نیاز به حذف بسیازی از آلاینده های می باشد. این نکته مهم است که در آب شیرین کن آب دریا باید تمهیداتی برای تصفیه تمام این آلاینده ها اندیشیده شود. ساخت دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب برای دریا ها عملی بسیار حساس و نیازمند طراحی و ساخت و اجرای دقیقی است.
روش های تصفیه آب دریا
- روش اسمز معکوس (RO)
- روش حرارتی
- روش الکترو دیالیز
کاربرد آب شیرین کن دریایی
در حال حاضر با توجه به کمبود آب و بحران بی آبی، تصفیه آب شور و آب دریا و نمک زدایی اهمیت بسیاری دارد. افزایش جمعیت و توسعه شهر نشینی باعت کاهش منابع آب شیرین شده است. با توجه به این مسائل نمک زدایی وشیرین کردن آب دریا بسیار اهمیت دارد. در گذشته مهم ترین منبع آبیاری در مصارف کشاورزی با آب دریا تامین میشد اما با توجه به پیشرفت صنعت تصفیه آب در حال حاضر آب شور نیز نک زدایی شده و به عنوان آب شیرین مورد استفاده قرار می گیرد.
تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس
از سال ۱۹۶۰ برای تصفیه آب دریا و نمک زدایی از سیستم اسمز معکوس (ممبران یا غشا نیمه تراوا) استفاده می شود. از مزایای این روش پایین بودن هزینه، مصرف انرژی پایین و کارایی بالا است. آب شیرین کن دریایی با حذف میزان بسیاری از مواد موجود در دریا باعث تصفیه و شیرین زدایی آب می گردد.
اصل عمل شیرین سازی
حذف نمک های معدنی محلول در آب و در نهایت استخراج آب شیرین از آب شور و استفاده از آن برای مصارف مختلف است. این عملیات در کشور هایی که با کمبود آب مواجه هستند رواج دارد. برای مثال در کشوری مانند عربستان که بیشترین بیابان بدون آب و علف را دارد و در کل جهان رتبه یک از نظر کم آبی را دارد، سرمایه گذاری بسیاری بر روی دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب برای دریا ها می شود تا آب مورد نیاز شهروندان تامین شود.
انواع آلودگی های موجود در آب شور دریا
| نوع آلودگی | دلیل ایجاد | پیش تصفیه مورد نظر |
| آلودگی‌های بیولوژیکی | باکتری‌ها، میکروارگانیسم‌ها، ویروس‌ها، تک‌یاختگان | کلرزنی |
| آلودگی‌های ذرات معلق | شن، رس (کدورت، ذرات معلق) | فیلتراسیون |
| آلودگی‌های کلوئیدی | ترکیبات آلی و غیرآلی، ذرات کلوئیدی، میکروجلبک‌ها | انعقاد + فیلتراسیون،در صورت لزوم: لخته‌سازی و ته‌نشینی |
| آلودگی‌های آلی (ارگانیک) | ماده آلی طبیعی (NOM)، هیومیک اسید، فالویک اسید، بیوپلیمرها | انعقاد + فیلتراسیون + جذب سطحی توسط کربن فعال،انعقاد + الترافیلتراسیون |
| آلودگی‌های معدنی | کلسیم، سولفات‌ها و کربنات‌های منیزیم، باریم یا استرونتیم | افزودن مواد آنتی اسکالانت، اسیدزنی |
| آلودگی‌های اکسنده | کلر، ازن، پتاسیم پرمنگنات (KMnO4) | افزودن دوز روبنده اکسیدان، سدیم (متا)بی‌سولفیت (SMBS)، کربن اکتیو گرانوله |
دستگاه آب شیرین کن و تصفیه آب صنعتی پیورآکوا می تواند در زمینه شیرین سازی آب دریا ها به کشور هایی که کمبود آب دارند کمک کند. در سال های گذشته فقط ۵ دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب برای دریا ها، در جهان فعالیت می کرد اما امروزه این تعداد به ۱۲۵۰۶ دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب برای دریا ها افزایش یافته است. امروزه بسیاری از کشور های بیابانی حاشیه خلیج فارس در حال استفاده از دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب برای دریا ها هستند تا کمبود آب مشورشان جبران شود.
اجزا دستگاه آب شیرین کن دریایی
اجزای دستگاه تصفیه آب دریایی با آب شیرین کن های دیگر تفاوت خاصی ندارد فقط در یک تصفیه آب صنعتی دریایی نیاز به ۷ نوع پمپ داریم. چهار پمپ تزریق مواد شیمیایی که در واقع با نام های مترینگ پمپ یا دوزینگ پمپ نیز شناخته می شود، که برای تزریق موادی مانند آنتی اسکالانت، اسید و … می باشد. در این سیستم حتما باید از پمپ های جنس استیل ۳۱۶ (داپلکس یا سوپر داپلکس) استفاده نمود
دو نوع از پمپ های دستگاه آب شیرین کن صنعتی یکی پمپ تامین آب خوراک سیستم و دیگری پمپ RO بسیار حائز اهمیت می باشد.
انواع فیلترهای تصفیه آب
فیلتر شنی
برای پیش تصفیه در آب شیرین کن های دریایی نیاز به انواع فیلترها می باشد. در ساخت آب شیرین کن دریایی نیاز به فیلتر شنی FRP که لایه داخلی آن از جنس پلی اتیلن و جداره بیرونی آن از جنس کامپوزیت است، استفاده می گردد.
فیلتر کربنی
فيلترهای كربنی معمولاً بعد از فيلترهای شنی در فرآيند تصفيه آب به منظور حذف طعم، بو، رنگ، مواد آلي و کلر آزاد مورد استفاده قرار میگيرند.
فیلتر ممبران
فیلتر ممبران جزئی از رایج ترین بخش های هر تصفیه آب صنعتی است. افزایش طول عمر ممبران باعث کاهش هزینه های سیستم می شود.
استفاده از آب شیرین کن دریایی
در خلیج فارس، وجود آلاینده های نفتی بسیار زیاد است چرا که نفت کش هایی که در حال جابجایی نفت هستند دچار نشتی می شوند. از طرفی آب محیطی مانند خلیج فارس به دلیل اینکه جریان کمتری دارد و آب زمان سکون بیشتری دارد از برخی دیگر مناطق شورتر است. با این تفاسیر برای استفاده از آب امثال خلیج فارس باید از دستگاه آب شیرین کن صنعتی مناسب برای دریا ها استفاده کرد.