تحلية المياه موجودة منذ عدة عقود. نمت التكنولوجيا بشكل كبير على مر السنين ولا تزال تتطور. في هذا المنشور ، نلقي نظرة سريعة على الابتكارات الهامة في تحلية المياه. ولدت صناعة تحلية المياه من الضرورة. العوامل العالمية مثل تعميق ندرة المياه، وزيادة عدد السكان، وتغير المناخ، والتحضر السريع، وتفاقم تلوث المياه، وعدم كفاية أو شيخوخة البنية التحتية للمياه، والتحديات السياسية والاجتماعية والاقتصادية، وسوء إدارة الموارد المائية – لعبت جميعها دورا في تسريع الحاجة إلى محطات تحلية المياه. الابتكارات المبكرة في تحلية المياه في 90s و 2000s ، كان التحدي الرئيسي الذي يواجه صناعة تحلية المياه هو تقليل استهلاك الطاقة. للتغلب على هذا التحدي ، اخترع الباحثون والمبتكرون والعلماء حلين مبتكرين: تحسين أداء أغشية RO (التناضح العكسي) ابتكار أجهزة استعادة الطاقة ونتيجة لهذين الابتكارين، انخفضت الطاقة التي تستهلكها محطات تحلية المياه بمقدار النصف. أيضا ، كان من الممكن وجود محطات تحلية كبيرة بالأغشية يمكنها تصفية غالونات المياه المالحة.
أحدث الابتكارات – ما الجديد في صناعة تحلية المياه؟
اليوم ، RO هي التكنولوجيا المهيمنة التي تستخدمها محطات تحلية المياه. ويجري حاليا بحث لتحقيق ما يلي: زيادة إنتاجية المياه العذبة من محطات تحلية المياه تقليل إنتاج المحلول الملحي التعامل مع مصادر المياه الصعبة عندما نفكر في تحلية المياه، غالبا ما نتخيل بلدانا صحراوية جافة بدون أنهار دائمة أو أنظمة جوفية غير كافية. والحقيقة هي أن تحلية المياه ليست فقط للمدن الساحلية التي تعاني من ندرة المياه ولكن أيضا حاسمة بنفس القدر بالنسبة للمرافق الداخلية والعمليات الصناعية التي تعتمد على المياه الجوفية. ونتيجة لذلك، لا تتغذى محطات تحلية المياه على مياه البحر فحسب، بل تستخدم أيضا لتحويل المياه المالحة الداخلية إلى مياه عذبة. المياه المالحة ليست مالحة مثل مياه البحر. ومع ذلك ، فإن أحد التحديات الكبيرة التي تواجه محطات تحلية المياه باستخدام المياه المالحة / الصناعية هو التخلص الآمن والصديق للبيئة من محلول ملحي. هذا هو المكان الذي يتم فيه إجراء معظم الأبحاث اليوم ، ويمكننا أن نتوقع ابتكارات في هذا المجال في العقد المقبل. فيما يلي نظرة عامة على التطورات الواعدة في تكنولوجيا تحلية المياه. تهدف هذه الابتكارات إلى تقليل إنتاج المياه المالحة وتحقيق أعلى في استعادة المياه العذبة.# 1: إعادة التدوير
تتضمن هذه الطريقة إعادة تدوير المحلول الملحي مرة أخرى إلى أغشية RO لفترة أطول. ونتيجة لذلك ، يقلل هذا من إنتاج المحلول الملحي ويزيد من إنتاجية المياه العذبة. ويتحقق ذلك باستخدام أغشية الضغط العالي و / أو عمليات الدفعات. نتائج هذه الدراسة واعدة. ويظهر التقرير معدلات استرداد المياه المالحة تصل إلى 98٪ مقارنة ب 75٪ الحالية.
# 2: RO بمساعدة التناضح
يعرف أيضا باسم RO المضاد للتدفق ، وهو ينطوي على دمج محلول ملحي في جانب المياه العذبة من غشاء RO لتقليل حاجز الضغط. تقليديا ، كانت تركيزات المحلول الملحي لأكثر من 7٪ من الملح بحاجة إلى استخدام المبخرات. المبخرات عالية التكلفة وعملية كثيفة الاستهلاك للطاقة. من خلال طريقة RO المضادة للتدفق ، أصبح من الممكن الآن تقليل إنتاج المحلول الملحي ثلاثة أضعاف. المزايا الأخرى لهذه الطريقة هي زيادة في غلة المياه العذبة وزيادة في قابلية استخدام غشاء RO.
# 3: الترطيب / إزالة الرطوبة
تستخدم هذه الطريقة في المقام الأول لمحطات تحلية المياه التي تستخدم الطرق الحرارية. تحتوي مياه الصرف الصحي من محطات النفط والغاز على مواد عضوية تلحق الضرر بأغشية التناضح العكسي. يتضمن الترطيب تمرير غاز ناقل عبر المحلول الملحي لتبخير الماء فيه. هذا يحاكي عمل الهواء الذي يحرك الماء في الطبيعة. ثم يتم تكثيف المياه المتبخرة لإنتاج مياه نقية.
# 4: تحسين أغشية RO
يعمل الباحثون حاليا على تحسين جودة مواد الأغشية من خلال البحث عن الأغشية التي تعمل بضغوط عالية للغاية وملوحة عالية. الباحثون لا يقومون فقط بتجربة مواد غشاء RO جديدة. كما أنهم يعملون على تحديد تأثير الأغشية عندما تعمل معا. ستقلل أغشية RO الأفضل من إنتاج المحلول الملحي ، وتزيد من إنتاجية المياه العذبة مع تقليل استهلاك الطاقة.
ولا يرتبط الابتكاران الآخران ارتباطا مباشرا بتكنولوجيا تحلية المياه، ولكنهما يلعبان دورا حاسما في محطات تحلية المياه. وهي:
# 5: تحسين مضخات المياه
تعتمد صناعة تحلية المياه بشكل كبير على مضخات المياه. هناك أطنان من المياه التي يجب نقلها. يجب ضخ المياه من البحر ويجب نقل المياه العذبة إلى صهاريج التخزين قبل نقلها إلى المدينة. تقدم الشركات الرائدة في مجال تصنيع المضخات الصناعية مثل Sintech مجموعة من المضخات لمحطات تحلية المياه. تم تصميم هذه المضخات خصيصا لمواجهة تحديات محطات تحلية المياه وتقديم أداء عال باستهلاك منخفض للطاقة. لمعرفة المزيد عن البحث والتطوير لدينا في مضخة تحلية مياه البحر ، اتصل بفريقنا. نود أن نشارك آخر تطوراتنا.
#6: تكنولوجيا رقمية أكثر ذكاء
تم تجهيز محطات تحلية المياه اليوم بأجهزة استشعار عالية المدى تكتشف المشاكل وتتوقعها بشكل أفضل ، وبالتالي تقلل من وقت تعطل المحطة. وهذا بدوره يقلل من التكاليف ويعزز تدفق العمليات اليومية.
اختتام
وبفضل هذه الابتكارات، يعمل أحدث جيل من محطات التناضح العكسي بأقل طاقة ممكنة. وعلى الصعيد العالمي، يعتمد أكثر من 300 مليون شخص على المياه من محطات تحلية المياه لتلبية جميع احتياجاتهم اليومية أو بعضها.
الابتكارات المستمرة في تكنولوجيا تحلية المياه ليست مفيدة فقط لهذه الصناعة. وتؤثر هذه التطورات تأثيرا عميقا على أزمة المياه العالمية، مما يساعدنا على الانتقال من ندرة المياه إلى الأمن المائي. وبعبارات بسيطة، تساعدنا الابتكارات في تكنولوجيا تحلية المياه على خلق مستقبل أكثر استدامة وإيجابية للمياه.