تقنيات محطات تحلية مياه البحر والابار الشاطئية والجوف فى البحر الاحمر

تقنية محطات تحلية المياه

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى علمى

وتستخدم أنظمة تحلية المياه لإنتاج المياه العذبة من المياه المالحة من البحر أو المياه المالحة من الآبار.

ويستند اختيار نوع المياه الخام للتغذية لمحطات تحلية المياه على طبيعة المنطقة.

وهناك آبار الشاطئ في منطقة البحر الأحمر التي يتم استخدامها على نطاق واسع لتناول لمحطات تحلية المياه أكثر في تلك المنطقة.

يحتوي البحر الاحمر على ملوحة مابين 36000-41000 مجم/لتر أقل بكثير من المياه المالحة أو المياه من الآبار الشاطئية و من الناحية التقنية، يحتوي على ما بين 0،5-30 غرام من الملح لكل لتر (جزء في الألف).

وتستخدم تقنيات تحلية المياه عدة في العالم لإنتاج المياه العذبة:

1. التناضح العكسي (RO)

2. التقطير متعدد المراحل (MSF)

3. التقطير متعدد التأثير (MED)

4. غسيل العكسى الكلى الكهربائية (EDR)

5. التجمد

على الصعيد العالمي، استخدام التقنيات RO هي الأكثر شيوعا. وفي البحر الأحمر تستخدم تكنولوجيا RO يستخدم على نطاق واسع ويبدو أنه أنسب من الناحية الفنية

طرق لتحلية مياه البحر

التناضح العكسي

على النحو التالي:

تغذية المياه

تتحقق عملية سحب المياه إما عن طريق تغذية الآبار او الساحل اوالشاطئ المفتوح أو من خلال مياه البحر

ويتم اختيار مآخذ بناءا على تقديم أفضل نوعية للمياه مع أقل نسبة تعكر وذلك على نسب وكميات كلا من (الطحالب وTDS)
المعالجة

عملية المعالجة هى الطريق السليم للمحافظة على مكونات محطات الار اوه وخصوصا الغشاء من المواد الموجودة بالمياه الجوفية او الشاطئية او البحر فيجب ظبط الاس الهيدروجينى والاكسجين المذاب الزائد ومزيلات القشور والطحالب والبكتريا وتستخدم مواد مؤكسدة كمادة بيسلفيت صوديوم ومشتقات الكلور ومواد التجلط كالشبة والبولى الومونيوم كلوريد واستخدام تقنيات حديثة كالالترا فلتر او النانو فلتر والام فلتر
----------------------------------------------------------------------------------
NF

يزيل عادة الجسيمات التي يبلغ قطرها بين 0.01μm و0.001μm عن طريق إزالة ما يصل إلى 93 في المئة من حجم المواد المكونة للملوحة

• يخفض الضغط اللازم لتشغيل محطة مياه البحر SWRO عن طريق الحد من الأملاح TDS 30-60 في المئة، وهذا يتوقف على نوع الغشاء NF وظروف التشغيل.

وهذا يزيد من كفاءة المعالجة فى المياه 30-40٪ أكثر من المياه التي ليست سابقة التجهيز.

فإن التقدم فى معالجة المياه ترتفع من 60-70٪ ويتم تحقيق أقصى قدر من المعالجة من مزيج من SWRO +NF بنسبة 70-90%

يخفض تكاليف المعالجة المياه بنحو 30 في المئة.

في ضوء النتائج الإيجابية والمشجعة التي تم الحصول عليها حتى الآن، ويجري تطبيق نظام ثنائي تحلية NF-SWRO عن طريق إضافة NF واثنين من أنواع إضافية من الترشيح قبل المعالجة (الجاذبية الترشيح لإزالة الجسيمات الخشنة والترشيح لإزالة الضغط الجسيمات الدقيقة ) إلى وحدة SWRO القائمة،

وببعض الاضافات الميكانيكية والكيميائية مثل:-

ارتفاع ضغط الضخ

وهناك حاجة إلى مضخة الضغط العالي لإجبار تغذية المياه عبر الغشاء، ورفض الملح.

والضغوط التي مورست هي:

• 15-25 بار (225-375 الضغط المطلق لكل بوصة مربعة [رطل]) للمياه المالحة
• 54-80 بار (800-1180 رطل) لمياه البحر

اغشية التناضح العكسى

مجموعة الاغشية تتكون من وعاء ضغط وغشاء شبه منفذ يسمح للمياه العذبة لتكون ضغط ضدها ورفض الأملاح. الأغشية شبه منفذة تختلف في قدرتها على تمرير المياه العذبة ورفض مرور الأملاح، ورفض عادة الجسيمات التي يبلغ قطرها بين 0.0001-0.001ميكرومتر.

تستخدم مجموعة الاغشية كاساس عادة مع محطات تحلية SWRO و BWRO.

بعد المعالجة

يستخدم تقنية ما بعد المعالجة المطلوبة لتحقيق جودة المنتج. قد تشمل تعديل درجة الحموضة والتطهير باستخدام: CL2 أو الأوزون، وإضافة مزيلات أملاح الكالسيوم، التي تترسب على خطوط الأنابيب لحمايتها من التآكل.

نظام استرداد الطاقة

نظام استعادة الطاقة هي المسؤولة توزيع الطاقة المحتملة على مكزنات كل المحطة وعدم التلركيز فى جزء واحدومن امثلة نظم استعادة الطاقة الحالية المبادلات الكهرية لرفع الكفاءة إلى 96 في المئة.

نظام مراقبة

يحافظ نظام التحكم على الإنتاج المستمر والمامون.

النفايات وطرق التفريغ

• التخلص من النفايات السائلة التي تحتوي على:

- مواد مرتفعة تركيز الملح

- المواد الكيميائية الناتجة من معالجة المعدات

• التخلص من الماء المالح إلى:

- آبار الحقن العميق

- برك التبخير

- البحر

• كميات صغيرة من النفايات الصلبة:

- بقاء المواد الكيميائية من مرشحات المعالجة

- الجزيئات الصلبة التي تمت تصفيتها في المرحلة المعالجة.

تحلية المياه الحرارية (MSF وMED)

تحلية المياه بطرق التقطير الحرارية يفصل الملح من المياه من خلال التبخر والتكاثف.
-----------------------------------------------------------------------------------
التقطير متعدد المراحل (تغذية مياه البحر)

يتم تسخين مياه البحر إلى نقطة الغليان حيث يتم فصل الماء المالح إلى وعاء ضغط منخفض على مراحل ويتحول الماء إلى بخارو يتم تحويل البخار الناتج عن طريف التقطير الومضى الى مياه عذبة تتجه الى مكثف على أنابيب المبادلات الحرارية حيث يتم تبريدها فى مبردات تسع مابين 4000-75000 متر مكعب /يوم

التقطير متعدد التأثير (تغذية مياه البحر)

MED يتم بناؤه فى السفن ويستخدم مبادئ التكثيف والتبخير وهذا يسمح للتغذية بمياه البحر لتغلي دون الحاجة لتزويد الحرارة بعد أول غلاية.

وهو يتكون من غلاية +المبادلات الحرارية+ أجهزة لنقل السوائل المختلفة بين الغلايات.

يتم تغذية المياه بكميات متساوية لمختلف الغلايات حيث يتم رش الماء على سطح المبخر (أنابيب عادة) في طبقة رقيقة لتعزيز الغليان والتبخر السريع.

جميع البخار المكثف داخل الغلايات هي المصدر للمنتج المياه العذبة.

الحفاظ على الضغط المحيط في مختلف الغلايات بواسطة نظام فراغ منفصل لزيادة الكفاءة الحرارية للعملية يعتمد على عدد الغلايات تبدا من 8-16 غلاية كتصميم نموذجي.
-----------------------------------------------------------------------------------
اختيار معايير لتقنيات التحلية

معدات عملية تحلية مياه البحر

شبكة الطاقة

وهناك حاجة إلى القرب من شبكة الكهرباء لمحطة تحلية المياه، مهما كانت العملية.

والمستويات المطلوبة من استهلاك الكهرباء تختلف بشكل كبير بناءا على سعات المحطة المطلوبة ونوع العملية المستخدمة.
وتتطلب عملية RO حوالي 4 كيلو وات/متر مكعب، في حين أن العمليات الحرارية يتطلب 10 كيلو وات/متر مكعب ولمحطات التقطير بنوعيها تتطلب 6كيلو وات /متر مكعب
.
المعدات الكهروميكانيكية

لعمليات SWRO وMED والتقطير الحرارية ذات كفاءة عالية العمل في توليفة مع توليد البخار النبات:
توربينات البخار + الغلايات +توربينات الغاز+ اغشية RO +مكونات تشغيل الطاقة الكهربائية + مضخات الضغط العالي الذي يوفر القوة الدافعة للفصل الغشاء.

معدات توريد الوقود

محطات التحلية الحرارية، إما MSF أو MED، تعمل جنبا إلى جنب مع نظام توليد البخار لتوفير الحرارة للتقطير (المرجل المرتبطة التوربينات الطاقة الكهربائية) حيث تعمل بالغاز او مشتقات البترول.

في حين RO، من ناحية أخرى، تستخدم الطاقة الكهربائية فقط لتشغيل النظام.

المواد الكيميائية

المواد الكيميائية لتشغيل محطات تحلية مياه البحر، تتحدد استنادا إلى تحليل المياه المالحة وعلى نوعية المنتج المطلوب من المياه MSF، MED، و / أو محطة التناضح العكسي،

لا بد من إجراء مقارنة من حيث التكلفة للمواد الكيميائية مابين لتحلية الحرارية (MSF أو MED) من جهة وعمليات الRO من جهة اخرى

وتستخدم المواد الكيميائية المختلفة فى:-

لاجراء عمليات التقطير

و مابعد المعالجة للماء المنتج من تحلية RO،

تستخدم أساسا في المعالجة الأولية للمياه الخام.
----------------------------------------------------------------------------------
مزايا وعيوب تقنية تحلية المياه

التناضح العكسي

المزايا

سهولة تجميع وحدات وتجهيزها فى زمن قياسى

مجموعة واسعة من القدرات (5-20000متر مكعب /يوم)

انخفاض تكلفة التركيب

انخفاض تكاليف التشغيل اثناء العمل

مساحة صغيرة للتركيب والانشاء

انخفاض الصيانة

انخفاض عمليات الصدا والتاكل

يعمل في درجة حرارة الغرفة

انخفاض استهلاك الطاقة (1-3 كيلو وات /ساعة/متر مكعب من الماء المنتج).

لايوجد مشاكل بيئية الا طرق التخلص من النفايات الملحية

العيوب

الأغشية حساسة ومكلفة

يجب أن تكون مياه تغذية سابقة التجهيز

احتمال تلوث الاغشية بالبكتريا
--------------------------------------------------------------------------------
التقطير الحراري

المزايا

لايتطلب معالجة اولية اوطرق سابقة التجهيز للمياه او اضافة كيماويات

التقطير لديه الحد الأدنى من الآثار البيئية، على الرغم من ذلك يجب النظر التخلص محلول ملحي في تصميم المحطة

ويمكن الجمع بين التقطير مع العمليات الأخرى، مثل استخدام الطاقة الحرارية من محطة لتوليد الطاقة الكهربائية المولدة

العيوب

بعض العمليات التقطير هي عالية الاستهلاك للطاقة، خاصة بالنسبة للغلايات ذات القدرة الكبيرة

عملية التقطيرمكلف للغاية

التقطير يتطلب مستوى عال من المعرفة فى التقنية للتصميم والتشغيل

هذه التكنولوجيا يتطلب استخدام المنتجات الكيماوية، مثل الأحماض، التي تحتاج إلى معالجة خاصة

[img][/img]

مفتاح
Aوعاء الضغط، والأغشية، والفتحات
B أبراج الضغط
C فلتر
D خزان التغذية مياه البحر
E مضخة الضغط العالي
F مضخة الداعم
G اللوحة الكهربائية

[img]

تقنيات محطات تحلية مياه البحر والابار الشاطئية والجوف فى البحر الاحمر Uoo123

[/img]

» طرق التخلص من المحلول الملحى الناتج من محطات التحلية فى البحر الاحمر
» تحلية مياه البحر بالطريقة المفتوحة والابار الشاطئية
» محطة تحلية مياه البحر الاحمر سعة 500 متر مكعب/يوم ايطالية الصنع توريد وتركيب مجموعة تكنولاب البهاء جروب
» تصميم ودراسة جدوى محطات توليد الكهرباء من البحر الاحمر
» ازالة ملوحة مياه البحار(مبادئ تحلية مياه البحار)