اسمز معکوس

طراحی  نقشه اسمز معکوس آب دریا: معیارهای مهمی که باید در نظر گرفته شود

هنگام طراحی برای هر موضوعی ، خواه یک ماشین ، یک برنامه یا یک فرایند باشد ، همیشه باید چند فاکتور اساسی در نظر بگیرید که می تواند اعتبار طرح را تعیین کند. طی یک دهه گذشته ، روش های تصفیه آب و فاضلاب در توسعه راه حل های همه گیر کمبود آب با تأکید بیشتر بر پایداری

مورد توجه قرار گرفته است. طراحی نقشه اسمزمعکوس آب دریا (SWRO) به تجزیه و تحلیل دقیق با معیارهای مختلفی نیاز دارد تا در طراحی این سیستم ها مورد توجه قرار گیرد.

در طراحی نقشه SWRO ، یکی از معیارهایی که باید مورد توجه قرار گیرد فرآیند دریافت آب دریا و روند تخلیه جریان آب شورغلیظ به درون اقیانوس است.

یکی دیگر از معیارهای مهم مورد توجه در طراحی نقشه SWRO ، مهندسی فرآیند پیش تصفیه بر اساس کیفیت آب محل مورد نظر است. در زیر ، به طور مختصر در مورد اینکه  چرا این فرآیندهای ذکر شده در بالا دارای اهمیت هستند و چند روش برای رسیدگی به آنها بحث خواهیم کرد.

تاسیسات آبگیری

بزرگترین نگرانی در مورد تاسیسات آبگیری ، پتانسیل برای تخریب و جذب جانداران دریایی است. دقیقا چه معنی میدهد؟ خوب ، تعاریف کلی برای هر کدام عبارتند از:

ضربه(تخطی کردن): ایجاد تأثیر فیزیکی (بر) برخورد ، سقوط (بر)به دام انداختن (در مهندسی): به دام انداختن یک ماده دیگر

در این زمینه، تاسیسات آبگیری به موجودات بزرگتری که به صفحات مشبک در اطراف ورودی گیر می کنند، اشاره دارد.

به دام انداختن ، از طرف دیگر ، به موجودات کوچکتر که می توانند از طریق صفحات مشبک عبور کنند ، اشاره دارد. آنها با هم به سادگی به برداشت جمعی موجودات دریایی توسط سیستم جذب اشاره می کنند.

با این وجود ، هیچ اثبات قطعی و عددی وجود ندارد که صدمات و افزودنیها باعث ایجاد تغییرات مهمی در اکوسیستم اطراف شود ، زیرا ارزیابی آن دشوار است.

با این حال ، این موارد مربوط به آسیب و وارد شدن سیستم های ورودی صفحات مشبک می تواند باعث افزایش قابل توجهی در هزینه های عملیاتی شود.

این هزینه های عملیاتی با تمیز کردن صفحات مشبک ، به دلیل تغییر در کیفیت آب افزایش مصرف انرژی توسط پمپ های ورودی و هزینه های مواد شیمیایی همراه است.

چند گزینه برای مقابله با ضربه و به دام انداختن وجود دارد:

محل تاسیسات آبگیری و طراحی

تاسیسات آبگیری را می توان در مناطقی قرار داد که بهره وری بیولوژیکی کمتری دارند یا تراکم کمتری از موجودات دریایی را دارند. ورودی ها همچنین می توانند با سرعت بازیابی بالاتری طراحی شوند ، به این معنی که به آب اقیانوس کمتری  نیاز دارد.

تاسیسات آبگیری خاص با سرعت کم باعث می شود تا موجودات دریایی بتوانند از جریان ناشی از پمپ های ورودی ، و همچنین کاهش جذب رسوب / لجن از کف اقیانوس ، فرار کنند. این فرایند در جلوگیری از ورود و آسیب رساندن  کمک می کند.

نوع تاسیسات آبگیری

انواع مختلفی از تاسیسات آبگیری در طراحی نقشه SWRO وجود دارد که می توانند به دو گروه اصلی تقسیم شوند: سطح و زیرسطحی.

متداول ترین سیستم های آبگیری بر پایه میزان جذب تاسیسات آبگیری سطح هستند ، که شامل دریافت آب های عمیق ، ورودی های ساحلی و ورودی های دریایی است. اینها مستقیماً در معرض اقیانوس قرار دارند و بنابراین ، از ترکیبی از مکان ، سد و مواد بازدارنده برای کاهش حوادث ناشی از فشار و ورود موجودات استفاده می کنند.

دهانه های آبگیری زیرزمینی که در زیر دریا قرار دارند،  بنابراین آنها هیچ گونه خطری یا مزاحمتی ایجاد نمی کنند و از مزایای تصفیه طبیعی  از طریق ماسه بهره مند می شوند. این سیستم ها شامل چهار نوع دهانه آبگیری و دو نوع دهلیز هستند.

موانع و بازدارنده ها

گاهی اوقات به راحتی قرار دادن یک دیوار یا برخی از موانع ساده است کهسبب دور نگهداشتن  ماهی ها از تاسیسات آبگیری می شوند. موانع چیزهایی مانند شبکه یا صفحات مشبکی هستند که مانع از نزدیک شدن و موجودات به تاسیسات آبگیری می شوند. بازدارندگان بااستفاده از واکنش هایی مانند حباب هوا ، چراغ بارق ، ژنراتور صدا و درپوش های سرعت ، مانع از نزدیک شدن موجودات دریایی می شوند.

تخلیه / دهانه خروجی

هدف از سیستم دهانه خروجی و بخشی جدایی ناپذیر از طراحی SWRO تخلیه کنسانتره آب نمک است. همانطور که در تاسیسات آبگیری ، نگرانی اصلی در مورد تخلیه خروجی ، آسیب رساندن احتمالی به موجودات دریایی از شوری زیاد پسماند آب شور است. آب غلیظ از آب متوسط ​​اقیانوس متراکم تر است. بنابراین ، پس از خروج ، آب نمک به زیر دریا غرق می شود. این شوری می تواند سبب افزایش شوری موضعی  دریا شود و بر ارگانیسم هایی که نسبت به تغییرات در ترکیب آب اطراف حساس هستند ، اثر منفی بگذارد.

برخی از گزینه ها برای بهبود سیستم های خروجی عبارتند از:

پخش کننده

به جای پمپ کردن تمام کنسانتره آب نمک از یک لوله مجزا ، می توان پخش کننده ها را به صورت سری در امتداد یک لوله برای مخلوط کردن و جلوگیری از استقرار آب نمک در کف دریا قرار داد. همچنین پخش کننده هایی با سرعت کم وجود دارند که باعث افزایش انتشار و رقیق کردن آب نمک در طیف وسیعی از منطقه می شوند.

رقیق شدن

تخلیه آب نمک به دلیل غلظت آن خطرناک است ، اما رقیق کردن آن با آب بیشتر باعث پایین آمدن  غلظت آن می شود. آب رقیق کننده را می توان از فاضلاب تصفیه شده از نیروگاه های تصفیه ، برج های خنک کننده نیروگاه یا سایر منابع صنعتی در صورت قرار گرفتن در مجاورت این تاسیسات ، بدست آورد.

دهلیز  و حفره های نفوذ

این سیستم ها شبکه های بزرگی از لوله ها هستند که در زیر یک لایه نازک ماسه دفن شده اند. استفاده از آب نمک به گونه ای که آب نمک را به آرامی و پس از طی یک منطقه طولانی بازگرداند تا مخلوط شدن به طور بالقوه به طور طبیعی اتفاق بیفتد.

تخلیه مایع صفر (ZLD)

این سیستم ها به طور فزاینده ای در بسیاری از برنامه های کاربردی طراحی کارخانه صنعتی SWRO رواج یافته است. با این حال عملکرد آنها می تواند پرهزینه باشد. در صورت استفاده از سیستم ZLD برای بازیافت ترشحات نمک زدایی آب دریا ، به دلیل سطح شوری در آب تخلیه ، یک فرآیند تبخیر حرارتی لازم است. یک فرایند تبلور برای استخراج و خشک کردن نمک از این آب نمک مورد نیاز است تا پس از آن  نمک حاصل از آن به فروش برسد.