بحث عن تحلية المياه المالحة

تحلية المياه المالحة

مقدمه

يعد
الماء ذلك السائل العجيب القاعدة الأساسية التي تقوم عليها الحياة فوق
الأرض فعلي المياه قامت أولي الحضارات البشرية وحيثما وجد الماء وجدت
الحضارات ونظراً للتزايد الهائل في عدد السكان وارتفاع المستوي المعيشي
والتطور الصناعي والزراعي مما أدي إلي تلوث المياه ومصادره المحدودة ،
ونتيجة لقلة مصادر المياه العذبة في كوكب الأرض برزت مشكلة النقص الحاد
للمياه العذبة ولقد أجريت العديد من الدراسات والبحوث حول مستقبل الوضع
المائي والبحث عن مصادر مائية جديدة غير المصادر التقليدية التي منها علي
سبيل المثال تحلية المياه المالحة فكما نعلم وبالذات نحن سكان الجماهيرية
العظمي أننا نعتمد علي مصدر وحيد للمياه العذبة وهو المياه الجوفية ، فهي
مصدر محدود وبالتالي فإنه يفترض علينا القيام بالدراسات اللازمة والأبحاث
الضرورية في كيفية الاستفادة من مياه البحر القريبة منا .

وعلي ضوء
ذلك قامت الجماهيرية العظمي بتنفيذ عدد من المشاريع التي تضمن توفير
الاحتياجات اللازمة من المياه ومن ضمن هذه المشاريع محطات التحلية المختلفة
في الجماهيرية علي سبيل المثال ( محطة تحلية الخمس - زليتن -تاجوراء -
مصراته ....... الخ ) وكذلك مشروع النهر الصناعي العظيم الذي أعطي صورة علي
مدي استغلال الموارد المائية المتاحة بصورة جيدة وفعالـة ((1)) .

تعريف تحلية المياه :

هي تحويل المياه المالحة إلى مياه نقية من الأملاح صالحة للاستخدام . ويتم ذلك عبر طرق عديدة للتحلية ((2)) .

اختيار مصدر المياه :

توجد العديد من أنواع مصادر المياه علي كوكب الأرض غير انه يمكن إجمالها في ثلاثة صور تضم :

مياه
الأمطار والمياه السطحية والمياه الجوفية ومن الأهمية بمكان معرفة خصائص
المصدر وكمية المياه به ومدي إمكانية ايفائة بالكميات المطلوبة من المياه
واستمرارية المصدر وطاقته الانتاجيه ونوع المياه به وقرب المصدر أو بعده من
منطقة الاستهلاك ورغبة جمهور المستهلكين في استخدام المصدر .

وتستخدم
مياه الأمطار بطرق مباشرة أو غير مباشرة بواسطة المواطنين وتعتمد كمية
المياه التي يمكن الحصول عليها علي شدة الأمطار وعلي زمن هطولها وفترة
الهطول والعوامل المناخية المؤثرة علي الأمطار وطريقة تجميع المياه وحفظها
وسبل الاستخدام ومظاربها ونوعية المياه المجمعة أما المياه السطحية فتشكل
النسبة الكبرى في الحصول علي المياه وتضم في مجملها الأنهار والبحيرات
والبرك والأنهار الصغيرة والخيران الموسمية والدائمة والبحار وتتفاوت كمية
المياه بالمصدر طبقا لنوع المصدر وكمية الأمطار الهاطلة بالمنطقة ومقدار
الجريان السطحي وطبغرافية وجيولوجية وجغرافية المنطقة والظروف المناخية
المحيطـة والنسبة المصرح باستغلالها من هذه المياه لا سيما وغالبا ما تشترك
العديد من الدول في مصدر من مصادر المياه وتحدد الاتفاقيات الثنائية
والمشتركة كمية المياه التي ممكن أن تستغل وعادة فان استغلال المياه
السطحية تحكمه نوع المياه ودرجة التلوث الموجودة وإمكانية تنقيتها بالموارد
والإمكانيات المحلية المتاحة ومدي مواكبة التنقية للتشريعات المنظمة
للاستخدام ولابد من توخي الحذر واخد الحيطة عند استخدام المياه السطحية
لتفادي مشاكل التلوث بها ولعدم مضاعفة الملوثاث الموجودة أو الإتيان بأخرى
تصعب أزالتها من المصدر ولابد من أخد العوامل الصحية في الحسبان عند تصميم
وإجازة وإنشاء المشاريع التنموية تعتبر المياه الجوفية من افضل مصادر
للاستهلاك نسبة إلى نوع المياه وجودتها مقارنة بالمياه السطحية خاصة عند
غياب التلوث وعند وجود الكميات الكافية من المخزون الجوفي أما عملية اختيار
المصدر المائي الملائم فتتم بالاعتماد علي عوامل مؤثرة ومتداخلة فيما
بينها مثل درجة القبول للمصدر من قبل جمهور المستهلكين ،وكمية ونوع المياه
بالمصدر ، وسبل استخدام المصدر ، وتكلفة الإنتاج والتوزيع ، وقرب المصدر من
منطقة الاستهلاك والطاقة المستهلكة ، وجودة التقنية المحلية الملائمة
وأساليب التدريب ، وجود العمالة ومتطلبات التشغيل والصيانة والترميم ،
وإمكانية التنمية والزيادة علي المدى القصير والطويل كما ويمكن استخدام
اكثر من مصدر للإيفاء بالاحتياجات وتعتمد النسبة المئوية لاستخدام كل مصدر
علي العوامل الاقتصادية والفنية والبيئية وعوامل التقنية في المقام الأول .

وأخيراً
نستخلص أنه يجب علي المصمم أن يقوم بالاختيار المناسب لمصدر المياه وذلك
بأن يكون هذا المصدر ملماً بالعديد من المواصفات التي يجب أن تتوفر فيه
فعلي سبيل المثال نوعية مائه وعمره الافتراضي .... الخ ((2))

عوامل اختيار الطريقة المناسبة للتحلية :

أولا : نوعية مياه البحر ( تركيز الأملاح الذائبة الكلية) :

تصل
كمية الأملاح الكلية المذابة إلى درجات مختلفة فعلي سبيل المثال في مياه
الخليج العربي تصل إلى حوالي 56000 جزء من المليون في الخبر كما أنها
تتراوح ما بين 38000 إلى 43000 جزء من المليون في مياه البحر الأحمر بمدينه
جده .

ثانياً : درجة حرارة مياه البحر والعوامل الطبية المؤثرة فيه :

ويجب
مراعاة ذلك عند تصميم المحطات حيث أن المحطة تعطي الإنتاج المطلوب عند
درجة الحرارة المختارة للتصميم بحيث لو زادت أو انخفضت درجة الحرارة عن هذا
المعدل فإن ذلك يؤثر على كمية المنتج بالزيادة أو النقصان أما العوامل
الطبيعية المؤثرة فتشمل المد والجزر وعمق البحر وعند مأخذ المياه وتلوث
البيئة .

ثالثاً : تكلفة وحدة المنتج من ماء وكهرباء :

وذلك
بمتابعة أحدث التطورات العالمية في مجال التحلية وتوليد الطاقة للوصول إلى
أفضل الطرق من الناحية الاقتصادية من حيث التكلفة الرأسمالية وتكاليف
التشغيل والصيانة . ((3))

وصف مبسط لمحطة تحلية :

يبدأ
دخول مياه البحر إلى مآخذ مياه البحر من خلال مصافي وذلك لمنع الشوائب من
الدخول إلى مضخات مياه البحر التي تقوم بدورها بضخ مياه البحر إلى المبخرات
. هذا ويتم حقن مياه البحر بمحلول هيبوكلوريد الصوديوم عند مآخذ مياه
البحر أي قبل دخولها المبخرات وذلك لمعالجتها من المواد البيولوجية العالقة
بها . ويتم تجهيز هذا المحلول في خزانات ومن ثم يتم حقنه خلال مضخات
بمعدلات حسب الطلب .

يوجد بمآخذ مياه البحر لوحات توزيع القوى
الكهربائية التي تغذي المضخات وغيرها بالكهرباء ، كما يوجد أيضا أجهزة
القياس والتحكم اللازمة لهذه المعدات . هذا ويتم انتقال مياه البحر بعد ذلك
إلى المبخرات والتي تتكون من عدة مراجل يتم خلالها تبخير مياه البحر ومن
ثم تكثيفها وتجميعها .

وبالنظر إلى ما يحدث للعمليات المتتابعة
المياه لحظة دخولها المبخرات وحتى الحصول على المياه العذبة نجد أنه يتم
إضافة بعض الكيماويات منها ( البولي فوسفات ) إلى مياه البحر قبل دخولها
المبخرات وذلك لمنع الترسبات (القشور SCALES ) داخل أنابيب المكثفات
والمبادلات الحرارية كما نجد أن مياه البحر هذه تمرر على أجهزة تسمى بنوازع
الهواء وذلك للتخلص من الغازات المذابة بمياه البحر كما يتم تسخين مياه
البحر بواسطة مبادلات حرارية تعمل بالبخار وتسمى ( مسخنات المياه المالحة )
. هذا ويلزم للمبخرات أنواع متعددة من المضخات منها ما يلزم لتدوير الماء
الملحي داخل المبخرات ومنها ما يلزم لتصريف الرجيع الملحي إلى قناة الصرف
ومنها ما يلزم لضخ الماء المنتج إلى محطة المعالجة الكيماوية . شكل ( 1 )

هذا
وبعد ضخ الماء المنتج إلى محطة الكيماوية والتي يتم فيها معالجة المياه
المنتجة بالمواد المختلفة مثل الكلور وثاني أكسيد الكربون والجير حتى يصبح
حســب المواصفات المطلوبة عالمياً يتم نقله من محطة المعالجة الكيماوية إلى
الخزانــات الكبيرة التي تمـد الشبكـة بالمـاء الصالـح للشـرب ((4)) .

إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات التحلية:

عادة
ما يتم استغلال جزء من البخار المنتج من محطات التحلية في عملية إنتاج
الطاقة الكهربائية لتغذية احتياجات محطة التحلية والمجمع السكني ومحطات
الضخ وعليه يتم تصدير باقي الطاقة المنتجة من هذه المحطة إلى الشبكة
الكهربائية .

وبالنظر إلى محطة توليد الكهرباء نجد أنها تتكون
أساساً من مجموعة من الغلايات تقوم بتحميص البخار المنتج من محطة التحلية
والتوربينات البخارية الموصلــة بالمولدات التي تنتج الطاقة الكهربائية .
هذا وتشتمل المحطة على بعض المعـدات المساعدة ومضخات وزانات وقود وأنظمة
مكافحة الحريق وبطاريات كهربائية لإمداد الأجهزة الضرورية بالطاقة عند حدوث
إي خلل بالشكة ، هذا بالإضافة إلى الحاسب الآلي الذي بواسطته يمكن السيطرة
على جميع أجهـزة القيــاس والتحكم والمراقبة لكافة معدات المشروع . ((5))
شكل ( 2 )

تحلية المياه تعني إنتاج مياه تصلح للاستهلاك الإنساني من مياه مالحة مثل / مياه البحار أو مياه عالية الملوحة ((3)) .

درجات تركيز المواد الصلبة الذائبة لعدد من أنواع المياه

( 29-30-31)

نوع المياه
المواد الصلبة الذائبة الكلية ( ملجم / لتر )
مياه مالحة 1500 إلى 12000

مياه البحر (منطقة الشرق الأوسط ) 5000

مياه البحر ( بحر الشمال ) 35000

كما
وأن تحلية المياه تعني الطرق التي تتطلب طاقة لفصل الماء والأملح الموجودة
في الماء الخام . ويتم الإيفاء بالطاقة المطلوبة من وحدات معينة مصممة
لهذا الغرض . ويمكن إتمام تحلية المياه بطرق عديدة منها التقطير ، والتجمد ،
والتناضح العكسي والديلزة . ويبين شكل (3) أهم الطرق المستخدمة في عمليات
تحلية الماء والتي يمكن تلخيصها في عمليات حرارية وعمليات قدرة . وتشمل
الطرق الحرارية تلك الوحدات التي تأخذ ما تحتاجه من طاقة في شكل شغل ،
ومثال لهذه الوحدات التناضح العكسي ، والفصل الغشائي الكهربائي ( الديلزة )
، والتجمد

تعتبر عملية التقطير من وحدات تحلية المياه والتي يتم
فيها فرز الأملاح بالغليان في أوعية مناسبة لتنتج مسارين . أحد المسارين
تقل فيه المواد الصلبة الذائبة ويسمي بمسار الماء النقي ، والآخر يحتوي علي
بقية المواد الصلبة الذائبة ويسمي مسار المحلول الملحي المركز . ومن ثم
يتم تكثيف البخار للحصول علي الماء النقي .

ومن محاسن هذه الطريقة لتحلية الماء :

التخلص من الجراثيم والكائنات الحية الدقيقة الضارة الموجودة في الماء الخام من بكتريا و فيروسات وبروتوزوا وغيرها .
التخلص
من المواد الصلبة غير الطيارة التي يمكن أن تتواجد في الماء الخام مثل
الغازات الذائبة كغاز ثاني أكسيد الكربون والأمونيا ( النوشادر ) .
الفكرة
الأساسية لعمليات التقطير تكمن في رفع درجة حرارة المياه المالحة إلى درجة
الغليان وتكوين بخار الماء الذي يتم تكثيفه بعد ذلك إلي ماء ومن ثم
معالجته ليكون ماء صالحا للشرب أو الري . وطريقة التقطير تعتمد أساسا علي
التغير في حالة المادة . وعادة يحتاج إلي وحدتي مبادلات حرارية ، أحدهما
لتبخير الماء الخام لبخار ، والآخر ليساعد البخار علي التكثيف . ويبين
الشكل ( 4 ) وحدة التقطير التليدية . وتتراكم المواد الصلبة علي أسطح
المبادلات الحرارية لتكون الترسبات . ومن هذه الترسبات :
- ترسبات بلورات صلدة Hard Crystalline .، وتلتصق بأسطح المبادلات الحرارية .وهذا النوع يمكن إزالته بطرق طبيعية مثل النحت أو الحفر

- ترسبات نتجت من محلول المادة والتي تناقص ذوباناتها مع زيادة درجة الحرارة .

ترسبات بللورية كثيفة وتكون متحدة ومترابطة بصورة جيدة بسطح المعدن
ويمكن تقسيم الترسبات إلى الأنواع التالية :

ترسبات قلويــة
ترسبات غير قلوية
كما
أن هذه الترسبات تصعب إزالتها لأنها لا تذوب في الأحماض المعدنيـة وربما
أدت إلى وقف وحدة التقطير . ومن أنسب الطرق العملية لتقليــل مشاكل ترسبات
كبريتات الكالسيوم تشغيل الوحدة علي درجة حرارة تقل عن 120 درجة مئوية لمنع
تراكم المترسبات .

ومن الطرق المتبعة للتخلص من المترسبات إضافة
حامض لإزالة أيونــات الكربونات من الماء قبل إدخاله إلي وحدة التقطير وكما
يمكن إزالة المترسبات بالنظافة بالكريات الإسفنجية ( تسمي طريقة تابوراج
نسبة لصانع ) وهنا يتم استخدام كريات مرنة من الإسفنج لها قطر أكبر من قطر
أنابيـب جهــاز التقطير ومن الطرق المستخدمة أيضا لإزالة المترسبات تلك
التي تعتمد علـي إزالة العناصر المكونة للترسب مثـل أيونـات الكالسيـوم
والمغنيسيــوم والبيكربونات والكبريتات وتتم إزالة هذه الكربونـات بإضافة
أحماض لإزالة البيكربونات وتبادل الكاتيونات عبر الراتنج لإزالة أيونات
الكالسيوم وإضافة مركب كربونات الجير والماغنسيوم لترسيب أيونـات
الكالسيـوم وأيونات البيكربونات كما ويمكن استخدام الأغشية المتنقاه
للأيونات لتمرير الأيونات أحادية التكافؤ عبر الغشاء ومنع الأيونات ثنائية
التكافؤ من العبـور مثــل أيونات الكالسيوم والماغنسيوم والكبريتات .

وهناك
التقانات الميكانيكية والطبيعية لتجـنب الترسيب حيث تضاف مواد ناعمة
للمحلول فوق المشبع لإيجاد سطح يزيد من نمو البلورات ومثال لهذه المواد
كربونات الكالـسيوم وكبريتات الباريوم وهيدروكسيد الماغنسيوم والحبيبات
الزجاجية وغيرها من المواد .

وتوجد أنماط عديدة من طرق التقطير التي
تزيد فيها وحدات التقطير ويتم غلي الماء في الوحدة الأولى تحت ضغط عالي
إلى أن يتم التبخر في الوحدة الأخيرة تحت الضغط العادي ويبين شكل (5) مخطط
عام لوحدات التقطير والمعالجات المبدئية المطلوبة .

طرق التقطيــــر : نذكر منها بعض الطرق المهمة :

1- التقطير العادي :

يتم
غلي الماء المالح في خزان ماء بدون ضغط . ويصعد بخار الماء إلى أعلى
الخزان ويخرج عبر مسار موصل إلى المكثف الذي يقوم بتكثيف بخار الماء الذي
تتحول إلى قطرات ماء يتم تجميعها في خزان الماء المقطر . وتستخدم هذه
الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية الصغيرة.

2- التقطير الومضي متعدد المراحل :

اعتماداً
على الحقيقة التي تقرر أن درجة غليان السوائل تتناسب طردياً مع الضغط
الواقع عيها فكلما قل الضغط الواقع على السائل انخفضت درجة غليانه . وفي
هذه الطريقة تمر مياه البحر بعد تسخينها إلى غرف متتالية ذات ضغط منخفض
فتحول المياه إلى بخار ماء يتم تكثيفه على أسطح باردة ويجمع ويعالج بكميات
صالحة للشرب . وتستخدم هذه الطريقة في محطات التحلية ذات الطاقة الإنتاجية
الكبيرة (30000 متر مكعب أي حوالي 8 ملايين جلون مياه يوميا ) . شكل (6 )

3- التقطير بمتعدد المراحل ( متعدد التأثير ):

تقوم
المقطرات المتعددة التأثيرات بالاستفادة من الأبخرة المتصاعدة من المبخر
الأول للتكثيف في المبخر الثاني . وعليه ، تستخدم حرارة التكثيف في غلي ماء
البحر في المبخر الثاني ، وبالتالي فإن المبخر الثاني يعمل كمكثف للأبخرة
القادمة من المبخر الأول ،وتصبح هذه الأبخرة في المبخر الثاني مثل مهمة
بخار التسخين في المبخر الأول. وبالمثل ، فإن المبخر الثالث يعمل كمكثف
للمبخر الثاني وهكذا ويسمى كل مبخر في تلك السلسة بالتأثير. انظر شكل ( 7 )

4-التقطير باستخدام الطاقة الشمسية :

تعتمد
هذه الطريقة على الاستفادة من الطاقة الشمسية في تسخين مياه البحر حتى
درجة التبخر ثم يتم تكثيفها على أسطح باردة وتجمع في مواسير .

معظم
طرق التقطير التقليدية تستهلك الطاقة المستمدة من الوقود والكهرباء لعملها .
غير أن الطاقة الشمسية يمكن أن تستغل في أجهزة التقطير رغم أنها تعتبر
طاقة من درجة اقل . ومن محاسن نظام التقطير المستخدم للطاقة الشمسية ما
يلي:

هو نظام مبسط .
معظم القوى العاملة والمواد المستخدمة في وحدات التقطير الشمسي يمكن أن تكون محلية .
معظم الترميم والإصلاح يمكن أن يتم بعمال غير مهرة .
وجهاز التقطير عبارة عن حوض محكم مصنوع من الفولاذ المجلفن ويبين الشكل( 8 ) وحدة التقطير الشمسي .

ورغم
أن الطاقة الشمسية لا محدودة ومستمرة ومتجددة غير أن تكلفة إنشاء الوحدة
باهظة مما يعوق استخدام هذه الطريقة بالإضافة إلى عدم الحصول على الطاقة
الشمسية على مدار اليوم واعتماد هذه الطاقة على عوامل الطقس والمناخ السائد
زيادة على ذلك أثر تغير الموسم عليها .

5-التقطير بطريقة البخار المضغوط .:

بينما
تستخدم وحدات التقطير متعدد التأثير والتبخير الفجائي مصدر بخار خارجي
للتسخين كمصدر أساسي للحرارة ، فإن التقطير بانضغاط البخار – والذي يختصر
عادة إلى التقطير بالانضغاط –يستخدم بخاره الخاص كمصدر حراري بعدما يضغط
هذا البخار . وفي هذه الطريقة ، يمكن الحصول على اقتصادية عالية للطاقة .
ولكن ، من الضروري الحصول على الطاقة الميكانيكية باستخدام ضاغط ( أو أي
شكل للطاقة المستفادة بأجهزة أخرى مثل ضاغط الطارد البخـاري( steam-ejector
compressor). وبرغم اختلاف هذه العملية للتقطير عن العملية المثالية فأنه
يلزم التنويه بأن مصادر حرارية كم هو الحال في عمليات التقطير الأخرى والتي
نوقشت في الفصل الحالي.

يسخن ماء البحر مبدئيا في مبادل حراري
أنبوبي مستخدما كلا من الماء الملح والماء المطرود والماء العذب الخارجي من
الوحدة ثم يغلى ماء البحر داخل أنابيب المقطر . وتضغط الأبخرة ، ثم ترجع
إلى المقطر حيث تتكثف خارج الأنابيب مما يوفر الحرارة اللازمة لعملية
الغليان . وتسحب الغازات غير القابلة للتكثيف من حيز البخار والتكثيف
بوساطة مضخة سحب أو طارد بخاري أيهما يلائم.

ويعتبر الضاغط هو قلب
وحدة التقطير. فإذا لم تضغط الأبخرة فإنه لا يمكنها التكثف على الأنابيب
الحاملة لماء البحر المغلي لأن درجة حرارة تكثيف البخار النقي عند ضغط معين
تقل عن درجة حرارة غليان الماء الملح عند هذا الضغط . فمثلا ، إذا كان ضغط
البخار 1 ضغط جوي ، فإن بخار الماء يتكثف عند درجة 100 م ، ولكن ماء البحر
بتركيز مضاعف يغلي عند حوالي 101م . وحتى يتسنى للأبخرة التكثف عند درجــة
حرارة 101م ، فإنه يلزم على الأقل لهذه الأبخرة أن تضغط إلى ضغط 1.03 ضغط
جوي. انظر شكل ( 9 )

ثانيا التحلية باستخدم طرق الاغشية

التناضح العكسي :

OSMOSIS ( الإسموزية العكسية) :

التناضح
أو الإسموزية كلمة اشتقت من الكلمة الإغريقية OSMOS والتي تعني النبض
والتناضح هو عبارة عن انتقال المذيب عبر غشاء شبه مسامي إلى المذاب.

تعتبر
عملية التناضح العكسي حديثة بالمقارنة مع عمليتي التقطير والديلزة حيث تم
تقديمها تجاريا خلال السبعينات . وتعرف عملية التناضح العكسي على أنها فصل
الماء عن محلول ملحي مضغوط من خلال غشاء . ولا يحتاج الأمر إلى تسخين أو
تغيير في الشكل .

ومن الناحية التطبيقية يتم ضخ مياه التغذية في
وعاء مغلق حيث يضغط على الغشاء ، وعندما يمر جزء من الماء عبر الغشاء تزداد
محتويات الماء المتبقي من الملح . وفي نفس الوقت فإن جزءا من مياه التغذية
يتم التخلص منه دون أن يمر عبر الغشاء . وبدون هذا التخلص فإن الازدياد
المطرد لملوحة مياه التغذية يتسبب في مشاكل كثيرة ، مثل زيادة الملوحة
والترسبات وزيادة الضغط الأسموزي عبر الأغشية . وتتراوح كمية المياه
المتخلص منها بهذه الطريقة ما بين 20 إلى 7 % من التغذية اعتمادا على كمية
الأملاح الموجودة فيها .

ويتكون نظام التناضح العكسي من الآتي شكل ( 10 ) :

معالجة أوليـــــة .
مضخة ذات ضغط عال .
مجمع أغشيـــــة .
معالجة نهائية ( أخيـرة ).

والمعالجة
الأولية مهمة لأن مياه التغذية يجب أن تمر عبر ممرات ضيقة أثناء العملية ،
كذلك يجب إزالة العوالق ومنع ترسب الكائنات الحية ونموها على الأغشية .
وتشمل المعالجة الكيمائية التصفية وإضافة حامض أو مواد كيميائية أخرى لمنع
الترسيب.

والمضخة ذات الضغط العالي توفر الضغط اللازم لعبور الماء من خلال الأغشية وحجز الأملاح . وهذا الضغط يتراوح ما بين 17 إلى 27 بارا

( 250 – 400 رطل على البوصة المربعة ) لمياه الآبار و 45 إلى 80 بـــارا

( 800 – 1180 رطل على البوصة المربعة ) لمياه البحر .

ويتكون
مجمع الأغشية من وعاء ضغط وغشاء يسمح بضغط الماء عليه كما يتحمل الغشاء
فارق الضغط فيه . والأغشية نصف المنفذة قابلة للتكسر وتختلف في مقدرتها على
مرور الماء العذب وحجز الأملاح . وليس هناك غشاء محكم إحكاما كاملا في طرد
الأملاح ، ولذلك توجد بعض الأملاح في المياه المنتجة .

وتصنع أغشية
التناضح العكسي من أنماط مختلفة . وهناك اثنان ناجحان تجاريا وهما اللوح
الحلزوني والألياف / الشعيرات الدقيقة المجوفة . ويستخدم هذين النوعين
لتحلية كل من مياه الآبار ومياه البحر على الرغم من اختلاف تكوين الغشاء
الإنشائي ووعاء الضغط اعتمادا على المصنع وملوحة الماء المراد تحليته .

أما
المعالجة النهائية فهي للمحافظة على خصائص الماء وإعداده للتوزيع . وربما
شملت هذه المعالجة إزالة الغازات مثل سلفايد الهايدروجين وتعديل درجة
القلوية.

وهناك تطوران ساعدا على تخفيض تكلفة تشغيل محطات التناضح
العكسي أثناء العقد الماضي هما : تطوير الغشاء الذي يمكن تشغيله بكفاءة عند
ضغوط منخفضة ، وعملية استخدام وسائل استرجاع الطاقة . وتستخدم الأغشية ذات
الضغط المنخفض في تحلية مياه الآبار على نطاق واسع.

وتتصل وسائل
استرجاع الطاقة بالتدفق المركز لدى خروجه من وعاء الضغط . ويفقد الماء
أثناء تدفقه المركز من 1 إلى 4 بارات ( 15 – 60 رطل على البوصة المربعة )
من الضغط الخارج من مضخة الضغط العالي ، ووسائل استرجاع الطاقة هذه
ميكانيكية وتتكون عموما من توربينات أو مضخات من النوع الذي بوسعه تحويل
فارق الضغط إلى طاقة محركة .

ومن محاسن التناضح العكسي : ((5))

تحلية الماء المالح بفصل المواد الصلبة الذائبة .
تقلل من درجة تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلية للماء الخام بنسبة إزالة تصل إلى 99 % .
تتخلص من المواد الحيوية والمواد الغروانية من الماء بنسبة إزالة تصل إلى 98 % .
إزالة الخلايا الميكروبية من بكتيريا وفيروسات وغيرها بنسبة إزالة كلية .
إزالة معظم المواد الصلبة العضوية بنسبة إزالة قد تصل إلى 97 %.
ولرفع
كفاءة عملية التحلية بالتناضح العكسي فلابد من ممارسة تهيئة أو معالجة
مسبقة PRETREATMENT تضـم إزالة العكارة للتخلص من المواد الصلبة العالقة
والحديد والمنجنيز لمنع تأكسدها ، وإزالة المواد التي تساعد على تكوين
ترسبات كربونات الكالسيوم وغيرها من الترسبات على سطح الغشاء ، وهنا يتم
إضافة حمض لتحقيق منع الترسب .

ولرفع كفاءة عملية التناضح العكسي لا بد من الاختيار الجيد للغشاء المناسب طبقاً للخواص التالية :

يحتوي الغشاء على درجة عالية للأمـــــلاح .
لا بد من وجود فيض الماء المناسب لإتمام الانسياب .
لا بد أن يكون الغشاء سهل التشييد في وحدات الفرز الغشائي .
لا بد أن يتحمل الغشاء الضغط الواقع عليـــه .
لا بد أن تكون للغشاء متانة ميكانيكية جيــدة .
لا بد أن يعيش الغشاء لفترة مناسبــــة .
لا
بد أن يحتوي الغشاء على مدى تشغيلي كبير للأيونات الموجودة في الماء الخام
والضغط ودرجة الحرارة ومقاومة التفاعلات الكيميائية والحيوية ويمكن أن
يعمل في ظروف مختلفة .
لا بد أن