آب شیرین‌ کن‌ صنعتی: تکنولوژی نجات ‌دهنده یا هدر دهنده منابع آب؟

کمبود منابع آب شیرین در بسیاری از مناطق جهان به یک معضل اساسی تبدیل شده است. در این شرایط، دستگاه‌ آب شیرین ‌کن صنعتی به عنوان راه ‌حلی برای تامین آب قابل شرب و مناسب برای مصرف انسانی و صنعتی معرفی شده ‌اند. این دستگاه ‌ها با استفاده از تکنولوژی‌ هایی مانند اسمز معکوس، آب شور یا آب دریا را به آب شیرین تبدیل می ‌کنند. اما سوال مهمی که مطرح می‌ شود این است که آیا آب شیرین کن صنعتی آب را هدر می دهد یا می ‌توان از آن به عنوان یک راهکار برای حل مشکل کمبود آب استفاده کرد؟ در این مطلب به بررسی عملکرد، مزایا و چالش‌ ها و میزان هدر رفت آب در دستگاه آب شیرین کن می پردازیم.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی چیست؟

یکی از اصلی ترین مشکلات در صنعت تصفیه آب، وجود مقدار زیاد املاح نمکی در آن است که باعث شور شدن آب می شود. به همین دلیل آب دریا و بسیاری از رودخانه ها برای کشاورزی و شرب قابل استفاده نیست. یکی از راه حل ها برای این مشکل استفاده از آب شیرین کن صنعتی است. سازنده آب شیرین کن صنعتی از روش های مختلفی برای بالا بردن کیفیت آب خروجی این دستگاه  استفاده می کند اما اسمز معکوس بهترین و مقرون به صرفه ترین گزینه است.

دستگاه آب شیرین کن صنعتی یکی از تجهیزات تصفیه آب است که آب شور وارد آن شده و با عبور از چند مرحله و اجرای فرآیند اسمز معکوس در نهایت املاح خود را از دست می دهد. خروجی این دستگاه آب شیرین و بدون املاح اضافه است. در حالت کلی روش کار این دستگاه به صورت زیر است:

• آب خام ورودی ابتدا از سیستم‌ های پیش ‌تصفیه عبور می ‌کند که شامل فیلترهای میکرونی و فیلترهای کربنی و فیلتر شنی است. این مرحله برای حذف ذرات معلق، کلوئیدها و مواد آلی و همچنین حذف کلر از آب است که می ‌تواند به غشاهای اسمز معکوس آسیب برساند. این مرحله تصفیه فیزیکی انجام شده و هیچ تاثیری در میزان شوری آب ندارد. اما از ایجاد ذرات جامد و معلق در آب روی ممبران های اسمز معکوس می تواند تا حد زیادی جلوگیری کند و آب را زلال می کند.
• سپس آب شور با فشار پمپ وارد وارد اسمز معکوس می شود. در این مرحله آب با فشار به سمت ممبران ها هدایت می شوند. روی ممبران ها منافذ بسیار ریز وجود دارد که آب بدون املاح از آنها عبور می کند. مواد جامد معلق در آب و املاح امکان عبور از منافذ ممبران را نداشته و با مقدار کمی آب به عنوان پساب از بخش دیگری از دستگاه تخلیه می شوند.
• در برخی از دستگاه های آب شیرین کن پیشرفته، بعد از مرحله اسمز معکوس، آب وارد فاز ضدعفونی می شود. در این مرحله فیلترهای قوی تر از قبیل نانوفیلتراسیون و اشعه UV وجود دارد و تا حد زیادی ذرات ریز موجود در آب و میکروارگانیسم ها را از بین می برد.

مزایای آب شیرین کن صنعتی

مزایای آب شیرین کن ها تا حد زیادی به نوع طراحی آنها و تعداد مراحل تصفیه آب بستگی دارد. به عنوان مثال، در برخی از این دستگاه ها از سختی گیر آب نیز استفاده می شود که به شدت در کاهش درجه سختی آب موثر هستند. علاوه براین، تعداد فیلترهای مرحله پیش تصفیه نیز در دستگاه های مختلف با هم تفاوت دارد. اما در حالت کلی مهمترین مزایای آب شیرین ها را می توان به صورت زیر بیان کرد:

• تأمین آب شیرین از منابع آب شور یا دریا
• کاربرد در مناطق خشک و کم‌ آب
• بهبود کیفیت آب شرب و صنعتی
• استفاده در صنایع مختلف از قبیل کشاورزی، تولید انرژی، دارویی و غذایی
• کاهش فشار بر منابع آبی طبیعی
• سازگاری با شرایط محیطی مختلف
• بهره ‌برداری از منابع غیرقابل استفاده آب
• قابلیت تصفیه آب با درجه شوری بالا
• کاهش هزینه ‌های حمل و نقل آب
• تولید آب با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای جهانی

میزان هدر رفت آب در آب شیرین کن صنعتی

همان طور که در نحوه کار این دستگاه ها ارائه شد، بخشی از آب ورودی به عنوان پساب تخلیه می شود. به همین دلیل مقدار آب ورودی به دستگاه با خروجی آن برابر نیست. این مساله برای برخی از افراد نگران کننده است! اما واقعیت این است که میزان هدر رفت آب در دستگاه آب شیرین کن در حد بسیار پایینی است و به نوع طراحی دستگاه بستگی دارد.

برخی از دستگاه های غیراستاندارد که از روش های نامناسب برای حذف املاح آب استفاده می کنند، پساب بالایی دارند و هدر رفت در آنها زیاد است. اما استفاده از ممبران های پیشرفته و تکنولوژی های نوین در روند تصفیه آب می تواند پساب را کاهش دهد. در حالت کلی میزان هدر رفت آب در این دستگاه ها 30 تا 50 درصد است.

میزان هدر رفت آب شیرین کن صنعتی قابل چشم پوشی است؟

حال سوال بسیار مهمی مطرح می شود! آیا می توان از هدر رفت آب در آب شیرین کن های صنعتی چشم پوشی کرد؟ مزایای دستگاه‌ های آب شیرین‌کن صنعتی بسیار زیاد است و در مناطقی که دسترسی به منابع آب شیرین محدود است، این دستگاه ‌ها می ‌توانند نقش مهمی در تأمین نیازهای آبی ایفا کنند.

با توجه به اینکه در بسیاری از مناطق جهان کمبود آب شیرین یک چالش اساسی است، هدررفت نسبی آب می ‌تواند قابل چشم‌پوشی باشد زیرا فواید تولید آب شیرین برای مصارف مختلف بیشتر از معایب هدررفت آن است. اما با روش های مختلف می توان هدر رفت آب را کاهش داد و آن را مدیریت کرد که عبارتند از:

• بسیاری از دستگاه ‌های آب شیرین‌کن صنعتی می‌ توانند پساب تولید شده را برای مصارف دیگر مانند آبیاری کشاورزی، شست ‌و شو یا حتی تصفیه مجدد استفاده کنند.
• اگر پساب به‌طور مناسب بازیافت شود، این آب هدر رفته می ‌تواند دوباره به چرخه مصرف برگردد، که این خود می ‌تواند میزان هدررفت آب را به ‌شدت کاهش دهد و باعث بهبود کارایی و بهره‌ وری سیستم شود.
• با استفاده از تکنولوژی‌ های نوینی مثل سیستم‌ های اسمز معکوس با کارایی بالا، دستگاه ‌های آب شیرین‌کن صنعتی می ‌توانند به ‌طور مؤثر میزان هدررفت آب را کاهش دهند. در برخی مدل ‌ها، پساب به ‌عنوان بخشی از فرآیند تصفیه مجدد به سیستم باز می‌گردد.

نتیجه گیری

براساس آنچه در متن بررسی شد می توان کفت دستگاه های آب شیرین کن با توجه به روش های تصفیه پیاده سازی شده در آنها از 30 تا 50 درصد آب را به پساب حاوی املاح تبدیل می کنند. اما در یک مقایسه کلی در برابر مزایای آب شیرین کن صنعتی می توان از هدر رفت آب چشم پوشی کرد. هر اندازه از روش های پیشرفته تری در این دستگاه ها استفاده شود، به همان نسبت میزان هدر رفت آب کاهش پیدا می کند.