الرئيسية / اهمية المياه / كيفية تحليه المياة

كيفية تحليه المياة

تحلية المياه عبارة عن عمليات مختلفة تساعد في إزالة الأملاح الزائدة والمعادن من المياه خاصة مياه البحر، بهدف جعلها صالحة للاستعمال في مجالات الحياة المختلفة كالشرب، الزراعة، الصناعة وغيرها، حيث أن الإنسان لا يمكنه الاعتماد على المياه البحر الطبيعية بشكل مباشر فهي ذات ملوحة عالية جداً، وهذا لن ينفعه لا بل على العكس سيكون مضراً، فملوحة مياه البحر لو استهلكها الإنسان للشرب ستزيد من نسبة الملح في جسمه مما يؤدي إلى الجفاف
تتم عملية التحلية بمعالجة أولية للمياه لإزالة المواد العالقة من غبار وتراب وجسيمات صغيرة وكائنات حية دقيقة كالبكتيريا وذلك بإضافة مواد كيميائية لتسهيل عمليات المعالجة، ليتم بعدها إزالة الأملاح الذائبة والفيروسات والمواد الكيميائية باستخدام العديد من الطرق كالأغشية أو التقطير، ليتم بعذ ذلك معالجتها بإضافة بعض الأملاح لتزيد من صلاحيتها للاستهلاك البشري أو بإضافات أخرى حسب المجال المستهدف لاحقاً لاستخدامها.
أكثر المناطق استخداماً للمياه المحلاة هي اللمملكة العربية السعودية، الكويت، الإمارات العربية المتحدة، قطر والبحرين، كذلك ليبيا والجزائر، ثم وصولاً إلى ولاية كاليفورنيا وأجزاء من ولاية فلوريدا.
طرق تحلية المياه تتوزع بين استخدام الأغشية، البلورة أو التجميد، التقطير، إليكم بعض المعلومات عن كل طريقى على حدة:
بالأغشية عبر فصل الماء عن محلوله الملحي الأصلي عبر ضغط معين على الغشاء، حيث تتم إزالة العوالق والترسبات وإزالة الغازات كسلفايد الهيدروجين. يمكن تحلية المياه كذلك بالأغشية عن طريق أغشية خاصة تسمح بمرور أيونات معينة لفصل محلولين مختلفين التركيز عبر غشائين اثنين.
أما تحلية المياه بالبلورة أو التجميد تتم بإزالة الملوحة عن طريق تبريد الماء تحت درجات منخفضة لتصبح على شكل بلورات متجمدة، ثم تتم عملية التقطير لها، وتختلف طرق التجميد اعتماداً على درجة التجميد.

طرق تحلية مياه البحر
تحلية المياه هي عملية هامة تحتاج إليها دول العصر الحالي وبشدة من أجل أن توفِّر لشعوبها كميات مناسبة من المياه تلبي احتياجاتهم الضرورية. يمكن تعريف تحلية المياه على أنَّها تلك السلسلة من العمليات المختلفة التي تهدف إلى إزالة كافة الأملاح غير الضرورية والزائدة عن الحاجة من المياه، حيث تجعل المياه بعد ذلك صالحة للاستعمالات المتنوعة والتي منها الشرب، والصناعة، والزراعة، والعديد من الاستعمالات الأخرى.
كما ذُكر، فإنَّ العديد من الدول الحالية تعتمد على هذه الطريقة في توفير المياه لشعوبها، وهناك من يتنبّأ بأنّ هذه الطريقة ستلاقي انتشاراً أوسع وأكثر بمرات من الانتشار الحالي خلال العقود القادمة، وذلك نابع من التنبؤ بحدوث العديد من الكوارث المائية على مستوى دول العالم كلّها، فهناك العديد من الإحصائيات التي تشير إلى موت أعدادٍ كبيرةٍ من الناس بسبب قلّة المياه الصالحة للشرب في بيئاتهم.
من أبرز سلبيات هذه العملية هي أنَّها تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، بالإضافة إلى أنّ لها ضرراً بيئياً ناتجاً عن التوسّع في استعمال الطاقة من أجل القيام بهذه العملية، وعن المخلّفات التي تنتج عن هذه العملية والتي يطلق عليها (المحلول الملحية المركز)، حيث يتم التخلص من هذا المخلفات بإلقائها في البحر، الأمر الذي يزيد من كميات الأملاح في مياه البحر، ممَّا يضر وبشكل كبير في الحياة البحرية، ومن أهم الأمور التي تسبب أضراراً بيئية كبيرة والناتجة عن استعمال هذه الطريقة في توفير كميات المياه المناسبة هي المواد الكيميائية الناتجة عن استعمال مثل هذه المواد.
تتكون طريقة تحلية مياه البحر من 3 مراحل فرعية وهي معالجة المياه معالجة أولية، وإزالة الأملاح، ومعالجة المياه معالجة نهائية. وفيما يلي تفصيل كل واحدة من هذه المراحل:

المعالجة الأولية: خلال هذه المرحلة يتم إزالة الجزء الأعظم من العوالق الموجودة في المياه كالبكتيريا والتراب، حيث تتمّ هذه المعالجة بطريقتين: الأولى تقليدية، والثانية حديثة، كما ويتم إضافة العديد من المواد الكيميائية التي تعمل على تسهيل القيام بهاتين العمليتين.
إزالة الأملاح: ويكون ذلك عن طريق القيام بإزالة والتخلّص من كافة الأملاح الذائبة في المياه والعديد من المواد الأخرى، ويتم ذلك من خلال اتباع طريقتي
التقطير والأغشية.

المعالجة النهائية: تضاف خلال هذه العملية أملاح معينة، وبعض المواد حتى تصبح صالحة لاستعمالات بشرية معينة.

لا زالت طريقة تحلية الماء هذه خاضعة للدراسة والتطوير، فهناك أبحاث تجري لإيجاد البدائل عن هذه الطرق الحالية، وعن الطاقة المستعملة حالياً في هذه العملية، وعن المواد الكيميائية التي يتم إضافتها إلى المياه.

طريقة تحلية مياه البحر عن طريق التّقطير
عملية التّقطير تعتمد على تحويل الماء من الحالة السّائلة إلى الحالة الغازية حيث بعد ذلك يتكاثف و يتحول إلى الحالة السائلة ، و بتوضيح أكثر هناك ما يسمى بمحطات تحلية المياه و هي عبارة عن خزانات كبيرة جداً يتم وضع مياه البحر فيها و تخضع هذه الخزانات لدرجات حرارة عالية تصل لدرجة الغليان حيث عندما يصل الماء إلى درجة الغليان يتحول إلى بخار و البخار هو جزيء الماء أي لا يحتوي على أملاح لأنها تبقى متجمعة في قاع الخزان ، و يذهب هذا البخار عبر أنبابيب حتى يتكاثف داخل هذه الأنابيب إذا تعرض لدرجة حرارة منخفضة عن طريق التبريد و يتحول إلى سائل أي مياه تجري داخل الأنبوب حى تصب في خزانات أخرى و يتم معالجتها عن طريق الأوزون من الأملاح و البكتيريا و المعادن حتى تصبح صالحة للشرب ، ثم تضخ عبر أنابيب و توزع على المنازل و أحياء المدن .

طريقة تحلية مياه البحر عن طريق الأغشية
و المقصود بهذه العملية حيث يتم ضخ كميات كبيرة من المياه المالحة من مياه البحر بعد تجميعها في خزانات و بإستخدام المضخة يتم ضخ مياه البحر عبر مجرى يحتوي على أغشية و ظيفتها هو فصل الأملاح عن المياه و تسمى هذ الطريقة الترشيح حيث تترشح الأملاح إلى أسفل الخزان و يتم طرها عبر مجرى خاص ثم تذهب المياه التي تم تشيحها إلى ما يسمى بوحدة المعالجة المركزية و تقوم بمالجة الميه من البكتيريا و تحويله لمياه صالحة للشرب ، أو يتم ضخها في خزانات ليتم ري المناطق الزراعية المجاورة لها ، و يذكر إن الأملاح التي تم إزالته يتم إرجاعها للخزان الأول حتى يتم تصفية المياه مع كمية المياه الجديدة و أحيانا يتم معالجتها و تحويلها لملح طعام نقي .

وقد استخدمت أساليب التقطير الشمسي من قبل البشر منذ آلاف السنين. من البحارة اليونانيين في وقت مبكر لالكيميائيون الفارسي، وقد استخدمت هذه التكنولوجيا الأساسية لإنتاج المياه العذبة والمياه المقطرة الطبية. وكانت اللقطات الشمسية في الواقع الأسلوب الأول يستخدم على نطاق واسع لمعالجة المياه الملوثة وتحويلها إلى شكل الصالحة للشرب. في عام 1870 تم منح أول براءة اختراع أمريكية لجهاز التقطير الشمسي لنورمان يلر والتون ايفانز. وبعد ذلك بعامين في لاس ساليناس، وشيلي، وكارلوس ويلسون، وهو مهندس السويدية، بدأ بناء الطريقة المباشرة الشمسية مصنع التقطير بالطاقة لتزويد المياه العذبة للعاملين في نترات الفضة والألغام. انها تعمل بشكل مستمر لمدة 40 عاما وأنتج ما معدله 22.7 M3 من الماء المقطر يوميا باستخدام النفايات السائلة من عمليات التعدين وتغذية المياه لها.

أنواع تحلية المياه بالطاقة الشمسية :

هناك نوعان من الوسائل الأساسية لتحقيق تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية، من خلال مرحلة تغيير من قبل إدخال الحرارية، أو في مرحلة واحدة خلال الفصل الميكانيكي. مرحلة تغيير (أو متعددة المراحل) ويمكن تحقيق ذلك إما عن طريق التقطير الشمسي المباشر أو غير المباشر. ويتم إنجاز مرحلة واحدة في الغالب عن طريق استخدام الخلايا الضوئية لإنتاج الكهرباء لدفع مضخات بالرغم من أن هناك طرق تجريبية قيد البحث باستخدام جمع الحرارية الشمسية لتوفير هذه الطاقة الميكانيكية

المشاكل :

هناك نوعان من المشاكل المتأصلة التي تواجه تصميم أي مشروع تحلية المياه بالطاقة الشمسية. أولا، يخضع كفاءة النظام بفعل الحرارة العالية ويفضل نقل الجماعي خلال التبخر والتكاثف. السطوح يجب أن تكون مصممة بشكل صحيح ضمن أهداف متناقضة من كفاءة نقل الحرارة والاقتصاد والموثوقية.

ثانيا، حرارة التكثيف هو قيمة لأنها تأخذ كميات كبيرة من الطاقة الشمسية لتتبخر المياه وتوليد المشبعة، الهواء الساخن بخار لادن. هو، بحكم التعريف، ونقل هذه الطاقة إلى سطح مكثف خلال التكثيف. مع معظم أشكال اللقطات الشمسية، يتم إخراج هذه الحرارة من التكثيف من نظام شكل حرارة النفايات. التحدي التي لا تزال قائمة في مجال اليوم، هو تحقيق الفرق في درجة الحرارة المثلى بين بخار لتوليد الطاقة الشمسية ومكثف مياه البحر المبردة وإعادة الاستخدام القصوى من الطاقة من التكثيف، والتقليل من الاستثمار فى الاصول.

حلول : حل واحد لحاجز قدمها مستوى عال من الطاقة الشمسية المطلوبة في جهود تحلية المياه بالطاقة الشمسية هو تقليل الضغط داخل الخزان. ويمكن تحقيق ذلك باستخدام مضخة فراغ، ويقلل بشكل ملحوظ من كمية الطاقة المطلوبة للتحلية. على سبيل المثال، الماء عند ضغط 0.1 ضغط جوي يغلي عند 50 درجة مئوية بدلا من 100 درجة مئوية[[تصنيف:علوم الأرض

شاهد أيضاً

الماء ومحطات تنقيته

الماء: هو عصب الحياة عند كل الكائنات الحية، والذي بدونها لا تستطيع الإستمرار بالحياة، ولكن …

error: Content is protected !!

Powered by themekiller.com anime4online.com animextoon.com apk4phone.com tengag.com moviekillers.com