آب شیرین کن صنعتی آب دریا با استفاده از تکنیک DSARO

آب شیرین کن صنعتی آب دریا با استفاده از تکنیک DSARO

آب شیرین کن صنعتی آب دریا یکی از چالش های اصلی پیش روی دنیای امروز از حیث کاهش هزینه تولید آب شیرین است. یکی از جدیدترین روش های تصفیه آب دریا و شیرین سازی آن جهت مصارف مختلف صنعتی، کشاورزی و شرب، سیستم های تصفیه آب بهینه سازی شده بر اساس پایه فرایندی اسمز معکوس می باشند. روش جدید که با نام DSARO [Draw Solution Assisted Reverse Osmosis] شناخته می شود و تحت برررسی اقتصادی و مهندسی قرار گرفته است و فرایند آن بر اساس هدف گذاری کاهش هزینه نهایی آب تولید شده، طراحی شده است. این مطالعه به معرفی متغیرهای درگیر و حساسیت وزن آنها در تحلیل اقتصادی پرداخته و در نهایت میزان صرفه جویی در هزینه نهایی را تعیین می نماید.

تصفیه آب دریا با سیستم اسمز معکوس به روش متداول فعلی در مقایسه با روش مطروحه در این مطالعه نیازمند 10% هزینه مخصوص بالاتر برای شیرین سازی آب دریاست که اگر در دو مرحله ایجاد گردد می توان به روش جدید رسید و کاهش 10 درصدی هزینه ها دست یافت. کاهش فشار اسمزی ممبران اسمز معکوس یکی از راهکارهای اصلی کاهش مصرف انرژی است. فشار کاری مورد نیاز برای رسیدن به ریکاوری کلی 40% در مرحله اول روش جدید حدود 35 بار و در مرحله دوم حدود 30 بار می باشد. با توجه به پایین تر بودن فشار کاری نسبت به روش های متداول تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس، هزینه سرمایه گذاری اولیه و تعویض ممبران ها کاهش می یابند.

بلوک دیاگرام پایه برای فرایند تصفیه آب دریا با روش اسمز معکوس بهینه شده با سیستم DSARO در شکل زیر مشخص شده است:

مقایسه بین سه روش تصفیه آب دریا به روش اسمز مستقیم، اسمز معکوس متداول و اسمز معکوس بهینه شده همگی با استفاده از ممبران آب دریا در این مطالعه در شکل زیر قابل تشخیص است:

بلوک دیاگرام سیستم بهینه تصفیه آب دریا به روش DSARO و تجهیزات مورد نیاز آن در شکل زیر ارائه شده است (شکل بالا: اسمز معکوس مرحله اولیه - شکل پایین: اسمز معکوس مرحله ثانویه:

 

مشخصات تصفیه خانه در نمونه مورد بررسی در جدول زیر مشخص شده است:

اثرگذاری بازچرخانی شورآبه و تاثیر غلظت شوری آن در هر مرحله و در مرحله قبل در کاهش فشار مورد نیاز سیستم اسمز معکوس و کاهش هزینه ویژه در تصفیه آب به روش اسمز معکوس در نمودار زیر نشان داده شده است:

تاثیر میزان نسبت دبی آب بازچرخانی شده به دبی ورودی بر روی دو پارامتر فشار مورد نیاز و انرژی مخصوص در نمودارهای زیر مشخص شده اند:

در نهایت جدول مقایسه هزینه ها و میزان کاهش آنها در تصفیه آب دریا به روش اسمز معکوس بهینه شده توسط DSARO نسبت حالت عادی آن در جدول زیر مشخص گردیده اند:

منبع:

 

 

 

 

 

 

 بخش‌های دیگر