آب شیرین و دستگاه های آب شیرین کن مناسب ایران

روش‌های حرارتی، غشایی و هیبریدی سه روش متداول شیرین‌سازی آب در دنیا هستند. با توجه به وجود نیروگاه‌های متعدد برق و سواحل طولانی در مناطق جنوبی کشور و مزایای روش هیبریدی، گزینه‌ی بهینه برای تولید آب شیرین در این مناطق استفاده از روش‌های هیبریدی است.
کشور ما طبق دسته‌بندی اقلیمی جزو مناطق خشک حساب می‌شود و مقدار بارندگی کمی دارد. در این میان، نبود مدیریت و برنامه‌ریزی صحیح استفاده از منابع آب شیرین موجود از یک طرف، و رشد اقتصادی و جمعیتی کشور از طرف دیگر، نیاز به منابع جدید آب شیرین را دامن می زند.

یکی از اقدامات مؤثر، نمک‌زدایی یا شیرین‌سازی آب است. در فرآیند نمک ‎زدایی از طریق جدا کردن نمک ‎های محلول موجود در آب شور یا لب ‎شور، آب قابل مصرف تولید می ‎شود. اگرچه از فناوری‎ های نمک ‎زدایی می ‎توان برای مصارف مختلف استفاده کرد، اما امروزه از آن بیشتر برای دو منظور استفاده می شود:

الف) تولید آب آشامیدنی برای مصارف شهری و خانگی،

ب) استفاده از پساب (فاضلاب) شیرین ‎شده با فناوری ‎های نمک ‎زدایی، در کشاورزی و صنعت.

برای نمک‌زدایی، فناوری‌‌های مختلفی به کار می‌رود. روش ‎های متداول، به دو دسته‎ ی کلی فرآیندهای حرارتی و فرآیندهای غشایی تقسیم می ‎شوند. از ترکیب این دو دسته، روشی جدید به نام هیبریدی، به وجود می‌آید. در این جا این نوع فرایندها به اجمال معرفی خواهند شد.

۱- فرایندهای حرارتی شیرین‌سازی آب

در این فرآیندها با استفاده از انرژی حرارتی، آب شور، تبخیر و سپس بخار تولید شده، تقطیر و به آب تقریباً خالص تبدیل می‌شود. با توجه به اینکه در این روش آب مقطر تولید می‌شود در صورت نیاز طی فرایند تصفیه‌ی تکمیلی، به این آب، املاحی اضافه می‌شود تا به آب قابل شرب یا آب قابل مصرف در موارد دیگر تبدیل شود. فرآیندهای حرارتی نسبت به فرآیندهای غشایی انرژی حرارتی بیشتری نیاز دارند اما برق کمتری مصرف می‌کنند. منبع این حرارت، بخار آبی است که می‎تواند مستقیماً توسط سوزاندن سوخت یا با استفاده از حرارت مازاد نیروگاه ‎های برق تولید شود.

یکی از مزایای آب شیرین‌کن‌های حرارتی این است که می‌توان با تأسیس این واحدها در کنار نیروگاه‌های برق، از حرارت تلف شده در نیروگاه‌ها برای تبخیر آب استفاده کرد که به آن واحد تولید هم‌زمان برق و آب گفته می‌شود. در این صورت با توجه به عدم نیاز به انرژی حرارتی جدید،بازده حرارتی افزایش و هزینه‎ های نمک‎ زدایی بسیار کاهش می یابد. در کشور ما با توجه به وجود نیروگاه‌های متعدد برق در نزدیکی سواحل جنوبی، امکان احداث واحدهای تولید هم‎زمان برق و آب وجود دارد.

از روش‎های حرارتی نمک‎ زدایی آب دریا، به فراوانی در منطقه‎ ی ما یعنی غرب آسیا استفاده می شود. به طوری که در این منطقه در سال 2013 به طور متوسط روزانه 15.9 میلیون متر مکعب آب توسط این فرایندها شیرین ‌شده ‌است. در کشورهای عربی حاشیه خلیج فارس، واحدهای عظیم نمک‌زدایی از نوع حرارتی ساخته شده است. برای مثال نیروگاه «الخُبَر» در عربستان سعودی و «ام النار» در امارات، به ترتیب دارای ظرفیت‌های 811 هزار و 394 هزار متر مکعب در روز تولید آب شیرین هستند.(هر مترمکعب آب، هزار لیتر آب است)

شکل یک: شمای کلی فرآیند آب‌شیرین‌کن حرارتی

۲- فرآیندهای غشایی

در این فرآیندها آب شور با اعمال فشار از غشاهای نانومتری عبور داده می‌شود. این غشاها مانند یک فیلتر عمل می‌کنند و با جدا کردن ذرات ناخالصی موجود در آب، آن را شیرین می‌کنند. آب تولیدی این فرایند کیفیتی نزدیک به آب شرب دارد .اسمز معکوس که نوعی روش نمک ‎زدایی غشایی است متداول ترین روش نمک ‎زدایی در جهان به شمار می‌رود. مزیت این روش نسبت به روش‌های حرارتی این است که برای شیرین‌سازی آب به انرژی حرارتی نیازی ندارد هر چند برق بیشتری مصرف می‌کند. عدم نیاز به املاح افزودنی نیز از دیگر مزایای این روش است.

شکل دو: شمای کلی فرایند آب‌شیرین‌کن غشایی

۳- روش ‎های هیبریدی

در این روش‌ها سعی شده است با ترکیب روش‌های حرارتی و غشایی، از مزایای هرکدام استفاده شود. از جمله مزایای این روش‌ها عبارت اند از:

الف) اطمینان از تولید آب در مواقعی که به دلیل خارج از مدار بودن بخشی از نیروگاه امکان استفاده از فرآیند حرارتی نیست. در این مواقع می‌توان از روش‌های غشایی برای تولید آب استفاده کرد.

ب) کاهش چشم‌گیر املاح افزودنی در فرآیندهای حرارتی به دلیل امکان ترکیب آب تولیدی از فرآیند غشایی با آب تولیدی از فرآیند حرارتی

ج) دمای پایین‌تر آب و پساب تولیدی در روش هیبریدی نسبت به روش حرارتی

د) بهره‌گیری از برق مازاد در شبکه برای فرآیند غشایی در مواقعی که نیاز به آب ضروری است.

از این روش در کشورهای حاشیه‎ خلیج فارس بسیار استفاده شده است. واحد نمک ‎زدایی جده، الجبیل و ینبوع در عربستان سعودی و فجیره در امارات متحده عربی از این نوع هستند. در کشور ما نیز استفاده از این روش مدتی است در دستور کار قرار گرفته است. به عنوان نمونه شرکت مَپنا طرح ‎هایی برای احداث واحدهای هیبریدی با ترکیب روش MED و RO در سواحل جنوبی کشور ارائه کرده است.

بر اساس مزایایی که برای روش هیبریدی برشمرده شد و با توجه به وجود سواحل طولانی در جنوب ایران، گزینه‌ی بهینه برای تولید آب شیرین در مناطق جنوبی کشور، شیرین ‌سازی آب در کنار نیروگاه‌های برق با استفاده از روش‌های هیبریدی است و لازم است دولت زمینه لازم را برای توسعه این آب شیرین‌کن‌ها فراهم نماید.

سید علیرضا قدسی پور

کارشناس مرکز مطالعات راهبردی انرژی دانشگاه تهران

برچسب‌ها: آب شیرین, آب شیرین کن ها, اسمز معکوس, نیروگاه همزمان برق آب

انتخاب گزینه های درست

 

   گزینه های درست را مشخص کنید:

 

یکای اندازه گیری انرژی ژول است.

 

در هر مثلث هر زاویه ی خارجی برابر دو زاویه ی داخلی غیرمجاور است.

 

گروه خونی «AB» دهنده ی عمومی است.

 

مثلث متساوی الساقین، محور تقارن دارد ولی مرکز تقارن ندارد.

 

پختن نان نوعی تغییر شیمیایی است.

 

8/4- یک عدد صحیح است.

 

گلبول های سفید هسته ندارند.

 

در لوزی زاویه های رو به رو مساوی اند.

 

به صوت هایی که بسامد آنها کم تر از 20 هرتز است، فراصوت می گوییم.

 

مربع دو محور تقارن دارد.

 

سنگ نمک و سنگ گچ در دریاها بر اثر فشردگی و سخت شدن به

وجود آمده اند.

 

کشور ایران زیرمجموعه ای از کشورهای قاره ی آسیا است.

 

همه ی انواع خارپوستان در دریاهای گرم زندگی می کنند.

 

مسیر ورودی رایانه، صفحه ی نمایش است.

 

گیاهان گل دار به دو گروه کوچک تر تک لپه ای و دولپه ای تقسیم

می شوند.

 

مجموعه ی تهی، زیرمجموعه ی همه ی مجموعه هاست.

 

واحد اندازه گیری خازن «کاپاسیتانس» است.

 

هر عدد به توان صفر، برابر صفر است.

 

بیشتر آب شیرین ذخیره شده در روی زمین به صورت جاری است.

 

مربع، نوعی لوزی است.

 

 

                 پیوستن جوی های کوچک به هم 

 

برچسب‌ها: ریاضی, علوم تجربی, کار و فن آوری, آب شیرین

آبهای جاری

 

   در چه فصلی مقدار آب های جاری افزایش می یابد؟

 

بهار              تابستان                پاییز               زمستان

 

برچسب‌ها: مطالعات اجتماعی, آب های جاری, آب شیرین, فصول

جوشاندن آب دریا برای حذف نمک های آن

 

   اگر یک لیتر آب دریا جوشانده شود، چند گرم نمک های مختلف به

دست می آید؟

 

35gr                  37gr                  27gr                 25gr

 

برچسب‌ها: علوم تجربی, آب شیرین, آب دریا, نمک یا ملح

آب شیرین، آب شور

 

   کدام گزینه جزو آب شیرین نیست؟

 

چشمه               باران                یخچال                 دریا

 

برچسب‌ها: علوم تجربی, آب شیرین, منابع آب شیرین

دلیل اصلی جریان های دریایی

 

   عامل اصلی به وجود آورنده ی جریان های دریایی چیست؟

 

باد                                                        گرمای خورشید                     

 

موج                                                      شوری آب

 

برچسب‌ها: علوم تجربی, جریان های دریایی, جریان دریایی, آب گرم آب سرد

انتخاب گزینه های درست

 

   انتخاب گزینه های درست:

 

ویروس ها فقط به علت دارا بودن توانایـی تولیدمثـل به جانـداران

شبیه اند.

 

گیاهان گل دار به دو گروه کوچکتر تک لپه ای و دو لپه ای تقسیم

می شوند.

 

همه ی انواع خارپوستان در دریاهای گرم زندگی می کنند.

 

بیش تر آب شیرین ذخیره شده در روی زمین به صورت جاری است.

 

افزایش قطر درخت به علت زیاد شدن آوندها است.

 

زمین های آبرفتی برای حفر چاه مناسب هستند.

 

برچسب‌ها: علوم تجربی, آوند, زمین های آبرفتی, آب شیرین

فرونشست دشتهای کشور به خاطر برداشت نابجا از آبخوانها

 

   مهدی مظاهری، کارشناس مرکز پژوهش‌ های مجلس، می‌گوید:

«افت آب زیرزمینی، کسری حجم مخزن آب زیرزمینی، کاهش کیفیت

آب، کاهش آبدهی چاه ها، افزایش کف شکنی و جا به‌ جایی چاه‌ ها

و فرونشست زمین از اثرات برداشت بی‌ رویه ی آب از آبخوان‌ ها

است.»

 

   به گفته ی او «بررسی نرخ فرونشست زمین در تعدادی از دشتهای

کشور تا سال 1387 نشان می‌دهد که دشت‌ مشهد 25 سانتی متر،

دشت کاشمر 30 سانتی متر، دشت ورامین 12 سانتی متر، دشت

ساوجبلاغ 22 سانتی متر و دشت قزوین 25 سانتی متر فرونشست

داشته است.»

   آمار بالا به وضوح نشان می‌دهد مدیریت مصرف آب به ویژه در بخش

کشاورزی، برای حفظ منابع آب کشور ضرورت دارد.

 

برچسب‌ها: آب شیرین, بحران آب شیرین, اتلاف آب در کشاورزی, سفره های زیرزمینی

کاهش متوسط بارندگی در ایران در 50 سال گذشته

 

   متوسط آب شیریـن قـابل دستـرس برای هر ایرانی در سال 1335،

 

7,000 متـرمکعب بوده که در سـال 1380 به 1800 متـرمکعب کاهش

 

یافته و اگر بر اساس پیش‌ بینـی‌ ها جمعیت کشور در سال 1400 به

 

100 میلیـون نفر برسد سرانـه ی آب قـابـل دستـرس در این سال به

 

1300 متر مکعب مـی‌رسد. اگر کاهش بارش ها باز هم تداوم داشته

 

باشـد، رقـم سرانـه آب شیـرین در سال 1410 به کمتـر از 1000 متـر

 

مکعب می رسد.

 

برچسب‌ها: آب شیرین, بحران آب شیرین, کاهش بارش ها, تغییرات اقلیمی

میزان برخورداری سالانه ی ایران از آب شیرین

 

   بر اساس گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس متوسط سالانه بارش

 

در ایران 400 میلیارد مترمکعب است که به طور متوسط 270 میلیارد

 

مترمکعب آن به دلیل «تبخیر» تلف می‌شود.

 

   دریاچه ی سدها سبب تبخیر آب زیادی در شرایط اقلیمی ایران می شود.

متأسفانه به بهانه ی نوسازی، سدها را جانشین قنـات ها کردیم که جلوی

تبخیر آب را تا حد ممکن می گرفت!

 

   از حدود 130 میلیارد مترمکعب باقی مانده 92 میلیارد مترمکعب به

 

آب‌ های سطحی مـی‌پیونـدد و 38 میلیارد مترمکعب به «آبخوان‌» ها

 

یا همان سفره های آب زیرزمینی نفوذ می‌کند.
 

 

برچسب‌ها: آب شیرین, بحران آب شیرین, برداشت نامتوازن از آبخوانها, سفره های زیرزمینی

راندمان 3 کیلوگرم تولید کشاورزی به ازای یک مترمکعب آب شیرین

 

   آب شیرین در سه بخش مصارف انسانی، صنعتی و کشاورزی مصرف

 

می شود. بیشترین میزان مصرف آب در دنیا در بخش کشاورزی است.

 

در ایران نیز «کشاورزی» بیشترین مصرف آب را دارد. بر این اساس

 

مصارف خانگی 6 درصد، صنعت 2 درصد و کشاورزی نیز 92 درصد منابع

 

آب را به خود اختصاص می دهند.

 

 

 

   کارایی آب در کشور‌های پیشرفته بیشتر از 3 کیلوگرم بر مترمکعب

 

آب است؛ بدین معنا که با مصرف هر مترمکعب آب می‌توان سه کیلوگرم

 

محصول کشاورزی تولید کرد. در حالی که راندمان مصرف آب در ایران به

 

یک کیلوگرم بر مترمکعب نیز نمی‌رسد. بر این اساس، ایران در بهره‌وری

 

از آب در بخش کشاورزی در بین 123 کشور، رتبه ی 102 را کسب کرده

 

است.

 

 

  حتی اگر میزان بهره وری آب به 2 کیلوگرم افزایش پیدا کند، نیاز به آب 

 

در بخش کشاورزی از حدود 92 میلیارد مترمکعب کنونی به 53 میلیارد

 

مترمکعب می‌رسد که این موضوع صرفه‌ جویی عظیمی در مصرف آب

 

در کشور خواهد بود.

 

برچسب‌ها: آب شیرین, بحران آب شیرین, اتلاف آب در کشاورزی, سفره های زیرزمینی

آبیاری مکانیزه برای جلوگیری از اتلاف وحشتناک آب در بخش کشاورزی

 

   از سال 1371 و سال‌های بعد از آن در قالب برنامه پنـجم توسعه، دولت مکلف

شده بود که آبیاری در بخش کشاورزی را «مـکانیـزه» کند. بنابر آمار اگر دولت‌ها

سالانه حدود 5 درصد براساس این تکلیف عمل کرده بودند امروز همه زمین‌های

کشاورزی در سطح کشور به صورت مکانیزه آبیاری می‌شد.

 

برچسب‌ها: بحران آب, آب شیرین, آبیاری مکانیزه, اتلاف آب در کشاورزی

بحران آب شیرین و مصرف بیهوده

             

          کارون شریف از آسمان اینگونه دیده می شود.

 

   سرانـه ی آب شیـریـن در جهـان 500 متـرمکعـب اسـت. این

 

مقدار آب شیرین مصرفی در کشاورزی،صنعت و مصرف خانگی

 

به ازای هر فرد است.یعنی اگر کشوری 80 میلیون نفر جمعیت

 

داشته بـاشـد، مقـدار آب شیرینـی که سـالیـانـه در آن کشـور

 

مـصـرف می شود برابر است با:

 

 

     80,000,000X500=40,000,000,000 

 

 

 

   در ایران به خاطر بی کفایتی ها در بخش کشاورزی این رقم

 

سرانه آب شیریـن به 1300 متـرمکعب افـزایش یافتـه است. از

 

حدود 90 میلیـارد مترمکعب آب شیـرینـی که سـالانـه برخوردار

 

می شـویـم، 80 میلیـارد مترمکعب آن را در کشـاورزی مـصـرف

 

می کنیم!

 

   بارندگی در کشور ما هم مثل بقیه کشورهـایی که در عرض

 

جغرافیایـی مشابـه قـرار دارند کـم است. در ایـران 250mm در

 

سال بارش داریـم که 1/3 میانگیـن جهانـی است، با این همه

 

می بینید که اگر این اتلاف دهشتنـاک آب در بخش کشـاورزی

 

وجود نـداشت، هیـچ فشـاری به ذخایر آب زیـر زمینـی مـا وارد

 

نمی شد.

 

                        به بی کفایتی و بی مسئولیتی

 

           در بخش کشاورزی پایان بدهیم!

 

برچسب‌ها: بحران آب, آب شیرین, سرانه ی آب شیرین, اتلاف آب در کشاورزی

آب شیرین و نزاع جهانی بر سر آن

 

      22 مـارس برابـر با دوم فـروردیـن «روز جهـانی آب» 

اسـت. آب شیرین در تمام جهـان ارزشمنـد است اما

بخصوص در منطقه ای که ما در آن زندگی می کنیم،

دارای ارزش بیـشتـری بـوده و حتـی مقـدس تـلـقـی

می شود. 

   در کشور ما سالانـه از 93,000,000,000 مترمکعب

آب بـرخورداریـم کـه در کشـاورزی،صـنـعت و مـصـارف

انسانی به کار گرفته می شود. 

   اما به دلیل سنّتی بودن کشـاورزی در بیشتر نقاط 

ایـران  86,000,000,000 متـرمـکعب از ایـن مقـدار آب

دربخش کشاورزی و %7 باقی مانده یعنـی 7 میلیارد

مترمکعب دیگر در دو بخش صنعت و مصـارف انسانی

مصرف می شود. 

   با به کارگیـری روشهای نوین کشاورزی مثل کشت  

گلخانـه ای می تـوان در مصـرف آب بـخش کشـاورزی  

صـرفـه جویـی کرد و در عیـن حال بـر میـزان تـولیـدات

کشاورزی افزود و درآمد و رفاه بیشتری به دست آورد.  

 

 

برچسب‌ها: آب شیرین, کشاورزی, غذا, کشت گلخانه ای