كيفية التحلية : تحلية مياه البحر والمياه الجوفية المالحة

مع ان هناك حقيقة ثابتة ان اكثر من ثلاثة ارباع سطح الكرة الارضية مغطى بالمياه الا ان المياه العذبة التي يمكن ان تكون صالحة للشرب لا تشكل الا نسبة ضئيلة من هذة المياه قد لاتصل الى 1% من المياه على سطح الارض، ومع التزايد المستمر في الطلب على المياه العذبة اما للشرب او الزراعة او لكثير من التطبيقات الصناعية ظهرت الحاجة الى تحلية كميات من مياه البحر لسد تلك الحاجة، وقد ظهرت الحاجة الى مياه عذبة بعد الحرب العالمية الثانية وذلك لـتأمين مياه للزراعة وغيرها من القطاعات المهمة في اعادة انعاش الشعوب المدمرة بفعل الحرب، ومما زاد من هذا التوجه هو وفرة موارد الطاقة اللازمة لتشغيل محطات التحلية .

اهم ميزة لمياه التحلية انها مياه نقية تماما فهي تخلو بالطبع من الميكروبات الملوثة وكذلك يتم ازالة المعادن الثقيلة منها ان وجدت بالتحلية، ويمكن استعمال عدة طرق للتحلية من اهمها التقطير والتناضح العكسي والتجميد او التبلور، وفيما يلي شرح لكل عملية من هذة العمليات:

طرق التحلية :

[icon type=”ok” size=”20″ float=”right” color=”#00CC00″] 1- التحلية بواسطة التقطير :

وله عدة اشكال فهو اما :

[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] تقطير عادي على مرحلة واحدة.

[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] تقطير متعدد المراحل بحيث يتم استغلال الطاقة الناتجة عن تكاثف البخار في كل مرحلة لتسخين المياه في المرحلة التي تليها.

[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] تقطيرعلى ضغط منخفض او بالتفريغ اذ يتم تسخين المياه ثم تدخل الى خزان مفرغ من الهواء مما يؤدي الى تبخرها ومن حسنات هذة الطريقة انها تقلل الطاقة المستهلكة في تسخين المياه.
[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] كما ظهرت بعض التجارب في التقطير الشمسي ولكنها لم تنتشر لكونها منخفضة الكفاءة، ويتم التقطير الشمسي عن طريق تعريض المياه لاشعة الشمس المباشرة لتتبخر ثم يتم تكثيفها من خلال تمريرها على سطوح باردة فيما يمكن تركيز اشعة الشمس ليكون النظام اكثر فاعلية .

ويعد التقطير اقدم الطرق المستعملة لتحلية مياه البحار فقد زودت بعض السفن في الماضي بوحدات تقطير بسيطة للحصول على مياه الشرب اثناء سفرها الطويل عبر البحار وما لبثت هذة التقنية الى ان انتشرت في بعض الدول النفطية وكذلك المنتجة للفحم الحجري .

[icon type=”ok” size=”20″ float=”right” color=”#00CC00″] 2- التحلية بواسطة التناضح العكسي :

وفي هذة التقنية يتم استعمال فلاتر مصنوعة من مبلمرات معينة او من السيراميك بحيث يكون لها نفاذية تسمح بمرور الماء وتحجز الاملاح ظهرت هذة التقنية في سبعينيات القرن العشرين لتنهي فترة طويلة من استئثار التقطير بعمليات التحلية، وقد انتشرت هذة التقنية وتفوقت على محطات التقطير لحاجتها لطاقة اقل وكذلك سهولة تركيبها وتشغيلها وصيانتها والامان الذي توفره، ومن اهم المشاكل الناجمة عن هذة التقنية هي المياه المالحة الناتجة بعد عملية التحلية خاصة اذا كانت ناتجة عن تحلية مياه جوفية بعيداً عن شاطيء البحر, تدخل المياه الى وحدة التناضح العكسي تحت ضغط عالي يأتي من مضخات ضخمة، ولضمان الحصول على افضل نوعية للمياه مع المحافظة على وحدة التحلية يتم اضافة وحدات اضافية لوحدة التناضح العكسي واهمها :

[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] معالجة اولية وتتضمن فلاتر الرمل والحصى متعددة الطبقات وكذلك فلتر الكربون وتهدف الى حجز الرواسب الطينية والتخلص من المواد العضوية المتواجدة في المياه ويأتي بعد ذلك فلاتر الحشوة المضعوطة وتكون لضمان ازالة كافة العوالق الصلبة من المياه مهما كان حجمها.

[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] وحدة التناضح العكسي وتتكون من عدة شمعات او فلاتر يعمل كل اثنين او ثلاثة منها كوحدة واحدة اذ تدخل المياه المالحة الناتجة من الاول الى الثاني لزيادة كمية الاسترداد من المياه وتقليل استهلاك الطاقة.

[icon type=”arrow-left” size=”default” float=”right” color=”#262626″] معالجة نهائية وتشمل تعديل نسبة الاملاح والتعقيم ويمكن تعديل نسبة الاملاح عن طريق اعادة جزء من المياه المالحة الناتجة عن وحدة التناضح العكسي بإعتبارها قد مرت بخطوات المعالجة الاولية وتم التخلص من جميع الرواسب التي فيها .

[icon type=”ok” size=”20″ float=”right” color=”#00CC00″] 3- التحلية بواسطة التلبور او التجميد :

وفي هذة التقنية يتم خفض حرارة المياه الى درجات متدنية مما يؤدي الى ترسب الاملاح التي فيها واغلب الدول التي تستعمل تلك التقنية هي الدول ذات الطقس البارد .

[icon type=”ok” size=”20″ float=”right” color=”#00CC00″] 4- التحلية بواسطة  التحلية الغشائية الكهربائية ( الديلزة) :

وقد ظهرت قبل التناضح العكس بعشر سنوات على الاقل لكنها تراجعت مع تطور الاخيرة وتفوقها، وفي هذة التقنية يتم تمرير تيار كهربائي داخل حوض المياه المزود بأغشية ايونية اختيارية النفاذية للايونات السالبة والموجبة ويتم ترتيب هذة الاغشية بحيث تفصل الاملاح عن طريق تجميع الايونات المكونة لها على الاقطاب الكهربائية ثم عزلها والتخلص منها عن طريق قنوات خاصة.

تقدم التحلية حلاً مناسبا لكثير من الدول التي تشح فيها المياه العذبة وتتوافر فيها مصادر الطاقة اللازمة لتغشيل محطات التحلية ولذلك تكثر محطات التحلية في دول الخليج العربي الغنية بالبترول، وفي حال استعمال مصادر طاقة بديلة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح سيكون بالامكان خفض تكاليف انتاج المياه بالتحلية الى الحد الذي يجعلها تنافس المياه السطحية والجوفية مما يجعل استعمالها في الزراعة ذا جدوى وهو ما يتم تطبيقه الان في زراعة مساحات شاسعة في الصحراء .