نمک زدایی ظروف: یک راه حل آب شیرین برای ایالات متحده

آب قابل استفاده در ایالات متحده منبعی است که به سرعت در حال کاهش است. جدای از حفاظت، سیستم‌های نمک‌زدایی صنعتی کانتینری روشی ایده‌آل برای تولید آب تمیز و مطمئن ارائه می‌کنند. در ایالت‌هایی مانند فلوریدا، تگزاس و کالیفرنیا که آب شیرین در آن‌ها کمیاب است، جوامع مجبور به بررسی منابع جایگزین آب آشامیدنی هستند. جدای از صرفه جویی، سیستم های نمک زدایی صنعتی ظروف یک روش ایده آل برای تولید آب قابل اطمینان و تمیز است.

مصرف انرژی

تصویر 6 نمک زدایی

نمک زدایی کم هزینه ترین راه حل برای تامین آب شیرین به خصوص در محیط های صنعتی است. بسته به نوع نمک‌زدایی، هزینه می‌تواند در مقایسه به سطوح بسیار بالایی افزایش یابد، حتی گاهی اوقات حتی 100 برابر صرف انرژی الکتریکی گران‌تر است. در این راستا، نمک زدایی اسمز معکوس (RO) ایده آل است که تنها 15 برابر گران تر از تصفیه آب های زیرزمینی است. برای قرار دادن این موضوع در یک دیدگاه عملی، اگر ایالات متحده تمام آب شیرین خود را از نمک‌زدایی RO دریافت کند، به معنای افزایش انرژی 10 درصدی است - تقریباً معادل یک یخچال اضافی در هر خانواده (همانطور که در مقاله منتشر شده توسط AMTA بیان شده است. در سال 2009).

همچنین، سیستم‌های نمک‌زدایی RO در مقیاس بزرگ می‌توانند از سیستم‌های بازیابی انرژی برای کاهش میزان اسب بخار مورد نیاز برای پمپ‌های خود استفاده کنند و در شرایط ایده‌آل، انرژی مورد نیاز را تا بیش از نصف کاهش دهند. افزایش مصرف انرژی همچنان دارای قیمت گزافی است، اما با در نظر گرفتن سیستم‌های بازیابی انرژی موجود، یک سیستم نمک‌زدایی صنعتی RO ارزان‌تر از پمپاژ آب تمیز از طریق خطوط دولتی است. با تعداد بسیار کمی از منابع آب مستقل از بارندگی برای انتخاب، نمک‌زدایی ممکن است گران‌تر باشد، اما در ازای آن یک منبع آب ثابت قابل اطمینان ارائه می‌شود. بدون وابستگی به باران، نمک‌زدایی صنعتی خشکسالی را به مشکل تبدیل می‌کند.

دفع فاضلاب

در مقایسه با سایر سیستم های نمک زدایی، نمک زدایی RO مزایای بسیاری را ارائه می دهد. با این حال، مشکل با دفع فاضلاب است. به ازای هر گالن آب شیرین تولید شده توسط RO، مقداری معادل زباله آب نمک تخلیه می شود. این زباله ها اساساً لجن نمک و مواد معدنی هستند و ریختن آن به اقیانوس نه تنها برای زیستگاه های آب دریاهای محلی خطرناک است بلکه در ایالات متحده نیز غیرقانونی است.

با این حال، مانند بسیاری از فرآیندهای صنعتی، نمک‌زدایی RO یک محصول زائد تولید می‌کند که می‌توان آن را با مسئولیت‌پذیری با کمترین تأثیر بر محیط‌زیست دفع کرد، و مکان‌های طبیعی وجود دارد که این امکان وجود دارد، مانند جایی که منبع آب شیرین با منبع آب شور ملاقات می‌کند. ریختن آب فوق شور در منطقه ای که آب نمک و آب شیرین در حال مخلوط شدن هستند، تأثیر آن بر محیط زیست را کاهش می دهد. به همین ترتیب، رهاسازی زباله های آب نمک در سطح وسیعی از بستر دریا (مثلاً از طریق شبکه ای از لوله ها) تأثیر آن را بر محیط زیست به حداقل می رساند. اگر هیچ یک از اینها گزینه ای نباشد، پسماندهای آب نمک را می توان به طور طبیعی به نمک تجاری تبخیر کرد - یک روش معمول برای کارخانه های آب شیرین کن موجود.

سیستم آب شیرین کن اسمز معکوس ظروفی.

کارخانه‌های نمک‌زدایی (به ویژه تأسیسات RO) با بسیاری از مشکلات مشابهی که در کارخانه‌های تولید آب سنتی وجود دارد، دست و پنجه نرم می‌کنند: این تأسیسات برای برنامه‌ریزی پرهزینه هستند، ساخت آن‌ها پیچیده است و قادر به رسیدگی به تغییرات چشمگیر در محیط محصول نیستند - مشکلاتی که باید به طور مداوم برطرف شوند. هنگامی که یک کارخانه آب در ایالات متحده ساخته می شود، با این حال، پیشرفت های اخیر در فناوری منجر به سیستم نمک زدایی ظروف شده است، یک کارخانه RO که از یک ظرف ذخیره سازی 20 یا 40 فوتی ساخته شده است. این سیستم نه تنها به چالش های زیست محیطی مرتبط با نمک زدایی در مقیاس بزرگ می پردازد، بلکه به مشکلات لجستیکی مرتبط با ساخت یک کارخانه نیز می پردازد.

تصویر 7 نمک زدایی ظروفی

پی ریزی یک گیاه پیچیده و پرهزینه است. به عنوان مثال، ملک کنار اقیانوس در کالیفرنیا، بسیار گران است. در مقایسه با یک کارخانه نمک‌زدایی سنتی، یک سیستم کانتینری ردپایی به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد و تنها به یک پایه بتنی برای ظرف نیاز دارد. سیستم های کانتینری نیز ماژولار هستند و بنابراین در صورت نیاز به ظرفیت اضافی، به راحتی به صورت سری راه اندازی می شوند.

یک سیستم نمک‌زدایی کانتینری، که شامل یک سیستم بازیابی انرژی و تمام پیش تصفیه‌های لازم است، می‌تواند روزانه نیم میلیون گالن آب تولید کند. در حالی که کارخانه‌های نمک‌زدایی سنتی در ایالات متحده ده‌ها میلیون گالن آب در روز تولید می‌کنند، فضا برای این تأسیسات بزرگ بسیار عالی است. در مقابل، ظروف ذخیره سازی تقریباً در هر مکانی می توانند جا شوند.

اگر بخواهیم آن را در نظر بگیریم، اگر به ازای هر 10 مایل از خط ساحلی 840 مایلی کالیفرنیا یک کارخانه آب شیرین کن کانتینری وجود داشته باشد، روزانه 42 میلیون گالن آب تولید می شود - برای تامین آب ضد خشکسالی سالانه 47000 نفر کافی است.

سازگاری

کیفیت آب منبع می تواند در مدت زمان کوتاهی به طور چشمگیری تغییر کند. نشت، شکوفایی جلبک ها، مهاجرت های دریایی و رویدادهای دیگر می تواند تولید آب را برای مدت طولانی متوقف کند. با این حال، یک سیستم نمک‌زدایی کانتینری را می‌توان به مکان جدید منتقل کرد و در کمتر از یک روز دوباره پردازش آب را آغاز کرد و به منطقه زمان برای بهبودی می‌دهد. این سیستم های قابل حمل همچنین برای امدادرسانی در بلایای طبیعی ایده آل هستند و آب را در اسرع وقت به جایی که نیاز است هدایت می کنند. به طور خلاصه، یک سیستم کانتینری می تواند به اندازه نیاز مالک آن موقت یا دائمی باشد.

قابلیت سفارشی سازی

یک سیستم نمک‌زدایی کانتینری همیشه به صورت سفارشی طراحی و ساخته می‌شود. در حالی که این الزاماً به خودی خود منحصر به فرد نیست، گزینه های موجود برای این سیستم همان چیزی است که آن را به یک منبع مهم و همه کاره تبدیل می کند. به عنوان مثال، سیستم الکتریکی کاملاً مهار شده است و به طور چشمگیری تعمیر و نگهداری را ساده می کند. رویه تخت ظرف برای نصب پنل های خورشیدی ایده آل است و سیستم نمک زدایی صنعتی را قادر می سازد تا خارج از شبکه کار کند، کاملا مستقل از مصرف برق ملی. علاوه بر این، یک کانتینر می تواند کاملاً عایق شده و تحت کنترل آب و هوا باشد و آن را قادر می سازد در دمای ایده آل در هر نوع محیطی کار کند.

برای یک منبع قابل اطمینان و قابل پیش بینی از آب که مستقل از بارندگی است و بر منابع آب شیرین موجود تأثیر نمی گذارد، سیستم های نمک زدایی ظروف یک رویکرد مدولار ارائه می دهند که می تواند به خوبی روش تصفیه آب را متحول کند.