الرئيسية » الموسوعة الكيميائية » تحلية المياه (إزالة الأملاح من المياه) Desalination

تحلية المياه (إزالة الأملاح من المياه) Desalination

تحلية المياه ، وتسمى أيضًا إزالة الأملاح و هي عملية إزالة الأملاح الذائبة من مياه البحر وفي بعض الحالات من المياه المالحة (قليلة الملوحة) في البحار الداخلية ، والمياه الجوفية شديدة التمعدن (مثل المياه المالحة الحرارية الأرضية) ، ومياه الصرف الصحي البلدية. و هذه العملية تجعل مثل هذه المياه غير الصالحة للاستخدام صالحة للاستهلاك البشري والري والتطبيقات الصناعية وأغراض أخرى متنوعة. و تتطلب تقنية تحلية المياه الحالية قدرًا كبيرًا من الطاقة ، عادة في شكل أنواع من الوقود الأحفوري ، وبالتالي فإن العملية مكلفة. و لهذا السبب ، يتم استخدامه بشكل عام فقط في حالة عدم توفر مصادر المياه العذبة اقتصاديًا. بالإضافة إلى ذلك ، تشكل كمية انبعاثات غازات الدفيئة ومياه الصرف المالحة الناتجة عن محطات التحلية تحديات بيئية كبيرة.
و تحلية مياه البحر هي بالأصل فكرة قديمة، فقد وصف أرسطو طريقة التبخر التي استخدمها البحارة اليونانيون في القرن الرابع قبل الميلاد. كما ألف عالم عربي من القرن الثامن الميلادي مقالة عن التقطير، وفي القرن التاسع عشر تسبب تطور الملاحة البخارية طلبًا على المياه النقية لغايات استخدامها في الغلايات ، وتم منح أول براءة اختراع لعملية تحلية المياه في إنجلترا في عام 1869. وفي نفس العام ، قامت الحكومة البريطانية ببناء أول محطة لتقطير المياه في عدن ، لتزويد السفن المتوقفة في ميناء البحر الأحمر، كما تم بناء أول محطة كبيرة لا تزال توفر المياه للأغراض التجارية في عام 1930 في منطقة أروبا ، بالقرب من فنزويلا. و بحلول عام 2019 ، كان هناك حوالي 18000 محطة لتحلية المياه تنتج ما مجموعه أكثر من 95 مليون متر مكعب (أكثر من 3.4 مليار قدم مكعب) من المياه الصالحة للشرب في اليوم تعمل في جميع أنحاء العالم.
و يمكن أن تستخدم طرق تحلية المياه العمليات الحرارية (بما في ذلك نقل الحرارة وتغيير الطور) أو عمليات الغشاء (باستخدام صفائح رقيقة من المواد شبه صناعية لفصل الماء عن الملح المذاب). فعملية التقطير متعددة المراحل هي عملية حرارية لتحلية كميات كبيرة نسبيا من مياه البحر. و استنادًا إلى حقيقة أن درجة حرارة غليان الماء تنخفض مع انخفاض ضغط الهواء فإنه يتم تنفيذ هذه العملية في سلسلة من الخزانات المغلقة (المراحل) الموضوعة تحت ضغوط منخفضة تدريجياً. عندما تدخل مياه البحر التي تم تسخينها إلى المرحلة الأولى ، فبعضا منها يغلي بسرعة مكونًا بخارًا يتكثف بصورة مياه عذبة على أنابيب التبادل الحراري ومن ثم يتم جمع المياه العذبة في الصواني بينما يتدفق ماء البحر المتبقي إلى المرحلة التالية حيث يتم تسخينها مرة ثانية وتستمر العملية. و يمكن أن تنتج واحدة من أكبر محطات التحلية ، الواقعة في مدينة الجبيل في المملكة العربية السعودية ، أكثر من 750 مليون لتر (200 مليون جالون) من المياه المحلاة يوميًا.
و في المجتمعات الصغيرة حيث المياه المالحة وأشعة الشمس شديدة متوفرة ، يمكن استخدام عملية حرارية بسيطة تسمى الترطيب الشمسي، حيث تبخر حرارة الشمس جزئيا المياه المالحة تحت غطاء شفاف وعلى الجانب السفلي للغطاء ، يتكثف البخار ويتدفق إلى حوض التجميع، و تكمن الصعوبة الرئيسية في هذه العملية في الحاجة إلى مساحات شاسعة من الأراضي والطاقة اللازمة لضخ المياه إلى الخزانات. و هناك طريقة حرارية أخرى تعتمد على الحقيقة أنه عندما يتم تجميد الماء المالح فإن بلورات الثلج لا تحتوي على ملح و لكن عمليا تبقى كمية معقولة من المياه المالحة محصورة بين البلورات ، كما أن كمية المياه العذبة اللازمة لغسل المياه المالحة يمكن مقارنتها بكمية المياه العذبة الناتجة عن ذوبان البلورات.

تقوم عمليات الغشاء لتحلية المياه على مبدأ التناضح العكسي (الأسموزية) و التحليل الكهربائي. من بين تلك الطريقتين ، يستخدم التناضح العكسي على نطاق واسع ، خاصة لتحلية المياه المالحة من البحار الداخلية. فالمحتوي الملحي للمياه الداخلية ، رغم أنه غير مرغوب فيه ، هو أقل بكثير من مياه البحر. و يستخدم التحليل الكهربائي الجهود الكهربائية لدفع الأيونات الموجبة والسالبة للأملاح الذائبة من خلال مرشحات شبه منفذة منفصلة و هذه العملية تترك المياه العذبة بين المرشحات.
في عملية التناضح العكسي يتم ضخ الماء المالح على الأغشية تحت ضغط عالٍ بحيث تمر المياه العذبة بينما تبقى الأملاح المعدنية المركزة في الخلف.

 

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

ماذا يعني الرمز TC الموجود على الدورق الحجمي و الرمز TD الموجود على الماصة؟

يمكن تقسيم الأدوات الزجاجية الحجمية إلى فئتين: تلك المصممة لاحتواء كمية محددة من السائل وتلك …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.