تحلية مياه البحر
تسربات المياه

طرق تحلية مياه البحر

طرق تحلية مياه البحر

تحلية المياه هي عملية هامة تحتاج إليها دول العصر الحالي وبشدة من أجل أن توفِّر لشعوبها كميات مناسبة من المياه تلبي احتياجاتهم الضرورية.

يمكن تعريف تحلية المياه

على أنَّها تلك السلسلة من العمليات المختلفة التي تهدف إلى إزالة كافة الأملاح غير الضرورية والزائدة عن الحاجة من المياه، حيث تجعل المياه بعد ذلك صالحة للاستعمالات المتنوعة والتي منها الشرب، والصناعة، والزراعة، والعديد من الاستعمالات الأخرى.

كما ذُكر، فإنَّ العديد من الدول الحالية تعتمد على هذه الطريقة في توفير المياه لشعوبها، وهناك من يتنبّأ بأنّ هذه الطريقة ستلاقي انتشاراً أوسع وأكثر بمرات من الانتشار الحالي خلال العقود القادمة، وذلك نابع من التنبؤ بحدوث العديد من الكوارث المائية على مستوى دول العالم كلّها، فهناك العديد من الإحصائيات التي تشير إلى موت أعدادٍ كبيرةٍ من الناس بسبب قلّة المياه الصالحة للشرب في بيئاتهم.

من أبرز سلبيات هذه العملية

هي أنَّها تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، بالإضافة إلى أنّ لها ضرراً بيئياً ناتجاً عن التوسّع في استعمال الطاقة من أجل القيام بهذه العملية، وعن المخلّفات التي تنتج عن هذه العملية والتي يطلق عليها (المحلول الملحية المركز)، حيث يتم التخلص من هذا المخلفات بإلقائها في البحر، الأمر الذي يزيد من كميات الأملاح في مياه البحر، ممَّا يضر وبشكل كبير في الحياة البحرية، ومن أهم الأمور التي تسبب أضراراً بيئية كبيرة والناتجة عن استعمال هذه الطريقة في توفير كميات المياه المناسبة هي المواد الكيميائية الناتجة عن استعمال مثل هذه المواد.

تتكون طريقة تحلية مياه البحر من 3 مراحل فرعية وهي معالجة المياه معالجة أولية، وإزالة الأملاح، ومعالجة المياه معالجة نهائية.

وفيما يلي تفصيل كل واحدة من هذه المراحل:

المعالجة الأولية: خلال هذه المرحلة يتم إزالة الجزء الأعظم من العوالق الموجودة في المياه كالبكتيريا والتراب، حيث تتمّ هذه المعالجة بطريقتين: الأولى تقليدية، والثانية حديثة، كما ويتم إضافة العديد من المواد الكيميائية التي تعمل على تسهيل القيام بهاتين العمليتين.

إزالة الأملاح: ويكون ذلك عن طريق القيام بإزالة والتخلّص من كافة الأملاح الذائبة في المياه والعديد من المواد الأخرى، ويتم ذلك من خلال اتباع طريقتي التقطير والأغشية.

المعالجة النهائية: تضاف خلال هذه العملية أملاح معينة، وبعض المواد حتى تصبح صالحة لاستعمالات بشرية معينة.

لا زالت طريقة تحلية الماء هذه خاضعة للدراسة والتطوير، فهناك أبحاث تجري لإيجاد البدائل عن هذه الطرق الحالية، وعن الطاقة المستعملة حالياً في هذه العملية، وعن المواد الكيميائية التي يتم إضافتها إلى المياه.

كثير من الدول تفتقر إلى مصادر للمياه الصحالحة للشرب لكنها لا تفتقر إلى مياه البحار ، حيث تكون هذه الدول مجاورة لأحد البحار ، و ما يميز مياه البحر إنها لا تصلح للشرب و لا تصلح لري المزروعات بسبب ملوحة مياه البحر ، و لكن إذا تخلصنا من الملوحة و قمنا بمعالجة ممكن أن نحصل على ماء صالح للشرب و على ماء جاهز للري لذلك تلجأ هذه الدول إلى ما يسمى بتحلية مياه البحر والمقصود بهذه التحلية هي تحويل الماء المالح إلى ماء مقطر صافي خالى من الملوحة و المعادن و جاهز للشرب و يكون بفصل جزيئات الملح عن الماء حت يصبح ماء صالح للشرب و تكون عملية التحلية بعدة طرق و تشتهر المملكة العربية السعودية من أكثر الدول التي تقوم بتحلية المياه و خصوصا تحلية مياه البحر الأحمر .

طريقة تحلية مياه البحر

عن طريق التّقطير عملية التّقطير تعتمد على تحويل الماء من الحالة السّائلة إلى الحالة الغازية حيث بعد ذلك يتكاثف و يتحول إلى الحالة السائلة ، و بتوضيح أكثر هناك ما يسمى بمحطات تحلية المياه و هي عبارة عن خزانات كبيرة جداً يتم وضع مياه البحر فيها و تخضع هذه الخزانات لدرجات حرارة عالية تصل لدرجة الغليان حيث عندما يصل الماء إلى درجة الغليان يتحول إلى بخار و البخار هو جزيء الماء أي لا يحتوي على أملاح لأنها تبقى متجمعة في قاع الخزان ، و يذهب هذا البخار عبر أنبابيب حتى يتكاثف داخل هذه الأنابيب إذا تعرض لدرجة حرارة منخفضة عن طريق التبريد و يتحول إلى سائل أي مياه تجري داخل الأنبوب حى تصب في خزانات أخرى و يتم معالجتها عن طريق الأوزون من الأملاح و البكتيريا و المعادن حتى تصبح صالحة للشرب ، ثم تضخ عبر أنابيب و توزع على المنازل و أحياء المدن .

طريقة تحلية مياه البحر

عن طريق الأغشية و المقصود بهذه العملية حيث يتم ضخ كميات كبيرة من المياه المالحة من مياه البحر بعد تجميعها في خزانات و بإستخدام المضخة يتم ضخ مياه البحر عبر مجرى يحتوي على أغشية و ظيفتها هو فصل الأملاح عن المياه و تسمى هذه الطريقة الترشيح حيث تترشح الأملاح إلى أسفل الخزان و يتم طرها عبر مجرى خاص ثم تذهب المياه التي تم تشيحها إلى ما يسمى بوحدة المعالجة المركزية و تقوم بمالجة الميه من البكتيريا و تحويله لمياه صالحة للشرب ، أو يتم ضخها في خزانات ليتم ري المناطق الزراعية المجاورة لها ، و يذكر إن الأملاح التي تم إزالته يتم إرجاعها للخزان الأول حتى يتم تصفية المياه مع كمية المياه الجديدة و أحيانا يتم معالجتها و تحويلها لملح طعام نقي.

 تحلية مياه البحر

تغطي المياه مساحة كبيرة من الأرض تصل إلى حوالي ثلاثة أرباع سطح هذه الكوكب، ولكن لا يمكننا القول بأن جميع هذه المياه هي عذبة أو صالحة للشرب، فحسب العديد من الإحصائيات تصل نسبة المياه العذبة الموجودة على الأرض إلى حوالي 1% من إجمالي المياه الموجودة على الأرض، ولكن مع الحاجة الكبيرة للمياه العذبة سواء أكان للشرب أو لأغراض أخرى كالزراعة مثلاً.

وأصبح البحث عن وسائل لتنقية المياه أكبر بكثير، وإحدى أهم هذه الوسائل التي تم ابتكارها هي تحلية مياه البحر باستخدام محطات خاصة للتحلية، بحيث يتم من خلالها إزالة الشوائب والأوساخ من المياه إضافةً للمعادن الثقيلة؛ لذلك سوف نتناول هنا أهم الطرق المستخدمة في تحلية مياه البحر. طرق تحلية مياه البحر يتم تحلية مياه البحر بطرق مختلفة ومن أبرزها ما يلي. التقطير وله عدة أشكال وهي:

أولاً التقطير العادي، والذي يتم على مرحلة واحدة فقط، بحيث يتم الاستفادة من الطاقة التي تنتج من البخار المتكاثف عن تسخين المياه. التقطير بالتفريغ، والذي يتم استخدام الضغط المنخفض فيه. إضافةً إلى التقطير الشمسي، والذي يتم فيها تعريض المياه إلى أشعة الشمس، من خلال وضعها على أسطح باردة حتى تتركز عليها أشعة الشمس وتبخرها من ثم تكاثفها، وتعتبر هذه من أقدم طرق التحلية وأقلها كفاءة.

التناضح العكسي وهنا يتم استخدام فلاتر مصنعة من سيراميك أو مادة مبلمرة معينة؛ حتى تسمح للماء بالنفاذ واحتجاز الأملاح في مكان معين، وتم استخدام هذه التقنية لأول مرة في السبعينات من القرن العشرين وانتشرت لعدة أسباب من أهمها سهولة استخدامها وتركيبها إضافةً إلى توافر قطعها وإمكانية صيانتها بسهولة وتوفيرها لدرجة كبيرة من الأمان، أمّا المشاكل التي التي تنتج عن استخدام هذه التقنية فهي وجود كميات من المياه المالحة؛ نتيجةً وجود ضغط عالٍ في المضخات وتحديداً الضخمة؛ لذلك يتم إضافة وحدات أخرى لتتناضح العكسي وأهمها ما يلي:

المعالجة الأولية، التي تتضمن استخدام فلاتر رملية أو مصنوعة من الحصى بطبقات متعددة، بحيث تعمل على احتجاز المود الطينية والعضوية الموجودة في الماء، وبعد ذلك يتم وضع فلاتر مضغوطة تعمل على إزالة المواد الصالبة العالقة في المياه. وحدة من التناضح العكسي، والتي يستخدم فيها ثلاثة فلاتر يقوم كل واحد منها باستقبال المياه المالحة؛ لزيادة كمية المياه المالحة وبالتالي التقليل من الطاقة المستهلكة.

المعالجة النهائية، التي تشمل التعديل والتعقيم للأملاح ونسبتها؛ للتخلص من جميع رواسبها. التبلور أو التجميد وهنا يتم التقليل من درجة حرارة المياه؛ لترسيب الأملاح فيها.