طرق تحلية مياه البحر خطوة بخطوة

تتعدد طرق تحلية مياه البحر لما لها من أهمية كبيرة في عملية توفير مياه الشرب لعدد كبير من السكان، فقد لجأت معظم الدول التي تحتوي على ضفاف بحرية إلى عملية تحلية مياه البحر من أجل استعمالها في مختلف الأنشطة مثل الصناعة أو الشرب أو الزراعة.

طرق تحلية مياه البحر

يمكن إجراء تحلية مياه البحر بعدة طرق، وأكثرها شيوعًا هو ما سوف نذكره، والتقطير هو أحد هذه الطرق والذي يمكن أن يأخذ عدة أشكال، بما في ذلك:

• التقطير العادي: يتم ذلك في مرحلة واحدة بحيث يمكن استخدام الطاقة الناتجة عن تكثيف البخار لتسخين الماء.
• التقطير بالتفريغ: يتم استخدام ضغط منخفض في هذه الحالة.
• التقطير بالشمس: يتعرض الماء لأشعة الشمس من خلال وضعها على الأسطح الباردة، مما يتسبب في تركيز أشعة الشمس عليها، فيتم التبخر ثم التكثف، هذه واحدة من أكثر عمليات تحلية المياه المتاحة ولكنها غير فعالة.
• التناضح العكسي: تستخدم المرشحات المصنوعة من السيراميك أو مادة بوليمرية معينة، تم استخدام هذه التقنية لأول مرة في سبعينيات القرن الماضي وانتشرت منذ ذلك الحين لعدة أسباب، أهمها سهولة الاستخدام والتركيب، فضلاً عن توفر الأجزاء وإمكانية الصيانة السهلة ومستوى عالٍ من السلامة.
• يعد وجود كميات كبيرة من المياه المالحة أحد المشكلات التي تنشأ نتيجة استخدام هذه التقنية، وذلك بسبب الضغط العالي في المضخات، خاصة المضخات الكبيرة، و نتيجة لذلك تم إضافة وحدات أخرى للتناضح العكسي، وأهمها:
  • المعالجة الأولية: وهنا يتم استخدام مرشحات رملية أو حصوية متعددة الطبقات لالتقاط الطين والملوثات العضوية في الماء، يليها تركيب مرشحات مضغوطة لإزالة الجسيمات العالقة في الماء.
  • وحدة التناضح العكسي: تم استخدام آلة تنقية عكسية بثلاثة مرشحات، كل منها يستقبل المياه المالحة، وذلك لزيادة كمية الماء وتقليل كمية الطاقة المستهلكة.
  • المعالجة النهائية: وهنا يستلزم تعديل وتعقيم الأملاح ونسبها، حيث تنخفض درجة حرارة الماء، مما يتسبب في حدوث تبلور أو تجمد، مما يؤدي إلى ترسب الأملاح فيه.

خطوات تحلية مياه البحر

الغربلة:

• هذه هي الخطوة الأولى في عملية تنقية المياه، خاصة إذا كانت المياه تأتي من نهر أو بحيرة.
• تعتمد هذه المرحلة على مرور الماء عبر ما يبدو أنه منخل أو غربال أثناء انتقاله من المصدر إلى منشأة تنقية المياه.
• الهدف هو غربلة جميع الملوثات الطبيعية واسعة النطاق والقضاء عليها، مثل الأخشاب أو الأعشاب أو الأسماك، ومع ذلك عند تجميع المياه الجوفية فإن هذه الخطوة غير ضرورية لأن المياه يتم تنقيتها بشكل طبيعي أثناء مرورها خلال الطبقات الأرضية.

التكتل:

• تسعى هذه المرحلة إلى نقل الأجسام الملوثة إلى قاع خزان المياه عن طريق إضافة مواد كيميائية محددة، مثل الشبه أو غيره، لتوليد كتلة شبه لزجة والتي تتأثر بعد ذلك بالملوثات التي تلتصق بها، مما يزيد كثافتها ويصعب الأمر لتغرق في القاع.

الترسيب:

• يعتبر الترسيب إحدى مراحل معالجة المياه قبل معالجتها المهمة، ويتم ذلك في أحواض الترسيب الكبيرة. وهو يعتمد على إبقاء المياه راكدة لفترة من الزمن بحيث تتأثر جميع الأجسام الملوثة بالجاذبية وتتحرك باتجاه قاع الحوض حيث تترسب حتى تزول.

الترشيح:

• تبرز أهمية هذه المرحلة لأنها العملية التي يتم من خلالها تصفية المياه من الملوثات الصغيرة الحجم التي تذوب في الماء النقي، مثل الكائنات الحية الدقيقة مثل الطفيليات والفيروسات والبكتيريا وكذلك الغبار بمختلف الأحجام والتركيبات والكثافات.

التطهير:

• هذه هي المرحلة الأخيرة من تنقية المياه، وتعتمد على استخدام المواد الكيميائية، وغالبًا مركبات الكلور، لتطهير المياه وقتل أي فيروسات أو بكتيريا متبقية، ولكن بسبب الوعي الحالي بمخاطر الكلور ومركباته، فإن بعض محطات التنقية قد تحولت إلى استخدام الأوزون للتطهير، كما يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية أو حتى بيروكسيد الهيدروجين.

العواقب سلبية لعملية لـ تحلية المياه

المياه المحلاة هي المصدر الرئيسي للمياه في المنازل في أجزاء كثيرة من العالم، لا سيما في المناطق الجافة والمزدحمة، وتستخدم تقنية تحلية المياه في أكثر من 120 دولة.

يتم إنتاج حوالي نصف المياه المحلاة في العالم في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، حيث تعد المملكة العربية السعودية والكويت والإمارات العربية المتحدة أكبر المنتجين لهذه المياه ومع ذلك، وعلى الرغم من أهميتها فإن لتحلية المياه بعض النتائج السلبية، فيما يلي أبرزها:

• التخلص من النفايات: تستخدم بعض الكيماويات في عملية تحلية المياه مثل الكلور وبيروكسيد الهيدروجين وحمض الهيدروكلوريك والتي تضاف إلى المياه قبل التحلية لتعزيز كفاءة عملية التحلية، و يعتبر التخلص من هذه المركبات مصدر قلق بيئي خطير.
• المحلول الملحي الناتج: الماء المتبقي بعد عملية التحلية، المشبع بكميات هائلة من الملح، يصب في البحار والمحيطات، مما يقلل بشكل كبير من مستويات الأكسجين في المياه ويؤدي إلى اختناق الأنواع المائية.
• الكائنات البحرية مهددة: تكون هذه التأثيرات أكثر وضوحا في عمليات الامتصاص والتفريغ، عند امتصاص مياه المحيط لتحلية المياه، قد تمر بعض العوالق البحرية والنباتات والبيض، والتي قد تكون من الأنواع المهددة بالانقراض.
• استهلاك الطاقة: يتطلب تشغيل مرافق التنقية كمية كبيرة من الطاقة في وقت تكون فيه موارد الطاقة شحيحة ومعرضة بشكل خاص للنضوب.