تلجأ الدول في الآونة الأخيرة إلى القيام بعملية تحلية مياه الأبار المالحة وذلك يرجع إلى أهمية المياه في حياة الإنسان. كما تعود أهمية المياه في حياتنا اليومية إلى العديد من الاستخدامات سواء بغرض الشرب أو طهو الطعام أو الاستحمام أو عمليات التنظيف أو غسيل الملابس.
علاوة على أن المياه هي سر الحياة وهي الشيء الرئيسي الذي خُلق منه كل شيء إلا أنها أيضًا تستخدم في أمور الترفيه مثل استخدامها في حمامات السباحة. بالإضافة إلى أن المياه تدخل في عمليات ري المحاصيل والنباتات التي تساعد على الحفاظ على حياة الإنسان وتساعده في البقاء على قيد الحياة.
تحلية مياه الأبار المالحة
تحلية مياه الأبار المالحة
مفهوم تحلية مياه الأبار المالحة هو عملية إزالة الأملاح الزائدة من المياه حتى تصبح صالحة لكافة استخدامات الإنسان سواء الشرب أو الري أو غيرهم من الاستخدامات.
أصبحت تحلية المياه أمر لا يمكن الاستغناء عنه ضمن آليات إدارة المياه في جميع أنحاء العالم؛ وذلك يرجع إلى أن نسبة المياه المالحة في كوكب الأرض تصل إلى 97% من إجمالي المياه الموجودة.
كما أن في الوقت الحالي يتم تحلية ما يقارب من 75 مليون متر مكعب من المياه في اليوم الواحد حتى تستطيع الدول سد احتياجات المواطنين.
كذلك فإن تحلية المياه شيء ضروري جدًّا في الوقت الحالي حيث أن الدراسات أشارت إلى أن هناك مئات الآلاف من حالات الوفاة التي تحدث سنويًا بسبب قلة المياه العذبة.
بالإضافة إلى أن دول الخليج تعتمد اعتماد شبه كلي على تحلية مياه البحر ليتم استخدامها في استخدامات المجال الصناعي.
اقرأ أيضًا: تحلية مياه الآبار المالحة 2021 وسيتم نشر فيديو لتحلية مياه الابار على قناة السندي لاحقاً
أسباب تلوث المياه
تعود أسباب تحلية مياه الأبار المالحة إلى تلوث المياه الذي انتشر في العصر الحالي بنسبة كبيرة جدًّا وتتمثل أسباب تلوث المياه في الأسباب التالية:
- طبقات الأرض الجيرية ووجود الكبريت.
- قيام بعض الأشخاص بإلقاء المخلفات والقمامة في مياه البحار.
- تراكم المواد الموجودة في القمامة داخل مياه البحار ويستغرق تحليلها من أسبوعين أو 200 عام.
- تسريب مواد النفط من المركبات البحرية مما يترتب عليه تدمير الكائنات البحرية.
- عند حرق الفحم أو النفط يخرج منه كميات هائلة من الرماد المحتوي على مواد كيميائية سامة.
- اختلاط المواد الكيميائية الصادرة من احتراق الفحم ببخار المياه الخارج من البحار لينتج عنهم أمطار حمضية وثاني أكسيد الكربون الذي يتسبب في حالات الاحتباس الحراري.
- تكون المخلفات الصناعية بكميات هائلة وتتسبب في تلوث الهواء بسبب ما تحتوي عليه من مواد سامة تساعد على تدمير البيئة وحياة الإنسان.
- بالإضافة إلى أعمال التعدين التي تتم بفعل تكسير الصخور بغرض الحصول على الفحم الموجود في باطنها مما يترتب عليه اختلاط المياه ببعض المواد الخام السامة الأخرى الموجودة بداخلها.
مميزات تحلية المياه
تتعدد مميزات تحلية مياه الأبار المالحة لتشمل النقاط التالية:
- توفير مياه الشرب في المناطق التي لا يصل إليها إمدادات المياه العذبة.
- في بعض الدول يتم استخدام المياه العذبة عن طريق تحلية المياه المالحة بنسبة 70%.
- إمكانية توفير المياه العذبة إلى الأماكن التي تتسم بالجفاف في الكثير من الأوقات.
- في بعض الأحيان تفوق جودة المياه المحلاة لجودة المياه العذبة ذاتها.
- بعض محطات معالجة المياه تعمل على تقليل الاعتماد على المياه العذبة التي يتم استخراجها من بعض المناطق التي تحتاج إلى حماية.
- كما أن تحليل المياه المالحة تجعل الناس أكثر وعيًا للمحافظة على المسطحات المائية مما يترتب عليه التقليل من تلوث المياه.
سلبيات تحلية المياه المالحة
على النقيض تمامًا فإن تحلية مياه الأبار المالحة كما لها العديد من المميزات فإن لها بعض السلبيات التي يجب الانتباه لها لحلها، وتشمل النقاط الآتية:
- تتأثر البيئة بعمليات تحلية المياه المالحة حيث أن التخلص من الأملاح الموجودة في المياه أو ما يعرف بالمحلول الملحي فذلك يغير من كمية الأكسجين الموجودة في المياه.
- كما الأكسجين الزائد في المياه قد يتسبب في قتل الحيوانات الموجودة في المستويات التي تحتوي على نسب عالية من الملح.
- كذلك فإن عملية تحلية مياه الأبار المالحة قد ينتج عنها بعض المواد الكيميائية الضارة مثل الكلور وحمض الهيدروكلوريك وثاني أكسيد الكربون.
- بالإضافة إلى تكوين مضادات القشور التي تعتبر من المكونات الضارة التي تحتوي على تركيزات عالية.
- علاوة على كل هذه النقاط فإن من أكثر النقاط أهمية هو أن تحلية المياه المالحة تحتاج إلى تكلفة عالية لبناء المحطات اللازمة وبدء التشغيل.
- كما أن تكلفة إنشاء محطة تحلية مياه واحدة يلزم لبنائها حوالي ما بين 3 الاف للافراد وحتى 2.9 مليار دولار او اكثر للحكومات والشركات.
- بالإضافة إلى أن تكلفة الطاقة المستخدمة في المحطات تتمثل ثلث التكلفة المطلوبة للمحطة بأكملها، كما أن كلما تغير سعر الطاقة كلما تغير التكلفة المطلوبة.
وسائل تحلية المياه
تحلية مياه الأبار المالحة
ومن أهم الوسائل التي تستخدم في تحلية مياه الآبار المالحة تتمثل في الآتي:
- صيانة فتحات الآبار من خلال استخدام مادة الباطون التي تساعد في بناء فتحة لتصريف وتنقية المياه ومنع دخول المياه الملوثة إلى الآبار.
- كذلك فإنه يتم اكتشاف الرواسب الموجودة في البئر نتيجة ترسب الرمال والطمي في قاعه مما يستلزم تنظيفه والتخلص من الشوائب والرواسب.
- القيام بوضع طبقة من الحصى في قاع البئر من أجل إبقاء الرواسب المستقبلية في القاع وعدم اختلاط الرواسب والطمي بالماء.
- استخدام محلول الكلور في تعقيم الآبار من خلال فرك الجدران الخاصة بها؛ من أجل القضاء على الميكروبات التي تتسبب في الأمراض.
- القيام بتغطية فتحات الآبار من خلال غطاء محكم الغلق لمنع دخول الملوثات إلى المياه.
- تركيب مضخة للمياه عند بداية البئر تعمل على تسهيل استخراج المياه من داخله.
تركيب محطة تحلية مياه الآبار
- تعتبر محطات تحلية مياه الابار الحل الجزري لتحلية مياه الابار بعد معرفة عناصر المياه ولكن هناك إجراءات يجب التعرف عليها.
- معرفة عدد الممبرينات وحجم كل ممبرين وقدرته على التخلص من الملح وحجم الفيزلات يجب القيام بتحليل عناصر لمياه البئر.
- ثم يجب تحديد الطاقة المطلوب انتاجها من المياه سلفا لمعرفة طاقة خزان ترسيب المياه ما قبل محطة تحلية الآبار.
مرحلة ما قبل المعالجة
قبل البدء في عملية تحلية مياه الأبار المالحة يجب القيام بإزالة المواد البيولوجية الملوثة الموجودة في المياه من خلال عملية معالجة بسيطة.
كما أنه يتم إزالة العديد من الشوائب ذات الحجم الكبير مثل العصى والقمامة وخاصة في الأماكن التي تحتوي على بحيرات وأنهار حيث أنها الأكثر تعرض لتلوث المياه.
كذلك يجب الاهتمام بمعالجة المياه وتعقيمها وخاصة المياه التي تحتوي على مواد معدنية عالية أو ما يسمى بالماء العسر عن طريق استخدام كربونات الصوديوم.
كما يتم استخدام كربونات الصوديوم بغرض استخراج كربونات الكالسيوم الذي يعتبر من المكونات الرئيسية التي تحتوي عليها قشريات الحياة البحرية حيث أن هذه الرواسب تعمل على سد الأنابيب إذا لم يتم معالجتها.
مراحل معالجة المياه
بعد التحضير إلى تحلية مياه الأبار المالحة في مرحلة ما قبل المعالجة يأتي العديد من المراحل التي تتبعها محطات تحلية ومعالجة المياه. وتتمثل مراحل تحلية المياه في أربع مراحل وهي:
1) التخثر
هي الخطوة الأولى التي يتم فيها إضافة بعض المواد الكيميائية التي تضيف شحنات موجبة إلى المياه مما يساعد في تعادلها مع الشحنة السالبة لكافة المواد الموجودة في المياه وارتباطها مع هذه المواد لتشكيل جسيمات يطلق عليها floc.
2) الترسيب
في هذه المرحلة تبدأ الجسيمات الناتجة عن تشكل المواد الموجودة في المياه مع المواد الكيميائية في الترسب في قاع البئر بسبب وزنها.
3) الفلترة
بعد عملية ترسيب الجسيمات تبدأ المياه الموجودة في الأعلى بالمرور من خلال مجموعة مرشحات تم تركيبها لتنقية المياه من المياه والأحجار والحصى وإزالة الفيروسات والطفيليات.
4) التطهير
بعد مرور المياه بكافة المراحل الثلاث السابقة يتم إضافة بعض المواد المطهرة مثل الكلور ليقوم بقتل الطفيليات والفيروسات؛ لحماية المياه من الجراثيم.
المياه المستخدمة في التحلية
- تعتبر مادة كبريتات الألمنيوم من أكثر المواد المستخدمة في عمليات تحلية مياه الأبار المالحة حيث أنها المادة الأساسية التي تعمل على تخثر المياه.
- بالإضافة إلى مادة الجير المطفأ الذي يستخدم في ضبط درجات الحموضة الموجودة في المياه ليتم الحصول على أفضل النتائج بعد التخثر.
- كذلك تستخدم مادة البولي الكترولايت للمساعدة أثناء مرحلة التخثر، كما أن يتم استخدام الكلور في آخر مرحلة لقتل البكتيريا.
- علاوة على استخدام مادة الأمونيا التي تعمل على معالجة المياه التي تحتوي على مادة الكلور الحر التي تعمل على تكوين رواسب من الكلور في المياه.
- كما أن يتم استخدام مادة الكربون المنشط حيث أنه يعمل على إزالة أي رائحة أو طعم.
طرق تحلية المياه المالحة
تحلية مياه الأبار المالحة
تتمحور طرق تحلية مياه الأبار المالحة حول طريقتين رئيستين هما:
- أحدهما باستخدام الأغشية وأحيانًا تسمى بطريقة التناضح العكسي والتي تعمل بالكهرباء.
- أما الطريقة الثانية فهي تعتمد على التبخير بالحرارة أو ما يسمى بالتقطير.
أولًا: تحلية المياه بالأغشية
- تتم في هذه الطريقة تحلية المياه باستخدام غشاء التناضح العكسي الذي يعمل على مرور المياه العذبة في اتجاه الضغط المنخفض، كما أنه لا يسمح للأملاح بالمرور أو البكتيريا.
- بالإضافة إلى ضرورة زيادة الضغط ناحية الأغشية حيث يصل هذا الضغط إلى حوالي 70 ضغط جوي، كما أنه يتم إنتاج هذا الضغط من خلال مضخات كهربائية.
- كذلك يمكن استخدام أغشية أخرى مثل الفرز الغشائي الكهربائي والتناضح الأمامي وفلتر النانو وغشاء التحلية، فإن محطات التحلية تبحث عن أفضل الأغشية وأكثرها فاعلية.
ثانيًا: تحلية المياه بالتقطير
في هذه الطريقة تكون عملية تحلية مياه الأبار المالحة من خلال رفع درجة حرارة المياه إلى درجة الغليان حتى يتم تكوين بخار المياه.
بعد ذلك يتم تكثيف بخار المياه إلى مياه مقطر خاليًا من الأملاح ولا يوجد له طعم، ثم يبدأ عملية معالجة المياه من خلال إضافة بعض المواد التي تجعله صالح للشرب وباقي الاستخدامات.
يتم استخدام هذه الطريقة في حالة معالجة مياه شبه خالية من الأملاح تستخدم في المجالات الحيوية والكيميائية والصناعية.
تتعدد عمليات التقطير المستخدمة في تحلية المياه المالحة ويبلغ عددها أربعة أنواع ويتمثلون في الآتي:
(1) التقطير العادي
يأتي هذا النوع من خلال غلي المياه المالحة داخل خزان بدون ضغط بحيث يصعد بخار المياه إلى أعلى الخزان ويعبر من خلال مسار محدد يتم توصيله إلى المكثف.
بعد ذلك يبدأ المكثف في تكثيف بخار المياه ليتم تحويله إلى قطرات مياه وتخزينها في خزان المياه المقطرة، كما تستخدم هذه الطريقة داخل محطات التحلية التي تمتلك طاقة إنتاجية صغيرة.
(2) التقطير الومضي متعدد المراحل
تمر المياه المالحة في هذه المرحلة بعد غليانها إلى العديد من الغرف التالية التي تحتوي على ضغط منخفض يترتب عليه تحول المياه إلى بخار ماء.
يبدأ بعد ذلك تكثيف بخار المياه على أسطح باردة ويتم تجميعه ومعالجته لجعله صالح للشرب، ويتم استخدام هذه الطريقة في محطات التحلية التي لها طاقة إنتاجية كبيرة.
(3) التقطير متعدد التأثير
في هذه الطريقة تبدأ المقطرات المتعددة في الاستفادة من بخار الماء المتصاعد من المبخر الأول إلى التكثف داخل المبخر الثاني.
كذلك يتم استخدام حرارة التكثف في غليان المياه المالح الموجود في المبخر الثاني، بحيث يصبح الثاني هو مكثف الأبخرة التي تأتي من المبخر الأول.
كما تصبح مهمة الأبخرة داخل المبخر الثاني مثل مهمة بخار التسخين داخل المبخر الأول، وعلى أثره يكون الثالث مكثف للثاني وهكذا.
(4) التقطير باستخدام الطاقة الشمسية
في هذه الطريقة يتم الاستفادة من الطاقة الشمسية لتسخين المياه المالحة حتى تصل إلى درجة التبخر ثم يبدأ في تكثيفها على الأسطح الباردة ثم يبدأ تجميعها في مواسير أو خزانات أخرى.
التحليل الميكروبيولوجي
تحلية مياه الأبار المالحة
هو الطريقة التي يتم بها الكشف عن إذا كانت المياه صالحة للشرب من العدم خاصة اذا كان البئر في منطقة سكنية للتأكد من عدم اختلاطها بماء الصرف الصحي. وتتم من خلال عدة إجراءات وطرق تتمثل في الآتي:
1. التحليل الكيميائي
يتم من خلاله قياس الأيونات والعناصر الموجودة في المياه حيث أن وجودها بتركيز عالي في المياه يدل على تلوث المياه الذي يشكل خطرًا على الكائنات الحية. يتم قياس نسب العناصر والأيونات من خلال الآتي:
- معرفة نسبة الأملاح الموجودة من خلال استخدام طريقة التوصيل الكهربائي E.C.
- تقدير نسبة حموضة المياه من خلال معرفة رقمها.
- كذلك تقدير نسبة أيونات البيكربونات والكربونات والكلوريدات.
- معرفة نسب عنصر الكبريتات والمادة العضوية.
- بالإضافة إلى معرفة نسبة النيتروجين الموجود في المياه.
- قياس نسبة عناصر البورون والرصاص والمولبيديوم التي تتركز في المياه بنسبة كبيرة ولا يمكن لغير تحليل الميكروبيولوجي الكشف عنهم.
- علاوة على ما سبق كله فيجب قياس جودة المياه من خلال الجدول القياسي لكل عنصر موجود في المياه.
2. التحليل البكتريولوجي
يتم استخدام هذا النوع من التحاليل ليتم الكشف إذا كانت المياه تحتوي على ميكروبات وجراثيم برازية سواء كانت ناتجة عن المخلفات الآدمية أو الحيوانية.
في هذا النوع من التحاليل يتم استخدامه في حالة إذا كانت المياه يتم استخدامها للشرب أو للاستخدامات المنزلية ولذلك تخضع لعدة إجراءات وتتمثل في:
- معرفة العدد الإجمالي للميكروبات الموجودة في عينة المياه التي تم أخذها من خلال التحليل الميكروبيولوجي.
- فحص المياه والتأكد إذا كانت عينة المياه تلوثت من مياه المجاري أم لا.
طريقة أخذ عينات المياه
يتم أخذ عينات المياه لإجراء التحاليل اللازمة عليها من خلال عدة شروط وتشمل الآتي:
- أن تكون العينة من المياه المطلوب إخضاعها للفحص.
- التأكد من عدم تعرض العينة للتلوث أثناء أخذها للفحص.
- تعقيم صنبور المياه باللهب وتركها مفتوحة لمدة لا تقل عن خمس دقائق قبل سحب العينة المطلوبة.
- في حالة إذا كانت العينة يتم أخذها من مياه جارية أو مياه ترعة؛ فيجب أخذ العينة من خلال فتح الأنبوب الذي سيتم سحب العينة من خلاله وأخذ العينة من تحت سطح المياه.
- أما إذا كانت المياه المطلوب فحصها هي مياه الطلمبات فيجب فتح الطلمبة والسماح للمياه الموجودة في مواسير الطلمبة في التسرب ثم يتم أخذ العينة.
- من الأمور الضروري الالتفات إليها هو أن في حالة سحب مياه بها كلور لخضوعها إلى التحلي فيجب إضافتها في زجاجة بها 0.02 حرام من مسحوق مادة ثيوسلفات الصوديوم لكل لتر من المياه حيث أن في حالة عدم إضافة هذه المادة يتم تخفيف تأثير الكلور في المياه.
- بعد الحصول على العينة يجب فحصها فورًا ولا يجب تركها فترة طويلة قبل الفحص.
- إذا اضطر الأمر إلى ترك العينة قبل الفحص حوالي ثلاث ساعات فيجب حفظها داخل الثلاجة في درجة حرارة ما بين 5 إلى 10 درجة مئوية؛ للتأكد من عدم حدوث أي تغييرات في العينة.
أثبتت الدراسات الأخيرة أن العدد الإجمالي للبكتيريا الموجودة في المياه تدل على صلاحية المياه حيث أن المياه تعتبر صالحة إذا كان عدد البكتيريا في المياه أقل من 100 ميكروب مللي.
الأدوات المستخدمة في الفحص
يستخدم المختص في تحليل المياه بعض الأدوات التي تجعل نتيجة التحليل سليمة بشكل دقيق ومن أهم هذه الأدوات الآتي ذكره:
- أنبوب بمقياس 9 مللي معقم جيدًّا يتم استخدامه في سحب عينة المياه.
- بالإضافة إلى بيئة أجار تربتون وجلوكوز مستخلص من الخميرة.
- أنابيب مياه مقنطرة معقمة بحجم 9 مللي.
- كذلك استخدام ماصة مياه.
اقرأ المزيد: فلاتر تحلية المياه: السندي لحلول تحلية تنقية و معالجة المياه
طلب تحلية مياه الآبار
يمكن الطلب لتحلية ماء الآبار عبر التواصل معنا
- مبيعات محطات تحلية مياه الآبار السندي 0543517993
- واتساب 0543517993
وفي ختام المقال نكون قد وضحنا أهم التفاصيل والطرق التي يتم استخدامها في عمليات تحلية مياه الأبار المالحة داخل محطات تحلية ومعالجة المياه.
