کشور عربستان به عنوان یکی از کشورهای کم آب در منطقه خاورمیانه، بخش بزرگی از آب شیرین خود را از آب شیرین کن های بزرگ آب دریا تامین می کند. کشورهای عربستان‌سعودی، کویت، امارات متحده عربی، قطر، عمان و بحرین سال ٢٠٠٨ میلادی دستگاه‌های آب شیرین کن با ظرفیتی معادل ٢٦میلیون مترمکعب آب در روز در حاشیه خلیج فارس افتتاح کرده‌اند. عربستان‌سعودی که بزرگترین واحدهای آب شیرین کن دنیا را دراختیار دارد، تقریبا حدود ٧٠درصد نیاز خود را با شیرین‌کردن آب دریا تأمین می‌کند. در ادامه تعدادی از بزرگترین تاسیسات و آب شیرین کن های عربستان برای رفع کم آبی را آورده ایم. با ما همراه باشید.
رفع مشکل کم آبی عربستان با آب شیرین کن ها
تأمین آب و بازچرخانی آب حاصل از تصفیه فاضلاب در کشور عربستان با چالش و دستاورد های مختلفی همراه بوده است. چالش اصلی کشور عربستان، کمبود منابع آب شیرین طبیعی است که برای رفع این مشکل حیاتی، سرمایه گذاری قابل توجهی در شیرین سازی آب دریا و تصفیه فاضلاب در سالهای اخیر صورت گرفته است.
امروزه در کشور عربستان ۵۰% آب آشامیدنی از فرایند های نمک زدایی آبهای شور، ۴۰% از استخراج آب های زیر زمینی و همچنین ۱۰% آن از آب های سطحی کوهستان های جنوب غربی این کشور تامین می شود. با وجود پیشرفت های ایجاد شده همچنان کیفیت خدمات جهت تامین نیاز آب مصرفی ضعیف می باشد و با گسترش تصفیه آب با آب شیرین کن صنعتی، تصفیه فاضلاب و همچنین استفاده از پساب های تصفیه شده جهت آبیاری شهری و کشاورزی در تلاش برای رفع این مشکل هستند.
عربستان سعودی در راستای حل مشکلات آبی خود به استقرار آب شیرین کن هایی در سراسر نوار ساحلی خود اقدام کرده است. البته تراکم آب شرین کن ها در مناطق جنوبی و در نوار ساحلی این کشور با دریای سرخ بیشتر است زیرا این مناطق عربستان که جمعیت بالاتری را دارد و از لحاظ امنیتی به نسبت دارای امنیت بیشتری هستند.
چرا عربستان با کمبود آب مواجه شد؟
سعودی ها در مسیر استفاده از حداقل 96 مایل مکعب (400 کیلومتر مکعب) از سفره های زیرزمینی خود تا سال 2008 بودند. کارشناسان تخمین می زنند که چهار پنجم آب “فسیلی” سعودی ها در حال حاضر از بین رفته است. این بدان معناست که یکی از بزرگترین و قدیمی ترین منابع آب شیرین کره زمین، در یکی از گرم ترین و خشک ترین مناطق آن ، تقریباً در بیش از یک نسل خالی شده است.
دو منبع اصلی آب آبهای زیرزمینی و دریا به سرعت در حال از بین رفتن هستند. علاوه بر این، آب زیرزمینی 98 درصد آب شیرین طبیعی را به خود اختصاص داده است. هر کدام 50 درصد آب مصرفی در عربستان را تشکیل می دهند. پادشاهی بزرگترین کشوری است که به شدت بر روی نمک زدایی تکیه دارد. با این حال، بسیار گران است و نگرانی های جدی زیست محیطی را به دلیل انتشار کربن ایجاد می کند.
بحران آب در عربستان سعودی در حال حاضر جان میلیون ها نفر را نمی گیرد. با این حال ، مصرف ناپایدار آب در یکی از کم آب ترین کشورهای جهان ادامه یافت. اگر دولت بحران معلق را با مسئولیت پذیری مدیریت نکند ، مانند بسیاری از مسائل ژئوپلیتیک و زیست محیطی ، فقرا در عربستان بدترین آسیب را خواهند دید.
چه عواملی باعث کم آبی منطقه خاورمیانه شده است؟
از میان ٢٠کشور کم‌آب دنیا، ١٤مورد درمنطقه خاورمیانه قرار دارند. نرخ رشد بالای جمعیت، شهرنشینی و صنعتی‌سازی همراه با دسترسی به منابع آب قابل آشامیدن محدود به شرایط امروز منجر شده است. منابع آب تازه درحوزه خلیج‌فارس به‌طور مرتب مورد بهره‌برداری قرار گرفته است و ازسوی دیگر افزایش استفاده از آب شیرین‌شده در این منطقه اجتناب‌ناپذیر است و این روند به گسترش خشکسالی در خاورمیانه و بالاخص کشورهای حوزه خلیج‌فارس دامن می‌زند. در این میان دسترسی به آب دریا برای این منطقه نعمتی محسوب می‌شود زیرا می‌توان با شیرین‌سازی آن به منبع آب آشامیدنی موردنظر دست یافت.
عربستان چگونه توانست مشکل کم آبی را رفع کند؟
منابع آبی تجدیدپذیر عربستان کمتر از یک بیستم ایران است و این کشور جزو خشک ترین کشورهای دنیا محسوب می‌شود. اما با این حال سعودی‌ها توانسته‌اند با شیرین‌سازی آب دریا مشکل کمبود آب را حل کنند به نحوی که اکنون بیشترین ظرفیت آب‌شیرین‌کن‌های دنیا را دارند. این کشور توانسته است با تأسیس آب‌شیرین‌کن‌های بزرگ، ظرفیت شیرین‌سازی آب را از صفر متر مکعب در روز در سال 1964 به بیش از 14 میلیون متر مکعب در روز در سال 2013 برساند به نحوی که اکنون بیشترین ظرفیت شیرین‌سازی آب را در دنیا به خود اختصاص داده است.
آب شیرین کن های بزرگ عربستان
آب شیرین کن بزرگ شعیبا الخفجی
بزرگترین آب شیرین کن جهان که با انرژی خورشیدی کار می کند به نام “الفجی” در کشور عربستان سعودی قرار دارد. این آب شیرین کن روزانه 60 هزار تن آب دریا را شیرین می کند. واحد نمک زدایی و شیرین سازی آب شهر الخفجی یکی از اولین و بزرگترین آب شیرین کن های خورشیدی جهان می باشد. این نیروگاه در شمال غربی عربستان سعودی در نزدیکی مرز کویت واقع شده است. این نیروگاه روزانه 60000 مترمکعب آب دریا را شیرین سازی و به صورت منظم مصرف آب شهر الخفجی را در طول سال تامین می کند.
تکنولوژی استفاده شده در آب شیرین کن شهر الخفجی
این تاسیسات از تکنولوژی جدید انرژی خورشیدی جهت نمک زدایی آب دریا به روش اسمز معکوس (SWRO) بهره می برد و از روش اولترافیلتراسیون (UF) نیز به عنوان پیش تصفیه در آن استفاده شده است. نیروگاه آب شیرین کن خورشیدی در مساحت 250 در 700 مترمربع در مجاورت نیروگاه SWRO موجود ساخته شده است. پنل های Solar در ناحیه 90 هکتاری در فاصله یک کیلومتری دستگاه آب شیرین کن نصب گردیده اند. این آب شیرین کن خورشیدی از واحدهای شناورسازی هوای محلول (DAF)، سیستم اولترافیلتراسیون (UF)، سیستم های تزریق مواد شیمیایی، واحد اسمز معکوس (RO) و تانک های ذخیره دی اکسید کربن، کلر و آهک به همراه یک اتاق کنترل متمرکز جهت تامین آب و برق مورد نیاز تشکیل شده است.
واحد RO به شش واحد کوچکتر تقسیم شده است تا امکان استفاده بهینه از تغییرات سطوح انرژی خورشیدی مهیا گردد. ممبران های استفاده شده نیز مقاومت بالایی در برابر کلر، انسداد نمک و تجمع باکتری در المان های RO را دارند. این نیروگاه مجهز به سیستم بهینه سازی مصرف برق و پیش تصفیه جهت کاهش سطوح بالای شوری، روغن ها و چربی های آب ورودی می باشد. تاسیسات آب شیرین کن الخفجی دارای یک نیروگاه فتوولتاییک با غلظت فوق العاده بالا (PV) برای تامین برق کارخانه آب شیرین کن است. استفاده از انرژی های تجدید پذیر هزینه های عملیاتی و انتشار گازهای مضر را کاهش می دهد.
آب شیرین کن بزرگ رأس الخیر
فرایند شیرین سازی آب در این پروژه به صورت ترکیبی از فناوری های تبخیر کننده فلاش ۸ واحد (MSF) و ۱۷ واحد اسمز معکوس (RO) است. این آب شیرین کن ار بزرگ ترین آب شیرین کن های عربستان است و بخش عمده ظرفیت شیرین سازی آب دریا در این مجموعه توسط واحدهای نمک زدایی حرارتی اشغال شده است. این آب شیرین کن در شهرک صنعتی راس الخیر و در ۷۵ کیلومتری شمال غربی جوبیل عربستان واقع شده است.
این پروژه از بخش های مختلف، شامل واحد RO، ساختمان تابلوهای فرمان، واحد تصفیه آب فاضلاب، واحد تزریق مواد شیمیایی و همچنین شامل نصب واحد های تزریق هوا و فیلتراسیون است. همچنین دارای یک بخش قابل توجهی برای تولید برق با ظرفیت ۲۴۰۰ مگاوات و تولید ۱۰۳۶۰۰۰ متر مکعب آب شیرین در روز است که برای تأمین آب شرب 5 میلیون نفر کفایت می‌کند.
فرایندهای بخش های مختلف واحد آب شیرین کن رأس الخیر
فرایند واحدهای MSF
انرژی مورد نیاز آن را از نیروگاه سیکل ترکیبی و گازی به ظرفیت تقریبی ۳۰۰۰ مگاوات برای تبخیر آب دریا را در واحدهای MSF تأمین می کند. آب دریا طی مراحل مختلف با انرژی حرارتی و در فشار پایین به بخار تبدیل می شود. با کاهش فشار، دمای جوش آب شور پایین آمده و در مخازن MSF به بخار تبدیل می شود. آب باقیمانده با طی مراحل مشابهی تغییر فاز می دهد. به صورتیکه که در هر مرحله فشار یک روند کاهشی را طی می کند. در ادامه با کندانس بخارات به واسطه لوله های مبدل حرارت که از هر مرحله عبور کرده است آب شیرین ایجاد می شود.
فرایند واحدهای فرایند RO
فرایند RO به کار رفته در این سیستم شامل استفاده از یک عامل فشار خارجی که به وسیله پمپ های فشار قوی تامین می شود. همچنین برای غلبه بر فشار اسمزی جهت روانه سازی آب دریا از غشاء های فرایند RO برای حذف سدیم و کلر مورد استفاده قرار می گیرد. واحد پیش تصفیه به کار رفته در این فرایند به بخش های انعقاد، لخته سازی، ته نشینی، اولترافیلتراسیون و میکرو فیلتراسیون تقسیم بندی می شوند.
آب شیرین کن بزرگ شعیبا
واحد بزرگ شیرین سازی شعیبا (Shuaiba) در جایگاه دوم از بزرگ ترین سیستم های آب شیرین کن کشور عربستان، با ظرفیت ۸۸۰,۰۰۰ متر مکعب بر روز قرار دارد. همچنین این واحد در ۹۰ کیلومتری جنوب شهر تاریخی جده واقع شده است. این واحد شامل تامین مخازن ذخیره سازی، ایستگاه پمپاژ و خطوط لوله برای اتنقال آب می باشد. به عنوان بخشی از توسعه کلی در واحد شعیبا یک نیروگاه نفتی مجهز به توربین ها، ژنراتور بازیابی گرمای بخار و تجهیزات تولید برق جانبی، در مجاورت واحد آب شیرین کن ساخته شده است. این نیروگاه به عنوان آماده سازی تاسیسات فرایند شیرین سازی آب، با گرم کردن آب دریا و فراهم سازی شرایط لازم در فرایند تقطیر به صورت یک عملیات یکپارچه عمل می کند.
تکنولوژی استفاده شده در آب شیرین کن بزرگ شعیبا
واحد آب شیرین کن شعیبا نیز از فرایند تبخیر کننده فلاش چند مرحله (MSF) برای تصفیه آب و شیرین سازی آب دریا استفاده می کند. بهره وری از فرایند MSF در طی سال ها با داشتن هزینه نگهداری نسبتا پایین، عاملی است، که در سیستم های مختلف آب شیرین کن از آن استفاده می کنند. ولی با پیشرفتهای اخیر در زمینه فناوری تولید غشاهای اسمز معکوس، امروز فرایند اسمز معکوس از منظر اقتصادی از فرایندهای حرارتی مقرون به صرفه تر است.
با راه اندازی فاز سوم و چهارم شعیبا، این آب شرین کن به بزرگترین آب شیرین کن دنیا در سالهای آینده تبدیل خواهد شد. پروژه فاز چهارم این آب شیرین کن با فرایند اسمز معکوس به ظرفیت ۴۰۰،۰۰۰ مترمکعب در روز در سال ۲۰۱۸ شروع شده است. فاز سوم شعیبا نیز با ظرفیت ۲۵۰،۰۰۰ مترمکعب در روز طراحی شده است. این پروژه وقتی کامل شود ، سرانجام به عنوان بزرگترین کارخانه آب شیرین کن با ظرفیت کل ۱،۲۸۲،۰۰۰ متر مکعب در روز از راس الخیر پیشی خواهد گرفت.
آب شیرین کن بزرگ ربیغ
سومین آب شیرین کن صنعتی بزرگ در کشور عربستان فاز سوم ربیغ می باشد که در سمت غرب این کشور در شهر باستانی ربیغ وافع شده است. در فاز سوم این پروژه از فناوری اسمز معکوس به ظرفیت 600,000 متر مکعب بر روز استفاده می شود. آب تصفیه شده در این واحد جهت تامین آب مصرفی به شهرهای مکه و جده انتقال پیدا می کند.
آب شیرین کن بزرگ ینبع
واحد آب شیرین کن ینبع یکی از بزرگترین واحدهای شیرین سازی آب در جهان می باشد. این آب شیرین کن در 350 کیلومتری شمال شهر جده، شهر صنعتی ینبع احداث شده است. میزان انرژی مصرفی در این واحد حدود 4.5 کیلووات ساعت به ازای هر متر مکعب می باشد. همچنین با بهره گیری از فرایند MSF روزانه 550 هزار متر مکعب آب را شیرین می کنند.
برداشت آب جهت تصفیه در این واحد از آب دریای سرخ صورت می گیرد. در ابتدای فرایند نیازمند به یک واحد پیش تصفیه شامل کلرزنی جهت جلوگیری از رشد گونه های دریایی و کاهش ظرفیت آب تولیدی از هر مرحله، قبل از ورود به اولین واحد 6 مرحله ای فرایند MSF با ظرفیت 94360 متر مکعب در روز در نظر گرفت. در واحد تصفیه ثانویه آب خروجی از واحد MSF با کربن دی اکسید و سنگ آهک حل شده و قبل از ذخیره آب آشامیدنی برای ارسال بازیابی می گردد.
سخن آخر
همانطور که می دانید، کشور ایران نیز همچون عربستان یک کشور نسبتا کم آب می باشد. در ایران نیز همچون عربستان، در برخی مناطق با استفاده از تصفیه آب، آب مصربی برای شرب تامین می شود. با توجه به این موضوع شرکت آب سازه به عنوان سازنده و تولیدکننده انواع آب شیرین کن و دستگاه تصفیه آب در تلاش است تا در رفع مشکل کم آب کشور کوشا باشد. اگر شما نیز به دستگاه تصفیه آب نیاز دارید، تیم فروش ما، آماده با همکاری با شما عزیزان می باشد.
یک پاسخ
عالی بود