با توجه به محدودیت منابع آب شیرین و افزایش جمعیت، تصفیه آب شور به شیرین به عنوان راهکاری حیاتی برای تامین آب آشامیدنی و کشاورزی مطرح میشود. این فرآیند، شامل حذف املاح معدنی و ناخالصیها از آب شور مانند آب دریا است تا آن را قابل شرب و مناسب برای مصارف گوناگون سازد. کاربردهای این فناوری شامل تامین آب شرب جوامع ساحلی، توسعه کشاورزی در مناطق خشک و کم آب، و تامین آب صنایع مختلف میشود. علاوه بر این، تصفیه آب شور به شیرین میتواند به کاهش وابستگی به منابع آب شیرین و حفظ اکوسیستمهای آبی کمک کند.
روش های تصفیه آب شور به شیرین به طور کلی به دو دسته حرارتی و غشایی تقسیم میشوند. در روشهای حرارتی، با استفاده از انرژی حرارتی، آب شور تبخیر شده و سپس بخار حاصل تقطیر میشود تا آب شیرین بدست آید. از جمله روشهای حرارتی میتوان به تقطیر چند مرحلهای، تقطیر چند اثره و تقطیر تحت خلاء اشاره کرد. در مقابل، روشهای غشایی با استفاده از غشاهای نیمه تراوا، املاح و ناخالصیها را از آب شور جدا میکنند. اسمز معکوس و الکترودیالیز از جمله روشهای غشایی “تصفیه آب شور به شیرین” هستند. انتخاب روش تصفیه آب شور به شیرین مناسب به عوامل مختلفی مانند کیفیت آب شور، میزان آب مورد نیاز، هزینه و مصرف انرژی بستگی دارد.
برای مثال در تصفیه آب شور برای مصارف صنعتی به حجم بالایی از آب شیرین نیاز است که دستگاه تصفیه آب صنعتی با استفاده از روش اسمز معکوس میتواند گزینهی مناسبی باشد.
اسمز معکوس (RO) یکی از روش های غشایی تصفیه آب شور به شیرین است که با اعمال فشار به آب شور، آن را از یک غشای نیمه تراوا عبور میدهد. این غشا به گونهای طراحی شده است که فقط به مولکولهای آب اجازه عبور میدهد و املاح و ناخالصیها را جدا میکند.
در واقع، مکانیسم اسمز معکوس عکس فرآیند اسمز طبیعی است. در اسمز طبیعی، آب از محلول رقیقتر به محلول غلیظتر حرکت میکند تا غلظت در دو طرف غشا یکسان شود. اما در اسمز معکوس، با اعمال فشار خارجی بیشتر از فشار اسمزی، جهت حرکت آب معکوس شده و آب از محلول غلیظتر (آب شور) به محلول رقیقتر (آب شیرین) منتقل میشود.
تصفیه آب شور به شیرین توسط روش اسمز معکوس کاربردهای گستردهای در زمینههای مختلف از جمله تولید آب آشامیدنی، کشاورزی، صنایع غذایی و دارویی دارد. این روش به دلیل مزایای تصفیه آب شور به روش اسمز معکوس مانند کارایی بالا، مصرف انرژی نسبتاً کم و سهولت نگهداری، به عنوان یکی از مهمترین روشهای تصفیه آب شور به شیرین در سطح جهان شناخته میشود.
نانوفیلتراسیون (NF) و اسمز معکوس (RO) هر دو از روش های غشایی تصفیه آب شور به شیرین هستند، اما در عملکرد و کاربرد با یکدیگر تفاوتهایی دارند:
الکترودیالیز (ED) یکی از روش های غشایی تصفیه آب شور به شیرین است که با استفاده از جریان الکتریکی و غشاهای انتخابی یون، یونهای نمک را از آب جدا میکند.
تصفیه آب شور به شیرین با الکترودیالیز به طور معمول برای تصفیه آبهای لب شور و همچنین در صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارد.
| ویژگی | توضیحات |
| نوع روش | غشایی |
| مکانیسم | جداسازی یونها با استفاده از جریان الکتریکی و غشاهای انتخابی یون |
| مزایا | مصرف انرژی نسبتاً کم، عدم نیاز به مواد شیمیایی |
| معایب | محدودیت در حذف مواد غیر یونی |
| کاربردها | تصفیه آبهای لب شور، صنایع غذایی و دارویی |
