ارزیابی عملکرد مدل آزمایشگاهی ترکیبی اسمز معکوس- اسمز مستقیم برای افزایش بازدهی تولید فرایند نمک زدایی

امروزه روش های نمک زدایی آب در حل بحران آب شیرین در جهان اهمیت زیادی دارند. به گونه ای که در سال های اخیر ظرفیت نمک زدایی آب در جهان افزایش چشمگیری داشته است. از میان روش های نمک زدایی آب، فناوری غشایی اسمز معکوس بیشترین محبوبیت و کاربرد را داشته است. مشکلاتی مانند مصرف انرژی زیاد، هزینه بسیار زیاد بهره برداری و گرفتگی در این روش وجود دارد. هدف از این پژوهش، استفاده هم زمان از روش های غشایی اسمز معکوس و اسمز مستقیم به شکل ترکیبی اسمز معکوس- مستقیم با استفاده از مزایای روش اسمز مستقیم مانند عدم نیاز به فشار هیدرولیکی بالا، کاهش هزینه و گرفتگی کمتر در مقایسه با روش اسمز معکوس و بررسی افزایش کارایی تولید آب شیرین شده نمک زدایی آب با این روش ترکیبی است. به گونه ای که انتظار می رود استفاده از روش ترکیبی میزان فشار لازم برای فرایند اسمز معکوس برای رسیدن به شار مشخصی از آب شیرین و در نتیجه هزینه و انرژی را کاهش دهد. یک پایلوت آزمایشگاهی نمک زدایی ترکیبی اسمز معکوس- مستقیم با ظرفیت نمک زدایی 50 مترمکعب در روز در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز برای انجام آزمایش های ترکیبی طراحی و ساخته شد. طراحی این پایلوت به گونه ای است که می توان از آن هم در شرایط اسمز معکوس و هم ترکیبی اسمز معکوس- مستقیم بهره برداری کرد. آزمایش های ترکیبی برای آب شهری اهواز به عنوان محلول خوراک و برای فشارهای عملیاتی 5/4 تا 5/10 بار به ازای غلظت های 2000 تا 10000 میلی گرم در لیتر از محلول نمک خوراکی به عنوان محلول کشنده انجام شد و مشخص شد که در بهترین حالت (کمترین فشار، بیشترین غلظت محلول کشنده) از بین آزمایش های انجام شده اضافه کردن اسمز مستقیم به اسمز معکوس می تواند کارایی تولید آب شیرین نمک زدایی را تا 12/55 درصد افزایش دهد. بهترین درجه ترکیب این دو روش 5/64 درصد اسمز معکوس و 5/35 درصد اسمز مستقیم است.