فناوری اسمز معکوس

ترجمه: مهندس امید حمله‌دار

ماخذ: W&WI

آب با خلوص بالا حاصل از فناوری اسمز معکوس انرژی خروجی و بازدهی نیروگاه های تولید برق را افزایش میدهد.

مقدمه

روند کنونی صنعت، راهبران نیروگاه ها را به سمت استفاده از اسمز معکوس به عنوان فناوری تصفیه آب سوق داده است. این فناوری نیازی به استفاده از مواد شیمیایی خطرناک نداشته و می تواند انرژی خروجی را در توربین های گازی افزایش دهد.

اسمز معکوس (RO) نقش مهمی در پیش تصفیه آب با بازدهی بالا جهت تولید هرچه بیشتر برق ایفا می کند. نیاز روزافزون به الکتریسیته، نیروگاه ها را ملزم به افزایش تولید برق کرده است. تزریق آب با خلوص بالا، حاصل از فناوری اسمز معکوس انرژی خروجی توربین های گازی را به میزان ۱۲٪ افزایش می دهد.

بیش از صد سال است که در نیروگاه ها از مواد منعقدکننده، رسوب ساز و یا بسترهای تبادل یونی (بسترهای کاتیونی و آنیونی) برای تولید آبی با خلوص بالا استفاده می شود.
اگرچه این روش ها نیز برای تصفیه آب مؤثر هستند اما نیاز به مواد شیمیایی خطرناکی از جمله اسید و محلول های بازی دارند. تکنولوژی غشایی که اسمز معکوس نامیده می شود، هم اکنون به عنوان فناوری پیشرو در خالص سازی آب مورد استفاده قرار می گیرد؛ زیرا نیازی به استفاده از مواد شیمیایی خطرناک ندارد. این مزیت به علاوه مزایای دیگر معلوم می سازند که چرا فناوری RO جایگزین بسترهای تبادل یونی شده است و به عنوان بهترین و مؤثرترین روش تصفیه آب در نیروگاه ها شناخته می شود.

عامل هزینه

سیستم های RO هزینه کارکرد را کاهش می دهند. قیمت های اسید و باز رو به فزونی است؛ در حالی که از هزینه های واحدهای RO و اجزای سیستم غشایی مرتا است می شود.

روند کنونی صنعت، راهبران نیروگاه ها را به سمت استفاده از اسمز معکوس به عنوان فناوری تصفیه آب سوق داده است. این فناوری نیازی به استفاده از مواد شیمیایی خطرناک نداشته و می تواند انرژی خروجی را در توربین های گازی افزایش دهد.

هزینه کلی با افزایش قیمت مواد شیمیایی، افزایش می یابد زیرا این مواد هزینه اصلی بازیابی رزین ها را تشکیل می دهند. در مقابل، هزینه اولیه سیستم اسمز معکوس، هزینه مصرف برق می باشد. از آنجا که سیستم غشاهای اسمز معکوس آب با خلوص بالا تولید می کنند.
اسمز معکوس به طور نسبی مقدار کمی از انرژی نیروگاه را مصرف می کند، هزینه کارکرد آن به مراتب کمتر است. بازدهی بسترهای تبادل یونی و سیستم RO نیز متفاوت می باشد. وقتی که بسترهای رزینی آنیونی و کاتیونی به ظرفیت تبادل یونی مشخصی برسند باید بازیابی شوند. بازدهی بسترهای یونی مستقیماً به مقدار مواد جامد محلول بستگی دارد که از سیستم عبور می کنند. برخلاف سیستم تبادل یونی، هزینه کارکرد سیستم اسمز معکوس به میزان مواد محلول در آب ورودی بستگی ندارد و هزینه کارکرد بر مبنای نرخ جریان تعیین می شود. به غیر از تعمیرات دوره ای معمول که هر ۳ ماه یک بار صورت می گیرد (در بعضی مواقع هر ۶ ماه یکبار)، سیستم اسمز معکوس به زمان توقف (خارج از مدار بودن) زیادی جهت تعمیرات نیاز ندارد. زمان توقف و قطع کار جهت تعمیرات در سیستم RO برحسب دقیقه در روز است، در حالی که برای سیستم تبادل یونی این نسبت برحسب روز در سال می باشد. در طی زمان بازیابی که بین ۴ تا ۱۲ ساعت طولانی از تجهیزات سیستم تبادل یونی نمی توان استفاده نمود و نیروگاه مجبور می گردد در طی این مدت، تصفیه آب را متوقف نماید.
سیستم RO تقریباً اتوماتیک بوده و نیاز کمتری به دخالت اپراتور دارد که این منجر به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ها می شود.

دیگر مزیتی که موجب استفاده از سیستم RO در نیروگاه ها می گردد، عوامل زیست محیطی از جمله کم آبی و سیل می باشد. به عنوان مثال در طی دوره خشکسالی در مناطق ساحلی می توان آب دریا را با آب رودخانه ترکیب کرده و با استفاده از RO این آب را به عنوان منبع آبی نیروگاه به کار برد. اما به علت وجود میزان زیاد مواد محلول در آب دریا، سیستم هایی که از بسترهای تبادل یونی استفاده می نمایند باید صرفاً بازیابی شوند.
نیاز دائم به بازیابی بدین معنا است که سیستم های بازیابی رزینی را نمی توان برای آب هایی با میزان بالای ذرات حل شده، به کار برد؛ چرا که این امر باعث می شود نیروگاه ها هزاران دلار صرف اجاره تجهیزات بسترهای تبادل یونی نمایند.
طی ۱۵ سال اخیر در بسیاری از صنایع سیستم های RO نصب شده اند. نیروگاه ها یکی از صنایعی هستند که به طور مستمر برای بهره گیری از مزایای سیستم های RO سرمایه گذاری می کنند.

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 63

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.