چهارشنبه ۱۲ اردیبهشت ۰۳

آب شيرين كن

هزينه آب شيرين كن صنعتي / قيمت نمك زدا :

معرف دستگاه آب شيرين كن

در اين مقاله منظور از آب شيرين كن صنعتي بيشتر همان دستگاههاي آب شيرين كن آب دريا مي باشد. هر چند كه آب شيرين كن در واحدهاي كوچكتر و يا حتي در كارخانجاتي كه موظف به تامين آب شرب هستن، نيز مورد استفاده قرار مي گيرد همانند آب شيرين كن هايي كه در كارخانجات تامين آب معدني نصب مي گردد. در دهه 1960، نمك زدايي به عنوان يكي از مهمترين ابزارهاي تصفيه آب شور ظاهر شد تا آن را به استانداردهاي كيفيت آب قابل قبول براي استفاده در بخش هاي مختلف جهان و بخش هاي صنعتي برساند . اثرات تغييرات آب و هوايي، رشد جمعيت و افزايش صنعتي شدن نقش مهمي در كمبود آب داشته و تأثير قابل توجهي بر تقاضاي آب داشته است. تعداد زيادي از كشورهاي آفريقا، خاورميانه و آسيا تحت تنش جدي تامين آب شيرين هستند و با افزايش پيش بيني شده كمبود آب تا سال 2025 مواجه هستند. همچنين مهم است كه توجه داشته باشيم كه تقريباً 40 درصد از جمعيت جهان در 100 كيلومتري از اقيانوس يا يك درياچ يا درياچه زندگي مي كنند. در نتيجه نمك زدايي آب دريا به عنوان بخشي جدايي ناپذير از واكنش جهان به كمبود آب مورد توجه همه انسانهاي مسئول كشوري و يا بهتر بگوييم جهاني مي باشد. اين مقاله مروري بر هزينه دستگاه آب شيرين كن و نمك زداي آب دريا و اجزاي اصلي، هزينه سرمايه مرتبط (CAPEX) و هزينه عمليات و نگهداري (OPEX) ارائه مي‌كند.


سهم بازار شرين سازي آب و روندهاو فرآيند شيرين سازي :

رايج ترين اشكال نمك زدايي و آب شيرين كن را مي توان به دو نوع فناوري تقسيم كرد:

نمك‌زدايي حرارتي (با استفاده از انرژي گرمايي براي جدا كردن تقطير از آب با شوري بالا)، كه عمدتاً توسط تقطير با اثر چندگانه (MED) و تقطير چند مرحله‌اي فلش (MSF) ارائه مي‌شود. فشرده سازي بخار مكانيكي (MVC) در درجه اول براي نمك زدايي از آبهاي با TDS بالاتر از  45000 ميلي گرم در ليتر) و يا فاضلاب صنعتي به منظور استفاده مجدد و نه لزوماً قابل شرب استفاده مي شود.  جداسازي غشايي اسمز معكوس (RO)، كه از يك مانع غشايي و انرژي پمپاژ براي جداسازي نمك ها و يا شيرين سازي آب از آب با شوري بالا (معمولاً كمتر از 45000 ميلي گرم در ليتر) استفاده مي كند.

فن‌آوري‌هاي نمك‌زدايي آب شرين كن مي‌توانند آب را از منابع مختلف، از جمله، اما نه محدود به، آب‌هاي زيرزميني شور، آب‌هاي سطحي، آب دريا، و فاضلاب‌هاي خانگي و صنعتي تصفيه كنند. با توسعه و بهبود فناوري هاي شيرين سازي، هزينه ساخت كارخانه هاي نمك زدايي كاهش يافته است. اين كاهش هزينه يكي از عوامل اوليه پذيرش، رشد و موفقيت نمك‌زدايي بوده است. از دهه 1960، هزينه تقطير چند مرحله اي فلاش (MSF) براي نمك زدايي آب تقريباً 10 برابر كاهش يافته است، با هزينه هاي تقريبي 26 ميليون تومان در هر متر مكعب در دهه 1960 به كمتر از 2ميليون تومان در هر متر مكعب  در سال 2010 كاهش يافته است. در حال حاضر در سال 2017، در برخي مكان ها، به دليل توسعه فناوري و كاهش قيمت انرژي، هزينه MSF تا 20 درصد از سال 2010 كاهش يافته است. به همين ترتيب، پيشرفت هاي تكنولوژيكي در طراحي غشاء و يكپارچه سازي سيستم، هزينه نمك زدايي آب شور را به نصف در دو دهه اخير كاهش داده است. چرا كه جهان به طور جدي با كمبود آب شيرين ويژه مصارف مختلف روبرو است. پس بايد با كاهش هزينه ها خيلي سريع اين مشكل را حل نمود. با اين حال، يك مطالعه انجمن استفاده مجدد از آب در سال 2012 نشان داد كه روند هزينه براي پروژه‌هاي بزرگ استفاده از آب شرين كن با فرآيند اسمز معكوس آب دريا (SWRO) از سال 2005 به نظر مي رسد كه مسطح شده است.

ظرفيت كل سيستم آب شيرين كن :

ظرفيت كل نمك زدايي در سال 2010 از 64 ميليون متر مكعب در روز فراتر رفت و در سال 2015 نزديك به 98 ميليون متر مكعب در روز بود.

مجموع ظرفيت كل آب شيرين كن و  نمك زدايي در سراسر جهان

بزرگترين ظرفيت توليد آب شرين كن و استفاده از سيستم آب شرين كن صنعتي بر حسب مكان به دليل كمبود منابع آب شيرين و منابع انرژي فراوان در خاورميانه است، بزرگترين مصرف كننده دستگاه آب شيرين كن و نمك زدا صنعتي بر اساس ظرفيت در خاورميانه ، پادشاهي عربستان سعودي است و پس از آن ايالات متحده، امارات، استراليا، چين، كويت و اسرائيل در جايگاه هاي بعدي قرار دارند.

ظرفيت استفاده از سيستم آب شيرين كن ( نمك زدايي ) بر اساس كشور :

15 كشور دنيا كه برخي از انها در بند بالا نيز ذكر شد جزو پرمصرف ترين كشورهاي استفاده كننده از سيستم آب شيرين كن صنعتي و سيستم نمك زدا هستند. كه آمريكا از سال 2007 تا 2012 بيشترين ميزان نصب آب شيرين كن در كل جهان را داشته است. عربستان صعودي نيز پابه پاي آمريكا پيش رفته است. نوع غالب فناوري نمك زدايي و سيستم آب شيرين كن كه امروزه مورد استفاده قرار مي گيرد، استفاده از غشاي اسمز معكوس (RO) است. استفاده از RO يك مبادله بين OPEX كم (استفاده از انرژي الكترومكانيكي در مقابل انرژي حرارتي معمولاً گرانتر) در مقابل CAPEX بالا (به دليل هزينه و عمر نسبتاً كوتاه غشاها، بنابراين هزينه تعويض بالا) بوده است. در طول سال ها، استفاده از آب شيرين كن با استفاده از اسمز معكوس به سبب اينكه قيمت غشاء به طور چشمگيري كاهش يافته و عمر غشاء به دليل پيش تصفيه بهتر آب تغذيه و درك بهتر نحوه عملكرد سيستم هاي RO افزايش يافته است ، بيشتر مورد استقبال كاربران قرار گرفته است.

ظرفيت نصب شده بر اساس كاربرد و استفاده از دستگاه آب شيرين كن صنعتي :

استفاده شهري براي نمك زدايي بيشترين بخش از كل ظرفيت نصب شده را تهديد مي كند و پس از آن مصارف صنعتي، برق، آبياري و گردشگري قرار دارد.  

 ظرفيت جهاني نمك زدايي از آبهاي شور :

ظرفيت، مكان، نوع و كاربرد، تأثير قابل توجهي بر هزينه هاي نمك زدايي و قيمت آب شيرين كن در حد صنعتي دارند. عوامل مهم ديگري نيز وجود دارند كه به طور مستقيم بر قيمت آب شيرين كن  تأثير مي‌گذارند كه در بخش زير مورد بحث قرار مي‌گيرند.

تأثيرات عمده بر هزينه آب شيرين كن :

عواملي كه تأثير مستقيم و عمده بر هزينه آب شيرين كن  دارند شامل فناوري نمك‌زدايي، كيفيت آب خام و محصول، نوع ورودي و خروجي، محل كارخانه يا پروژه، نوع بازيافت انرژي مورد استفاده، قيمت برق، نيازهاي پس از تصفيه، ذخيره سازي، توزيع، هزينه هاي زيرساخت محلي و مقررات زيست محيطي.

تقريباً 95 درصد از ظرفيت نمك‌زدايي نصب‌شده امروزه يا حرارتي (35 درصد) يا فناوري مبتني بر غشاء (60 درصد) است. هر نوع سيستم به طور قابل توجهي در مواد ساخت و ساز، تجهيزات، نيازهاي پيش تصفيه، نياز به قدرت و بخار، متفاوت است. انتخاب فناوري همچنين نوع مواد شيميايي مورد استفاده براي پيش تصفيه و پس از تصفيه را تعيين مي كند كه بر هزينه هاي عملياتي تأثير مي گذارد.

مكان استفاده از آب شيرين كن و نمك زدا  :

سايتي كه در آن تاسيسات نمك زدايي ساخته مي شود مي تواند تاثير زيادي بر هزينه هاي كلي پروژه داشته باشد. به عنوان مثال، براي يك كارخانه آب شيرين كن SWRO (اسمز معكوس آب دريا)، كارخانه بايد تا حد امكان نزديك به منبع ورودي آب دريا قرار گيرد تا از هزينه هاي بالاتر براي خطوط لوله ورودي و سازه هاي آبگير پيچيده جلوگيري شود. مكان يابي بهينه پروژه همچنين خط تخليه متمركز آب نمك را به دريا كاهش مي دهد. با اين حال، هزينه اكتساب املاك و مستغلات عامل مهمي است كه ممكن است به انتقال آب بيشتر در مكان‌هايي نياز داشته باشد كه هزينه زمين ممكن است در فواصل نسبتاً كوتاه تفاوت‌هاي بزرگي را نشان دهد.

كيفيت آب خام ورودي :

كيفيت آب خام مخصوص سايت مي تواند تأثير عمده اي بر تعداد و نوع مراحل پيش تصفيه مورد نياز قبل از خود مرحله نمك زدايي و اندازه كلي كارخانه آب شيرين كن داشته باشد. سطح كل جامدات محلول (TDS) آب منبع مستقيماً بر هزينه هاي عملياتي سيستم آب شيرين كن صنعتي تأثير مي گذارد، زيرا فشارهاي عملياتي (RO) و دماهاي (حرارتي) بالاتر معمولاً بايد با افزايش شوري آب خام افزايش يابد. در مورد SWRO، در مناطقي مانند خليج‌هاي كوچك، كانال‌ها، جريان‌هاي آب دريا و اختلاط طبيعي حاصل از حجم بزرگ‌تر آب دريا (يعني اقيانوس) ممكن است حداقل باشد. اين مناطق مي توانند سطوح شوري محلي بالاتر، كل جامدات معلق بالاتر، تغييرات دمايي بالاتر، و بارهاي آلي و فعاليت بيولوژيكي بالاتر در مقايسه با آب در اقيانوس باز باشند. همه اين عوامل پيچيدگي طراحي و ساخت  آب شيرين كن را اضافه مي كنند و بنابراين مي توانند هزينه هاي CAPEX و OPEX را به ميزان قابل توجهي افزايش دهند. علاوه بر اين، دماي آب تغذيه به سيستم آب شيرين كن تأثير زيادي بر هزينه‌هاي فشار عملياتي RO دارد. براي يك سيستم RO، كيفيت آب محصول مورد نياز تعداد دفعات غشاء مورد نياز را تعيين مي كند و در نتيجه بر هزينه ها تأثير مي گذارد.

جهت كسب اطلاعات بيشتر در ارتبا با آب شيرين كن و سيستم هاي نمك زدا شما را به وب سايت سازآب ارجاع مي دهيم.