علوم و مهندسی آب و فاضلاب

علوم و مهندسی آب و فاضلاب

بررسی فنی، محیط‌زیستی و اقتصادی نمک‎زدایی آب شور و تحلیل شرایط برای ایران

نوع مقاله : یادداشت فنی (ترویجی)

نویسندگان
1 استادیار مجتمع آموزشی و پژوهشی صنعت آب و برق اصفهان، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران.
2 دکترای آب و محیط‌زیست، مجتمع آموزشی و پژوهشی صنعت آب و برق تهران، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران.
چکیده
فناوری‌های نمک‎زدایی آب شور به‎عنوان یک راه‎کار موثر و مطمئن برای تامین آب طی چند دهه اخیر تکامل یافته‌اند. توسعه واحدهای نمک‎زدایی در سواحل جنوبی ایران که با معضل کمبود منابع آب شرب مواجه است، به‌عنوان یکی از راه‌حل‌های اصلی تامین پایدار آب مدنظر است. در پژوهش حاضر، با مطالعه سه کشور پیشرو در نمک‎زدایی آب دریا، مسیر توسعه و مشخصات تاسیسات آن‎ها مورد ارزیابی فنی، اقتصادی و محیط‌زیستی قرارگرفته و مطابقِ شرایط بومی کشور، مدل بهینه توسعه واحدهای نمک‎زدایی در ایران، ارائه می‌شود. بنابر تجربیات موجود و نتایج تحقیقات علمی، پساب شور، آسیب در ورودی، مصرف بالای انرژی و فقر مواد معدنی در آب تولید‌شده، چهار چالش اصلی در نمک‎زدایی آب دریا است. براساس یافته‌های این مطالعه، افزایش ظرفیت روزانه فعلی کشور در نمک‎زدایی آب دریا از 585،000 به حداقل 1،150،000 مترمکعب‌ برای تامین مصارف شرب استان‌های دارای کمبود آبی، ضروری است. برمبنای تحلیل اقتصادی انجام شده با احتساب بهای برق یارانه‌ای در ایران، قیمت تمام‌شده هر مترمکعب آب برای مجاور دریا، کرمان، یزد و بیرجند به ترتیب برابر 432، 702، 972 و 1026 هزار ریال برآورد می‌شود. هم‎چنین، به لحاظ شوری و مسائل محیط‌زیستی، مکان‌یابی واحدهای نمک‎زدایی در سواحل مکران بر سواحل خلیج‌فارس مزیت دارد.
کلیدواژه‌ها

 
Ajjur, S.B.B., and Baalousha, H.M., (2021), “A review on implementing managed aquifer recharge in the Middle East and North Africa region: Methods, progress and challenges”, Water International, 46, 578-604, https://doi.org/10.1080/02508060.2021.1889192.  
Alkaisi, A., Mossad, R. and Sharifian-Barforoush, A., (2017), “A review of the water desalination systems integrated with renewable energy”, Energy Procedia, 110, 268-274, https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.138.
Alobireed, A.N., (2014), “Global water desalination: A comparison between Saudi Arabia and The United States of America”, MSc Thesis, Department of Environmental and Occupational Health, School of Public Health, University of Pittsburgh, United States.
Asif, M., Faizur, R., Hafiz, Z., and Zubair, M., (2019), “Scaling of reverse osmosis membranes used in water desalination: Phenomena, impact, and control; future directions”, Desalination, 455(1-2), 135-157, https://doi.org/10.1016/j.desal.2018.12.009.
Charisiadis, C., (2018), “Brine zero liquid discharge (ZLD) fundamentals and design”, LENNTECH Report, Netherlands, https://www.lenntech.com/Data-sheets/ZLD-booklet-for-Lenntech-site-min-L.pdf.
Cooley, H., Gleick, P.H., and Wolf, G., (2006), Desalination with a grain of salt, A California perspective, Pacific Institute.
Curto, D., Franzitta, V., and Guercio, A., (2021), “A review of the water desalination technologies”, Applied Sciences, 11(2), 670, https://doi.org/10.3390/app11020670.
Darre, N.C., and Toor, G.S., (2018), “Desalination of water: A review”, Current Pollution Reports, 4(7), 104-111, https://doi.org/10.1007/s40726-018-0085-9.
Elimelech, M., and Phillip, W.A., (2011), “The future of seawater desalination: Energy, technology, and the environment”, Science of the Total Environment, 333(6043), 712-717, https://doi.org/10.1126/science.1200488.
FAO, (2018), Progress on level of water stress, Global baseline for SDG 6 Indicator, FAO/UN-Water, Rome, 58 p. www.fao.org/3/CA1592EN/ca1592en.pdf.
Huang, H., Zhao, L., Yu, Q., Lin, P., Xu, J., Yin, X., Chen, S., Wang, H., and Wang, L., (2020), “Flexible and highly efficient bilayer photothermal paper for water desalination and purification: Self-floating, rapid water transport, and localized heat”, ACS Applied Materials & Interfaces, 12(9), 11204-11213, https://doi.org/10.1021/acsami.9b22338.
Ihsanullah, I., Atieh, M., Sajid, M., Nazal, M., (2021), “Review: Desalination and environment, A critical analysis of impacts, mitigation strategies, and greener desalination technologies”, Science of The Total Environment, 780, 146585, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146585.
Jones, E., Qadir, M., Van Vliet, M.T., Smakhtin, V., and Kang, S.M., (2019), “The state of desalination and brine production: A global outlook”, Science of the Total Environment, 657, 13, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.076
Keller, N.H.T., (2020), “OECD water governance principles on the local scale, An exploration in Dutch water management”, International Journal of River Basin Management, 18, 439-444, https://doi.org/10.1080/15715124.2019.1653308.  
Khaled, E., Mohammed, K., Enas, T., Mohammad, A. A., Tabbi, W., and Olabi, A., (2020), “Environmental impact of emerging desalination technologies: A preliminary evaluation”, Journal of Environmental Chemical Engineering, 748, 141528, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141528.  
Lattemann, S., Kennedy, M.D., Schippers, J., and Amy, G., (2010), “Global desalination situation”, Sustainability Science and Engineering, 2, 7-39, https://doi.org/10.1016/S1871-2711(09)00202-5.
Miller, O.L., Putman, A.L., Alder, J., Miller, M., Jones, D.K., and Wise, D.R., (2021), “Changing climate drives future streamflow declines and challenges in meeting water demand across the southwestern United States”, Journal of Hydrology, X, 11, 100074, https://doi.org/10.1016/j.hydroa.2021.100074.
Missimer, T.M., and Maliva, R.G., (2018), “Environmental issues in seawater reverse osmosis desalination: Intakes and outfalls”, Desalination, 434, 17, https://doi.org/10.1016/j.desal.2017.07.012.  
Moradi, M.R., Pihlajamaki, A., Hesampour, M., Ahlgren, J., and Manttari, M., (2019), “End-of-life RO membranes recycling: Reuse as NF membranes by polyelectrolyte layer-by-layer deposition”, Journal of Membrane Science, 584, 300-308, https://doi.org/10.1016/j.memsci.2019.04.060
Panagopoulos, A., Haralambous, K.J., and Loizidou, M., (2019), “Desalination brine disposal methods and treatment technologies, A review”, Science of the Total Environment, 693, 133545, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.07.351
Schorr, M., Valdez, B., Ocampo, J., So, A. and Eliezer, A., (2012), “Materials and corrosion control in desalination plants”, Materials Performance, 51(5), 56-60.
Xu, P., Cath, T.Y., Robertson, A.P., Reinhard, M., Lechie, J.O., and Drewes, J.E., (2013), “Critical review of desalination concentrate management, treatment and beneficial use”, Environmental Engineering Science, 30(8), 502-514, https://doi.org/10.1089/ees.2012.0348.
Youssef, P.G., AL-Dadah, R.K., and Mahmoud, S.M., (2014), “Comparative analysis of desalination technologies”, Energy Procedia, 61, 2604-2607, https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.12.258
دوره 9، شماره 1
بهار 1403
صفحه 71-85

  • تاریخ دریافت 09 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری 23 خرداد 1402
  • تاریخ پذیرش 08 تیر 1402