طرق تصفيه مياة البحار

تسربات المياه

نظراً للعجز المائي الذي تعاني منه الكثير من الدول، وبخاصة الدول التي تقع في المناطق الصحراوية والجافة من العالم، فقد لجئت تلك الدول إلى اتخاذ العديد من الوسائل والأساليب التي تساعد في تغطية هذا العجز، وسد احتياجاتها المائية، ومن تلك الوسائل: بناء السدود، وحفر الآبار الجوفية، وإنشاء الحفر الترابية، واستيراد المياه من دول أخرى، وتنقية المياه العادمة، وتحلية مياه البحر.
وبعض الدول وصل بها العجز إلى عدم القدرة على الاستفادة من معظم الوسائل التي سبق ذكرها؛ لأن كميات الأمطار السنوية شحيحة جداً، وبالتالي لا فائدة من بناء السدود، وحفر الآبار الجوفية، وإنشاء الحفر الترابية. وفي ظل هذا الواقع، لجئت تلك الدول إلى وسائل أخرى أكثر كلفة، ومنها ما يسمى بـ (تحلية أو تصفية مياه البحر).
تتميز مياه البحار بارتفاع نسبة الملوحة فيها، كما ترتفع فيها أيضاً نسبة الأملاح الذائبة، ومنها: أيونات الصوديوم، والكلوريد. وهذه العوامل تجعل مياه البحر أكثر كثافة من المياه الأخرى، وتجعلها غير صالحة للشرب والكثير من الاستخدامات الأخرى. فشرب مياه البحر يشكل خطورة على صحة الإنسان، فهذه الأملاح والمركبات الكيميائية التي ترتفع نسبتها في مياه البحر، تسبب للإنسان العديد من المشاكل الصحية، مثل: ارتفاع ضغط الدم، وتسارع ضربات القلب، وفي بعض الأحيان يؤدي شربها إلى التسمم. كما أن مياه البحار لا تخلو عادةً من المواد العالقة والبكتيريا الضارة التي تؤثر على صحة الإنسان في حال شرب تلك المياه. ومن هنا جاءت أهمية القيام بتصفية وتحلية مياه البحر قبل استخدامها.
إن تحلية مياه البحر: هي عبارة عن عملية تقوم على تحويل مياه البحر المالحة والغير صالحة للشرب إلى مياه عذبة نقية صالحة للشرب وللاستخدامات الأخرى. وتتم هذه التحلية في محطات مخصصة لهذا الأمر، حيث تتوفر فيها العديد من الوسائل والتقنيات الحديثة. وعملية تحلية مياه البحر هي عملية مكلفة، فهي تستهلك الكثير من الطاقة.
تتم عملية تحلية مياه البحر في العادة بوسيلتين أساسيتين، وهما:
التناضح العكسي، أو بالإنجليزية (Reverse Osmosis)، واختصارها: (RO).
التقطير، أو بالإنجليزية (Distillation).

إن التناضح العكسي يُعْرف أيضاً باسم الضغط الأزموزي العكسي، وتقوم هذه العملية على فصل الماء عن الملح بواسطة الضغط العالي. فبعد القيام بمعالجة الماء معالجة أولية، يوضع في آلات مخصصة، ويتم فيها تعريضه إلى ضغطٍ عالٍ، فينفصل الماء العذب عن الملح بمفعول هذا الضغط، ويمر عبر غشاء شبه نافذ إلى ناحية أخرى أقل ضغطاً ليتجمع فيها. وتتم هذه العملية عبر عدة مراحل، حيث يمر الماء في كل مرحلة منها من غشاء معين.
وأما التقطير، والذي يسمى أيضاً بـ (التبخير)، فيقوم على رفع درجة حرارة الماء وإيصالها إلى درجة الغليان، ومن ثم القيام بتكثيف البخار الناتج عن هذا الغليان وتحويله إلى ماءٍ خالٍ من الملح والمواد الأخرى. وبعد ذلك تتم معالجة الماء، وإضافة بعض المواد إليه، ليصبح صالحاً للشرب وللاستخدامات الأخرى.

طريقة تحلية مياه البحر عن طريق التّقطير
عملية التّقطير تعتمد على تحويل الماء من الحالة السّائلة إلى الحالة الغازية حيث بعد ذلك يتكاثف و يتحول إلى الحالة السائلة ، و بتوضيح أكثر هناك ما يسمى بمحطات تحلية المياه و هي عبارة عن خزانات كبيرة جداً يتم وضع مياه البحر فيها و تخضع هذه الخزانات لدرجات حرارة عالية تصل لدرجة الغليان حيث عندما يصل الماء إلى درجة الغليان يتحول إلى بخار و البخار هو جزيء الماء أي لا يحتوي على أملاح لأنها تبقى متجمعة في قاع الخزان ، و يذهب هذا البخار عبر أنبابيب حتى يتكاثف داخل هذه الأنابيب إذا تعرض لدرجة حرارة منخفضة عن طريق التبريد و يتحول إلى سائل أي مياه تجري داخل الأنبوب حى تصب في خزانات أخرى و يتم معالجتها عن طريق الأوزون من الأملاح و البكتيريا و المعادن حتى تصبح صالحة للشرب ، ثم تضخ عبر أنابيب و توزع على المنازل و أحياء المدن .

طريقة تحلية مياه البحر عن طريق الأغشية
و المقصود بهذه العملية حيث يتم ضخ كميات كبيرة من المياه المالحة من مياه البحر بعد تجميعها في خزانات و بإستخدام المضخة يتم ضخ مياه البحر عبر مجرى يحتوي على أغشية و ظيفتها هو فصل الأملاح عن المياه و تسمى هذ الطريقة الترشيح حيث تترشح الأملاح إلى أسفل الخزان و يتم طرها عبر مجرى خاص ثم تذهب المياه التي تم تشيحها إلى ما يسمى بوحدة المعالجة المركزية و تقوم بمالجة الميه من البكتيريا و تحويله لمياه صالحة للشرب ، أو يتم ضخها في خزانات ليتم ري المناطق الزراعية المجاورة لها ، و يذكر إن الأملاح التي تم إزالته يتم إرجاعها للخزان الأول حتى يتم تصفية المياه مع كمية المياه الجديدة و أحيانا يتم معالجتها و تحويلها لملح طعام نقي .

يمكن تنقية المياة من خلال : الترشيح، ولتصفية وتحليل مياة البحر نستخدم التناضح العكسي، لكن ما هي المواد التي يمكن إزالتها ؟

الرمال .
المعادن مثل ( Fe\Cu ) .

في إحد ى بلدان العالم تم اكتشاف مرض الهيضة ( الكوليرا ) ، حيث أن هناك وباء في الماء قاموا بوضع معايير خاصة في مياة الشرب للوقاية منه ، وبسبب وجود هذا المرض يجب أن يوجد في الماء كمية قليلة من الكلور ( Cl ) .
ما هو سبب التقدم المستمر في معالجة المياه :
التطور المتواصل في أساليب تحلية المياه ومعالجتها .
تم العثور على مواد جديده لم تكن معروفة في السابق .
اكتشاف بعض المشاكل بسبب وجود بعض المكونات في المياه .

تنقسم المياه إلى نوعين :
1) مياه جوفيه : هي عبارة عن مياة تكون موجود في جوف الأرض، وتتكون نتيجة عوامل جغرافية مختلفه منها ان هذه المنطقة قي الزمن الماضي كانت منطقه كثيرة الأمطار فتتكون الأبار الجوفية فيها .
من أسباب عدم استخدام هذا النوع :
*بسبب الكلفة الباهضه في اخراجها .

الآليات التي تستخدم تكون ذات تكلفه عاليه .
لمعالجة هذه المياه : نحتاج إلى عمليات فيزيائية وكيميائية فيتم اخراج اكسيد الكربون ، و HCO3 .

2) المياة السطحية : هي التي تكون فوق سطح الأرض مثل : الأنهار ، والبحيرات ، وهي بتالي تحتوي على كمية قليلة من الأملاح ، ويقتصر تصفيتها في ابعاد المواد العالقه فيها وتطهير المواد .
وأخيراً لولا الماء لما استمرت الحياة إلى الآن فسبحان الله .

طرق تحلية مياه البحر
تحلية المياه هي عملية هامة تحتاج إليها دول العصر الحالي وبشدة من أجل أن توفِّر لشعوبها كميات مناسبة من المياه تلبي احتياجاتهم الضرورية. يمكن تعريف تحلية المياه على أنَّها تلك السلسلة من العمليات المختلفة التي تهدف إلى إزالة كافة الأملاح غير الضرورية والزائدة عن الحاجة من المياه، حيث تجعل المياه بعد ذلك صالحة للاستعمالات المتنوعة والتي منها الشرب، والصناعة، والزراعة، والعديد من الاستعمالات الأخرى.
كما ذُكر، فإنَّ العديد من الدول الحالية تعتمد على هذه الطريقة في توفير المياه لشعوبها، وهناك من يتنبّأ بأنّ هذه الطريقة ستلاقي انتشاراً أوسع وأكثر بمرات من الانتشار الحالي خلال العقود القادمة، وذلك نابع من التنبؤ بحدوث العديد من الكوارث المائية على مستوى دول العالم كلّها، فهناك العديد من الإحصائيات التي تشير إلى موت أعدادٍ كبيرةٍ من الناس بسبب قلّة المياه الصالحة للشرب في بيئاتهم.
من أبرز سلبيات هذه العملية هي أنَّها تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، بالإضافة إلى أنّ لها ضرراً بيئياً ناتجاً عن التوسّع في استعمال الطاقة من أجل القيام بهذه العملية، وعن المخلّفات التي تنتج عن هذه العملية والتي يطلق عليها (المحلول الملحية المركز)، حيث يتم التخلص من هذا المخلفات بإلقائها في البحر، الأمر الذي يزيد من كميات الأملاح في مياه البحر، ممَّا يضر وبشكل كبير في الحياة البحرية، ومن أهم الأمور التي تسبب أضراراً بيئية كبيرة والناتجة عن استعمال هذه الطريقة في توفير كميات المياه المناسبة هي المواد الكيميائية الناتجة عن استعمال مثل هذه المواد.
تتكون طريقة تحلية مياه البحر من 3 مراحل فرعية وهي معالجة المياه معالجة أولية، وإزالة الأملاح، ومعالجة المياه معالجة نهائية. وفيما يلي تفصيل كل واحدة من هذه المراحل:

المعالجة الأولية: خلال هذه المرحلة يتم إزالة الجزء الأعظم من العوالق الموجودة في المياه كالبكتيريا والتراب، حيث تتمّ هذه المعالجة بطريقتين: الأولى تقليدية، والثانية حديثة، كما ويتم إضافة العديد من المواد الكيميائية التي تعمل على تسهيل القيام بهاتين العمليتين.
إزالة الأملاح: ويكون ذلك عن طريق القيام بإزالة والتخلّص من كافة الأملاح الذائبة في المياه والعديد من المواد الأخرى، ويتم ذلك من خلال اتباع طريقتي
التقطير والأغشية.

المعالجة النهائية: تضاف خلال هذه العملية أملاح معينة، وبعض المواد حتى تصبح صالحة لاستعمالات بشرية معينة.

لا زالت طريقة تحلية الماء هذه خاضعة للدراسة والتطوير، فهناك أبحاث تجري لإيجاد البدائل عن هذه الطرق الحالية، وعن الطاقة المستعملة حالياً في هذه العملية، وعن المواد الكيميائية التي يتم إضافتها إلى المياه.