سیستم آب شیرین کن سه مرحله ای (ZLD)

سیستم های تصفیه با روش ZLD یا سیستم آب شیرین کن سه مرحله ای با هدف حذف مواد معدنی، نمک‌ها و مواد آلی از پساب سیستم‌های تصفیه برای استفاده مجدد از آن در فرایند شیرین‌سازی آب شور و تولید آب شیرین مورداستفاده قرار می گیرند. در این فناوری میزان هدر‌رفت آب به صفر می‌رسد (Zero Liquid Discharge) . همچنین این سیستم مشکل اساسی رسوب گذاری ناشی از بعضی از عناصر موجود در آب نمک مانند سولفات کلسیم و سیلیکا که بر روی تغلیظ‌کننده‌های آب نمک تاثیر منفی می‌گذارد، را از بین می‌برد.

این فرایند شامل 3 مرحله ای می‌باشد. انتخاب مرحله‌ها به میزان TDS در جریان پساب موردنظر بستگی دارد.

مرحله اول

در این مرحله از تقطیر غشایی برای شیرین‌سازی آب‌های باTDS پایین و متوسط (تا ppm 50000 استفاده می‌شود). در مورد آب‌هایی با TDS بسیار بالا، سیستم های غشایی کارایی نداشته و این مرحله کنار گذاشته می‌شود.

مرحله دوم

در این مرحله هم پساب تغلیظ شده از مرحله قبل و هم آب‌های با TDS بالا وارد می‌شود. این مرحله از یک تبخیر کننده چندجزئی، یک متراکم‌کننده مکانیکی بخار و یک مبدل حرارتی بستر سیال(FBHX) با قابلیت خود تمیز شونده تشکیل شده است. در این مرحله بیشترین حجم آب از پساب بدست می‌آید.

مرحله سوم

درانتهای این مرحله میزان آب در جریان دفع شده به صفر می‌رسد(یعنی به ZLD می‌رسد). جریان تغلیظ شده از مرحله قبل با TDS بسیار بالا، در یک خشک‌کن پاششی بستر سیال وارد شده و نمک خشک تولید می‌شود. شکل(1) مراحل این فرایند را نشان می‌دهد.

شکل1- فرایند 3مرحله‌ای برا تصفیه پساب و به صفر رسیدن میزان هدررفت آب

مزایا و کاربردهای سیستم آب شیرین کن سه مرحله ای

مزایای این روش عبارتست از:

‌توانایی تصفیه پساب و آب‌های شور با TDS بالا، بیش از ppm 50000
‌توانایی اداره خروجی‌های تغلیظ‌کننده تا ppm 300000
‌بازیافت تمام نمک محلول به صورت نمک خشک
‌تولید آبی با کیفیت آب مقطر با TDS کمتر از mg/l 50
‌بدون نیاز به مواد شیمیایی و پیش تصفیه

این فناوری بر روی تصفیه آب‌هایی با TDS بالا متمرکز شده است و می‌توان در بسیاری از بازارهای صنعتی از این روش در تصفیه پساب‌های آب شور استفاده کرد. این بازارها شامل چاه‌های گاز و نفت، معادن، صنایع غذایی، صنایع کشاورزی، سیستم‌های تصفیه RO، شیرابه‌های زباله و فاضلاب‌های صنعتی می‌باشد و بیشترین پتانسیل بازار برای تصفیه، صنایع نفت و گاز می‌باشد.

هزینه تولید سیستم سیستم آب شیرین کن سه مرحله ای

هزینه تمام‌شده برای این روش بین 21/2$ تا 70/3$ برای هر بشکه آب تصفیه‌شده می‌باشد. این هزینه شامل هزینه انرژی و نیروی انسانی و سرمایه اولیه نیز می‌باشد. برای رسیدن به ZLD، به علت استفاده از مبدل حرارتی و در نتیجه مصرف انرژی بیشتر، هزینه‌ها افزایش می‌یابد.