تحقیق نمک زدایی از آب دریا

جمعیت جهان در حال افزایش و منابع آب رو به کاهش است، بنابراین ممکن است جهان در آینده با مشکل کمبود آب مواجه شود. افزایش مصرف آب و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگی نیز تشدید می شود سبب شده است تا تأمین آب بهداشتی به یکی از دغدغه های جامعه جهانی تبدیل شود. امراض ناشی از آلودگی های آب هر روزه هزاران و شاید ده ها هزار نفر را می کشد. توانایی بازیافت آب، امکان دسترسی به یک منبع مناسب برای مصارف گوناگون را ایجاد می  کند. با بکارگیری فناوری های الکتریکی و مکانیکی به سادگی می توان آب آلوده را برای استفاده در کشاورزی و یا حتی برا ی مصارف خانگی بازیافت نمود. بدین ترتیب فیلتر نمودن آب با فیلتر های نانومتری، تحول عظیمی در بازیافت و نمک زدایی استفاده مجدد از آبهای صنعتی و کشاورزی را ایجاد می  کند. فیلتر های فیزیکی با منافذی در حد نانومتر می توانند باکتری های را، ویروس ها و حتی واحد های کوچک پروتئین را صد در صد غربال کنند. چه برای مصارف آشامیدنی و چه برای مصارف صنعتی معمولاً آب طبیعی احتیاج به تصفیه دارد. تصفیه آب برای مصارف آشامیدنی هم آسان تر و هم ارزان تر از تصفیه آب برای مصارف صنعتی است. تحقیق نمک زدایی از آب دریا توسط روش اسمز معکوس در قالب فایل ورد آماده برای ویرایش و پرینت میباشد.

مقدمه:

نگرانی های اساسی در مورد آب آشامیدنی عبارتند از:

– باکتری های بیماری زا (پاتوژنها در آب)

– کمبود یا وجود زیادی بعضی از آنها که در سلامتی انسان نقش دارند مانند یون فلوئور.

– ذرات معلق در آب

– بو و مزه آب

– دامنه نگرانی های اساسی در مورد آبهای صنعتی بستگی به محل مصرف آب دارد، آب به صورت های متفاوت در صنایع وابسته مطرح می شود:

– بعنوان ماده اولیه برای تهیه محصول نهایی بدون اینکه تغییر شکل دهد.

– بعنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنش های شیمیایی و تهیه محصول نهایی

– بعنوان حلال موادی که در واکنش های شیمیایی شرکت می کنند.

– بعنوان ماده ذخیره کننده انرژی

– بعنوان ماده واسطه جهت خارج کردن مواد ناخواسته

– بعنوان ماده سپر محافظتی در برابر گرما و تششع آب سنگین مورد استفاده در نیروگاه ها

– خصوصاً در مهندسی شیمی و پتروشیمی بسیاری از فرآیندها همانند نمک زدائی، خشک کردن، تبخیر کردن، کریستالیزاسیون

اختلاط،‌ رزین های تعویض یونی، رطوبت زدای، جذب سطحی و غیره در ارتباط مستقیم با آب هستند.

مطلوب ترین آب برای هر صنعتی آب بدون یون می باشد، اما هزینه آب تا رسیدن به مرحله آب بدون یون بسیار زیاد است. برای هر صنعتی مطلوب ترین آب آن است که هزینه تصفیه آب کمتر از مخارج درمان عواقب زیان بخشی ناخالصی ها باشد که برای اکثر صنایع، رسیدن به این امر تکیه بر استفاده از سیستم اسمز معکوس RO (Reverse Osmosis)  امکان پذیر می باشد.برخی اثرات زیان بخش ناخالصی های آب در صنعت:

– تولید رسوب در دستگاه های حرارتی و دیگ بخار

– تولید بخار یا کیفیت پایین

– خوردگی بویلرها و دیکر سیستم های حرارتی و لوله ها

– اتلاف مواد شیمیایی مانند صابون

– باقی گذاردن لکه روی محصولات غذایی و نساجی

در سال ۲۰۰۶ آقای فرانس به همراه همکارانش بر روی تولید و اثرات موثر بر روی مرفولوژی غشاء یک مرور کلی را انجام دادند. آنها دریافتند که با استفاده از پلی سولفون ها می توان غشاهای اولترافیلتراسیونی سخت و نامتقارن را با استفاده از پلیمر با غلظت بالا (یعنی ۴۰%) و استفاده از فرآیند جدایی فازی با آب به عنوان یک انعقاد کننده (ضد حلال)متوسط ساخت درجه سولفوناسیون بالا پس دهی مناسب تری برای محلول هایی در اندازه نانو ایجاد می کند. هنگامی که پلیمر سولفون شده با پلی سولفون اصلی ترکیب شد، ماکروفضاهای نامرتب خالی (حفره ها) در غشاء ایجاد می شود و باعث می شود در هنگام ساخت غشاء ایجاد چروکیدگی شود. چروکیدگی ها، توسط کشیدگی های فشرده ای که در لایه پوستی پیوند شده (باند شده) با ساختار نرم (محلول مایع پلیمری) در زمان انتقال حلال از غشاء تازه، ایجاد می شود. کاهش در دمای انعقاد یا کاهش در مقدار پلیمر مصرفی در محلول ریخته گری منجر به تشکیل ماکروفضاهای خالی (حفره هایی) بزرگ و بسیار زیاد می شود [۱۴].در سال ۲۰۰۹ آقای سلجوقی و همکارانش به این نتیجه رسیدند که با تغییر درصدهای افزودنی، پلیمر و دمای حمام انعقاد تغییراتی در ساختار غشاء ایجاد کرد که بر این اساس با افزایش غلظت PEG در محلول نهایی و افزایش CBT ناپایداری ترمودینامیکی در محلول ریخته گری تشدید می شود، و ضرایب پخش متقابل بین حلال (NMP) و ضدحلال (آب) در طول فرآیند تشکیل غشاء در حمام انعقاد به وجود می آید. این امر منجر به شتاب گرفتن Demixing و منجر به تشکیل ماکروفضاهای خالی (حفره ها) در ساختار غشاء می شوند. با این عملیات ضخامت غشاء به همراه تخلخل آن افزایش می یابد. در مقابل، دریافته اند که با افزایش غلظت CA در محلول ریخته گری فرآیند Demixing آهسته می شود (به تاخیر می افتد). این تاخیر منجر به ازدیاد هسته های کوچک در سرتاسر فیلم ریخته گری شده و در نتیجه ساختار متراکم تری تولید می شود. شار نفوذی آب خالص به طور مستقیم به تعداد منافذ (خلل و فرج) و اندازه منافذ در لایه بالایی غشاء مربوط می شود. بنابراین بر اساس نتایج، با افزایش غلظت CBT و PEG و همچنین کاهش در غلظت CA شار نفوذی افزایش پیدا می کند(۱۵)

نمک زدایی
نمک زدایی

مراحل اصلی در روش تغییر فاز عبارتند از:

پلیمر در یک حلال مناسب حل می شود تا محلولی به غلظت ۱۰ تا ۳۰ درصد وزنی از پلیمر حاصل شود. محلول به شکل یک لایه نازک به ضخامت ۱۰۰ تا ۵۰۰ میکرون در می آید. این لایه در یک مایع غیرحلال که برای بیشتر پلیمرهای آب یا محلول آبی است، فرو می رود. در مرحله سوم محلول همگن پلیمر دوفازی می شود. فاز جامد که بیشتر آن پلیمر است بدنه اصلی غشاء را تشکیل می دهد و فاز مایع که بیشتر آن حلال است حفره های غشاء را به وجود می آورد.حفره های تشکیل شده در سطح لایه یعنی جایی که رسوب نمودن از آنجا و با سرعت بیشتر شروع می شود معمولاً کوچکتر از حفره های تشکیل شده در میانه یا پایین لایه است. این مساله می تواند منجر به تشکیل غشاء نامتقارن گردد.پایه اصلی این فرآیند به کارگیری یک سیستم سه جزئی شامل؛ پلیمر، حلال و رسوب دهنده (غیرحلال) است. برای این سیستم سه جزئی دو ناحیه وجود دارد. ناحیه یک فازی که سه جزء در یکدیگر حل شده و تشکیل یک فاز می دهند و ناحیه دوفازی که محلول پایدار نبوده و تشکیل دو فاز می دهد. محلول اولیه برای تهیه غشاء در ناحیه یک فازی است. با اضافه نمودن رسوب دهنده یا غیرحلال ناحیه دو فازی شروع می شود. با رسیدن ترکیب به ناحیه دو فازی جدا شدن فازها صورت می گیرد.

نتیجه گیری:

اسمز معکوس روشی است که تصفیه مایعات را در بالاترین سطح ممکن، میسر می سازد. در صافهای معمولی از یک ماده متخلخل استفاده می شود که همانند یک غربال عمل کرده و ذرات جامد را از یک مایع می گیرد در حالی که در اسمز معکوس، یک غشاء نیمه تراوا بکار گرفته می شود که قادر است ذرات را بر اساس اندازه مولکولی از مایع جدا سازد.همانطور که در صفحات گذشته اشاره شد، این روش یکی از بهترین روشهای جداسازی مواد به ویژه مایعات می باشد. زیرا درصد خلوص بالایی به ما می دهد و هزینه عملیاتی نسبت به دیگر روش ها نسبتاً کم است. این روش که از روش های جدید در بحث جداسازی است، روز به روز در حال گسترش می باشد، تا به حال بیشتر در زمینه تصفیه آب از این روش استفاده می شد، ولی با توجه به گسترش روز افزون علم بویژه در ساخت غشاء های با کارایی و طول عمر بالا امید می رود در آینده نزدیک کاربرد بیشتری از این روش در صنایع دیگر مشاهده کنیم.در کشور ما موضوع جداسازی غشایی بویژه بوسیله اسمز معکوس افق تازه ای در بحث جداسازی باز کرده است. در صنعت آب در مناطق جنوبی کشور، بندر عباس و جزیره خارک، و در تصفیه خانه های بعضی از  واحد های صنعتی از این تکنولوژی جهت تصفیه آب استفاده می گردد. طرح هایی نیز از کاربرد این تکنولوژی در صنایع دیگر بویژه در صنایع غذایی مطرح گردیده است.پژوهشکده و موسسات مختلف در زمینه غشای اسمزی درکشور در حال فعالیت جهت طراحی و ساخت این دستگاه هستند، که دیگر نیازی به وارد کردن غشاء از کشورهای آسیای شرقی و اروپا نداشته باشیم.

فهرست مطالب تحقیق نمک زدایی از آب دریا :

  • مقدمه……………………………….. ۶
  • بخش ۱: (مروری بر تحقیقات گذشته)…………………………………………………………….۸
  • بخش۲ :اسمز معکوس در تصفیه آب…………… ۱۱
  • ناخالصی های آب……………………….. ۱۲
  • روش های پرکاربرد تصفیه آب……………… ۱۸
  • روش سمز معکوس در تصفیه آب……………… ۲۱
  • مواد و کاربرد آب تصفیه شده به روش اسمز معکوس ۲۷
  • بخش۳: مقایسه روش اسمز معکوس با سایر روش ها. ۳۸
  • مقایسه روش اسمز معکوس، روش تقطیر……….. ۳۹
  • مقایسه روش اسمز معکوس و روش تبادل یونی………………………………………….۴۱
  • مقایسه روش اسمز معکوس و روش نانوفیلتراسیون. ۵۱
  • انتخاب بهترین روش جداسازی……………… ۵۷
  • بخش ۴:ساخت غشاهای پلیمری…………………………………………………….۵۹
  • نتیجه گیری…………………………………………………………..۶۵
  • منابع و مآخذ………………………………………………………………. ۶۷
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش تحقیق نمک زدایی از آب دریا:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 70
قالب: فایل word

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *