امروزه ترکیب آب شیرین کن های حرارتی و مکانیکی خصوصا در سیستم های تولید همزمان توان و حرارت بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
آب شیرین کن ترکیبی MSF RO
این سیستم از ترکیب آب شیرین کنRO با MSF ساخته شده است. این ترکیب باعث می شود که آب شیرین کنRO با TDS نسبی بیشتری کار می کند لذا تعویض ممبران آن دیرتر اتفاق می افتد. چنانچه از این طریق عمر مفید ممبران از 3 به 5 سال افزایش پیدا کند هزینه تعویض ممبران حدود 40 % کاهش می یابد. ویژگی اصلی این آب شیرین کن ها انعطاف پذیری در عملکرد، مصرف انرژی مخصوص کمتر، هزینه احداث کمتر و کوپلینگ بهتر با نیروگاه هاي حرارتی جهت تولید همزمان توان و آب شیرین می باشد.
آب شور در ابتدای ورود به سیستم به دو قسمت تقسیم می شود. سهمی وارد RO و مابقی وارد MSF می شود. محصول به دست آمده از MSF دارای خلوص بیشتری است. این دو محصول طوری با هم ترکیب می شوند که آب شیرین نهایی دارای TDS کمتر از 500 باشد.( استاندارد سازمان جهانی سلامت W.H.O)
آب شیرین کن ترکیبی NF-MSF
یک روش مناسب دیگر برای پیش تصفیه آب دریا استفاده از نانو فیلترها (NF) است. مزایای این روش کاهش و خارج کردن سختی هاي یونی Mg2+،Ca2+ از آب تغذیه است که رسوب زدگی در سطوح انتقال حرارت آب شیرین کن را کاهش می دهد. این موضوع باعث می شود که ماکزیمم دمای آب شور در آب شیرین کن های حرارتی و به تبع آن نسبت عملکرد افزایش یابد.
آب دریا پس از تصفیه وارد NF می شود. در آنجا پس از دفع بسیاری از سختی ها یونی وارد آب شیرین کن حرارتی MSF می گردد.
نتایج نشان می دهد که با این روش می توان ماکزیمم دمای آب شور را به 130 درجه افزایش داد و زمان مورد نیاز جهت رسوب زدایی از سطوح انتقال حرارت آب شیرین کن به 1200 ساعت افزایش می یابد.
آب شیرین کن ترکیبی NF-RO-MSF
آب دریا پس از تصفیه وارد NF می شود. در آنجا پس از دفع بسیاری از سختی های یونی وارد آب شیرین کن مکانیکی RO می شود. آب شور غلیظ شده (پساب خروجی) از RO وارد آب شیرین کن حرارتی MSF می شود و در نهایت محصول خروجی از RO و MSF باهم ترکیب شده و آب شیرین با TDS مورد نظر حاصل می گردد.
معرفی چند معیار برای عملکرد آب شیرین کن
جهت پی بردن به مقدار آب شیرین تولیدی و پارامترهای انتخابی چند معیار معرفی می گردد و سپس عملکرد آب شیرین کن ها با یکدیگر توسط این معیارها مقایسه می شود.
1) نسبت عملکرد (PR)
نسبت آب شیرین کن تولیدشده به مقدار بخار مصرفی را نسبت عملکرد آب شیرین کن حرارتی می گویند.
PR=mw/mm
2) سطح انتقال حرارت مخصوص (SA)
سطح حرارتی مورد نیاز آب شیرین کن حرارتی برای تولید 1کیلوگرم آب شیرین را سطح انتقال حرارت مخصوص می گویند. α=A/mD
کل سطح حرارتی موردنیاز که از مجموع سطح موثر و سطح کندانسور حاصل می شود. =A
3) انرژی مصرفی مخصوص
مقدار انرژی مصرفی جهت تولید یک کیلوگرم آب شیرین را انرژی مصرفی مخصوص می نامند.
بر اساس اطلاعاتی که از آژانس انرژی اتمی در سال 2006 منتشر نمود میزان حرارت و برق مصرفی مخصوص برای سه آب شیرین کن
مقایسه برق مصرفی آب شیرین کن ها
مقایسه برق مصرفی آب شیرین کن ها
همانطور که مشاهده می شود آب شیرین کن مکانیکی RO دارای مصرف انرژی الکتریکی بیشتری به ازا تولید یک مقدار مشخص آب شیرین می باشد.
بر اساس آمار ارائه شده توسط اداره اطلاعات عمومی آب در سال 2009 میلادی مشاهده می گردد سهم تولید آب شیرین کن هاي MSF نسبت به MED بیشتر است.
سهم انواع آب شیرین کن ها در تولید آب شیرین جهان بر اساس آمار منتشر شده توسط اتحادیه بین المللی آب شیرین کنها در سال 2006 میلادی در نمودار اول نشان داده شده است
تحلیل مهندسی مشخصات فنی آب شیرین کن های صنعتی پیش از انعقاد قرارداد با طراح و تولید کننده، پیش نیاز خرید آگاهانه و متناسب با نیازمندی مشتریان است. تناسب و یکپارچگی میان نتایج شبیه سازی فرایند اسمز معکوس با اجزای مختلف واحد آب شیرین کن، شرط لازم کارایی واحد آب شیرین کن است.
امروزه بکارگیری آب شیرین کن های صنعتی مبتنی بر فرایند اسمز معکوس(RO) بسیار رایج است. عدم وجود دانش فنی در بسیاری از تأمین کنندگان و سازندگان و همچنین آشنایی ناچیز مشتریان، ضرورت تحلیل مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی را پیش از عقد قرارداد یا خرید پکیج، مشخص می کند. با توجه به تعدد و تنوع اجزای تشکیل دهنده واحدهای آب شیرین کن صنعتی، طراحی فرایند اسمز معکوس و فرایندهای مختلف شیرین سازی از قبیل پیش تصفیه، فرایند RO، سیستم کنترل، ابزاردقیق و تصفیه نهایی مستلزم وجود دانش فنی و تخصص در این زمینه است.
مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی
طراحی واحد آب شیرین کن اسمز معکوس براساس آنالیز و کیفیت آب ورودی به تأسیسات و کیفیت آب مورد نیاز برای شیرین سازی انجام می شود. کیفیت آب ورودی نیز با توجه به آنالیز شیمیایی، فیزیکی، بیولوژیکی و میکربی آب ورودی تعیین می شود. کیفیت آب ورودی تعیین کننده فرایند پیش تصفیه، تصفیه میانی و تصفیه نهایی خواهد بود.
پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی
ممبرانها در برابر آلودگیهای آب ورودی نظیر ذرات معلق، آلودگیهای آلی و بیولوژیکی بسیار آسیب پذیر هستند. کیفیت آب ورودی به واحد آب شیرین کن در بخش پیش تصفیه، برای ورود به غشاهای اسمز معکوس مناسب سازی شده و کدورت آن کاهش می باید. رسوب گرفتگی(Scaling)، فولینگ آلی(Organic fouling) و فولینگ بیولوژیکی(Biological fouling) از آثار تجمع آلودگی های آب ورودی بر سطح غشاهای اسمز معکوس است که تعدد و تکرر آن منجر به کاهش طول عمر ممبران می شود. بنابراین بررسی مشخصات فنی تجهیزات پیش تصفیه به عنوان یکی از اجزای اصلی واحدهای آب شیرین کن برای اطمینان از کارایی مجموعه تصفیه آب بسیار حایز اهمیت است.
مهمترین شاخص جهت سنجش کیفیت آب ورودی به غشاهای اسمز معکوس، SDI (Slit density index) است. شاخص SDI معیاری برای سنجش ذرات معلق نامحلول، ذرات کلوییدی، ذرات آلی و آلودگی های بیولوژیکی موجود در آب ورودی است. روش آزمایش SDI مربوط اندازه گیری زمان فیلتراسیون آب از فیلتر ۴۵/۰ میکرومتری برای حجم مشخص است. حداکثر مقدار مجاز SDI برای جلوگیری از فولینگ ممبران، برابر ۵ بوده و مقدار بهینه SDI برای محافظت از غشاهای اسمز معکوس مقادیر کمتر از ۳ است.
نوع فرایند پیش تصفیه وابسته به کیفیت آب تعیین می شود و هدف آن کاهش SDI آب به مقادیر مجاز ممبرانهای اسمز معکوس است. فیلتراسیون فیزیکی یکی از فرایندهای متداول در بخش پیش تصفیه است. فیلترهای شنی یا کربنی، فیلترهای دیسکی، فیلترهای خود شوینده و میکرو فیلترها از انواع مختلف روشهای فیلتراسیون فیزیکی هستند که در بخش پیش تصفیه به تناسب کیفیت آب ورودی مورد استفاده قرار می گیرند.
اولترافیلتراسیون(Ultrafiltration) یکی دیگر از فرایندهای بسیار کارآمد در بخش پیش تصفیه واحدهای اسمز معکوس است. در این فرایند ذرات معلق نامحلول در آب ورودی تا اندازه صدم میکرومتر با بهره گیری از فناوری غشایی جداسازی شده و آب با کیفیت بسیار بالا و SDI کمتر از ۳ برای ورود به ممبرانهای اسمز معکوس مهیا می شود.
شبیه سازی فرایند اسمز معکوس
ضرورت تعیین دقیق مشخصاتِ فنی ممبرانها به عنوان قلب واحد اسمز معکوس، از منظر مهندسی بدیهی است. شبیه سازی فرایند اسمز معکوس با استفاده از آنالیز شیمیایی آب ورودی و غلظت یونهای کاتیونی و آنیونی آب انجام می شود. نرم افزارهای شبیه سازی توسط تولید کنندگان ممبران توسعه داده شده و با توجه به مشخصات فنی ممبرانهای هر تولید کننده، شبیه سازی انجام می شود. تعداد، نوع، چیدمان و تعداد مراحل فرایند اسمز معکوس از نتایج اصلی شبیه سازی فرایند اسمز معکوس است.
در انواع مختلف فرایندهای اسمز معکوس اعم از تک مرحله ای، دو مرحله ای، تک پاس و دوپاس، تنظیم دقیق فلاکس، میزان ریکاوری، تعداد ممبرانهای هر vessel و انتخاب نوع و سایز ممبران متناسب با نوع کاربری و آنالیز آب در هر یک از مراحل طراحی بسیار با اهمیت است. از اینرو طراحی واحد اسمز معکوس نیازمند تسلط بر معیارهای متنوع طراحی RO و رویکرد یکپارچه طراحی دارد. تزریق مواد شیمیایی، اسید، باز یا مواد ضدرسوب نیز یکی دیگر از جنبه های طراحی فرایند اسمز معکوس است که با هدف بهینه سازی شرایط بهره برداری و با هدف حداکثر کارایی واحد RO در بلند مدت انجام می شود.
سیستم کنترل و ابزاردقیق
پیاده سازی فرایند اسمز معکوس با استفاده از طراحی صحیح و مهندسی، مستلزم به کارگیری سیستم کنترل و ابزاردقیق متناسب با نیازمندیهای فرایندی است. فرایند اسمز معکوس به دلیل وجود برخی از محدودیت های ذاتی که عموماً مربوط به شرایط نگهداری ممبرانها می باشد، نیازمند وجود سیستم کنترل کارآمد و ابزاردقیق مناسب جهت کنترل و پایش موثر فرایند است.
استفاده از ابزار دقیق در واحدهای اسمز معکوس با دو هدف انجام می شود. پایش متغیرهای عملیاتی نظیر فشار، دما، هدایت الکتریکی، PH و پتانسیل اکسیداسیون/احیا با هدف نگهداری سابقه عملیاتی واحد تولید انجام می شود. مدیریت اطلاعات عملیاتی مبتنی بر سابقه اطلاعات بهره برداری است که در پایش مستمر، اندازه گیری می شود. اصلاح، بهینه سازی، نگهداری و تعمیرات پیش گیرانه با استفاده از تحلیل اطلاعات بهره برداری واحد تولید میسر می شود.
کنترل موثر و دقیق فرایند نیز نیازمند اطلاعات مربوط به اندازی گیری متغیرهای عملیاتی توسط ابزاردقیق دارد. محافظت تجهیزات در مقابل تجاوز یا کاهش فشار، دما و پتانسیل اکسیداسیون/احیا(ORP) از مقادیر مجاز، کنترل متغـیرهای عملیاتی با نقاط کنترلی(Set points)، ایجاد اخطار(Alarm) با اهداف حفاظتی و کنترل کیفیت محصول، از نیازمندیهای واحد بهره برداری برای تولید آب شیرین است.
با توجه به اهمیت سیستم کنترل، مشخصات فنی آن از اجزای مهم خصوصیات فنی واحد اسمز معکوس است. شرکت طراح و سازنده واحد آب شیرین کن موظف است که مشخصات فنی سیستم کنترل و ابزار دقیق را به صورت شفاف و تفصیلی در اختیار مشتری قرار دهد. کاهش هزینه های سرمایه گذاری اولیه با استفاده از حذف یا تغییر فرایندهای اصلی اسمز معکوس، نظیر فلاشینگ اتوماتیک، عملیات CIP، سامانه افت فشار ممبران، پایش هدایت الکتریکی و PH در مقاطع فرایندی مهم، کاهش کارایی سیستم در کوتاه مدت و طول عمر پایین تجهیزات را به دنبال خواهد داشت.
پمپ فشار قوی فرایند اسمز معکوس
شیرین سازی آب شور در غشاهای اسمز معکوس نیازمند اعمال فشار بیشتر از فشار اسمزی است که این منظور توسط پمپ فشار قوی برآورده می شود. بنابراین پمپ فشار قوی، مهمترین و معمولاً گران قیمت ترین جزو واحدهای اسمز معکوس است. از اینرو توجه ویژه به مشخصات فنی پمپ فشار قوی و اطمینان از تناسب کامل مشخصات فنی آن با نتایج شبیه سازی فرایند، بسیار با اهمیت است.
نتایج شبیه سازی فرایند اسمز معکوس، دبی و فشار پمپ فشار قوی را تعیین می کند. انتخاب پمپ فشار قوی براساس منحنی مشخصه پمپ(characteristic curve) و با توجه نوع و مشخصات فنی پمپ انجام می شود. گزینه های متعدد و انواع مختلف پمپ، برای تأمین فشار و دبی مورد نیاز وجود دارند. ولی انتخاب پمپ بر مبنای پوشش نقطه کاری در محدوده بهینه عملکرد پمپ انجام می شود. در صورتی که نقطه کاری پمپ خارج از محدوده بهینه کاری پمپ انتخاب گردد، استهلاک پمپ افزایش یافته و از طول عمر آن کاسته می شود.
لیست مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی
مشتریان و مصرف کنندگان نهایی واحدهای اسمز معکوس برای اطمینان از کارایی عملکرد واحد، ضروری است که مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی را پیش از انغقاد قرارداد با دقت بررسی کنند. پیشنهاد فنی طراح و سازنده واحد نیز باید به صورت شفاف حداقل شامل عناوین ذیل باشد:
مشخصات فنی پیش تصفیه: تعیین نوع پیش تصفیه و مشخصات فنی تجهیزات با ارائه جزییات در پیشنهاد فنی ضروری است. به عنوان مثال سرعت فیلتراسیون، سایز ذرات، خصوصیات لایه بندی، اندازه و تعداد نازلها، نحوه تأمین آب بک واش، فشار و دبی بک واش و ….
شبیه سازی فرایند اسمز معکوس: ارائه نتایج شبیه سازی با نرم افزارهای معتبر به عنوان بخشی از پیشنهاد فنی ضروری است. نتایج شبیه سازی باید فاقد اخطار بوده و سازنده، کیفیت آب شیرین را مطابق آن تضمین نماید.
مشخصات فنی پمپ فشار قوی: تعیین مدل پمپ فشار قوی و ارائه منحنی مشخصه منطبق با نتایج شبیه سازی در پیشنهاد فنی بسیار مهم است. تناسب متریال پمپ با سیال ورودی نیز یکی از ملاحظات با اهمیت مربوط به انتخاب پمپ است. تجهیز الکتروموتور به soft starter یا کنترل کننده دور موتور(VFD) برای محافظت از پمپ، ممبران و اتصالات در خروجی پمپ در بسیاری از شرایط الزامی است.
لوله، اتصالات و شیرآلات: متریال مناسب لوله، شیر و اتصالات با آب ورودی و تناسب متریال با فشار کاری از ضروریات طراحی و ساخت واحد آب شیرین کن است. پیش بینی شیرهای مناسب با فرایند، با تعداد مشخص در مسیرهای ارتباطی نیز ضروری است. انتخاب نوع شیرهای ایزولاسیون، تنظیم دبی، فشار شکن و … از تخصص های مهندسین فرایند برای کارکرد بهینه شرایط عملیاتی است.
سیستم کنترل و ابزاردقیق: پیش بینی ابزاردقیق های مورد نیاز جهت پایش و کنترل فرایند به تعداد کافی در مسیرهای مختلف، واجب است. در صورت استفاده از PLC برای کنترل فرایند، تنظیم دقیق برنامه PLC مبتنی بر شرایط بهینه عملیاتی فرایند اسمز معکوس، با هدف پاسخگویی به نیازمندیهای مربوط به پایش و کنترل بهینه فرایند، ضروری است.
سیستم فلاشینگ اتوماتیک و CIP: پیش بینی تمامی تجهیزات و ملزومات مربوط به فلاشینگ اتوماتیک و شستشوی شیمیایی(CIP) برای آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه تصفیه آب صنعتی بسیار ضروری است. تجهیزات اختلاط، ابزار دقیق مورد نیاز برای کنترل دما و دبی جریانِ مواد شستشو دهنده ممبران در کنار نصب پمپ مخصوص شستشوی شیمیایی به طور مجزا، از جانب سازندگان ممبرانهای اسمز معکوس، اکیداً ضروری تشخیص داده شده است.
شستشوی شیمیایی(CIP) با هدف عاری سازی ممبرانها از هر گونه رسوبات آلی و معدنی و همچنین گرفتگی های بیولوژیکی انجام می شود. کاهش جریان عبوری و تقلیل راندمان حذف املاح جریان ورودی به طور طبیعی در ممبرانهای اسمز معکوس در طول کارکرد آنها رخ می دهد. آلاینده های موجود در آب ورودی نظیر رسوبات معدنی و یا بیولوژیکی با توجه به گذشت زمان باعث گرفتگی ممبران ها می شوند. شرکت مهندسی فران به اتکای کارشناسان متخصص در زمینه بهره برداری از واحدهای اسمز معکوس راه حل های مناسب برای گرفتگی های مختلف ممبرانها به صنایع ارائه می نماید.
با فرا رسیدن زمان شستشوی شیمیایی، ممبرانها مطابق با دستورالعمل سازنده باید شتستشو شوند. انتخاب محلول شیمیایی شستشو و نحوه انجام عملیات نیازمند تخصص، تجربه و آگاهی از شرایط کارکرد ممبران ها می باشد.
به طور معمول زمان شستشوی شیمیایی را با توجه به عوامل ذیل می توان تعیین نمود:
کاهش دبی جریان آب تولیدی (۱۰ تا ۱۵ درصد)
افزایش TDS جریان آب تولیدی (۱۰ تا ۱۵ درصد کاهش کیفیت)
افزایش افت فشار بین ورودی و خروجی ممبران ها
با توجه به ارسال کلیه اطلاعات مورد نیاز نظیر دبی، TDS و فشار جریان های مورد نیاز در پکیج های اسمز معکوس به سیستم کنترلی و ثبت این اطلاعات، اپراتور با توجه به فرا رسیدن هر یک از علائم بالا سیستم را وارد عمل شستشوی شیمیایی می کند. لازم به ذکر است که فواصل زمانی مورد نیاز CIP در سیستم اسمز معکوس وابسته به شرایط بهره برداری، دمای آب ورودی و همچنین ساعات کارکرد غشاها است. اما به طور كلي ميتوان فاصله زماني مناسب براي هر بار شستشو را ۳ تا ۱۲ ماه در نظر گرفت.
در صورت نياز به شستشوي ماهيانه اسمز معكوس بايستي سيستم پيش تصفيه مورد بازبینی قرار گرفته و ارتقاء يابد. اما اگر سيستم شما نياز به مدت زماني ما بين يك تا سه ماه جهت شستشو دارد، بايستي تمركز خود را بر روي ارتقاء عملكرد تجهيزات و سيستمهاي موجود قرار دهيد.
اين نكته قابل ذكر است كه شستشوي ممبران های واحدهای شیرین سازی آب بايستي در زماني كه گرفتگي به ميزان كم رخ داده است انجام پذیرد و در صورت به تعويق انداختن آن و شستشو در زمان گرفتگيهاي شديد، اختلال در نفوذ ماده شوینده به عمق رسوب و جداسازي آن بوجود ميآيد و اگر كاهش عملكرد ممبران در حدود ۳۰ تا ۵۰% مقدار نرمال باشد امكان بازگشت آن به شرايط اوليه وجود نخواهد داشت.
جهت کاهش گرفتگي و متعاقبا کاهش دفعات شستشوي ممبرانها بايستي اقداماتي نظير فلاشينگ ممبران توسط آب توليدي(Permeate) و خيساندن ممبرانها در آب Permeate درمدت زمان در سرويس نبودن سيستم به مدت كوتاه، لحاظ شود.
شستشوی شیمیایی ممبران
شستشوی شیمیایی ممبرانهای اسمز معکوس در آب شیرین کن های صنعتی مستلزم پیش بینی پیش نیازهای لازم در مرحله طراحی و ساخت آب شیرین کن است. درصورت عدم وجود تجهیزات مناسب، استفاده از بهترین محلول های شستشو دهنده نیز اثربخشی مطلوبی نخواهد داشت. تصویر زیر فرایند شستشوی شیمیایی را به سادگی نمایش می دهد. حداقل پیش نیازهای مورد نیاز عملیات CIP عبارتند از:
مخزن CIP:
مخزن CIP جهت نگهداری و سیرکولاسیون محلول شستشو در زمان عملیات شستشوی شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. حجم مخزن متناسب با حجم pressure vessel ها و لوله های ارتباطی جهت چرخش محلول شستشو انتخاب می شود. جنس مخزن نیز باید مقاوم در برابر محلولهای شیمیایی مختلف اسیدی و بازی انتخاب شود. در صورتی که محلول سازی در داخل مخزن انجام شود، استفاده از میکسر یا تجهیزات مورد نیاز برای اختلاط کامل در این مخزن ضروری است.
تجهیزات کنترل دما:
عملیات شستشوی شیمیایی با توجه به نوع گرفتگی با ماده شستشوی مناسب و در دما و دبی مشخص انجام می شود. کنترل دمای محلول شستشو در زمان سیرکولاسیون محلول در بازدهی عملیات شستشوی شیمیایی بسیار حایز اهمیت است. به طور معمول از هیتر الکتریکی برای گرمایش محلول در فصول سرد سال استفاده می شود. میزان گرمایش به وسیله کنترلر دما که متشکل از ترموستات و دماسنج الکتریکی است، کنترل شده و دمای محلول شستشو روی مقدار تعیین شده توسط دستورالعمل شستشو کنترل می شود.
پمپ سیرکولاسیون:
شستشوی شیمیایی ممبرانهای اسمز معکوس از طریق سیرکولاسیون محلول شستشو به مدت زمان معین انجام می شود. عملیات سیرکولاسیون ماده شستشو دهنده نیز توسط پمپ CIP انجام می شود. این پمپ با ظرفیت متناسب با تعداد ممبرانهای آب شیرین کن و با فشار پایین(کمتر از ۳ بار) برگزیده می شود. نوع و جنس پمپ نیز متناسب با محلولهای شیمیایی مورد استفاده در عملیات CIP انتخاب می شود.
تجهیزات کنترلی:
پایش مستمر شاخصهای هیدرولیکی، شیمیایی و فیزیکی محلول شستشوی شیمیایی از عوامل موثر در اثر بخشی عملیات CIP است. کنترل دبی محلول در حین سیرکولاسیون از طریق فلومتر و شیر تنظیم جریان انجام می شود. فشار جریان نیز از طریق گیج های فشار یا ترانسمیترهای فشار مورد پایش قرار می گیرد. به طور طبیعی در حین عملیات CIP این متغیرها تغییر می کند که تنظیم آنها مطابق دستور العمل حایز اهمیت است. تنظیم PH محلول شستشو دهنده نیز با توجه به مقادیر اندازه گیری شده توسط PH متر با استفاده از محلول سازی مستمر انجام می شود.
میکروفیلتر:
محلول شستشوی شیمیایی از مخزن CIP توسط پمپ به سمت ممبرانهای اسمز معکوس روانه شده و پس از عبور از ممبرانها به داخل مخزن باز می گردد. جریان برگشتی به مخزن حاوی آلودگیهای مختلف معدنی، آلی یا بیولوژیکی است که باید از رسیدن مجدد آنها به ممبرانها ممانعت کرد. بدین منظور در خروجی پمپ CIP از میکرو فیلتر برای جداسازی ذرات معلق نامحلول استفاده می شود.
خنثی سازی:
پس از اتمام عملیات شستشوی شیمیایی ممبرانها، خنثی سازی محلول شستشو جهت دفع به محیط زیست حایز اهمیت است. به طور معمول محلولهای اسیدی با استفاده از کاستیک و محلولهای بازی توسط اسید سولفوریک در شرایط کنترل شده خنثی می شود. پس از رسیدن PH محلول به ۷ محلول خنثی سازی شده آماده دفع خواهد بود.
محلولهای شستشوی شیمیایی ممبران
عوامل بسياري در انتخاب يك ماده شيميايي مناسب جهت شستشوي ممبرانها در تصفیه خانه های صنعتی دخیل می باشد. در قدم اول بايستي توصيه هاي تولید کنندگان ممبرانها در زمينه نحوه نگهداري و شستشوي ممبرانها مورد توجه و بررسي قرار گرفته و متناسب با آن محلول شستشوي مناسب تهيه و نحوه استفاده صحيح آن را به كار گرفت.
معمولاً محصولهاي شيميايي با PH هاي متفاوت جهت شستشوي ممبران به كار گرفته ميشود. بدين ترتيب كه ابتدا از محلول با PH پايين جهت حذف رسوبهاي معدني استفاده كرده و متعاقب آن از محلول با PH بالا جهت حذف مواد آلي و گرفتگی های بیولوژیکی استفاده ميشود. عدم تناسب مواد شيميايي و يا توالی نادرست استفاده از آنها ميتواند باعث نتيجه معكوس و افزايش ميزان گرفتگي در ممبرانها شود.
جدول زير مواد شيميايي به كار برده شده به طور معمول جهت شستشو ممبرانها را بر اساس نوع آلاينده يا رسوب طبقه بندي كرده است:
آلاينده (رسوب)
شستشوي ملايم
شستشوي شديد
رسوب كربنات كلسيم
۱
۴
رسوب سولفات كلسيم، باريم و استرونتیوم
۲
۴
اكسيد فلزات (Fe ,Mn, Cu, Zn)
۱
۵
ذرات كلوييدي معدني
۱
۴
رسوب سليس پليمر شده
—
۷
عوامل بيولوژيكي
۲
۳ يا ۶
رسوبهاي كلوييدي آلي و معدني
۲
۶
مشخصات محلولها:
محلول شماره ۱: محلول با PH پايين (تا ۴) شامل اسيد سيتريك با درصد وزنی مشخص مورد استفاده در حذف رسوبات معدني و اكسيدهاي فلزي، ذرات كلوييدي با پايه معدني.
محلول شماره ۲: محلول با PH بالا (تا ۱۰) شامل سديم تريپوفسفات و Na-EDTA با درصد اختلاط مشخص جهت حذف رسوب سولفات كلسيم، و مقدار كم تا متوسط از رسوبات آلي با منشأ طبيعي.
محلول شماره ۳: محلول با PH بالا (تا ۱۰) شامل سديم تريپوفسفات و Na-DDBS با درصد اختلاط مشخص مورد استفاده جهت حذف مقادير بالاي رسوبهاي آلي با منشأ طبيعي.
محلول شماره ۴: محلول با PH پايين (تا ۲٫۵) شامل HCL با درصد وزنی مشخص جهت حذف رسوبات معدني، اكسيدهاي فلزي و رسوبات كلوييدي با پايه معدني. اين محلول باید قوي تر از محلول شماره ۱ باشد.
محلول شماره ۵: محلول با PH بالا (تا۱۱٫۵ ) شامل درصد وزنی مشخص سديم هايدروسولفيت جهت حذف اكسيدهاي فلزي و هيدرواكسيدها و كاهش رسوبات سولفات كلسيم، باريم و استرونتيوم.
محلول شماره ۶: محلول با PH بالا ( تا ۱۱٫۵) شامل هيدروكسيد سديم و SDS با درصد اختلاط مشخص جهت حذف رسوبهاي آلي با منشأ طبيعي، ذرات كلوييدي آلي و معدني و توده هاي بيولوژيكي ( نظير قارچ، لجن، بیوفیلم …)
محلول شماره ۷: محلول با PH بالا (تا ۱۱٫۵) شامل هيدروكسيد سديم با درصد وزنی مشخص جهت حذف رسوب سليس پليمري.
انتخاب محلول مناسب عملیات شستشوی شیمیایی گام اول و شرط لازم برای اجرای یک عملیات موثر CIP است. ولی انتخاب روش صحیح اجرا شرط کافی و مکمل می باشد. رویه و شرايط عملياتي شستشوی شیمیایی نظير دما، فشار، ميزان غلظت محلول شيميايي و زمان مورد استفاده در شستشو و طريقه مصرف بايستي براساس رویه ارائه شده توسط سازنده ممبران و شرایط بهره برداری تنظیم شود.
بازدهی عملیات CIP بر احیای شاخصهای عملکردی ممبران
احیای ممبرانهای دچار گرفتگی یا فولینگ، تنها از طریق شستشوی شیمیایی ممبران(CIP) متناسب با نوع گرفتگی و با استفاده از محلول شیمیایی مناسب میسر است. بازدهی عملیات CIP وابستگی بالایی با محلول شستشو، فرایند مورد استفاده و نوع گرفتگی غشاهای اسمز معکوس دارد.
آب شیرین کن های صنعتی در مرحله بهره برداری، همواره با مشکل گرفتگی(Fouling) ممبرانها همراه هستند. گرفتکی یا فولینگ از رویدادهای اجتناب ناپذیر ممبرانهای اسمز معکوس در طول عمر بهره برداری است. به طور معمول غشاهای اسمز معکوس پس از استفاده در یک دوره زمانی وابسته به شرایط بهره برداری و آنالیز آب ورودی دچار فولینگ می شوند که بر کارایی ممبران ها تأثیر گذار بوده و موجب کاهش جریان تولیدی، افزایش اختلاف فشار میان جریان ورودی و شورابه و افزایش TDS آب شیرین تولیدی ممبران ها می شود. با توجه به تنوع مواد محلول و نامحلول موجود در آب شور ورودی و شرایط بهره برداری واحد آب شیرین کن یا دستگاه تصفیه آب صنعتی، طیف وسیعی از گرفتگی یا فولینگ در ممبران محتمل است که به گروه های ذیل تقسیم می شود:
مواد بیولوژیکی
ترکیبات آلی
رسوبات سیلیسی
رسوب گرفتگی کربنات کلسیم
رسوب گرفتگی سولفات کلسیم
ترکیب رسوب گذاری کربنات کلسیم و سیلیس
گل و لای
ترکیبات فلزی
ترکیب مواد معدنی و آلی
اکسید های هالوژن
علایم آسیب یا گرفتگی ممبران
شناسایی دقیق نوع گرفتگی، شاه کلید موفقیت عملیات CIP و احیای ممبرانها است. بررسی سابقه عملیاتی دستگاه آب شیرین کن صنعتی نظیر دبی، فشار، دما و TDS در جریانهای ورودی(Feed)، آب شیرین(Permeate) و شورابه(Concentrate) برای شناسایی نوع فولینگ ضروری است. از اینرو ثبت و بایگانی اطلاعات عملیاتی واحد آب شیرین کن بسیار حایز اهمیت است.
یکی از نشانه ها و شاخصهای معمول برای شناسایی و تشخیص گرفتگی در مرحله اول اسمز معکوس افزایش افت فشار میان فشار آب شیرین تولیدی(Permeate) و جریان شورابه(Concentrate) است. افت فشار اگرچه نشانه مشترک میان تمامی انواع فولینگ در غشاهای اسمز معکوس است ولی میزان افت فشار در فولینگ های مختلف ممبران متفاوت است. اغلب گرفتگی های ممبرانها از طریق رسوبات معدنی(مانند گرفتگی فلزی یا گل و لای) یا تجمع و انباشت مواد بیولوژیک(مانند گرفتگی آلی) منجر به افزایش اختلاف فشار سیستم می شوند. اگرچه کلیه گرفتگی ها موجب افزایش افت فشار و زوال ممبرانها می شوند اما کاهش جریان نیز از آثار تبعی دیگر گرفتگی ممبرانهای اسمز معکوس است. گرفتگی های آلی و ترکیب آلی/ معدنی کمترین کاهش جریان را به میزان ۷۵% جریان معمول نشان می دهند. بر خلاف آن گرفتگی ممبران ها با ترکیبات فلزی تا ۴۰% سبب کاهش جریان عبوری از ممبرانها می شود.
احیای ممبران و بازدهی عملیات CIP
احیای ممبران و بازدهی عملیات CIP وابسته به نوع و میزان گرفتگی و کیفیت عملیات شستشو است. فولینگ ممبرانها زمانی برگشت پذیر خواهد بود که منجر به آسیب فیزیکی به ممبران نشود. انواع آسیبهای فیزیکی به ممبران از قبیل تلسکوپی شدن، فشردگی، خراشیدگی و جابجایی Spacer با انجام عملیات CIP بازگشت پذیر نخواهد بود. اگرچه دلیل آسیبهای فیزیکی به ممبران محدود به منشأ فولینگ ممبران نمی شود ولی آسیبهای فیزیکی ناشی از فولینگ نیز توسط CIP درمان نمی شوند.
به طور معمول گرفتگی های مربوط به کلسیم سولفات، کلسیم کربنات و سیلیس کمترین پاسخ را به شستشوی شیمیایی پس از فولینگ را می دهند. افزایش غلظت این ترکیبات معدنی در جریان عبوری از ممبران به مقادیر بیش از حد اشباع خصوصاً در ممبرانهای انتهایی، منجر به تشکیل کریستالهای برنده و تیز روی سطوح ممبران می شود. جابجایی اندک این کریستالها در زمانهای روش یا خاموش شدن ممبران منجر به خراشیدگی سطح ممبران و آسیب غیر قابل بازگشت به غشا می شود. با توجه به اینکه فولینگهای ناشی از کلسیم سولفات، کلسیم کربنات و سیلیس در بسیاری از مواقع پیامد آسیب فیزیکی ممبران ناشی از خراشیدگی را به دنبال دارد، بازدهی عملیات CIP در این نوع فولینگ ها بسیار پایین است.
موفقیت احیا پذیری ممبرانها در مرحله اول اسمز معکوس وابسته به میزان کاهش جریان مشاهده شده قبل از شستشوی شیمیایی است. ممبران های دارای گرفتگی آلی و ترکیب آلی/معدنی، پاسخ خوبی به CIP می دهند و جریان عبوری از آنها به جریان استاندارد یا کمی بیشتر از جریان استاندارد ممبران باز می گردد. درحالی که ممبران های دارای گرفتگی فلزی با کاهش جریان شدید، حداکثر تا ۹۰% جریان معمول احیا می شود. ممبران های دارای گرفتگی فلزی بیشترین مقدار تراکم (اسیب ممبران در مواد نگهدارنده ممبران) در بین ممبران ها را دارا هستند. با افزایش فشار ممبران ها به مقادیر بالاتر از استاندارهای شرکت سازنده، ممبران ها دچار تراکم و آسیب فیزیکی می شوند. تآخیر عملیات CIP در این نوع گرفتگی به دلیل افزایش فشار ورودی منجر به آسیب دیدگی فیزیکی بیشتر ممبران و افزایش احتمال بازگشت ناپذیری پس از شستشوی شیمیایی می شود.
اگرچه ممبران های دارای گرفتگی آلی و ترکیب آلی/ معدنی پاسخ خوبی به عملیات CIP نشان می دهند، اما تأخیر در عملیاتCIP در صورت بروز این نوع گرفتگی، منجر به اسیب فیزیکی ممبرانها، نظیر تلسکوپی شدن، جابجایی Spacer، ترک در محفظه و ایجاد چروک در داخل المان ها می شود. در صورت آسیب فیزیکی به ممبرانها، بازدهی عملیات شستشوی شیمیایی متناسب با مقدار آسیب وارد شده کاهش پیدا می کند.
شرکت مهندسی فران با بهره گیری از کارشناسان زبده و متخصص اسمز معکوس آماده ارائه مشاوره در زمینه طراحی، ساخت، بهره برداری و احیای ممبران های آسیب دیده آب شیرین کن های صنعتی می باشد.
امروزه ترکیب آب شیرین کن های حرارتی و مکانیکی خصوصا در سیستم های تولید همزمان توان و حرارت بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
آب شیرین کن ترکیبی MSF RO
این سیستم از ترکیب آب شیرین کنRO با MSF ساخته شده است. این ترکیب باعث می شود که آب شیرین کنRO با TDS نسبی بیشتری کار می کند لذا تعویض ممبران آن دیرتر اتفاق می افتد. چنانچه از این طریق عمر مفید ممبران از 3 به 5 سال افزایش پیدا کند هزینه تعویض ممبران حدود 40 % کاهش می یابد. ویژگی اصلی این آب شیرین کن ها انعطاف پذیری در عملکرد، مصرف انرژی مخصوص کمتر، هزینه احداث کمتر و کوپلینگ بهتر با نیروگاه هاي حرارتی جهت تولید همزمان توان و آب شیرین می باشد.
آب شور در ابتدای ورود به سیستم به دو قسمت تقسیم می شود. سهمی وارد RO و مابقی وارد MSF می شود. محصول به دست آمده از MSF دارای خلوص بیشتری است. این دو محصول طوری با هم ترکیب می شوند که آب شیرین نهایی دارای TDS کمتر از 500 باشد.( استاندارد سازمان جهانی سلامت W.H.O)
آب شیرین کن ترکیبی NF-MSF
یک روش مناسب دیگر برای پیش تصفیه آب دریا استفاده از نانو فیلترها (NF) است. مزایای این روش کاهش و خارج کردن سختی هاي یونی Mg2+،Ca2+ از آب تغذیه است که رسوب زدگی در سطوح انتقال حرارت آب شیرین کن را کاهش می دهد. این موضوع باعث می شود که ماکزیمم دمای آب شور در آب شیرین کن های حرارتی و به تبع آن نسبت عملکرد افزایش یابد.
آب دریا پس از تصفیه وارد NF می شود. در آنجا پس از دفع بسیاری از سختی ها یونی وارد آب شیرین کن حرارتی MSF می گردد.
نتایج نشان می دهد که با این روش می توان ماکزیمم دمای آب شور را به 130 درجه افزایش داد و زمان مورد نیاز جهت رسوب زدایی از سطوح انتقال حرارت آب شیرین کن به 1200 ساعت افزایش می یابد.
آب شیرین کن ترکیبی NF-RO-MSF
آب دریا پس از تصفیه وارد NF می شود. در آنجا پس از دفع بسیاری از سختی های یونی وارد آب شیرین کن مکانیکی RO می شود. آب شور غلیظ شده (پساب خروجی) از RO وارد آب شیرین کن حرارتی MSF می شود و در نهایت محصول خروجی از RO و MSF باهم ترکیب شده و آب شیرین با TDS مورد نظر حاصل می گردد.
معرفی چند معیار برای عملکرد آب شیرین کن
جهت پی بردن به مقدار آب شیرین تولیدی و پارامترهای انتخابی چند معیار معرفی می گردد و سپس عملکرد آب شیرین کن ها با یکدیگر توسط این معیارها مقایسه می شود.
1) نسبت عملکرد (PR)
نسبت آب شیرین کن تولیدشده به مقدار بخار مصرفی را نسبت عملکرد آب شیرین کن حرارتی می گویند.
PR=mw/mm
2) سطح انتقال حرارت مخصوص (SA)
سطح حرارتی مورد نیاز آب شیرین کن حرارتی برای تولید 1کیلوگرم آب شیرین را سطح انتقال حرارت مخصوص می گویند. α=A/mD
کل سطح حرارتی موردنیاز که از مجموع سطح موثر و سطح کندانسور حاصل می شود. =A
3) انرژی مصرفی مخصوص
مقدار انرژی مصرفی جهت تولید یک کیلوگرم آب شیرین را انرژی مصرفی مخصوص می نامند.
بر اساس اطلاعاتی که از آژانس انرژی اتمی در سال 2006 منتشر نمود میزان حرارت و برق مصرفی مخصوص برای سه آب شیرین کن
مقایسه برق مصرفی آب شیرین کن ها
مقایسه برق مصرفی آب شیرین کن ها
همانطور که مشاهده می شود آب شیرین کن مکانیکی RO دارای مصرف انرژی الکتریکی بیشتری به ازا تولید یک مقدار مشخص آب شیرین می باشد.
بر اساس آمار ارائه شده توسط اداره اطلاعات عمومی آب در سال 2009 میلادی مشاهده می گردد سهم تولید آب شیرین کن هاي MSF نسبت به MED بیشتر است.
سهم انواع آب شیرین کن ها در تولید آب شیرین جهان بر اساس آمار منتشر شده توسط اتحادیه بین المللی آب شیرین کنها در سال 2006 میلادی در نمودار اول نشان داده شده است
کشور عربستان به عنوان یکی از کشورهای کم آب در منطقه خاورمیانه، بخش بزرگی از آب شیرین خود را از آب شیرین کن های بزرگ آب دریا تأمین می کند. بررسی تجربه عربستان در شیرین سازی آب دریا در احجام بزرگ برای کشورهایی که از کم آبی رنج میبرند، بسیار ارزشمند است.
آب شیرین کن بزرگ رأس الخیر
فرایند شیرین سازی آب در این پروژه به صورت ترکیبی از فناوری های تبخیر کننده فلاش چند مرحله (MSF) و اسمز معکوس (RO) است. این آب شیرین کن بزرگ در شهرک صنعتی راس الخیر و در ۷۵ کیلومتری شمال غربی جوبیل عربستان واقع شده است. ساخت این کارخانه در اوایل سال ۲۰۱۱ آغاز شد و در آوریل سال ۲۰۱۴ به بهره برداری رسید. در واقع می توان گفت این کارخانه بزرگ ترین سیستم آب شیرین کن در جهان، و برای تامین آب مورد نیاز ۳٫۵ میلیون نفر از مردم شهر ریاض مورد استفاده قرار می گیرد. ظرفیت این واحد نمک زدایی عظیم نزدیک به یک میلیون مترمکعب بر روز آب شیرین و هزینه ساخت این مجموعه اعم از واحدهای آب شیرین کن، نیروگاه سیکل ترکیبی و نیروگاه گازی در حدود ۷٫۲ میلیارد دلار بوده است. پیمانکار طرح و ساخت جهت احداث این پروژه شرکت Doosan با همکاری شرکت Archirodon بوده است. شرکت Poyry نیز به عنوان مشاور در این پروژه مشارکت داشته است.
مجموعه نیروگاهی و آب شیرین کن های راس الخیر از ۸ واحد MSF و ۱۷ واحد اسمز معکوس تشکیل شده است. بخش عمده ظرفیت شیرین سازی آب دریا در این مجموعه توسط واحدهای نمک زدایی حرارتی اشغال شده است که انرژی مورد نیاز آن از نیروگاه سیکل ترکیبی و گازی به ظرفیت تقریبی ۳۰۰۰ مگاوات تأمین می شود. این پروژه از بخش های مختلف، شامل واحد RO، ساختمان تابلوهای فرمان، واحد تصفیه آب فاضلاب، واحد تزریق مواد شیمیایی و همچنین شامل نصب واحد های تزریق هوا و فیلتراسیون است.
گرمای تلف شده(waste heat) در نیروگاه سیکل ترکیبی و نیروگاه گازی، انرژی مورد نیاز برای تبخیر آب دریا را در واحدهای MSF تأمین می کند. آب دریا طی مراحل مختلف با انرژی حرارتی و درفشار پایین به بخار تبدیل می شود. با کاهش فشار، دمای جوش آب شور پایین آمده و در مخازن MSF به بخار تبدیل می شود. آب باقیمانده با طی مراحل مشابهی تغییر فاز می دهد. به صورتیکه که در هر مرحله فشار یک روند کاهشی را طی می کند. در ادامه با کندانس بخارات به واسطه لوله های مبدل حرارت که از هر مرحله عبور کرده است آب شیرین ایجاد می شود.
فرایند RO به کار رفته در این سیستم شامل استفاده از یک عامل فشار خارجی که به وسیله پمپ های فشار قوی تامین می شود؛ و برای غلبه بر فشار اسمزی جهت روانه سازی آب دریا از غشاء های فرایند RO برای حذف سدیم و کلر مورد استفاده قرار می گیرد؛ همچنین واحد پیش تصفیه به کار رفته در این فرایند به بخش های انعقاد، لخته سازی، ته نشینی، اولترافیلتراسیون و میکرو فیلتراسیون تقسیم بندی می شوند.
آب شیرین کن بزرگ شعیبا
یکی دیگر از واحد های بزرگ شیرین سازی آب که در کشور عربستان واقع شده، شعیبا (Shuaiba) نام دارد که این واحد در جایگاه دوم از بزرگ ترین سیستم های آب شیرین کن کشور عربستان، با ظرفیت ۸۸۰,۰۰۰ متر مکعب بر روز قرار دارد؛ همچنین این واحد در ۹۰ کیلومتری جنوب شهر تاریخی جده واقع شده است. شرکت ها و پیمانکاران حاضر در احداث این پروژه شامل شرکت زیمنس آلمان (Siemens) برای بخش نیروگاه و شرکت دوسان (Doosan) برای بخش آب شیرین کن حرارتی، که توسط ACWA برای ارایه مهندسی پروژه، تهیه و ساخت کارخانه انتخاب شده اند. با راه اندازی فاز سوم و چهارم شعیبا، این آب شرین کن به بزرگترین آب شیرین کن دنیا در سالهای آینده تبدیل خواهد شد. پروژه فاز چهارم این آب شیرین کن با فرایند اسمز معکوس به ظرفیت ۴۰۰،۰۰۰ مترمکعب در روز در سال ۲۰۱۸ شروع شده است. فاز سوم شعیبا نیز با ظرفیت ۲۵۰،۰۰۰ مترمکعب در روز طراحی شده است.
فاز دوم واحد شیرین سازی آب شعیبا توسط شرکت دوسان در تاریخ ۱۷ مارس ۲۰۰۳ به پایان رسید همچنین این واحد شامل تامین مخازن ذخیره سازی، ایستگاه پمپاژ و خطوط لوله برای اتنقال آب می باشد. تولید اولیه در فاز اول این واحد در حدود ۲۴٫۶ میلیون متر مکعب در سال، و میزان تولید با احداث فاز-۲ تا ۱۵۰ میلیون مترمکعب افزایش پیدا کرد. همچنین هزینه اتمام این پروژه یک میلیارد دلار تخمین زده شد. به عنوان بخشی از توسعه کلی در واحد شعیبا یک نیروگاه نفتی مجهز به توربین ها، ژنراتور بازیابی گرمای بخار و تجهیزات تولید برق جانبی، در مجاورت واحد آب شیرین کن ساخته شده است. این نیروگاه به عنوان آماده سازی تاسیسات فرایند شیرین سازی آب، با گرم کردن آب دریا و فراهم سازی شرایط لازم در فرایند تقطیر به صورت یک عملیات یکپارچه عمل می کند.
واحد آب شیرین کن شعیبا نیز از فرایند تبخیر کننده فلاش چند مرحله (MSF) برای شیرین سازی آب دریا استفاده می کند که نشان دهنده علاقمندی در استفاده از این فناوری در کشور عربستان با منابع انرژی حرارتی ارزان است. همچنین استفاده از این فرایند دارای علل مختلفی از جمله صرفه جویی در هزینه واحد ها که در سال های اخیر، برای تاسیسات سیستم های بزرگ آب شیرین کن از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. بهره وری از فرایند MSF در طی سال ها با داشتن هزینه نگهداری نسبتا پایین، عاملی است، که در سیستم های مختلف آب شیرین کن از آن استفاده می کنند. ولی با پیشرفتهای اخیر در زمینه فناوری تولید غشاهای اسمز معکوس، امروز فرایند اسمز معکوس از منظر اقتصادی از فرایندهای حرارتی مقرون به صرفه تر است.
آب شیرین کن ربیغ
سومین آب شیرین کن صنعتی بزرگ در کشور عربستان فاز سوم ربیغ می باشد که در سمت غرب این کشور در شهر باستانی ربیغ واقع شده است. احداث این پروژه توسط شرکت ACWA با ارایه کمترین هزینه پیشنهادی جهت توسعه و ساخت واحد آب شیرین کن با همکاری شرکت SBCC انجام شده است؛ در فاز سوم این پروژه از فناوری اسمز معکوس به ظرفیت ۶۰۰،۰۰۰ متر مکعب بر روز استفاده می شود که طراحی و مهندسی دقیق در این قسمت اطمینان کامل را جهت دستیابی به بیشترین راندمان را در مقایسه با نمونه های مشابه جهانی تضمین می کند؛ آب تصفیه شده در این واحد جهت تامین آب مصرفی به شهرهای مکه و جده انتقال پیدا می کند و به سبب اطمینان از شرایط پایدار در مقدار ظرفیت آب تولیدی از واحد مذکور، جهت تامین آب مصرفی روستاها و شهرها به خصوص در ماه رمضان و حج های سالیانه که میزان تقاضای آب افزایش پیدا می کند این واحد تضمین کننده تامین ظرفیت لازم آب مصرفی می باشد.
آب شیرین کن ینبع
واحد آب شیرین کن ینبع یکی از بزرگ ترین واحد های شیرین سازی آب در جهان و چهارمین آب شیرین کن بزرگ در کشور عربستان می باشد؛ و دارای ظرفیت کل ۵۵۰،۰۰۰ مترمکعب در روز با بهره گیری از فرایند MSF و در ۳۵۰ کیلومتری شمال شهر جده، شهر صنعتی ینبع احداث شده است. میزان انرژی مصرفی در این واحد در حدود ۴٫۵ کیلووات ساعت به ازای هر متر مکعب و هزینه احداث این واحد ۱٫۱ میلیارد دلار بوده است.
برداشت آب جهت تصفیه در این واحد از آب دریای سرخ صورت می گیرد که در ابتدای فرایند نیازمند به به یک واحد پیش تصفیه شامل کلرزنی جهت جلوگیری از رشد گونه های دریایی و کاهش ظرفیت آب تولیدی از هر مرحله، قبل از ورود به اولین واحد ۶ مرحله ای فرایند MSF با ظرفیت ۹۴۳۶۰ مترمکعب بر روز در نظر گرفت؛ در واحد تصفیه ثانویه آب خروجی از واحد MSF با CO2 و سنگ آهک حل شده، و قبل از ذخیره آب آشامیدنی برای ارسال آن بازیابی می گردد.
