۱. دلایل نیاز به آب‌شیرین‌کن در ایران
•کمبود منابع آب شیرین داخلی به‌ویژه در استان‌های جنوبی (هرمزگان، بوشهر، سیستان و بلوچستان).
•افزایش جمعیت و نیاز به توسعه شهری و صنعتی.
•کاهش بارندگی و افزایش خشکسالی.
•آلودگی منابع سطحی و زیرزمینی.
۲. مناطق اصلی احداث آب‌شیرین‌کن‌ها
•سواحل جنوبی کشور (خلیج فارس و دریای عمان): مناسب‌ترین محل‌ها برای برداشت آب شور و شیرین‌سازی.
•استان هرمزگان (بندرعباس، قشم)
•استان بوشهر
•استان سیستان و بلوچستان (چابهار، کنارک)
•طرح‌های انتقال آب شیرین‌شده به استان‌های مرکزی و کویری:
•انتقال آب از خلیج فارس به استان‌های یزد، کرمان، اصفهان، خراسان جنوبی و…
۳. ظرفیت‌های فعلی و آتی
•بر اساس آمار وزارت نیرو، ایران در حال حاضر بیش از ۷۰ واحد آب‌شیرین‌کن فعال دارد.
•ظرفیت فعلی آب‌شیرین‌کن‌ها حدود ۴۰۰ هزار متر مکعب در روز است، که این عدد در طرح‌های در حال احداث به بیش از ۱.۵ میلیون متر مکعب در روز خواهد رسید.
•پروژه‌های مهمی با همکاری شرکت‌های داخلی و خارجی در حال انجام است (مانند مپنا، قرارگاه خاتم‌الانبیا، شرکت‌های چینی و اسپانیایی).
۴. روش‌های مورد استفاده در شیرین‌سازی آب
•اسمز معکوس (RO): رایج‌ترین روش در ایران، به دلیل کارایی بالا و مصرف انرژی پایین‌تر.
•تقطیر حرارتی (MED و MSF): بیشتر در واحدهای بزرگ یا صنعتی استفاده می‌شود.
۵. چالش‌ها و ملاحظات
چالش توضیح
مصرف بالای انرژی هزینه‌بر بودن فرایند شیرین‌سازی به‌ویژه در مناطق دورافتاده
مسائل زیست‌محیطی دفع پساب شور (Brine) به دریا و تأثیرات بر اکوسیستم دریایی
هزینه‌های بالا سرمایه‌گذاری اولیه بالا و هزینه نگهداری زیاد
نیاز به فناوری پیشرفته وابستگی به واردات تجهیزات و قطعات حساس
۶. سیاست‌های حمایتی دولت
•افزایش سرمایه‌گذاری بخش خصوصی با ارائه مشوق‌هایی مانند تضمین خرید آب.
•تخصیص یارانه انرژی به پروژه‌های آب‌شیرین‌کنی.
•توسعه شرکت‌های دانش‌بنیان در زمینه تجهیزات و فیلترهای اسمز معکوس.
•اجرای طرح‌های BOT و BOO برای تسهیل مشارکت سرمایه‌گذاران.
۷. چشم‌انداز آینده
•گسترش تصفیه‌خانه‌های آب‌شور به‌عنوان راه‌حل پایدار برای تأمین آب صنایع و شهرها.
•توسعه زیرساخت انتقال آب شیرین‌شده به مناطق خشک داخلی.
•رشد صادرات خدمات فنی و مهندسی در زمینه آب‌شیرین‌کن‌ها از سوی شرکت‌های ایرانی.
برای ساخت و اجرای یک سیستم آب‌شیرین‌کن (نمک‌زدایی)، روش‌های متعددی وجود دارد که انتخاب آن‌ها به منابع آبی (دریا، چاه شور، آب‌های لب‌شور)، مقیاس پروژه (خانگی، صنعتی، شهری)، هزینه و فناوری در دسترس بستگی دارد. در زیر روش‌های اجرایی رایج به‌همراه مراحل کلیدی توضیح داده شده‌اند:
۱. روش اسمز معکوس (RO) - رایج‌ترین و اقتصادی‌ترین روش)
مراحل اجرایی:
پیش‌تصفیه:
فیلتراسیون اولیه (شن‌گیر، کربن فعال) برای حذف ذرات جامد، گل‌ولای و کلر.
تزریق آنتی‌اسکالانت (جلوگیری از رسوب املاح روی ممبران).
پمپاژ فشار بالا:
استفاده از پمپ‌های فشار قوی (تا ۷۰ بار) برای عبور آب از ممبران‌های نیمه‌تراوا.
فرآیند اسمز معکوس:
عبور آب از ممبران‌های پلی‌آمیدی که تنها به مولکول‌های آب اجازه عبور می‌دهند.
تولید دو جریان: آب شیرین (Permeate) و آب شور غلیظ (Brine).
پس‌تصفیه:
تنظیم pH (با افزودن آهک یا کربنات سدیم).
ضدعفونی نهایی (اشعه UV یا کلرزنی).
مدیریت پساب (Brine):
تخلیه کنترل‌شده به دریا یا بازیابی املاح (مانند نمک).
کاربردها:
سیستم‌های خانگی، صنایع غذایی، نیروگاه‌ها، تأمین آب شرب شهرها.
۲. روش تقطیر حرارتی (Thermal Distillation)
انواع متداول:
تقطیر چندمرحله‌ای (MSF)
تقطیر با فشار بخار (MED)
مراحل اجرایی:
گرمایش آب:
استفاده از دیگ‌های بخار یا انرژی گرمایی تلف‌شده (مثلاً از نیروگاه‌ها).
تبخیر و میعان:
آب شور تبخیر شده و بخار حاصل در لوله‌ها تقطیر می‌شود تا آب خالص تولید شود.
جمع‌آوری آب شیرین:
آب تقطیرشده در مخازن ذخیره می‌گردد.
دفع پساب غلیظ:
مدیریت شورابه باقیمانده.
کاربردها:
مناطق با انرژی ارزان (خاورمیانه)، پروژه‌های بزرگ مقیاس.
۳. الکترودیالیز (ED) و الکترودیالیز معکوس (EDR)
مراحل اجرایی:
عبور آب از سلول‌های غشایی:
استفاده از غشاهای تبادل یونی و جریان برق مستقیم.
جدا کردن یون‌ها:
یون‌های مثبت و منفی به سمت الکترودهای مخالف حرکت می‌کنند.
تولید آب شیرین:
آب با یون‌های کمتر در محفظه‌های میانی جمع‌آوری می‌شود.
کاربردها:
آب‌های لب‌شور (کم‌شورتر از آب دریا)، صنایع دارویی.
۴. تقطیر غشایی (MD)
مراحل اجرایی:
تماس آب شور با غشای نیمه‌تراوا:
یک طرف غشا آب شور گرم و طرف دیگر آب سرد جریان دارد.
تبخیر انتخابی:
بخار آب از منافذ غشا عبور کرده و پس از میعان به آب شیرین تبدیل می‌شود.
مزیت:
نیاز به فشار پایین و دمای کمتر نسبت به RO.
۵. روش‌های نوین و ترکیبی
ترکیب RO + انرژی تجدیدپذیر:
استفاده از پنل‌های خورشیدی یا توربین‌های بادی برای تأمین برق سیستم‌های RO (مناسب برای مناطق دورافتاده).
فناوری نانو:
توسعه غشاهای نانویی با بازدهی بالاتر و مصرف انرژی کمتر.
عوامل کلیدی در اجرای پروژه:
۱. آنالیز آب منبع:
آزمایش TDS (کل جامدات محلول)، pH، سختی و آلاینده‌های خاص.
محاسبات ظرفیت:
تعیین دبی مورد نیاز بر اساس مصرف.
انتخاب فناوری:
آب دریا (RO یا تقطیر) vs. آب لب‌شور (RO یا ED).
مدیریت پساب (Brine):
جلوگیری از آسیب به محیط‌زیست (تزریق به چاه‌های عمیق، استخرهای تبخیر).
هزینه‌ها:
سرمایه‌گذاری اولیه (CAPEX) و هزینه‌های عملیاتی (OPEX) شامل انرژی، مواد شیمیایی و نگهداری.
جمع‌بندی:
برای مقیاس کوچک (خانگی): سیستم‌های RO پیش‌ساخته بهترین گزینه هستند.
برای آب‌های لب‌شور: ED/EDR یا RO کم‌فشار مناسب‌ترند.
برای آب دریا در مقیاس بزرگ: RO (با پیشرفت‌های اخیر) یا تقطیر (در صورت دسترسی به انرژی ارزان).
پیشنهاد: برای پروژه‌های صنعتی، مشاوره با شرکت‌های متخصص در حوزه نمک‌زدایی و انجام مطالعات امکان‌سنجی دقیق ضروری است. منابعی مانند سازمان آب و برق خاورمیانه (MEDRC) یا انجمن بین‌المللی نمک‌زدایی
