بررسی بهینه‌ترین روش برای تخلیه پساب شور: مطالعه موردی یک کارخانه‌ آب‌شیرین‌کن در عسلویه

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 دانشگاه امیرکبیر

2 دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن عسلویه یکی از منبع‌های مهم تامین آب شرب این منطقه‌هاست. یکی از این کارخانه‌ها در این پژوهش بررسی شده است. پساب یا شورابه این کارخانه به صورت سطحی در ساحل خلیج فارس تخلیه می‌شود و باعث افزایش ۱۶ درصدی غلظت نمک سیال محیط در فاصله ۲۰۰ متری از محل تخلیه می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از مدل‌های CORMIX و VISJET به بررسی پیش‌فرض‌های مختلف تخلیه پساب این کارخانه، به منظور دستیابی به بهینه‌ترین روش تخلیه از لحاظ میزان رقیق‌سازی و قانون‌های زیست‌محیطی پرداخته می‌شود. برخورد جت خروجی از تخلیه‌کننده‌های مایل مستغرق به سطح آب باعث کاهش میزان رقیق‌سازی می‌شود و به همین دلیل استفاده از این نوع تخلیه‌کننده‌ها در عمق‌های کم دریا مناسب نیست. در صورت استفاده از تخلیه‌کننده مستغرق تک‌مجرایی با زاویه 0، 30 و 60 درجه (به‌ترتیب در عمق‌های 1، 5 و 9 متر)، غلظت نمک سیال محیط در فاصله ۲۰۰ متری از محل تخلیه به‌ترتیب 4/9، 2/2 و 5/1 درصد افزایش خواهد یافت. افزایش خروجی‌ها و استفاده از تخلیه‌کننده چند‌مجرایی باعث کاهش ارتفاع صعود بیشینه (ماکزیمم) جت، فاصله افقی نقطه برخورد پساب به زمین از تخلیه‌کننده و سرعت خروجی پساب می‌شود. در صورت استفاده از تخلیه‌کننده چندمجرایی مایل بازاویه تخلیه 60 درجه و با شمار ۱۰ خروجی در عمق 8/3 متری برای تخلیه پساب این کارخانه آب‌شیرین‌کن عسلویه، غلظت نمک سیال محیط در فاصله ۲۰۰ متری از محل تخلیه تنها به میزان 8/0 درصد افزایش می‌یابد و این گزینه از لحاظ زیست‌محیطی بهترین گزینه برای تخلیه پساب این واحد صنعتی است.

کلیدواژه‌ها


Abessi, O. and Roberts, P.J. (2014). Multiport diffusers for dense discharges. Journal of Hydraulic Engineering, 140(8), 04014032.
Abessi, O. and Roberts, P.J. (2015). Dense jet discharges in shallow water. Journal of Hydraulic Engineering, 142(1), 04015033.
Abessi, O. and Roberts, P.J. (2017). Multiport diffusers for dense discharge in flowing ambient water. Journal of Hydraulic Engineering, 143(6), 04017003.
Alameddine, I. and El-Fadel, M. (2007). Brine discharge from desalination plants: a modeling approach to an optimized outfall design. Desalination, 214(1-3), 241-260.
Cheung, S.K.B., Leung, D.Y.L., Wang, W., Lee, J.H.W. and Cheung, V. (2000). VISJET-a computer ocean outfall modelling system. In Proceedings Computer Graphics International 2000, pp. 75-80. IEEE.
Bene Del, J.V., Jirka, G. and Largier, J. (1994). Ocean brine disposal. Desalination, 97(1-3), 365-372.
Jiang, B., Law, A.W.K., and Lee, J.H.W. (2013). Mixing of 30 and 45 inclined dense jets in shallow coastal waters. Journal of Hydraulic Engineering, 140(3), 241-253.
Jirka, G.H., Doneker, R.L., and Hinton, S.W. (1996). User's manual for CORMIX: A hydrodynamic mixing zone model and decision support system for pollutant discharges into surface waters. US Environmental Protection Agency, Office of Science and Technology.
Kikkert , G.A., Davidson, M.J. and Nokes, R.I. (2007). Inclined negatively buoyant discharges. Journal of Hydraulic Engineering, 133(5), 545-554.
Loya-Fernández, Á., Ferrero-Vicente, L.M., Marco-Méndez, C., Martínez-García, E., Zubcoff, J., and Sánchez-Lizaso, J.L. (2012). Comparing four mixing zone models with brine discharge measurements from a reverse osmosis desalination plant in Spain. Desalination, 286, 217-224.
Loya-Fernández, Á., Ferrero-Vicente, L.M., Marco-Méndez, C., Martínez-García, E., Vallejo, J.J.Z. and Sánchez-Lizaso, J.L. (2018). Quantifying the efficiency of a mono-port diffuser in the dispersion of brine discharges. Desalination, 431, 27-34.
Malcangio, D. and Petrillo, A.F. (2010). Modeling of brine outfall at the planning stage of desalination plants. Desalination, 254(1-3), 114-125.
Memari, S. and Siadatmousavi, S.M. (2018). Numerical Modeling of Heat and Brine Discharge near Qeshm Desalination Plant. International Journal of Coastal and Offshore Engineering, 1(4), 27-35.
Missimer, T.M. and Maliva, R.G., (2018). Environmental issues in seawater reverse osmosis desalination: Intakes and outfalls. Desalination, 434, 198-215.
Pincince  A. B., and List  E. J. (1973). Disposal of brine into an estuary. Journal (Water Pollution Control Federation), 2335-2344.
Roberts, P.J., and Toms, G. (1987). Inclined dense jets in flowing current. Journal of Hydraulic Engineering, 113(3), 323-340.
Yao, F. (2008). Water mass formation and circulation in the Persian Gulf and water exchange with the Indian Ocean (Doctoral dissertation, University of Miami). Indian Ocean.
Zeitoun, M.A. and McIlhenny, W.F. (1971). Conceptual designs of outfall systems for desalination plants. In Offshore Technology Conference. Offshore Technology Conference.