نمک زدایی (Desalinisation)
نمک‌زدایی فرآیند ایجاد آب شیرین با حذف شوری (نمک) از توده‌ی آب نمک می‌باشد. درجات مختلفی از شوری برای آب درنظر گرفته می‌شود، که بر دشواری و هزینة مربوط به تصفیه تأثیر دارد، و سطح شوری معمولاً به‌صورت قسمت در میلیون (ppm) سنجیده می‌شود.
a) 1000 ppm تا 3000 ppm شوری کم
b) 3000 ppm – 1000 ppm شوری متوسط
c) 10000 ppm – 35000 ppm شوری بالا
آبی که شوری آن کمتر از 1000 ppm باشد، کلاً آب شیرین در نظر گرفته می‌شود، و برای آشامیدن و استفاده جهت مصارف خانگی و کشاورزی بدون ضرر می‌باشد. برای یک نقطه مبنا، شوری آب اقیانوس معمولی حدود 35000 ppm، شوری دریاچه بزرگ نمک بین 50000 – 270000 ppm، و شوری متوسط دریای خزر در حدود 12000ppm است. هر قدر که آب شورتر باشد، برای شیرین کردن آن باید انرژی و تلاش بیشتری صرف گردد. برای نمک‌زدایی روشهای متعددی وجود دارد که در متن زیر توضیح داده می‌شوند. اسمز معکوس در حال حاضر رایج‌ترین نوع نمک‌زدایی است و تقطیر سریع چند مرحله‌ای روشی است که هم‌اکنون بیشترین مقدار آب را شیرین می‌کند. (روشهای دیگری نیز برای نمک‌زدایی و منابع انرژی وجود دارند که کمتر متداول بوده و در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرند). اسمز معکوس فرآیندی است که در آن از وارد کردن فشار بر روی محلول آبی جهت عبور دادن آن از میان غشاء استفاده می‌شود و غشاء مانع از عبور املاح بزرگتر (نمک) می‌گردد. به‌طور کلی اسمز معکوسدر بین همة فرآیندهای با مقیاس بزرگ، دارای حداقل مصرف انرژی می‌باشد.
در الکترودیالیز معکوس، مشابه با اسمز معکوس، از یک ممبرین استفاده می‌شود، اما یک بار الکتریکی به محلول منتقل می‌شود تا یون‌های فلزی از یک طرف جذب قطب مثبت شده، و یون‌های دیگر (مانند نمک) به طرف قطب منفی در سوی دیگر کشیده شوند. بارهای الکتریکی به‌صورت دوره‌ای معکوس می‌شوند تا ممبرین دچار آلودگی بیش از حد نشود، پدیده‌ای که معمولاً در الکترودیالیز منظم رخ می‌دهد. یون‌هایی که بر روی دو صفحه قرار می‌گیرند می‌توانند برطرف شوند، و آب خالص پشت سر را ترک کنند. مشکل اولیه‌ی الکترودیالیز معکوس، هزینه مربوط به سرمایه‌گذاری جهت ایجاد تأسیسات، و نیز هزینه‌های انرژی می‌باشد.
آب شیرین‌کن حرارتی روشی برای تمیز کردن آب است که می‌تواند از طریق فرآیندهای بسیار متفاوتی انجام گردد، و شامل حذف نمک و دیگر آلاینده‌ها می‌باشد. کل نمک‌زدایی حرارتی عبارت است از فرآیند گرم کردن محلول آبی و جمع‌آوری آب خالص، هنگامی‌که بخار سرد می‌شود و چگالش رخ می‌دهد.
روشهای اجرایی نمک زدایی شرکت فنی و مهندسی پالاگر شامل موازد زیر می‌باشد:
1ـ یکی از روشهای نمک‌زدایی از آب تقطیر سریع چند مرحله‌ای (Multistage Flash Distillation) است. به این صورت که آب گرم تولید شده چند بار دیگر گرم شود، فشار در هر مرتبه عملیاتی نیز نسبت به مرتبه قبل کمتر می‌باشد. دستگاه‌های تقطیر سریع چند مرحله‌ای در کنار نیروگاه‌های برق ساخته می‌شوند تا از گرمای هدر رفته استفاده کنند. این دستگاه نسبت به دستگاه‌های اسمز معکوس نیاز به انرژی بسیار کمتری دارد. چند نیروگاه بزرگ در عربستان سعودی از روش تقطیر سریع چندمرحله‌ای استفاده می‌کنند. تولید آنها در حدود 85٪ از کل آب شیرین است، هر چند که تعداد دستگاه‌های اسمز معکوس از دستگاه‌های تقطیر سریع چند مرحله‌ای بیشتر می‌باشد. اشکال اصلی تقطیر سریع چند مرحله‌ای، نیاز به مصرف زیاد‌تر آب نمک نسبت به روش اسمز معکوس، و نیز هزینه‌های سرمایه‌گذاری و نگهداری است که به‌طور قابل ملاحظه‌ای زیاد می‌باشد.
2ـ روش دیگر نمک زدایی تقطیر با تأثیر چندگانه (Multi Effect Distillation)، فرآیندی ساده شبیه به تقطیر سریع چند مرحله‌ای است. محلول آب نمک گرم می‌شود و آب خالص تولید شده به محفظة بعدی جریان می‌یابد. انرژی گرمایی حمل شده با تولید بخار بیشتر دوباره برای جوشاندن مورد استفاده قرار می‌گیرد. اشکال اصلی این است که فقط در آب شیرین‌کن‌های با اندازه کوچک‌تر می‌توان از آنها به‌صورت بهینه استفاده کرد. مقدار هزینه‌ها برای تأسیسات بزرگ، بسیار زیاد می‌باشد.
چند اشکال عمومی نیز برای فرآیندهای نمک‌زدایی وجود دارد. مشکل این فرآیند، برگشت محلول نمکی زائد به اقیانوس است که این مسئله می‌تواند به حیات اقیانوسی آسیب وارد نماید. انرژی مورد نیاز برای راه‌اندازی و همچنین نیروی لازم برای تأسیسات نمک‌زدایی بسیار گران است و چون اکثر منابع انرژی فعلی نیز از سوزاندن سوخت‌های فسیلی به دست می‌آیند، معمولاً فقط بحران زیست محیطی، نسبت به مسائل دیگر ارجح می‌باشد.
در حال حاضر فرآیند نمک‌زدایی توسط کشورهایی استفاده می‌شود که نیاز شدیدی به آب شیرین دارند، سرمایه کافی نیز در اختیار دارند، و دارای انرژی لازم برای تولید آن نیز هستند. خاورمیانه بهترین منطقه برای استقرار آب شیرین‌کن است.
در ضمن سیستم‌های تصفیه با روش ZLD با هدف حذف مواد معدنی، نمک‌ها و مواد آلی از پساب سیستم‌های تصفیه برای استفاده مجدد از آن در فرآیند شیرین سازی آب شور و تولید آب شیرین مورد استفاده قرار می گیرد.
این فناوری بر روی تصفیه آبهایی با TDS بالا متمرکز شده است و می‌توان در بسیاری از مصارف صنعتی از این روش در تصفیه پساب‌های آب شور استفاده کرد. این مصارف صنعتی شامل چاه‌های گاز و نفت، معادن، صنایع غذایی، صنایع کشاورزی، سیستم‌های تصفیه RO، شیرابه‌های زباله و فاضلاب‌های صنعتی می‌باشد. بیشترین پتانسیل مصرف برای تصفیه صنایع نفت و گاز می‌باشد.
در کل یک الگوریتم از کار ZLD این است که پساب خروجی از یک دستگاه آب شیرین کن به عنوان خوراک ورودی ZLD استفاده شود و یا مستقیماٌ از سیستم به عنوان آب سالم مصرفی خارج شود، از طرف دیگر خروجی دیگر ZLD می‌تواند به صورت یک ماده شیمیایی (سنگ گچ، نمک خشک و ...) و یا شامل چند ماده شیمیایی مفید و قابل فروش می‌باشد.
