آب شیرین کن های اسمز معکوس و معضل چسبندگی زیستی بارناکل ها، مطالعه موردی آب شیرین کن خلیج فارس

افزایش نیاز به آب شیرین برای مصارف شهری، کشاورزی و صنایع و کمبود منابع بخصوص در مناطق کم باران دنیا، این جوامع را به سمت شیرین کردن و استفاده از آب دریاها سوق داده است. از روش های رایج بخصوص در کشور ایران نمک زدایی به روش اسمز معکوس می باشد. در این روش به شیوه های مختلف و با استفاده از فیلترهای مختلف ابتدا پلانکتون های و ذرات معلق آب را تصفیه و سپس نمک را با استفاده از روش اسمز معکوس و با استفاده از فیلترهای مخصوص جدا می کنند. در ابتدا با استفاده از جریان هوا (daf) بخشی از تفاله های زیستی جدا شده و در ادامه آب دریا از فیلترهای شنی رد می شود. سپس با استفاده از فیلتر کارتریج های چند میکرونی پلانکتون ها و ذرات معلق فیلتر شده و آب تصفیه شده جهت نمک زدایی به سمت فیلترهای اسمز معکوس هدایت می شود. از جمله مهمترین و فراوانترین پلانکتون های جانوری لارو بارناکل ها می باشند که نه تنها حضور آنها باعث افزایش میزان کربن آلی آب می شود، بلکه رسوب آنها روی فیلتر کارتریج موجب بلوکه شدن و کاهش عمر آنها می شود. همچنین مهمتر اینکه این لاروها می توانند در بخش های مختلف آب شیرین کن به بسترها و دیواره بچسبند، بالغ شوند و مجددا لارو تولید کنند. در این مطالعه از 25 نقطه از بخش های مختلف آب شیرین کن خلیج فارس واقع در غرب بندرعباس در اردیبهشت سال 1402 جهت بررسی حضور لارو زنده بارناکل، نمونه آب برداشته شد. از هر ایستگاه 1500 سی سی آب (به جز دو ایستگاه که باید بخشی از فیلتر و لجن نمونه برداری می شد) برداشته شد و لاروها پس از نورگرایی در اتاق تاریک، جداسازی و در زیر میکروسکوپ شمارش شدند. همچنین در زمان خاموشی آب شیرین کن، بخش های مختلف آب شیرین کن جهت بررسی حضور بارناکل های بالغ بررسی شد. بررسی نتایج نشان داد تراکم لارو بارناکل در ایستگاه های daf بیشتر از آب دریا و مخازن اولیه قبل از آب شیرین کن هست. تراکم در فیلترهای شنی بسیار کم شده اما در فیلتر کارتریج مجددا تراکم بالا می رود. کاهش تراکم در فیلترهای شنی نشانه این این هست که این فیلترها مانع خوبی برای عبور لاروها می باشند. البته به نظر می رسد بعضا و به ندرت لاروها عبور می کنند و بالاتر بودن تراکم روی فیلتر کارتریج نشانه انباشتگی این لاروهای عبور کرده از فیلترهای شنی می باشد. بیشترین تراکم لارو مربوط به ایستگاه-های مرتبط با آب برگشتی شستشوی فیلترهای شنی مثل تانک آب برگشتی و لاملا بود. این بالا بودن تراکم نشانه حضور بارناکل-های بالغ در این ایستگاه ها می باشد که خود تولید لارو می کنند. از این قسمت آب برگشتی دوباره وارد daf ها شده که خود می تواند منبع تامین کننده لارو در ایستگاه های daf باشد. بررسی دیواره های بخش های مختلف نیز حضور بارناکل های بالغ از گونه amphibalanus amphitrite در دیواره لاملا و کانال مشترک daf را تایید کرد. ایستگاه های بعد از فیلتر کارتریج و آب فوق شور فاقد لارو و همچنین بارناکل بالغ بودند.

reverse osmosis water desalination and barnacle fouling issue, a case study on persian gulf plant

increasing the demands for freshwater for urban use, agriculture and industries, and the shortage of the resources, especially in areas with low precipitation, pushed societies to desalinate and use sea water. one of the commonest methods, especially in iran is desalination by reverse osmosis (ro). in such plants, first planktons and suspension particles are removed with different methods using different filters prior to ro desalination. initially part of biological loads and debris are excluded using dissolved air flotation (daf), and sea water will pass through the sand filters. sea water will then pass through cartridge filters with mesh sizes of only a few micrometers and suspension particles including some planktons will be stopped and the filtered water goes for ro desalination. barnacle larvae are among the most common zooplanktons which not only increases the total organic carbon, but also sink to the cartridge filters, block the holes and reduces the efficiency. more importantly, barnacle larvae can settle on substrate at different parts of the plants and grow to adulthood and produce more larvae. in this study we collected 1500 cc water (except for two stations which we had to collect filter part and sludge) from 25 spots (different parts of the plant) from the persian gulf water desalination plant, located west side of bandar abbas, on may 2023, in order to count barnacle larvae. using positive phototropism in a dark space, we collected the larvae and counted them under light microscopes. we also visited different parts of the plant during the shutdown to check the presence of adult barnacles. the results showed higher larvae counts for daf stations than sea water and intake pump stations. the water after the sand filters was almost free of larvae or rarely found a few ones. the number of larvae was higher on the cartridge filter. the decrease in the number of larvae after sand filters shows the efficiency of this filter to block passing most of the barnacle larvae, but the higher number on the cartridge filter could be as result of accumulations. the higher number of larvae were found in backwash tanks and lamella. this high number could be a sign of the presence of adult barnacles in these stations which produce larvae. this water goes to the daf common channel and could be the reason for the high number of larvae in daf stations. we also observed adult barnacles of amphibalanus amphitrite on the wall of lamella and the daf common channel. stations after the cartridge filter and concentrated water were free of adult barnacle and larvae.