استخدامات الماء في مجال الصناعة

استخدامات الماء في مجال الصناعة، حيث يعتبر المياه هو المصدر الاساسي للانسان والحيوان، والتي يتم استخراجه من باطن الارض، وتوجد العديد من الاستخدامات المختلفة لهذه الماء في مجال الصناعة، هو مصدر الحياة على هذه الأرض، فهو يستخدم في جميع مجالات الحياة، فهو لا يستخدم فقط لشرب الكائنات الحية وغسلها، بل يتم استخدامه في جميع مجالات الحياة الأخرى، على سبيل المثال في مجال الزراعة لا توجد الزراعة بدون ماء ولا توجد نباتات تنمو بدونها وكذلك كل الصناعات القائمة عليها ومن وجهة النظر هذه سوف نقدم لكم من خلال خطوطنا التالية حول استخدام المياه في المجال الصناعي وسنلقي الضوء على طرق ترشيد استهلاك المياه في هذا المجال في نهاية سطور هذا المقال.

استخدامات الماء في مجال الصناعة

يتم استخدام 22٪ من مياه العالم في الصناعة، تشمل الاستخدامات الصناعية للمياه ما يلي

محطات الطاقة الحرارية

محطات توليد الطاقة الحرارية هي محطات يتم فيها توليد الكهرباء بواسطة نفاثة بخارية، في هذه المحطة، يتم تسخين المياه وتحويلها إلى بخار مضغوط، يتم توجيه البخار المضغوط لتدوير توربين بخاري، يتم توصيل هذا التوربين بمولد كهربائي، أو المشغل الميكانيكي مثل محركات السفن، وبعد خروج البخار من التوربين يتكثف في مكثف حراري، ثم يعاد تدويره مرة أخرى للتسخين مرة أخرى، وتسمى هذه الدورة دورة رانكين، نسبة للعالم الاسكتلندي الذي اخترعها.

المصانع

يتم استخدام الماء في جميع المصانع تقريبًا، خاصة في المصانع التي تعتمد على التعبئة والتغليف والتعليب والضغط على المنتجات الغذائية، مثل مصانع المربى والأسماك ومصانع الأغذية الأخرى ومصانع التخليل، ويتم استخدامه لغسل المواد في المقام الأول، والضغط، الطبخ وحفظها ضمن إجراءات وزارة الصحة للمحافظة على نظافة الغذاء وصحته.

مصافي النفط الخام

يستخدم الماء أيضًا في مصافي النفط الخام، ويستخدم الماء كمادة خام دون حدوث أي تغيير كيميائي في الزيت، حيث أنه مذيب وناقل للحلول ويساعد في عملية تفتيت المواد العالقة في الزيت، و عمليات التغيير الطبيعي فيه كما تستخدم في تقطير وتصفية الزيت واستخراج المواد المرغوبة منه وفصل مصادر الطاقة النفطية عن بعضها البعض.

السدود الكهرومائية

تستخدم السدود لتوليد الطاقة الكهرومائية والتي تسمى الطاقة الكهرومائية، وتتطلب محطات الطاقة الكهرومائية إنشاء بحيرة اصطناعية وتشغيل السدود بتوربينات تولد الكهرباء، أولاً، يتم تبخير الماء بفعل حرارة الشمس، ثم يتكثف البخار على شكل مطر على ارتفاعات أعلى ويتدفق لأسفل وينتج الكهرباء.

عمليات أدوار التبريد والمذيبات والكواشف الكيميائية

عمليات التبريد بالماء هي وسيلة لإزالة الحرارة من المكونات والمعدات الصناعية، هذه العملية أكثر كفاءة من التبريد بالهواء، كما أنها تستخدم التوصيل الحراري للماء والتبريد بالتبخير، تقضي دورات التبريد وإعادة التدوير على التبخر، مما يوفر قابلية تشغيل أكبر ونظافة محسنة، من الطاقة المستخدمة ومن خلال استخدام البخار، تتم إزالة الشوائب من الكواشف الكيميائية، وتستخدم عملية التبريد خاصة في تبريد محركات الاحتراق الداخلي وفي المنشآت الصناعية ككل، وحتى في الطاقة الكهرومائية والبخارية والطاقة الكهربائية النووية وفي المصافي مصانع الزيوت والكيماويات ككل، بما في ذلك الرشاشات والمضخات والمبادلات الحرارية والخزانات والتدفئة وتكييف الهواء ومعالجات الكمبيوتر ونقل الحرارة بالانتشار.

توليد الطاقة المتجددة

تعتبر المياه من مصادر الطاقة المتجددة التي لا تخضع للنضوب وتجدد نفسها تلقائيًا، وتستخدم هذه الطاقة في العديد من المجالات مثل نقل السفن وتوليد الكهرباء وطواحين الحبوب وضخ المياه لري المحاصيل من خلال الرشاشات، من حيث طاقة المد والجزر تستخدم في إنتاج الكهرباء والكهرباء وفي المحطات الحرارية، من خلال الاحتفاظ بالمياه الفائضة خلف السدود واستخدامها لتوليد الطاقة وري المحاصيل في مواسم الجفاف.

استخدامات أخرى للمياه

تستخدم المياه في العديد من المجالات الصناعية الأخرى مثل

• الماء المضغوط يتم استخدام الماء المضغوط صناعياً في رش المياه، وقواطع المياه النفاثة، ومدافع المياه عالية الضغط.
• التبريد يستخدم الماء لتبريد الماكينات التي ترتفع درجة حرارتها.
• تكرير النفط وإنتاج الأسمدة تُستخدم المياه في المصانع الكيماوية وإنتاج الطاقة الحرارية واستخراج الغاز الطبيعي من الصخور الصخرية.
• معالجة التلوث يعتبر تصريف المياه غير المعالجة من هذه العمليات تلوثًا للمياه، ويشمل ذلك تصريف المواد الذائبة (التلوث الكيميائي) وزيادة درجة حرارة الماء (التلوث الحراري).
• محطات الطاقة الحرارية تستخدم أبراج التبريد كثيفة الاستهلاك للمياه حيث يتم تبخير المياه كجزء من عملية التبريد.

ترشيد استهلاك الماء في المجال الصناعي

يتم تحقيق ترشيد استهلاك المياه وفق مبادئ التنمية المستدامة، ويتحقق ذلك من خلال توفير قوانين صارمة ومتسقة لتقليل استهلاك المياه، ويتحقق ذلك من خلال

تقليل حجم حمأة مياه الصرف

الحماية من مياه الصرف (تمثل النفايات الصلبة للصرف الصحي) تستخدم هذه العملية في معالجة حمأة الصرف الصحي للتخلص منها، الحمأة عبارة عن ماء بكميات من المواد الصلبة التي تمت إزالتها من مياه الصرف الصحي، في المرحلة الأولى من الحمأة، تتم إزالة الرواسب الصلبة كما في المرحلة الثانية من الحمأة تستخدم أجهزة لفصل الرواسب الصلبة عن الماء وتنقيتها، وتشمل المرحلة الثانية من الحمأة مفاعلات حيوية ثانوية، المياه عن طريق التسخين أو التسميد أو الحرق، وتشير هذه الطرق إلى حجم الحمأة المستخرجة من الماء، في المناطق الريفية، على سبيل المثال، يتم استخدام طرق التسميد والتجفيف، وفي الأماكن ذات الأراضي المحدودة، تتم عملية الفصل الكيميائي كما يتم استخلاص الطاقة من الحمأة من خلال غاز الميثان الذي يتم إنتاجه أثناء عملية الهضم اللاهوائي أو من خلال عملية الحرق الجاف للحمأة، أي، r يمكن استخدام الطاقة المنتجة في مضخات المياه أو أجهزة الطرد المركزي اللازمة لعملية إزالة المياه من الحمأة، وفي ب أحيانًا لا تنقي عمليتا الحمأة الماء وتحتفظان بالمواد الكيميائية السامة من عملية ترسيب الجسيمات الصلبة، لأن عملية تقليل الحجم تزيد من تركيز المواد الكيميائية السامة في الحمأة.

زيادة كفاءة معالجة المياه

يتم معالجة المياه العادمة لإعادة استخدامها كمياه للشرب وكذلك في المجالات الصناعية والطبية والعديد من الاستخدامات الأخرى، والغرض الرئيسي من هذه العملية هو تقليل أو إزالة العوالق والملوثات العالقة في الماء بحيث تصبح هذه المياه مناسبة لأي استخدام، الغرض الذي تستخدم من أجله وأغراض استخدام المياه المعالجة يجب أن تركز مياه الشرب على معالجة المياه من المواد العالقة والشوائب وتعديل كمية الأملاح المعدنية الموجودة فيها أو إجمالي المواد الذائبة.

طرق أخرى لترشيد استهلاك المياه

فيما يلي بعض الطرق الأخرى لتوفير المياه

• تطوير منهجيات لتقليل استهلاك المياه في الصناعات التحويلية.
• يتواصل تطوير منهجيات الحد من مياه الصرف لمحطات المعالجة.
• التبسيط المنهجي لاستخدام المياه في صناعة المعالجة على دفعات بسبب التعقيد الذي تنطوي عليه.
• استخدام المياه المعالجة في الصناعة وتقليل استخدام المياه الصالحة للشرب في الصناعات غير الغذائية.
• معالجة المياه المتبقية من الصناعات الغذائية واستخدامها في المجالات الصناعية الأخرى.
• بناء عدد كبير من السدود لاستيعاب كل التغيرات الصناعية التي تحدث.