BEACH FILTRATION FOR LOW COST RO DESALINATION AND ENVIRONMENT PROTECTION - A CASE STUDY OF SHARM EL-SHEIKH, SOUTH SINAI, EGYPT.

Egypt has considered desalination as a strategic option for coastal areas development. Sharm
El-sheikh mainly depends on it for touristic development. The capacity of its desalination
plants has increased from 25.000 m3/day in the year 2001 to 150 000 m3/day in year 2018.
This has entailed daily discharge of large amounts of desalination reject (brine) into the
surrounding environment. There are two different types of feeding water intake (beach wells
and open seawater).The disposal of brine discharge can be either through the injection wells
or by diffuse into open sea. This study aims to evaluate the potentiality of beach filtration
technology for low cost reverse osmoses (RO) desalination and environment protection. The
main aquifer in the study area is hydraulically connected with the sea water at Gulf of Aqaba.
It has mean hydraulic conductivity of 35 m/day and thickness exceeds 50 meters. The
reference water quality has total dissolved solids (TDS) range from 34000 to 35000 mg/l. The
simulation model has shown that after 20 years of operation the drawdown will reach only 3-
meters at the middle of the feeding wells field and the water salinity as TDS will increase to
45000 mg/l due to brine injection in the aquifer. Beach wells water has silt density index
(SDI) value less than one while it reaches 4.4 for open seawater. High SDI values shorten the
life of the membranes and increase the chemicals dose required for the removal of deposits on
the membrane surface. The removal efficiency of both total organic carbon (UVA245) and
dissolved organic carbon (DOC) in beach wells is 35% and 50% respectively. Also, the total
coliform and algae are not detected at beach wells. Beach well filtration prevents clogging of
desalination membranes and prolongs its life and reduces the chemicals used compared to
direct seawater intakes. The natural filtration action of the subsoil reduces the cost of
purchasing chemicals for membranes regeneration and the frequency of backwashing. The
chemicals consumption rate per month that is used for beach well intake is much lower than
that for open seawater intake desalination plant. Moreover, Beach filtration is
environmentally friendly technique that helps to preserve the surrounding environment for
sustainable tourism activities.
 
اعتبرت مصر تحليھ مياه البحر بمثابة خيار استراتيجي لإمداد المياه للمناطق الساحلية حيث تعتمد مدينة شرم الشيخ بشکل
رئيسي علي مياه التحلية في مشروعات التنمية السياحية، فقد ازدادت قدرة محطات التحلية بھا من ٢٥ ألف م ٣ / يوم في
عام ٢٠٠١ إلى ١٥٠ ألف م ٣ / يوم في عام ٢٠١٨ ، مما يستلزم تصريف کميات کبيرة من مياه المحلول الملحي المرکز
الناتج عن عملية التحلية يوميا فًي البيئة المحيطة. في ھذا البحث تم اختبار نوعين مختلفين من مآخذ المياه للتغذية (الآبار
الشاطئة مقابل السحب المباشر من مياه البحر) وطريقتين لتصريف المياه المالحة تتم باحدى طريقتين (الصرف في آبار
الحقن مقابل الصرف المباشر على مياه البحر)، تھدف ھذه الدراسة إلى تقييم إمکانات تکنولوجيا الترشيح الشاطئي لتحلية
مياه البحر بتکلفة منخفضة وحماية البيئة. يرتبط الخزان الجوفي الرئيسي في منطقة الدراسة ھيدروليکيًا بمياه البحر في
من (TDS) خليج العقبة ، ولھ معامل توصيل ھيدروليکي ٣٥ م/يوم وسمک يتجاوز ٥٠ متر. تتراوح ملوحة المياه
٣٤٠٠٠ إلى ٣٥٠٠٠ ملجم/لتر. لقد أظھر نموذج المحاکاة أنھ بعد ٢٠ عامًا من التشغيل ، سيصل قيمة الإنخفاض في
مناسيب المياه إلى ثلاثة أمتار فقط في وسط حقل آبار التغذية وملوحة المياه سترتفع إلى ٤٥٠٠٠ ملجم/لتر ، بسبب حقن
أقل من واحد بينما تصل إلى SDI المحلول الملحي في نفس الخزان الجوفي. تحتوي مياه التغذية من آبار الشاطئ علي قيمة
العالية من عمر الأغشية وتزيد من جرعة المواد الکيميائية SDI ٤.٤ في تلک القادمة مباشرة من البحر المفتوح. تقلل قيم
والکربون (UVA اللازمة لإزالة الرواسب من سطح ھذه الأغشية. تبلغ نسبة إزالة کل من الکربون العضوي الکلي ( 245
في آبار الشاطئ ٣٥ ٪ و ٥٠ ٪ على التوالي. أيضا لم يتم رصد بکتريا البراز الممرضة (DOC) العضوي المُذاب
والطحالب في آبار الشاطئ التي تغذي محطات التحلية ، کما يعمل الترشيح الطبيعي للشواطئ علي عدم إنسداد أغشية
تحلية المياه وإطالة عمرھا کما يقلل من المواد الکيميائية المستخدمة مقارنة مع مآخذ مياه البحر. يقلل الترشيح الطبيعي
للتربة من استخدام المواد الکيميائية لتجديد الأغشية وتکرار الغسيل العکسي حيث أن تواتر تنظيف الأغشية يکون أقل بکثير،
معدل استھلاک المواد الکيميائية المستخدمة شھريا في محطات التحلية المعتمدة علي الترشيح الطبيعي أقل بکثير من تلک
المعتمدة علي التغذية المباشرة من البحر المفتوح. الترشيح الطبيعي للشواطئ ھو تقنية خضراء تساعد في الحفاظ على البيئة
المحيطة واستدامة الأنشطة السياحية.