آلة تحلية المياه المتقدمة لمزود حلول تحلية المياه للقوارب

المكونات الرئيسية لنظام تحلية المياه البحرية

Reverse Osmosis (RO) for Marine Applications

التناضح العكسي هو التقنية الحديثة المهيمنة لتحلية المياه المائية، وهو فعال في التخلص من الأملاح والملوثات. وهي تطبق الضغط على المياه المالحة، مما يتطلب مرور المياه عبر غشاء شبه نافذ مع رفض المواد الصلبة الذائبة. وهذا يتطلب ضغطًا كبيرًا لتجاوز الضغط الأسموزي.

المكونات السرية لنظام التناضح العكسي المائي:

• الترشيح المسبق: يتخلص من المواد الصلبة العالقة والفتات لحماية الغشاء، وعادةً ما يستخدم مرشحات خرطوشة أكثر وعورة ودقة (على سبيل المثال، 20 ميكرون و5 ميكرون). يعمل الترشيح المسبق الصحيح على إطالة عمر طبقة الغشاء.
• مضخة الضغط العالي: إمدادات الضغط (800-1,180 رطل لكل بوصة مربعة لمياه البحر، و225-375 رطل لكل رطل لكل رطل لكل رطل لكل رطل لكل رطل لمياه البحر المالحة). يؤثر أداء المضخة على استخدام الطاقة.
• غشاء التناضح العكسي: جانب التقسيم الأساسي. تحقق طبقات الأغشية ذات الجرح الحلزوني الحديثة أسعار إنكار عالية (> 99% للأيونات متعددة الشحنات، و90-96% للأيونات أحادية الشحنة) [10] يحدد عدد الأغشية وحجمها القدرة.
• وعاء الإجهاد: مبيت متين لمكونات طبقة غشاء التناضح العكسي المصممة للضغط العالي.
• أجهزة الاستشفاء بالطاقة (ERDs): من المهم للغاية لتحقيق الكفاءة، استعادة الطاقة الهيدروليكية من تيار المياه المالحة لضغط مياه التغذية مسبقًا، وخفض حصص المضخات [6] تشمل الأنواع المعتادة مبادلات الضغط (PX) والشواحن التوربينية. أجهزة متساوية الضغط مثل PX وDWEER فعالة للغاية.

تدفق العملية المنتظم: سحب المياه المالحة -> التنقية الخام -> المرشحات المسبقة الدقيقة -> مضخة الضغط العالي -> وعاء طبقة الغشاء -> المتخلل (الماء العذب) والمحلول الملحي (التفريغ). المحاليل المزودة بمضخات تفريغ المياه المالحة ذات الضغط العالي مباشرةً مع مضخة طبقة الغشاء لتخفيف الضغط المسبق لمياه التغذية الواردة.

عنصر التركيز، المرتبط بسعر الاسترداد (يتخلل % من التغذية)، هو معلمة تخطيط حيوية تؤثر على الضغط وملوحة المحلول الملحي. تركز الاختراقات على كفاءة الطاقة والبصمة الأصغر والأتمتة.

How wo choose a System Sizing, Ability, and Combination based on Vessel Type?

يعتمد اختيار النظام على صفات الوعاء واحتياجاته من المياه:

• حجم/نوع السفينة: تتطلب السفن الأكبر حجماً (اليخوت الفاخرة والسفن التجارية) أنظمة ذات قدرة أعلى مع مساحة وطاقة أكبر. أما السفن الأصغر حجماً (الطرادات الساحلية) فتتطلب أجهزة صغيرة موفرة للطاقة.
• عدد الأفراد: السائق الأساسي للحاجة. يختلف الاستخدام اليومي؛ تحديد الطلبات بناءً على الأفراد ومدة الرحلة والأنشطة
• الاستخدام المقصود: تختلف احتياجات جودة المياه (استهلاك الكحول والتنظيف والتقنية). قد يحتاج استهلاك المياه الكحولية إلى معالجة لاحقة وربما تحتاج إلى استرداد أفضل بكثير لحرمانها من الملح.
• مدة الرحلة/الموقع: تتطلب الرحلات الأطول قدرة أكبر. تؤثر الملوحة العالية أو المياه الباردة على الكفاءة والاستفادة من الطاقة، مما قد يحتاج إلى نظام أكبر.
• المساحة/الهيكل المعروض: تحتاج الأنظمة إلى مساحة للأجزاء (المضخة وطبقات الغشاء والمرشحات وأجهزة التحكم) والأنابيب. يجب أن تتناسب الأبعاد والوزن مع الوعاء. يحتاج الإعداد إلى مساحة للاستهلاك والتفريغ والتخزين. تتطلب الأنظمة التي تعمل بمحرك مساحة لحجرة المحرك.

تختلف القدرات من الأحمال إلى عدد لا يحصى من اللترات في الساعة. أنظمة معيارية أو متفرقة تناسب العديد من المساحات. عزل الاهتزازات مهم للمكونات.

Power Needs, Energy Resources, and Performance

أنظمة التناضح العكسي البحرية كثيفة الاستهلاك للطاقة، وتحديداً مضخة الضغط العالي. واستيعاب مصدر الطاقة وفعاليته أمر بالغ الأهمية.

المصدر النموذجي للطاقة:

• مكيف هواء كهربائي للسفن المزودة بمولدات تيار متردد أو محولات كبيرة. شائعة في المراكب المائية الكبيرة (> 40 قدم) المزودة بمولدات.
• كهرباء العاصمة: تتكامل مع دوائر التيار المستمر للسفينة، بما في ذلك مصادر الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح). مفضلة للطرادات متوسطة الحجم. يمكن أن ترهق أنظمة 12 فولت/24 فولت، مما قد يحتاج إلى ترقيات.
• مدفوعة بمحرك: مضخة عالية الضغط يقودها المحرك الأساسي باستخدام حزام/بكرة. فعالة للغاية، ويمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة بشكل كبير (تم الإبلاغ عن 80% تقريباً). معظمها يمكن الاعتماد عليها عند تشغيل المحرك.

يختلف استهلاك الطاقة. يبلغ التناضح العكسي الحديث 2.5-4 كيلو واط/ساعة/م³، ولكن أجهزة تفريغ الطاقة المتجددة تقلل من ذلك بشكل كبير. يمكن أن تقلل أجهزة تفريغ موارد الطاقة عالية الكفاءة من استهلاك الطاقة النوعية (SEC) إلى 3 كيلو واط ساعة/م3. يمكن للتعديل التحديثي أن يقلل من SEC من 4.5 إلى 2.5 كيلو واط ساعة/م4. تكاليف الطاقة كبيرة (30-501 تيرابايت/ثلاثة أطنان من الطاقة الكهربائية)، مما يجعل من الضروري استخدام أجهزة تخفيض استهلاك الطاقة المتجددة.

يتم تعظيم أداء مضخات استرداد الطاقة المحددة مثل Danfoss iSave (مضخة PX/مضخة معززة مدمجة) للاستخدام المائي، مما يحقق أداءً يصل إلى 94% تقريبًا. تنجز مجموعة iERD iERD (3 في 1 PX، معزز، محرك) ما يصل إلى 92% استرداد. تُعد وحدات استرداد الطاقة المتجددة ضرورية لإزالة الكربون من مياه الصرف الصحي المائي.

مناهج تحسين الكفاءة:

• الاستفادة من تعريفات ERDs.
• اختيار المضخات/المحركات الموثوقة.
• تعزيز التخطيط (طبقة الغشاء، الضغط، الاسترداد).
• الحفاظ على المكونات (مرشحات/أغشية نظيفة).
• مع الأخذ في الاعتبار البيئة (المياه الباردة/الأكثر ملوحة تزيد من استخدام المياه).

بعض الأنظمة مصممة لطاقة منخفضة للغاية (على سبيل المثال، تدعي شركة Sea Recovery Ultra Whisper انخفاض 75%) . عادةً ما تكون أنظمة التيار المستمر أكثر فعالية مع ERS المدمجة. تتضمن أنظمة استرداد الطاقة الكهرومغناطيسية نفقات أولية ولكن تستخدم وفورات طويلة الأجل. توجد خيارات تهجين التيار المتردد / التيار المستمر.

Water Top Quality, Post-Treatment, and Viability for Intended Usage

مياه التناضح العكسي نقية بأملاح/معادن قليلة السوائل. وهي خالية من البكتيريا/الفيروسات ولكنها قد تحتاج إلى علاج إضافي.

سمات المياه المحلاة: منخفضة المواد الصلبة الصفرية، منزوعة المعادن، حمضية إلى حد ما.

تعتمد الحاجة إلى ما بعد العلاج على الاستخدام:

• التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية: ضروري لمياه الشرب لقتل الجراثيم بعد التناضح العكسي.
• التعدين: يشمل المعادن (الكالسيوم والمغنيسيوم) للمذاق/الحالة الصحية في مياه الشرب.
• تعديل الأس الهيدروجيني: يزيد من الأس الهيدروجيني إذا كان حمضيًا (على سبيل المثال، مع كربونات الكالسيوم)، مما يساعد على إعادة التمعدن وتقليل الصدأ.
• الكربون المشغل: يزيل الروائح/المذاقات المتكررة.

تضمن مراقبة TDS بمقياس التوصيلية ضمان الكفاءة. قد تكون هناك حاجة للفحص البكتيري لمياه الشرب.

الصلاحية للاستخدامات:

• الشرب: يحتاج إلى معالجة لاحقة (الأشعة فوق البنفسجية، التمعدن، الأس الهيدروجيني).
• الاغتسال/الاستحمام: يحتاج عادةً إلى تعقيم بالأشعة فوق البنفسجية فقط. تقليل المعادن وتقليل بقايا الصابون.
• الاستخدام التقني (تبريد المحرك): محتوى الشبكة المعدنية المنخفض يمنع التقشر؛ وعادةً لا يتطلب الأمر معالجة لاحقة.

Salt water discharge is an environmental factor to consider. Brine is focused (twice seawater salinity) and can include therapy chemicals. Release can increase local salinity/temperature, lower oxygen, and create “dead zones” On vessels, salt water is discharged too far. Effect depends upon location/speed; open water permits quick dilution. Resource recuperation from brine is explored yet much less suitable to little aquatic systems.

Setup, Procedure, and Maintenance in the Marine Environment

تحتاج الأنظمة البحرية إلى تفاصيل التركيب والإجراءات وطرق الصيانة.

الإعداد: .

• المكان: يسهل الوصول إليها، ومؤمّنة من الأطراف، وتسمح بتشغيل السباكة بشكل مناسب.
• عزل الاهتزازات: قم بتركيب المكونات على أماكن الترطيب.
• الأنابيب: استخدام مواد مقاومة للتآكل (خرطوم مقوى، أنابيب عالية الضغط). وصلات آمنة. السحب بعيدًا عن التلوث؛ الإطلاق بعيدًا عن السحب.
• كهربائية: توصيل أسلاك/صمامات مناسبة حسب المتطلبات.
• من خلال الهياكل: تجهيزات قوية ومقاومة للتآكل للسحب/التفريغ.

العملية: .

• الاتجاهات: اتبع بدء تشغيل/إيقاف تشغيل الصانع.
• التتبع: فحص الإجهاد، ومعدلات الدوران (التغذية، الاختراق، المياه المالحة)، واختراق TDS.
• مياه التغذية: الابتعاد عن المواقع الملوثة (المرافئ والمزارع) لوقف التلوث.
• وقت التشغيل: التشغيل لفترة كافية لتلبية المتطلبات، وتقليل دورات التشغيل/التوقف.

الصيانة: .

• بديل المرشح المسبق: مهمة متكررة؛ التغيير حسب الجدول الزمني أو عند انخفاض الضغط.
• تنظيف الغشاء: يلزم التنظيف الكيميائي عندما يقلل التلوث من الإنتاج/الجودة. يعتمد التكرار على مياه التغذية/الاستخدام.
• بديل الغشاء: الأغشية لها عمر افتراضي محدود (سنوات عديدة). استبدلها عندما ينخفض التنظيف أو تنخفض الجودة العالية.
• فحص العنصر: افحص المضخة، والمحرك الكهربائي، وما إلى ذلك، بحثًا عن التسريبات والصدأ والصوت. تستخدم منتجات عالية الجودة (مزدوجة/فائقة الازدواج) في الأجزاء الحيوية.
• الحفظ (التثبيت): اغسلها بالماء العذب، محمّلة بخيار الحفظ لعدم الاستخدام لفترات طويلة.
• تجنب الصدأ: تقييم التآكل والتعامل معه على الفور.
• استكشاف الأخطاء وإصلاحها: معالجة انخفاض الإنتاج (المرشحات، والأغشية، والضغط)، وانخفاض الجودة (الأغشية، والتسريبات)، ومشاكل المضخات. استخدم مخطط ودليل الدوران.

Get A Quote Today!

Relate Products