Vand er kilden til liv, men den globale mangel på vandressourcer bliver stadig mere alvorlig, og vand med et højt saltindhold kan ikke forbruges eller bruges direkte. Teknologien til at fjerne salt fra vand er blevet en vigtig måde at afhjælpe ferskvandskrisen på!
Det refererer til processen med at fjerne opløselige salte fra vand ved hjælp af fysiske eller kemiske midler med fokus på at reducere koncentrationen af anioner og kationer i vand for at opfylde specifikke vandkvalitetskrav; Det vigtigste mål for måling af afsaltningseffekten er afsaltningshastigheden. For eksempel er formlen til beregning af afsaltningshastigheden for en omvendt osmosemembran: (1- saltindhold i det producerede vand/saltindhold i tilførslen) × 100%;
I henhold til princippet om dømmekraft, afsaltningsteknologi kan opdeles i tre kategorier: membranseparationsmetode, fasetransformationsmetode og kemisk forskydningsmetode; Membranseparationsteknologi rummer to mainstream-processer, elektrodialyse og omvendt osmose. Regler for faseændring er repræsenteret ved destillation og frysning, mens regler for kemisk forskydning specifikt henviser til ionbytningsteknologi;
| Teknisk eksempel | Rate for fjernelse af salt | Anvendeligt interval for saltindhold | Vigtigste fordele | Vigtigste begrænsninger |
|---|---|---|---|---|
| Omvendt osmose-metode | 98% -99.5% | Fælles ansøgning | Effektiv afsaltning, kompakt udstyr | Høj efterspørgsel efter vandkvalitet i indløb og høje omkostninger |
| Elektrodialyse-metode | Afhængig af konfiguration | 200-4000 mg/L | Lav efterspørgsel efter indløbets turbiditet | Energiforbruget stiger med stigende saltindhold |
| Ionudvekslingsmetode | Over 95% | Lavt saltindhold (dyb afsaltning) | Velegnet til fremstilling af vand med høj renhed | Harpiks skal regenereres efter planen, og driftsomkostningerne påvirkes af forbruget af regenereringsmidler. |
| Fordampning med flere effekter | Effektiv | Vand med høj saltholdighed | Kan håndtere vand med høj saltholdighed | Højt energiforbrug, udstyr udsat for tilkalkning |
| Fremadrettet osmose-metode | I forskning | Eksperimentel fase | Lavt energiforbrug, intet behov for tryk | Utilstrækkelig teknologisk modenhed |
Omvendt osmose er en fysisk proces, der udnytter semipermeable membraner til at adskille salt under tryk; Denne metode anvender asymmetrisk strukturerede semipermeable membraner lavet af celluloseacetat eller polyamidmaterialer for at opnå selektiv gennemtrængning af vandmolekyler og saltioner under driftstryk fra 2,8-8,0 MPa;
Konturen af den omvendte osmosemembran er kendetegnet ved porer i nanoskala, hvis størrelse er præcist kontrolleret - kun lidt større end vandmolekyler, men i stand til effektivt at isolere saltioner opløst i vand. Når havvand strømmer gennem membranoverfladen under højt tryk, kommer vandmolekyler ind på den anden side af membranen gennem porerne, mens salt og urenheder tilbageholdes og frigives, og dermed opnås formålet med afsaltningsanlæg til havvand med omvendt osmose . Evnen til omvendt osmose opgraderes konstant, og Kina har med succes brudt igennem de tre store flaskehalsteknologier for omvendt osmosemembran og energiaccept i indenlandsk producerede små og mellemstore havvandsafsaltningsenheder! Afsaltningshastigheden for den omvendte osmosemembran, der er udviklet af Weihai City, er så høj som 99,8%, og udstyret er blevet brugt i vid udstrækning i dybhavsfiskerbåde, offshore-øer og forskellige havvandsafsaltningsprojekter;
Elektrodialyse er en teknologi, der udnytter den selektive permeabilitet af anion/kation-udvekslingsmembraner til at opnå ionvandring og adskillelse under påvirkning af et elektrisk jævnstrømsfelt; membranstabelstrukturen med en afstand mellem det koncentrerede vandkammer og ferskvandskammeret er konfigureret. Under påvirkning af et elektrisk felt migrerer anioner og kationer mod modsatte elektroder, men på grund af ionbyttermembranens selektivitet tilbageholdes saltioner i det koncentrerede vandkammer, hvorved der opnås afsaltning!
Der er to hoveddriftsformer for elektrodialyse: engangs (afsaltning opnås ved en enkelt passage af råvand) og batchcirkulation (afsaltning opnås ved at cirkulere råvand, indtil den forudbestemte afsaltningshastighed er nået); Denne teknologi kræver et turbiditetskrav på mindre end 1 FTU for det indkommende vand, og arbejdsstrømstætheden skal kontrolleres ved 80-100 mA/cm ². Den er velegnet til vand med et saltindhold på 200-4000 mg/L!
Med manipulationen af den integrerede EDR-teknologi (Electrodialysis Rotation) er elektrodialysens vandudnyttelseseffektivitet blevet sammenlignelig med omvendt osmose, og kravet til vandkvalitetskontrol er lavere end for omvendt osmose, hvilket gør den stadig konkurrencedygtig i specifikke anvendelsesscenarier.
Ionbyttemetoden anvender en kombination af stærk sur kationbytterharpiks og stærk alkalisk anionbytterharpiks til samling. De funktionelle grupper i harpiksen erstatter kationer som Ca ² ⁺ og Na ⁺ i vand og anioner som Cl - og SO ₄ ² - gennem reversible reaktioner;
Det vigtigste ved denne metode er en saltfjernelsesrate på over 95%, men driftsomkostningerne påvirkes i høj grad af forbruget af regenereringsmiddel; Ugyldige harpikser skal regenereres regelmæssigt med 5-10% svovlsyre, saltsyre eller 4-5% natriumhydroxidopløsning. Den regenererede affaldsvæske, der genereres, skal neutraliseres for at forhindre sekundær forurening!
Ionbytningsmetoden er mere velegnet til småskala vandforberedelsessystemer med høj renhed med højere krav til indgående saltindhold og er velegnet til dybe afsaltningsapplikationer som vand; Sammenlignet med membranteknologi har ionbytningsmetoden økonomiske fordele ved behandling af vandkilder med lavt saltindhold, men når saltkoncentrationen i vandet er høj, vil driftsomkostningerne øges betydeligt!
Afsaltningsevnen ved faseændringsmetoden omfatter hovedsageligt destillations- og frysemetoder; Fordampning med flere effekter er en forbedret form for destillationsmetode, der udnytter den trykreducerende evne til at sænke driftstrykket og kogepunktet for opløsningen i den efterfølgende fordamper sammenlignet med den forrige, så den sekundære damp, der udvindes fra den forrige fordamper, kan fungere som varmedamp for den efterfølgende, hvilket fremmer effektiviteten af udnyttelsen af termisk energi.
Destillationsmetoden opnår faseændringsidentifikation gennem multieffektfordampning, men den kræver detaljeret undersøgelse af termisk energi og er tilbøjelig til problemer med skalering af udstyr; Frysemetoden bruger en lav temperatur på -5 til -20 °C til at fryse rent vand, og resterende koncentreret saltvand skal håndteres separat. Hydratmetoden er en ny teknologi, der producerer faste krystallinske hydrater ved at indsprøjte gasser som propan i saltvand, men den er stadig i laboratorievalideringsfasen.
Faseændringsteknologi har et relativt snævert praktisk anvendelsesområde på grund af højt energiforbrug eller utilstrækkelig teknologisk modenhed. Destillationsenheder bruges ofte til afsaltning af havvand på skibe, mens frysemetoder kun ses i særlige scenarier som f.eks. videnskabelige polarekspeditioner.
Fremadrettet osmose (FO) er en membranseparationsteknologi, der vender omvendt osmose! Som en potentiel ny teknologi til vandrensning og afsaltning diskuteres og praktiseres fremadrettet osmose fra flere perspektiver og på et dybere niveau i verden.
Adsorptionspermeationsmetoden uden tryk (CN92110710.2) er en manipulation af fremadrettet osmose, der gør det muligt for vand at trænge gennem en porøs membran ind i en superabsorberende adsorbent eller saltkoncentrationsopløsning eller fast materiale, der endda ligger foran havvand, uden behov for eksternt tryk! Det ekstra salt-“ekstrakt” i opløsningen fordampes let uden at tilføre for meget varme!
Evnen til fremadrettet osmose er blevet manipuleret i lang tid, for eksempel bruger folk salt til at opbevare mad i lang tid, fordi de fleste bakterier, skimmelsvampe og patogener i miljøer med højt saltindhold vil dehydrere og dø eller midlertidigt miste deres aktivitet på grund af osmose; Den fremadrettede osmosemembranseparationsteknologi er blevet brugt inden for områder som afsaltning af havvand, spildevandsrensning, fødevareforarbejdning, medicin og især i nødhjælpssystemer til at producere ferskvand.
Evnen til at fjerne salt er også vidtrækkende på offshore-platforme, offshore-øer og i stor skala. afsaltningsprojekter for havvand! På olieboreplatforme, Yongxing Island i Sansha, Xiaoqin Island i Yantai og andre steder giver afsaltningsteknologi til havvand en pålidelig vandkildegaranti for de lokale beboeres daglige liv og industriproduktion!
Afsaltningsteknologien vil blive udviklet i flere hovedretninger i fremtiden: For det første at fremskynde forbedringen og anvendelsen af udstyrslokaliseringsniveauet med fokus på gennembrud i den nationale produktion af nøgleudstyr såsom højtydende seawater-membraner til omvendt osmose, store højtrykspumper til havvand og energigenvindingsenheder. Indenlandske virksomheder som Walton Technology og Bishuiyuan har uafhængigt udviklet omvendt osmose-membraner, som med succes er blevet anvendt i flere afsaltningsprojekter for havvand og gradvist bryder de udenlandske virksomheders monopol.
Det andet er at stræbe efter at forbedre de økonomiske fordele ved afsaltning af havvand, uddybe forskningen i koblingsteknologien mellem vedvarende energi og afsaltning af havvand og bruge vedvarende energi som solenergi og havenergi til at levere strøm til afsaltning af havvand og opnå “grøn elektricitet til grønt vand”. Fremme anvendelsen af afsaltning af havvand af høj kvalitet, opretholde optimal vandanvendelse og -pris.
For det tredje vil vi kraftigt fremme den omfattende udnyttelse af havvandsressourcer, åbne op for forskning i udvinding og udnyttelse af strategiske elementer i havvand, uddybe forskning og demonstration af ingeniørteknologi til storstilet udvinding af brom og kalium fra havvand og øge udviklingen af strategiske mineralressourcer som lithium og cæsium i havvand; Evnen til differentieret vandforsyning er blevet en ny retning, som er at opfylde de præcise behov for ægteskabsvand gennem differentieret efterbehandling! Tilføje moderate mængder mineraler i drikkevandet for at forbedre smagen, mens man anvender flertrins omvendt osmose-teknologi i udstyrets kølevand for yderligere at reducere vandets ledningsevne og reducere omkostningerne til udstyrets kølesystemer!
Med teknologisk innovation og strategisk støtte vil afsaltningsteknologi spille en stadig vigtigere rolle i at løse manglen på vandressourcer i kystområder, opnå kontinuerlig udnyttelse af vandressourcer og sikre bæredygtig økonomisk og social udvikling!
Kysearo er en førende producent af vandbehandling i Kina, som har specialiseret sig i design og fremstilling af højeffektive vandbehandlingssystemer.
Med over 20 års brancheerfaring er vi dedikeret til at revitalisere forskellige vandkilder, herunder havvand, brøndvand, borehold, ledningsvand og underjordisk vand osv.
Produkter
Virksomhed
Kontakt
