Selvom over 70% af jordens overflade er dækket af vand, er langt størstedelen af det havvand, der ikke kan bedrages direkte! Med den stadig mere alvorlige globale vandkrise spiller teknologi til afsaltning af havvand en stadig vigtigere rolle som løsning;
A anlæg til behandling af havvand, også kendt som et afsaltningsanlæg til havvand, er et nøgleanlæg, der udnytter særlige evner til at omdanne havvand til ferskvand og indtager en central position inden for vandressourcer; I mange tørre regioner og steder med knappe ferskvandsressourcer spiller rensningsanlæg til havvand en uerstattelig rolle.
Med hensyn til effektivitet er kerneopgaven for et havvandsbehandlingsanlæg at fjerne salt, urenheder og andre skadelige stoffer fra havvandet, der opnås gennem en række komplekse og præcise teknologiske processer, for at producere ferskvand, der opfylder forskellige anvendelsesmetoder; Disse ferskvandskilder har almindelige anvendelser og kan bruges som en pålidelig kilde til dagligt drikkevand for beboerne, hvilket løser folks drikkevandsproblemer! Det kan også bruges til kunstvanding i landbruget, hjælpe afgrøder med at vokse kraftigt og sikre en jævn fremgang i landbrugsproduktionen. Det kan også manipulere industriproduktionen, opfylde forskellige industrielle vandbehov og fremme den statiske udvikling af industrien.
Et havvandsbehandlingsanlæg, også kendt som et afsaltningsanlæg, hvis hovedformål er at overføre havvand med et saltindhold på ca. 35000 mg/l til ferskvand med et saltindhold på mindre end 500 mg/l ved hjælp af fysiske eller kemiske metoder, så det bliver egnet til drikkevand eller til brug i industri og landbrug;
Princippet i denne proces er hovedsageligt baseret på to store færdigheder: termisk metode og membranmetode; Termiske metoder (såsom destillation) bruger termisk energi til at fremme faseovergang i havvand og narre vandmolekyler til at opdele saltfordeling i forskellige faser og opnå højt saltvandsindhold! Og membranreglerne er afhængige af ekstern energi og selektiv gennemtrængning gennem membranen, så vandmolekyler kan passere igennem, mens salt bevares.
Moderne anlæg til afsaltning af havvand har typisk fire hovedprocesser: vandindtag og forbehandling, fokuseret afsaltning, efterbehandling og distribution af produktvand! Forbehandling er et afgørende trin, der har til formål at fjerne suspenderede stoffer, alger og mikroorganismer fra havvandet og forhindre efterfølgende tilkalkning og forvirring.
Der er tre hovedtyper af afsaltningsteknologier til havvand, som har opnået kommerciel anvendelse i stor skala på verdensplan: omvendt osmose, flertrins flashfordampning og multieffektdestillation ved lav temperatur!
1. Omvendt osmose-teknologi Omvendt osmose er i øjeblikket den mest udbredte membranafsaltningsteknologi; princippet er at påføre havvand et eksternt tryk, der ligger foran dets osmotiske tryk (normalt 5,5-6,8 MPa), hvilket får vandmolekyler til at trænge igennem den semipermeable membran mod det naturlige permeationsmål, mens saltioner tilbageholdes.
Den største fordel ved omvendt osmose er det lave energiforbrug, som kun er halvdelen af elektrodialysens og 1/40 af destillationens! Med den udbredte brug af enhed til genvinding af energi, energiaccept af moderne anlæg til omvendt osmose kan nå op på over 90%, og elforbruget pr. ton vand er blevet reduceret til under 3-4 kWh.
2. Mulighed for flash-inddampning i flere trin Flertrins flashfordampning hører til den termiske afsaltningsteknologi, som fører opvarmet havvand ind i en række flashfordampningskamre med gradvist faldende tryk, fordamper noget havvand med det samme og kondenserer damp for at få ferskvand; denne færdighed er teknisk sofistikeret og har lave krav til forbehandling af havvand, hvilket gør den særligt velegnet til store og ultrastore afsaltningsanlæg og anvendes i vid udstrækning i Golflandene;
3. Multieffektdestillation ved lav temperatur Multieffektdestillation ved lav temperatur er en af de mest energieffektive teknikker inden for destillation. Den fungerer ved temperaturer under 70 °C, forbinder flere fordampere i serie og bruger den damp, der dannes af forsideeffekten, som varmekilde til bagsideeffekten. Gennem flere fordampninger og kondenseringer opnår den destilleret vand, der er flere gange større end mængden af opvarmet damp! Denne evne forhindrer effektivt problemet med uorganisk saltaflejring og kan snyde lavkvalitets varmekilder.
Følgende tabel sammenligner de vigtigste egenskaber ved tre almindelige teknologier til afsaltning af havvand:
| Tekniske parametre | Omvendt osmose | Flash-destillation i flere trin | Multieffektdestillation ved lav temperatur |
|---|---|---|---|
| Arbejdsprincip | Membranseparation | Termisk fordampning | Termisk fordampning |
| Niveau for energiforbrug | 3-4 kWh/m ³ | 10-14 kWh/m ³ | 6-8 kWh/m ³ |
| Produktets vandkvalitet | God | Fremragende | Fremragende |
| Krav til forbehandling | Høj | Lav | Medium |
| Anvendelig skala | Stor, superstor | Stor, superstor | |
| Vigtigste manipulationsområder | Globalt bredt | Golf-landene | Kystnære industriområder |
Driften af et havvandsrensningsanlæg er en kompleks og sofistikeret systemteknik. Hvis vi tager et eksempel på et afsaltningsanlæg til havvand med omvendt osmose, involverer driftsprocessen hovedsageligt følgende nøglepunkter:
Kernen i vandindtag: Normalt tages vand fra havområdet i en vis dybde fra kysten gennem dedikerede rørledninger, eller den kystnære “havvandssø” narres til at opbevare havvand under højvande; ;
Forbehandlingsfasen: Havvandet udsættes for et groft gitter og en stressende sandtank for at fjerne suspenderede faste stoffer med en diameter på mere end 1 mm. Derefter filtreres det gennem et multimediefilter og et præcisionsfilter for at reducere blandingstæthedsindekset til under 3 for at beskytte den efterfølgende omvendte osmosemembran! Forbehandlingen omfatter også sterilisering og algedræbende behandling, og almindeligt anvendte natriumhypokloritgeneratorer til havvand producerer natriumhypoklorit til at dræbe mikroorganismer.
Fokuser på afsaltningsprocessen: Det forbehandlede havvand sættes under tryk til ca. 5,5-6,8 MPa af en højtrykspumpe og kommer derefter ind i den omvendte osmosemembrangruppe; Vandmolekyler passerer gennem membranvæggen for at blive ferskvand, mens salt opfanges for at danne koncentreret saltvand!
Efterbehandlingsfasen: Det producerede ferskvand skal mineraliseres og desinficeres. Ved at tilsætte kuldioxid og de nødvendige mineraler og desinficere med natriumhypoklorit bliver det endelige produktvand egnet til WHO's drikkevandsmetode!
Selv om teknologien til behandling af havvand er moden, står den stadig over for flere udfordringer som energiforbrug, omkostninger og miljøpåvirkning, mens teknologiske innovationer er dukket op den ene gang efter den anden.
Udfordringer og innovation inden for energiforbrug Afsaltning af havvand er et energikrævende aktiv, og reduktion af energiforbruget er det vigtigste mål for teknologisk innovation! Omvendt osmose-teknologi har reduceret elforbruget pr. ton vand betydeligt gennem effektive energihøstningsanordninger;
Udfordring og forbedring af omkostninger Omkostningerne til afsaltning af havvand, som var så høje som $10 pr. kubikmeter i 1970'erne, er nu faldet til $0,5-1 pr. kubikmeter. Havvandsafsaltningsprojektet i Huaxia Qingdao har reduceret omkostningerne betydeligt ved at fremme lokaliseringsgraden;
Miljøpåvirkning og ressourcesvindel Den direkte udledning af koncentreret saltvand, der genereres under afsaltning af havvand, kan påvirke havets økologi, men nye teknologier forvandler det til en ressource; Qingdao Water Supply Haidan Company underskrev i 2023 en kontrakt om at etablere verdens første koncentrerede saltvands-lithiumudvindingsprojekt, som kan producere 40 tons lithiumcarbonat fra koncentreret saltvand hvert år, hvilket viser en ny vej til udforskning af lithiumressourcer.
Tabel: Sammenligning af energiforbrug og investering i større afsaltningsprocesser for havvand
| Færdigheder | Elektricitetsforbrug (kWh/m ³) | Forbrug af termisk energi (kJ/kg) | Investeringsomkostninger | Vanskeligheder med drift og vedligeholdelse |
|---|---|---|---|---|
| Omvendt osmose | 3.8-5.0 | Ingen varmekilde nødvendig | Lav | Medium |
| Flash-inddampning i flere trin | 2.5-5.0 | 290-390 | Høj | Medium |
| Destillation med flere effekter | 1.5-2.5 | 230-370 | Høj | Middelhøj |
Afsaltning af havvand er blevet en primær komponent i det globale vandforsyningssystem, især i tørre områder og kystbyer.
Ifølge International Desalination Association er der bygget 18.000 førende afsaltningsanlæg på verdensplan, som leverer over 950000 kubikmeter ferskvand om dagen til over 150 lande med en rabat på 300 millioner! Disse anlæg løser ikke kun det lokale drikkevandsforsyningsproblem, men yder også det primære bidrag til en bæredygtig forvaltning af de globale vandressourcer!
I Israel, som er et af de lande, der har den største globale vandknaphed, har den storstilede manipulation af afsaltningsteknologi for havvand gjort det muligt for landet at opnå grundlæggende selvforsyning med vand. Israels fem store afsaltningsanlæg for havvand har en årlig produktionskapacitet på ca. 600 millioner kubikmeter, hvilket dækker 60% af universets vandbehov; afsaltning af havvand får også stigende opmærksomhed; 121 afsaltningsprojekter for havvand er blevet gennemført over hele landet med en daglig vandproduktionskapacitet på 1008800 tons;f
Med den teknologiske udvikling og reduktionen af omkostningerne er afsaltning af havvand ved at gå fra at være en “nødvandskilde” til en “konventionel vandkilde” og bliver en vigtig måde at afhjælpe den globale vandkrise på. Gennem materialeinnovation og procesoptimering er energiforbruget i moderne Afsaltningsanlæg til havvand er blevet reduceret med 80% i forhold til tidligere stadier. I fremtiden vil de spille en vigtigere rolle i at sikre den globale vandsikkerhed!
Afsaltningsteknologi, som det primære middel til at tackle global vandknaphed, forbedrer løbende effektiviteten, reducerer omkostningerne og minimerer miljøpåvirkningen gennem teknologisk innovation; Med modenheden af vedvarende energikoblingsteknologi og forbedring af hele industrikæden forventes afsaltning af havvand at spille en mere fokuseret rolle i opbygningen af et bæredygtigt vandressourceudnyttelsessystem, hvilket giver solide garantier for, at menneskeheden kan reagere på vandressourceudfordringer.
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
