Sistema di osmosi inversa dell'acqua marina Impianto di desalinizzazione SWRO

Produttore leader di sistemi di osmosi inversa per acqua di mare

KYsearo è specializzata nella produzione di impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare ad alta efficienza e a risparmio energetico. I nostri punti di forza includono: l'uso di osmosi inversa (RO) avanzata e di altri processi per ridurre in modo significativo il consumo energetico; la ricerca e lo sviluppo/selezione indipendente dei componenti chiave delle membrane e dei dispositivi di recupero dell'energia per garantire prestazioni e longevità; una vasta esperienza ingegneristica che spazia dalle piccole apparecchiature per le isole ai progetti municipali/industriali su larga scala; apparecchiature ottimizzate per gli ambienti marini più difficili, che offrono resistenza alla corrosione, funzionamento stabile e facile manutenzione. Offriamo inoltre servizi completi: soluzioni personalizzate, fornitura di apparecchiature, installazione e messa in servizio, supporto operativo e formazione.

What is sea water reverse osmosis desalination plant?

Gli impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare sono complessi centri industriali che generano acqua potabile da risorse saline. Il loro stile prevede blocchi pratici interconnessi, indipendentemente dall'innovazione principale (RO, MSF, MED). Questi blocchi rappresentano fasi di trattamento consecutive, dall'estrazione dell'acqua grezza alla spedizione dell'acqua prodotta e allo smaltimento della salamoia. L'obiettivo è un'estrazione affidabile e sostenibile, la rimozione di sali/impurità per soddisfare gli standard e un monitoraggio ambientale minimo della salamoia. Il layout è specifico del sito, influenzato da elementi come la topografia, la qualità dell'acqua e la biologia acquatica, che incidono sulle spese per le risorse (circa un quinto). Le preoccupazioni principali sono la qualità costante dell'acqua e la minimizzazione dell'influenza ambientale, in particolare sugli organismi acquatici.

How is sea water desalination plant technology?

La desalinizzazione dell'acqua di mare utilizza processi a membrana o termici. La RO, la tecnologia moderna a membrana dominante, utilizza la pressione per spingere l'acqua con uno strato di membrana semipermeabile, lasciando dietro di sé i sali. I processi termici utilizzano la dissipazione e la condensazione. MSF e medicazione prevalgono sui metodi termici, differenziandosi per prestazioni e complessità. La RO è leader in termini di capacità globale, mentre le tecniche termiche, sebbene richiedano molta energia, sono affidabili per l'acqua ad alta salinità o quando è disponibile il calore di scarto.

How is sea Water reverse osmosis (SWRO) processo di desalinizzazione?

RO is a pressure-driven membrane procedure separating water from salts. It reverses natural osmosis by using external stress surpassing osmotic pressure, compeling water through a membrane layer from high to low salinity. The core is the semipermeable membrane layer, usually Thin-Film Compound (TFC) polyamide membranes, favored for leaks in the structure and selectivity over older Cellulose Acetate. Secret criteria are used pressure (going beyond osmotic stress), water flux, and recuperation price. RO removes liquified salts, minerals, and organics. Equipments can be single-pass (brackish water) or double-pass (seawater, high pureness). Advanced RO research concentrates on enhancing membranes with nanomaterials and surface adjustment to boost change, denial, and longevity, addressing challenges like scaling, fouling, and destruction through pre-treatment and cleansing.

Come si progetta e come funziona l'impianto di desalinizzazione dell'acqua di mare?

1. Sistema di aspirazione e pre-trattamento dell'acqua di mare

Il sistema di aspirazione è l'interfaccia iniziale dell'utente, fondamentale per le prestazioni e l'integrità. Raccoglie una quantità sufficiente di acqua salata di alta qualità in modo sostenibile ed economico, con un impatto ambientale minimo. Le prese sono superficiali (grandi volumi, pressioni marine convenienti) o sotterranee (quantità minori, migliori, ecologicamente favorite grazie a un minore impingement/entrainment).

L'acqua salata grezza viene sottoposta a un pretrattamento per eliminare solidi, sostanze organiche e impurità biologiche che possono danneggiare gli elementi a valle. La vagliatura è la prima fase, che influenza la procedura e l'ambiente marino. Un sistema di aspirazione/screening adeguatamente progettato protegge gli strumenti, riduce l'effetto ecologico e diminuisce i costi del pretrattamento.

Le moderne tecnologie di vagliatura consistono in visualizzazioni grossolane (20-150 mm) e fini (1-10 mm), seguite da una filtrazione più fine (0,01-0,2 micron per gli strati di membrana, 0,25-0,9 mm per i supporti granulari). La filtrazione avanzata riduce al minimo l'impingement e il trascinamento (I&E), problemi ecologici significativi che creano un'elevata mortalità degli organismi. Le maglie fini (0,5-5 mm) riducono il trascinamento; le griglie Ristroph migliorano la sopravvivenza all'impingement. Anche le barriere a rete filtrante e i display a cuneo facile riducono l'I&E. I display autopulenti automatici eliminano i solidi/biota, salvaguardando gli strumenti e riducendo la pulizia dello strato di membrana. I filtri a tamburo gestiscono portate elevate.

La scelta dei materiali è fondamentale a causa del deterioramento. Si consiglia la protezione catodica con acciai inossidabili 316L/Duplex/Super Duplex e leghe di titanio.

Il dosaggio di sostanze chimiche è fondamentale per la coagulazione, la flocculazione (accumulo di frammenti), il contenimento delle incrostazioni (arresto delle precipitazioni saline) e il controllo del biofouling (biocidi come la clorazione).

L'ultrafiltrazione (UF) e la depurazione con mezzi convenzionali (MMF/DMF) prevalgono sul pretrattamento SWRO. L'UF utilizza strati di membrana da 0,02 µm, eliminando efficacemente frammenti fini, batteri e infezioni, fornendo acqua costante e di qualità (SDI15 < 3, torbidità 3 di solito, torbidità ~ 0,33 NTU). L'UF richiede un ingombro molto minore, in particolare rispetto alla sedimentazione/flottazione per l'MMF. L'UF utilizza il controlavaggio, di solito senza sostanze chimiche durante la produzione; anche l'MMF/DMF effettua il controlavaggio. L'UF fornisce una qualità superiore costante e un'automazione più semplice, mentre l'MMF combatte con una bassa qualità dell'acqua grezza. L'UF può ridurre/eliminare la coagulazione/il cloro, riducendo l'uso di prodotti chimici e i fanghi. L'MMF riduce l'uso di sostanze chimiche e offre un'elevata sostenibilità. L'integrazione di processi come la flottazione ad aria disciolta (DAF) con UF o MMF contribuisce all'eliminazione di alghe e sostanze organiche. La DAF con UF ceramica è molto efficiente. L'UF ceramico offre vantaggi (meno pretrattamenti a monte, flusso più elevato, maggiore durata, sicurezza chimica), ma ha un costo più elevato e una maggiore fragilità.

2. Main Desalination Refine Elements

Questa sezione tratta le parti che dividono il sale dall'acqua: Osmosi inversa (RO), Multi-Stage Flash (MSF) e Distillazione Multi-Effetto (MEDICAZIONE).

Elementi del sistema a osmosi inversa (SWRO)
La SWRO è la procedura principale. L'acqua di mare pretrattata viene forzata sotto forte stress attraverso membrane semipermeabili, riducendo i sali.

• Pompe ad alta pressione (HPP): Mangiare 60-80% di potenza delle piante. Pressurizzano l'acqua per sconfiggere lo stress osmotico. Le pompe a pistoni assiali e a variazione favorevole forniscono prestazioni elevate. I layout a più treni aumentano la flessibilità/ridondanza. Materiali come gli acciai inossidabili Duplex/Super Duplex e il titanio sono utilizzati per la resistenza alla corrosione. L'affidabilità è fondamentale (MTBF > 20.000 ore). Le configurazioni N+1 forniscono ridondanza. Si sta studiando la manutenzione predittiva. La manutenzione ordinaria è essenziale.
• Gadget di guarigione energetica (ERD): Cruciale per ridurre al minimo l'assunzione di energia elevata recuperando l'energia idraulica dalla salamoia. Le spese energetiche sono 30-50% del totale. Gli ERD sono passati dal generatore (60-80% di rendimento) all'isobarico (> 90%). Le camere isobariche raggiungono un'efficienza di 95-97%. Gli scambiatori di pressione (PX) forniscono un'elevata efficienza per tutto il flusso/pressione. Gli ERD riducono notevolmente il SEC.
• Componenti della membrana: Elementi di separazione del nucleo (a spirale/fibra cava) nei recipienti sotto sforzo. L'aspettativa di vita è di 2-5 anni, influenzata da incrostazioni, degrado chimico (cloro) e tensione. I tipi di incrostazioni includono bioincrostazioni, incrostazioni e sostanze organiche. TDS elevati, cloro, sali, sostanze organiche e pH non ottimale accelerano il deterioramento. Gli strati della membrana vengono sostituiti quando sono irreversibilmente danneggiati (aumento della conduttività di penetrazione, riduzione del flusso). Un pre-trattamento efficiente è fondamentale per prolungare la vita utile eliminando le particelle e il cloro. L'SDI mostra un potenziale di incrostazione. I residui di coagulante possono influenzare le prestazioni. Migliorare la pulizia chimica è essenziale, ma aggiunge costi e tempi morti. La regolarità della pulizia influisce sulla durata e sui costi. Il pH è fondamentale per la pulizia. Il riciclo dello strato di membrana offre sostenibilità e risparmi sui costi. Tenere d'occhio le prestazioni indica i requisiti di sostituzione. La sostituzione scaglionata distribuisce le spese. La manutenzione ordinaria consiste in valutazioni, sorveglianza e pulizia. Gli strati di membrana emergenti offrono prestazioni migliori.
• Serbatoi a pressione: Strati di membrana per abitazioni, in grado di resistere ad alte pressioni. Normalmente FRP o acciaio inossidabile.
• Tubazioni e strumentazione ad alta pressione: Gestione dell'acqua ad alta pressione/corrosiva. Prodotti: acciaio inox incredibilmente accoppiato, plastiche all'avanguardia. La strumentazione visualizza la circolazione, le sollecitazioni, la temperatura, la conducibilità.

Distillazione flash multistadio (MSF)

La MSF è un processo termico che trasforma l'acqua salata riscaldata in vapore in fasi a bassa tensione. Il vapore pesante si condensa in acqua dolce.

Componenti segreti: Camere di oscuramento (generazione di vapore), Scambiatori di calore (riscaldatori di acqua salata, condensatori), Eiettori/sistemi di vuoto (mantengono la pressione ridotta), Orifizi interstadio (controllano la circolazione della salamoia).

Parti di depurazione a effetto multiplo (MEDICAZIONE)

La medicazione è una procedura termica a bassa temperatura che utilizza il calore derivante dalla condensazione del vapore pesante in un risultato per vaporizzare l'acqua nel successivo a una pressione/temperatura inferiore.

Componenti per trucchi: Evaporatori (effetti), Condensatori, Pompe, Sistemi di vuoto.

3. Elementi di post-trattamento e condizionamento dell'acqua del prodotto

L'acqua desalinizzata è pura, ma corrosiva e priva di minerali. Il post-trattamento ne modifica la qualità per usi potabili o industriali.

Parti di ricambio:

• Degasificatori: Eliminano i gas disciolti come l'anidride carbonica, riducendo la corrosività.
• Sistemi di remineralizzazione: Aggiungere minerali (calcio, magnesio) per aumentare la durezza/alcalinità, minimizzare la corrosività, migliorare il gusto/salute e soddisfare i requisiti. Tecniche: aggiunta chimica diretta (calce, calcite e così via), miscelazione con acqua di risorsa, contattori di rocce sedimentarie (l'acqua acidificata con CO2 scioglie le rocce sedimentarie). Criteri di controllo: pH, alcalinità, solidità, calcio, magnesio, LSI/CSI. Il controllo prevede la variazione del pH e il monitoraggio automatico. Le spese comprendono CAPEX (attrezzature) e OPEX (prodotti chimici, energia, smaltimento dei fanghi).
• Apparecchiature per la disinfezione: Uccidere i microrganismi. Approcci: clorazione (ipoclorito di sale, cloro gassoso), irradiazione UV.
• Sistemi di modifica del pH: Per regolare il pH, utilizzare sostanze chimiche come la soda caustica o l'acido solforico.

4. Parti del sistema di controllo, tracciamento e automazione

Sistemi sofisticati assicurano una procedura affidabile, rispettabile e sicura, utilizzando dati in tempo reale e un controllo automatizzato.

Componenti chiave:

• Strumentazione: Sensori/analizzatori procedura di flusso, pressione, temperatura, grado, conducibilità, pH, torbidità, concentrazione chimica. I sensori IoT raccolgono dati.
• Logica di controllo (PLC, DCS): Fondazione che implementa il ragionamento di controllo basato sugli input/setpoint delle unità di rilevamento. Il DCS comprende interfaccia, unità locali, interazione. Funzioni: analisi, guida, raccolta/immagazzinamento/rapporto di informazioni, controllo. Il controllo dell'impianto è ordinato.

Elementi che influenzano la scelta della tecnologia moderna

La scelta della tecnologia di desalinizzazione dipende da fattori tecnologici, finanziari e ambientali:

• Tecnica: Qualità dell'acqua di alimentazione (salinità, inquinanti), capacità dell'impianto (RO per grandi dimensioni), purezza dell'acqua richiesta, integrità, complessità operativa e capacità di turndown (RO per le energie rinnovabili).
• Economico: Spese di capitale (evaporatori termici elevati), prezzi di esercizio (energia elettrica elevata per la RO), programma e spese di energia (ricorso al termico con calore di scarto), salinità dell'acqua di alimentazione (spese più elevate per la RO), manutenzione e prezzo livellato dell'acqua (LCOW) (RO previsto più basso).
• Ambientale: Opportunità e costi di smaltimento dell'acqua salata, fonte di energia e scarichi (integrazione delle energie rinnovabili) e problemi del sito.
• I sistemi ibridi che incorporano tecnologie moderne possono offrire vantaggi. La tecnologia RO è favorita per le isole con un elevato utilizzo di energia rinnovabile, grazie alla sua capacità di ridurre il consumo di energia.

Pensiero finale e mode future

La desalinizzazione è fondamentale per la sicurezza dell'acqua, controllata dai processi RO e termici. La RO è in testa grazie all'efficienza e alla modularità, mentre il termico si adatta all'alta salinità e al calore dei rifiuti. I progressi negli strati di membrana, negli ERD e nei pretrattamenti migliorano le prestazioni e minimizzano gli effetti. Gli ostacoli includono il consumo di energia e la gestione dell'acqua salata.

Le mode del futuro si concentrano su:

• Tecnologie nascenti: FO, MD, CDI sono promettenti, ma necessitano di ulteriori studi pilota.
• Nanomateriali: Migliorare l'efficienza tecnologica.
• Combinazione di energie rinnovabili: L'accoppiamento della desalinizzazione con l'energia solare, eolica e così via, è un'enfasi significativa.
• Sistemi ibridi: Incorporare le innovazioni per l'ottimizzazione.
• Valorizzazione della salamoia: Recupero di sorgenti da acqua salata verso MLD/ZLD.
• Prestazioni di potenza: Riduzione della SEC con nuovi strati di membrana e ottimizzazione.
• Scienza del prodotto: Migliorare i materiali per i contesti distruttivi.
• Sistemi decentralizzati: Sviluppo di sistemi di piccole dimensioni per località remote.
• Tecnologie intelligenti: Utilizzare le informazioni e l'intelligenza artificiale per migliorare le operazioni.

SWRO Plant Projects

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