În cadrul resurselor globale de apă din ce în ce mai limitate, desalinizarea apei oceanice a devenit o modalitate importantă de atenuare a problemei aprovizionării cu apă dulce! Tehnologia osmozei inverse a devenit alegerea principală datorită eficienței sale ridicate.
Instalația de desalinizare a apei oceanice prin osmoză inversă este un dispozitiv care înșală membranele semipermeabile pentru a intercepta sarea și a dizolva impuritățile sub presiune ridicată, permițând doar moleculelor de apă să treacă. Diferită de distilarea tradițională, RO se bazează pe separarea fizică a membranelor mai degrabă decât pe schimbarea de fază, având astfel avantaje și dezavantaje în ceea ce privește consumul de energie, ocuparea terenului și complexitatea echipamentelor.
Instalația de desalinizare a apei oceanice înșală principiul osmozei inverse, care aplică presiune apei de mare printr-o pompă de înaltă presiune, determinând moleculele de apă să inverseze osmoza printr-o membrană semipermeabilă, separând astfel sarea și impuritățile; Această capacitate poate crește sau reduce conținutul de sare al apei de mare de la aproximativ 36000 miligrame pe litru la sub 200 miligrame pe litru, cu o rată de desalinizare de până la 99% sau mai mult, iar calitatea apei produse este mai bună decât cea a apei obișnuite de la robinet!
Punctul central al osmozei inverse constă în permeabilitatea selectivă a membranelor semipermeabile; în procesul natural de permeare, solvenții din soluțiile diluate se vor rostogoli în mod natural prin membrana semipermeabilă spre partea concentrată a soluției până când diferența de nivel a lichidului de pe ambele părți formează un echilibru de presiune osmotică.
Procesul de tratare al instalației de desalinizare a apei oceanice cu osmoză inversă este un proces de precizie în mai multe etape, care implică în principal următoarele facilități:
Membrana de osmoză inversă este componenta principală a desalinizării apei de mare, iar mecanismul său de funcționare se bazează pe principiul separării selective. Membranele de osmoză inversă au pori extrem de fini (0,1-1 nanometri), care pot bloca în mod eficient moleculele mai mari, cum ar fi ionii de sare hidratată, și permit doar moleculelor de apă să treacă prin ele;
În condiții standard de 25 ℃, presiunea osmotică a apei de mare este de aproximativ 2,5 MPa. Programarea osmozei inverse aplică o presiune de manipulare de 5,5-6,8 MPa pentru a crea un gradient de presiune de osmoză inversă pentru moleculele de apă prin membrana compozită de poliamidă!
Componentele moderne ale membranei de osmoză inversă adoptă adesea membrane compozite de tip rolă sau elemente de membrană din seria Dow SW, care au caracteristici de rată ridicată de desalinizare, antipoluare etc. și se pot adapta la cerințele de mediu dificile ale navelor, insulelor etc!
Sistemul de pretratare este o verigă cheie pentru a asigura funcționarea stabilă pe termen lung a sistemului de osmoză inversă; Pretratarea apei de mare trebuie să abordeze următoarele provocări: există un număr mare de microorganisme, bacterii și alge în apa de mare, iar reproducerea lor poate afecta funcționarea normală a instalației. Turbiditatea apei de mare variază foarte mult în funcție de maree, ceea ce poate face ca procesul de pretratare să fie instabil. Apa de mare are o corozivitate puternică și cerințe speciale pentru materialele echipamentelor!
Pretratamentul adoptă de obicei un proces de filtrare în mai multe etape de “filtru multi-media+ultrafiltrare+filtru compact”, cu scopul de a elimina coloizii și impuritățile în suspensie din apa de mare, de a reduce indicele de poluare (valoarea FI) la cerințele de intrare ale membranei de osmoză inversă (SDI<3) și de a prelungi în mod eficient durata de viață a membranei de osmoză inversă; Pretratamentul include, de asemenea, sterilizarea și tratamentul de eliminare a algelor. Unele proiecte adoptă generatoare de hipoclorit de sodiu din apă de mare, care produc hipoclorit de sodiu prin electroliza apei de mare, omorând eficient bacteriile, algele și microorganismele din apa de mare.
După ce a fost supusă unui tratament de desalinizare a apei de mare prin osmoză inversă, calitatea apei este pură, iar conținutul de sare este redus semnificativ. De obicei, aceasta necesită o post-tratare înainte de a putea fi consumată direct; Post-tratamentul include facilități precum reglarea mineralizării și dezinfecția, care sunt utilizate pentru a regla duritatea și alcalinitatea apei și pentru a suplimenta mineralele esențiale pentru corpul uman, făcând calitatea apei adecvată pentru metoda OMS privind apa potabilă!
Calitatea apei dulci produse de dispozitivul de osmoză inversă este mai bună decât cea a apei obișnuite de la robinet și a metodei satisfăcătoare de apă potabilă; luând Israelul ca exemplu, țara a îndeplinit 60% din cererea de apă a țării prin aplicarea instalațiilor de desalinizare a apei de mare la scară largă, iar calitatea apei produse îndeplinește pe deplin standardele de trai și legile privind apa potabilă!
Trebuie remarcat faptul că apa de mare nu este acceptabilă și poate fi consumată direct după simpla fierbere! Fierberea poate ucide doar bacteriile, dar nu poate elimina sarea și mineralele din apa de mare;
Simpla fierbere a apei de mare va evapora apa, lăsând în urmă concentrații mai mari de sare. Dacă nu există un dispozitiv de distilare și condensare care să recupereze aburul și să îl condenseze în apă dulce, aceasta nu poate fi consumată. Sistemele portabile de distilare solară sau de condensare prin evaporare pot produce într-adevăr cantități mici de apă dulce, însă capacitatea lor de producție și eficiența energetică sunt inferioare sistemelor RO de alimentare cu apă la scară largă.
Costul instalației de desalinizare a apei de mare constă în principal în consumul de energie (acționat de pompe de înaltă presiune), investiția în instalare (materiale de înaltă presiune și rezistente la coroziune), schimbul de membrane și consumul de substanțe chimice, precum și exploatarea și întreținerea (artificială, curățare și monitorizare); Conținutul ridicat de sare al apei de mare necesită o presiune de operare mai mare și o întreținere mai frecventă, în special în condiții de aflux uleios sau cu turbiditate ridicată, ceea ce crește și mai mult costurile;
În procesul de desalinizare a apei oceanice prin osmoză inversă, aproximativ jumătate din apa oceanului este transformată în apă dulce, iar restul devine apă sărată concentrată! Salinitatea acestei ape sărate concentrate este de aproximativ două ori mai mare decât cea a apei de mare obișnuite și trebuie să fie tratată corespunzător pentru a preveni orice impact asupra mediului.
Principala abordare este injectarea lentă a apei sărate concentrate în ocean printr-un difuzor. Această metodă poate promova amestecarea rapidă a apei sărate concentrate cu apa de mare, reducând impactul asupra mediului marin local.
Costul consumului de energie este unul dintre principalele costuri de exploatare ale instalațiilor de desalinizare a apei oceanice! Instalațiile de desalinizare a apei oceanice au redus semnificativ consumul de energie operațională prin absorbția și asamblarea energiei.
Principalele dispozitive de recepție a energiei sunt dispozitivul de recepție a energiei de schimb a energiei din rețea și turbina hidraulică dispozitiv de recuperare a energiei. Luând ca exemplu uzina de desalinizare a apei de mare Jubail din Arabia Saudită, uzina adoptă un ansamblu de recuperare a energiei și un sistem de control inteligent, care reduce consumul de energie de operare cu 30% în comparație cu procesele tradiționale!
Odată cu maturitatea noilor tehnologii, cum ar fi cuplarea osmozei inverse fotovoltaice, consumul de energie al desalinizării apei oceanice a fost redus cu 80% în comparație cu etapele anterioare, iar costul a scăzut în continuare; Costul desalinizării moderne a apei de mare este de aproape 3 yuani pe tonă, iar odată cu avansul tehnologiei, economia sa se va îmbunătăți în continuare;
Instalația de desalinizare a apei oceanice prin osmoză inversă este soluția principală pentru a face față penuriei de apă dulce în regiunile de coastă și aride. Deși investiția inițială și costurile de exploatare sunt relativ ridicate, odată cu progresul tehnologiei membranelor, al acceptării energiei și al pregătirii automatizate, economia și durabilitatea soluțiilor RO se îmbunătățesc treptat!
Kysearo este o companie lider în producția de sisteme de tratare a apei din China, specializată în proiectarea și fabricarea de sisteme de tratare a apei de înaltă eficiență.
Cu peste 20 de ani de experiență în industrie, suntem dedicați revitalizării diferitelor surse de apă, inclusiv apă de mare, apă de puț, apă de foraj, apă de la robinet și apă subterană etc.
Produse
Compania
Persoană de contact
