Хотя более 70% поверхности Земли покрыто водой, подавляющее большинство ее - морская вода, которую нельзя обмануть напрямую! В условиях все более острого глобального водного кризиса технология опреснения морской воды играет все более важную роль в качестве решения проблемы;
A станция очистки морской воды, В засушливых регионах и местах с ограниченными запасами пресной воды очистные сооружения играют незаменимую роль.
С точки зрения эффективности, основная задача станции очистки морской воды заключается в удалении соли, примесей и других вредных веществ из морской воды, полученной в результате ряда сложных и точных технологических процессов, с целью получения пресной воды, отвечающей различным условиям применения. Она также может использоваться для орошения сельскохозяйственных культур, помогая им активно расти и обеспечивая бесперебойное развитие сельскохозяйственного производства. Кроме того, с ее помощью можно управлять промышленным производством, удовлетворять различные потребности промышленности в воде и способствовать статичному развитию промышленности.
Станция очистки морской воды, также известная как установка для опреснения морской воды, основной целью которой является перевод морской воды с содержанием солей около 35000 мг/л в пресную воду с содержанием солей менее 500 мг/л с помощью физических или химических методов, что делает ее пригодной для питьевой воды или промышленного и сельскохозяйственного использования;
Принцип этого процесса в основном основан на двух основных путях мастерства: термический метод и мембранный метод. Термические методы (такие как дистилляция) используют тепловую энергию для содействия фазовому переходу в морской воде и обманывают молекулы воды в разделении распределения соли по различным фазам, достигая высокого содержания соленой воды! А мембранные методы полагаются на внешнюю энергию и избирательное проникновение через мембрану, позволяя молекулам воды проходить через нее, в то время как соль сохраняется.
Современные установки для опреснения морской воды обычно включают в себя четыре основных технологических этапа: забор и предварительную обработку воды, концентрированное опреснение, доочистку и распределение продуктовой воды! Предварительная обработка - это важнейший этап, направленный на удаление из морской воды взвешенных частиц, водорослей и микроорганизмов, а также на предотвращение последующего образования накипи и помутнения.
Существует три основных типа технологий опреснения морской воды, которые нашли широкое коммерческое применение во всем мире: обратный осмос, многоступенчатое выпаривание и низкотемпературная мультиэффектная дистилляция!
1. Технология обратного осмоса В настоящее время обратный осмос является наиболее широко используемой мембранной технологией опреснения. Принцип действия заключается в том, что к морской воде прикладывается внешнее давление, превышающее ее осмотическое давление (обычно 5,5-6,8 МПа), в результате чего молекулы воды проникают через полупроницаемую мембрану против естественной цели проницаемости, а ионы солей задерживаются.
Самое большое преимущество обратного осмоса заключается в низком энергопотреблении, которое составляет всего половину от электродиализа и 1/40 от дистилляции! С широким распространением устройство для рекуперации энергии, энергопринимающая способность современных установок обратного осмоса может достигать более 90%, а расход электроэнергии на тонну воды снижен до уровня менее 3-4 кВт/ч.
2. Возможность многоступенчатого выпаривания Многоступенчатое выпаривание относится к технологии термического опреснения, при которой нагретая морская вода подается в ряд камер выпаривания с постепенно снижающимся давлением, часть морской воды мгновенно испаряется, а пар конденсируется для получения пресной воды. Этот способ является технически сложным и не требует предварительной обработки морской воды, поэтому он особенно подходит для крупных и сверхкрупных опреснительных установок и широко используется в странах Персидского залива;
3. Возможность многоэффективной дистилляции при низких температурах Низкотемпературная мультиэффектная дистилляция - один из самых энергоэффективных методов дистилляции. Она работает при температуре ниже 70 ℃, последовательно соединяет несколько испарителей и использует пар, образующийся при фронтальном эффекте, в качестве источника тепла для обратного эффекта. В результате многократного испарения и конденсации получается дистиллированная вода, в несколько раз превышающая количество нагретого пара! Эта способность эффективно предотвращает проблему накипи неорганических солей и позволяет обмануть низкосортные источники тепла.
В следующей таблице приведено сравнение основных характеристик трех основных технологий опреснения морской воды:
| Технические параметры | Обратный осмос | Многоступенчатая флэш-дистилляция | Низкотемпературная мультиэффектная дистилляция |
|---|---|---|---|
| Принцип работы | Мембранное разделение | Термическое испарение | Термическое испарение |
| Уровень энергопотребления | 3-4 кВт-ч/м ³ | 10-14 кВт-ч/м ³ | 6-8 кВт-ч/м³ |
| Качество воды в продукте | Хорошо | Превосходно | Превосходно |
| Требования к предварительной обработке | Высокий | Низкий | Средний |
| Применяемая шкала | Большой, очень большой | Большой, очень большой | |
| Основные зоны манипуляции | Широкий мир | Страны Персидского залива | Прибрежные промышленные зоны |
Работа установки по очистке морской воды - это сложная и запутанная системная инженерия. На примере установки опреснения морской воды методом обратного осмоса можно сказать, что процесс ее работы включает в себя следующие ключевые моменты:
Суть приема воды: Обычно вода берется из морской акватории на определенной глубине от побережья по специальным трубопроводам, или же прибрежное “озеро морской воды” обманным путем накапливает морскую воду во время прилива; ;
Предварительный этап лечения: Морская вода проходит через крупноячеистую сетку и песчаный резервуар для удаления взвешенных частиц диаметром более 1 мм. Затем она фильтруется через мультимедийный фильтр и прецизионный фильтр для снижения индекса плотности смешивания до уровня ниже 3, чтобы защитить последующую мембрану обратного осмоса! Предварительная обработка также включает стерилизацию и уничтожение водорослей, а широко используемые генераторы гипохлорита натрия для морской воды производят гипохлорит натрия для уничтожения микроорганизмов.
Целенаправленный процесс опреснения: Предварительно очищенная морская вода нагнетается насосом высокого давления до давления 5,5-6,8 МПа и поступает в мембранную группу обратного осмоса; молекулы воды проходят через стенки мембраны, превращаясь в пресную воду, а соль перехватывается, образуя концентрированную соленую воду!
Этап последующей обработки: Полученная пресная вода нуждается в минерализации и дезинфекции. Добавив углекислый газ и необходимые минералы, а также продезинфицировав гипохлоритом натрия, вы получите воду, пригодную для использования в качестве питьевой воды по методу ВОЗ!
Несмотря на то, что технология очистки морской воды уже давно применяется, она по-прежнему сталкивается с многочисленными проблемами, такими как энергопотребление, стоимость и воздействие на окружающую среду, в то время как технологические инновации появляются одна за другой.
Проблемы энергопотребления и инновации Опреснение морской воды - энергоемкий актив, и снижение энергопотребления - главная цель технологических инноваций! Технология обратного осмоса позволила значительно снизить расход электроэнергии на тонну воды благодаря эффективным устройствам сбора энергии;
Вызов и совершенствование затрат Стоимость опреснения морской воды, которая в 1970-х годах достигала $10 за кубический метр, сегодня снизилась до $0,5-1 за кубический метр. Проект опреснения морской воды в Хуася Циндао позволил значительно снизить затраты за счет повышения уровня локализации;
Воздействие на окружающую среду и мошенничество с ресурсами Прямой сброс концентрированной соленой воды, образующейся при опреснении морской воды, может нанести вред морской экологии, но новые технологии превращают ее в ресурс; компания Qingdao Water Supply Haidan Company подписала контракт в 2023 году на создание первого в мире проекта по добыче лития из концентрированной соленой воды, который сможет производить 40 тонн карбоната лития из концентрированной соленой воды каждый год, направляя новый путь для разведки литиевых ресурсов.
Таблица: Сравнение энергопотребления и инвестиций в основные процессы опреснения морской воды
| Навыки | Потребление электроэнергии (кВт-ч/м³) | Расход тепловой энергии (кДж/кг) | Инвестиционные затраты | Сложность эксплуатации и обслуживания |
|---|---|---|---|---|
| Обратный осмос | 3.8-5.0 | Не требуется источник тепла | Низкий | Средний |
| Многоступенчатое флэш-выпаривание | 2.5-5.0 | 290-390 | Высокий | Средний |
| Мультиэффектная дистилляция | 1.5-2.5 | 230-370 | Высокий | Средневысокий |
Опреснение морской воды стало основным компонентом глобальной системы водоснабжения, особенно в засушливых регионах и прибрежных городах.
По данным Международной ассоциации опреснителей, в мире построено 18000 ведущих опреснительных установок, которые обеспечивают более 950000 кубометров пресной воды в день для более чем 150 стран со скидкой в 300 миллионов! Эти установки не только решают проблему местного питьевого водоснабжения, но и вносят основной вклад в устойчивое управление глобальными водными ресурсами!
В Израиле, одной из стран с наиболее острым глобальным дефицитом воды, масштабные манипуляции с технологией опреснения морской воды позволили стране достичь базовой самодостаточности в водоснабжении. Пять крупных заводов по опреснению морской воды в Израиле имеют годовую производственную мощность около 600 миллионов кубометров, удовлетворяя 60% потребностей вселенной в воде; опреснению морской воды также уделяется все больше внимания; по всей стране завершен 121 проект по опреснению морской воды с ежедневной производительностью 1008800 тонн воды;f
С развитием технологий и снижением затрат опреснение морской воды превращается из “аварийного источника воды” в “обычный источник воды” и становится важным способом смягчения глобального водного кризиса. Благодаря инновациям в области материалов и оптимизации процессов, энергопотребление современных установки для опреснения морской воды сократилось на 80% по сравнению с более ранними стадиями. В будущем они будут играть более важную роль в обеспечении глобальной безопасности воды!
Технология опреснения воды, являющаяся основным средством решения проблемы глобального дефицита воды, постоянно повышает эффективность, снижает затраты и минимизирует воздействие на окружающую среду благодаря технологическим инновациям. С развитием технологии соединения возобновляемых источников энергии и совершенствованием всей отраслевой цепочки ожидается, что опреснение морской воды будет играть более целенаправленную роль в создании устойчивой системы использования водных ресурсов, обеспечивая надежные гарантии того, что человечество сможет ответить на вызовы, связанные с водными ресурсами.
Kysearo - ведущая китайская компания, специализирующаяся на разработке и производстве высокоэффективных систем очистки воды.
Имея более чем 20-летний опыт работы в отрасли, мы занимаемся восстановлением различных источников воды, включая морскую воду, воду из колодцев, скважин, водопроводную воду, подземные воды и т.д.
Продукция
Компания
Связаться с
