Hệ thống thẩm thấu ngược nước biển Nhà máy khử muối SWRO

Nhà sản xuất hệ thống thẩm thấu ngược nước biển hàng đầu

KYsearo chuyên sản xuất các nhà máy khử mặn nước biển hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng. Thế mạnh của chúng tôi bao gồm: sử dụng công nghệ thẩm thấu ngược (RO) tiên tiến và các quy trình khác để giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng; nghiên cứu, phát triển/lựa chọn độc lập các thành phần màng và thiết bị thu hồi năng lượng quan trọng để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ; kinh nghiệm kỹ thuật sâu rộng, từ thiết bị đảo quy mô nhỏ đến các dự án đô thị/công nghiệp quy mô lớn; và thiết bị được tối ưu hóa cho môi trường biển khắc nghiệt, có khả năng chống ăn mòn, vận hành ổn định và bảo trì dễ dàng. Chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ toàn diện: giải pháp tùy chỉnh, cung cấp thiết bị, lắp đặt và vận hành, hỗ trợ vận hành và đào tạo.

What is sea water reverse osmosis desalination plant?

Các nhà máy khử muối nước biển là những trung tâm công nghiệp phức hợp, tạo ra nước uống từ nguồn nước mặn. Thiết kế của chúng bao gồm các khối thực tế được kết nối với nhau, bất kể công nghệ cốt lõi (RO, MSF, MED). Các khối này đại diện cho các giai đoạn xử lý liên tiếp từ khai thác nước thô đến vận chuyển nước thành phẩm và xử lý nước muối. Mục tiêu là khai thác nước muối một cách bền vững, đáng tin cậy, loại bỏ muối/tạp chất để đáp ứng các tiêu chuẩn, và giảm thiểu việc giám sát nước muối đối với môi trường. Thiết kế được bố trí theo từng địa điểm, chịu ảnh hưởng của các yếu tố như địa hình, chất lượng nước và sinh học thủy sinh, ảnh hưởng đến chi phí tài nguyên (khoảng một phần năm). Mối quan tâm chính là chất lượng nước ổn định và giảm thiểu tác động đến môi trường, đặc biệt là đối với các sinh vật thủy sinh.

How is sea water desalination plant technology?

Khử muối nước biển sử dụng các quy trình dựa trên màng hoặc nhiệt. RO, công nghệ màng hiện đại chủ đạo, sử dụng áp suất để đẩy nước qua lớp màng bán thấm, để lại muối. Các quy trình nhiệt sử dụng sự phân tán và ngưng tụ. MSF và dược phẩm chiếm ưu thế trong các phương pháp nhiệt, khác nhau về hiệu suất và độ phức tạp. RO dẫn đầu về năng lực toàn cầu, trong khi các kỹ thuật nhiệt, mặc dù tiêu tốn nhiều năng lượng, lại đáng tin cậy đối với nước có độ mặn cao hoặc khi có sẵn nhiệt thải.

How is sea Water reverse osmosis (SWRO) desalination process?

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.

Thiết kế nhà máy khử muối nước biển như thế nào và hoạt động ra sao?

1. Hệ thống lấy nước biển và xử lý sơ bộ

Hệ thống nạp là giao diện người dùng ban đầu, thiết yếu cho hiệu suất và tính toàn vẹn. Nó thu thập đủ nước mặn chất lượng cao một cách bền vững và tiết kiệm chi phí với tác động tối thiểu đến môi trường. Các điểm nạp có thể là diện tích bề mặt (thể tích lớn, áp suất biển thuận tiện) hoặc dưới bề mặt (lượng nhỏ hơn, tốt hơn, thân thiện với môi trường do ít bị va chạm/lôi cuốn).

Nước muối thô được xử lý sơ bộ để loại bỏ các chất rắn, chất hữu cơ và tạp chất sinh học gây hại hoặc làm hỏng các thành phần hạ lưu. Sàng lọc là bước đầu tiên, ảnh hưởng đến quy trình và môi trường biển. Hệ thống lọc/mở nước được thiết kế hợp lý sẽ bảo vệ thiết bị, giảm thiểu tác động sinh thái và giảm chi phí xử lý sơ bộ.

Công nghệ sàng lọc hiện đại bao gồm các màn hình thô (20-150mm) và mịn (1-10mm), tiếp theo là lọc mịn hơn (0,01-0,2 micron cho lớp màng, 0,25-0,9 mm cho môi trường dạng hạt). Sàng lọc tiên tiến giảm thiểu va chạm và cuốn theo (I&E), những mối quan ngại sinh thái đáng kể tạo ra tỷ lệ tử vong cao của sinh vật. Lưới mịn (0,5-5mm) làm giảm sự cuốn theo; sàng Ristroph tăng cường khả năng sống sót của sinh vật khi va chạm. Các rào cản lưới lọc và màn hình lưới nêm dễ dàng cũng làm giảm I&E. Màn hình tự động làm sạch loại bỏ chất rắn/sinh vật, bảo vệ các công cụ và giảm thiểu việc làm sạch lớp màng. Sàng trống quản lý lưu lượng cao.

Việc lựa chọn vật liệu rất quan trọng do sự xuống cấp. Khuyến khích sử dụng thép không gỉ 316L/Duplex/Super Duplex và hợp kim titan để bảo vệ catốt.

Liều lượng hóa chất là một phần không thể thiếu trong quá trình đông tụ, tạo bông (tích tụ các mảnh vụn), hạn chế cặn (ngăn chặn mưa muối) và kiểm soát bám bẩn sinh học (thuốc diệt khuẩn như clo).

Siêu lọc (UF) và lọc vật liệu thông thường (MMF/DMF) chiếm ưu thế trong quá trình tiền xử lý SWRO. UF sử dụng các lớp màng 0,02 µm, loại bỏ hiệu quả các mảnh vụn mịn, vi khuẩn và nhiễm trùng, cung cấp nguồn nước ổn định, chất lượng cao (SDI15 < 3, độ đục < 0,2 NTU). MMF/DMF sử dụng vật liệu dạng hạt, giảm thiểu chất rắn nhưng thường tạo ra chất lượng thấp hơn (SDI15 > 3 thường có độ đục ~ 0,33 NTU). UF cần ít diện tích hơn, đặc biệt là với quá trình lắng/tuyển nổi cho MMF. UF sử dụng rửa ngược, thường không có hóa chất trong quá trình sản xuất; MMF/DMF cũng rửa ngược. UF cung cấp chất lượng ổn định hơn và tự động hóa dễ dàng hơn, trong khi MMF phải đối mặt với chất lượng nước thô thấp. UF có thể giảm/loại bỏ quá trình đông tụ/clo, giảm sử dụng hóa chất và bùn. MMF đã giảm sử dụng hóa chất và có tính bền vững cao. Việc tích hợp các quy trình như Tuyển nổi không khí hòa tan (DAF) với UF hoặc MMF giúp loại bỏ tảo/chất hữu cơ. DAF với UF gốm rất hiệu quả. UF gốm mang lại nhiều lợi ích (ít xử lý sơ bộ hơn, thông lượng cao hơn, tuổi thọ dài hơn, an toàn hóa chất) nhưng chi phí cao hơn và dễ vỡ hơn.

2. Main Desalination Refine Elements

Phần này đề cập đến các phần tách muối khỏi nước: Thẩm thấu ngược (RO), Chưng cất nhiều giai đoạn (MSF) và Chưng cất nhiều hiệu ứng (MEDICATION).

Các thành phần của hệ thống thẩm thấu ngược (SWRO)
SWRO là quy trình hàng đầu. Nước biển đã qua xử lý sơ bộ được đưa qua màng bán thấm dưới áp suất cao, làm giảm hàm lượng muối.

• Máy bơm áp suất cao (HPP): Tiêu thụ 60-80% công suất nhà máy. Chúng tạo áp suất nước để khắc phục áp lực thẩm thấu. Bơm piston hướng trục và biến thiên thuận lợi mang lại hiệu suất cao. Bố trí nhiều bộ truyền động tăng cường tính linh hoạt/dự phòng. Các vật liệu như thép không gỉ Duplex/Super Duplex và titan được sử dụng để chống ăn mòn. Độ tin cậy là yếu tố quan trọng (MTBF > 20.000 giờ). Cấu hình N + 1 cung cấp khả năng dự phòng. Bảo trì dự đoán đang được nghiên cứu. Bảo trì thường xuyên là điều cần thiết.
• Thiết bị chữa bệnh bằng năng lượng (ERD): Thiết yếu để giảm thiểu lượng điện năng tiêu thụ lớn bằng cách thu hồi năng lượng thủy lực từ nước muối. Tổng chi phí năng lượng là 30-50%. ERD được nâng cấp từ máy phát điện (hiệu suất 60-80%) lên đẳng áp (> 90%). Buồng đẳng áp đạt hiệu suất 95-97%. Bộ trao đổi áp suất (PX) cung cấp hiệu suất cao trên toàn bộ lưu lượng/áp suất. ERD làm giảm đáng kể SEC.
• Thành phần màng: Các thành phần tách lõi (sợi xoắn ốc/rỗng) trong bình chịu áp lực. Tuổi thọ dự kiến là 2-5 năm, bị ảnh hưởng bởi sự bám bẩn, sự phân hủy hóa học (clo) và sức căng. Các loại bám bẩn bao gồm bám bẩn sinh học, đóng cặn, hữu cơ. TDS cao, clo, muối, chất hữu cơ và độ pH không tối ưu làm tăng tốc độ xuống cấp. Các lớp màng được thay thế khi bị hư hỏng không thể phục hồi (độ dẫn thấm tăng, lưu lượng giảm). Xử lý sơ bộ hiệu quả là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ bằng cách loại bỏ các hạt/clo. SDI cho thấy khả năng bám bẩn. Chất keo tụ còn sót lại có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Tăng cường làm sạch hóa học là cần thiết nhưng làm tăng chi phí/thời gian chết. Tần suất làm sạch ảnh hưởng đến tuổi thọ/chi phí. Độ pH rất quan trọng cho việc làm sạch. Tái chế lớp màng mang lại tính bền vững và tiết kiệm chi phí. Theo dõi hiệu suất cho thấy các yêu cầu thay thế. Thay thế theo từng đợt sẽ phân bổ chi phí. Bảo dưỡng định kỳ bao gồm đánh giá, giám sát, làm sạch. Các lớp màng mới nổi mang lại hiệu suất được cải thiện.
• Bình chịu áp suất: Lớp màng nhà chịu được áp lực cao. Thường làm bằng FRP hoặc thép không gỉ.
• Đường ống áp suất cao và thiết bị đo lường: Xử lý nước áp suất cao/nước ăn mòn. Sản phẩm: thép không gỉ kết hợp hoàn hảo, nhựa hiện đại. Thiết bị đo hiển thị lưu thông, ứng suất, nhiệt độ và độ dẫn điện.

Chưng cất nhiều giai đoạn (MSF)

MSF là một quá trình nhiệt chuyển nước muối nóng thành hơi theo từng pha ở áp suất thấp hơn. Hơi nước nặng ngưng tụ thành nước ngọt.

Các thành phần bí mật: Buồng nhấp nháy (tạo hơi), Bộ trao đổi nhiệt (máy nước nóng muối, bình ngưng tụ), Hệ thống phun/chân không (duy trì áp suất giảm), Lỗ thông giữa các giai đoạn (kiểm soát lưu thông nước muối).

Các bộ phận thanh lọc đa tác dụng (thuốc)

Thuốc là một quy trình nhiệt ở nhiệt độ thấp sử dụng nhiệt từ việc ngưng tụ hơi nước nặng ở một đầu để làm bay hơi nước ở đầu tiếp theo ở áp suất/nhiệt độ thấp hơn.

Các thành phần chính: Máy bay hơi (hiệu ứng), Máy ngưng tụ, Máy bơm, Hệ thống chân không.

3. Các yếu tố xử lý sau và điều hòa nước sản phẩm

Nước khử muối tinh khiết nhưng có tính ăn mòn và không chứa khoáng chất. Quá trình xử lý sau đó giúp nước đạt chất lượng cao để uống hoặc sử dụng trong công nghiệp.

Các phần thủ thuật:

• Máy khử khí: Loại bỏ các khí hòa tan như carbon dioxide, giảm khả năng ăn mòn.
• Hệ thống tái khoáng hóa: Bổ sung khoáng chất (canxi, magie) để tăng độ cứng/kiềm, giảm thiểu ăn mòn, tăng cường hương vị/sức khỏe và đáp ứng các yêu cầu. Kỹ thuật: bổ sung hóa chất trực tiếp (vôi, canxit, v.v.), pha trộn với nước nguồn, chất tiếp xúc đá trầm tích (nước bị axit hóa CO2 hòa tan đá trầm tích). Các tiêu chí kiểm soát được theo dõi: pH, độ kiềm, độ rắn, canxi, magie, LSI/CSI. Việc kiểm soát bao gồm thay đổi pH và giám sát tự động. Chi phí bao gồm CAPEX (thiết bị) và OPEX (hóa chất, điện, xử lý bùn).
• Thiết bị khử trùng: Tiêu diệt vi sinh vật. Phương pháp: khử trùng bằng clo (muối hypoclorit, khí clo), chiếu tia UV.
• Hệ thống điều chỉnh pH: Điều chỉnh độ pH bằng cách sử dụng các hóa chất như xút ăn da hoặc axit sunfuric.

4. Các bộ phận của hệ thống điều khiển, theo dõi và tự động hóa

Hệ thống tinh vi đảm bảo quy trình đáng tin cậy, uy tín và an toàn bằng cách sử dụng dữ liệu thời gian thực và kiểm soát tự động.

Các thành phần chính:

• Thiết bị đo lường: Cảm biến/máy phân tích xử lý lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, độ, độ dẫn điện, độ pH, độ đục, nồng độ hóa học. Cảm biến IoT thu thập dữ liệu.
• Logic điều khiển (PLC, DCS): Nền tảng triển khai lập luận điều khiển dựa trên đầu vào/điểm đặt của đơn vị cảm biến. DCS bao gồm giao diện, đơn vị cục bộ, tương tác. Chức năng: phân tích, hướng dẫn, thu thập/lưu trữ/báo cáo thông tin, điều khiển. Điều khiển nhà máy được ra lệnh.

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ hiện đại

Việc lựa chọn công nghệ khử muối phụ thuộc vào các yếu tố công nghệ, tài chính và môi trường:

• Kỹ thuật: Nước cấp chất lượng cao (độ mặn, chất gây ô nhiễm), khả năng của nhà máy (RO cho quy mô lớn), độ tinh khiết của nước, tính toàn vẹn, độ phức tạp trong vận hành và khả năng giảm công suất (RO cho năng lượng tái tạo).
• Thuộc kinh tế: Chi phí vốn (máy bay hơi nhiệt cao), giá vận hành (điện năng cao cho RO), lịch trình và chi phí điện năng (thu hút nhiệt với nhiệt thải), độ mặn của nước cấp (chi phí cao hơn cho RO), bảo trì và Giá nước bình quân (LCOW) (RO dự báo thấp nhất).
• Môi trường: Tính khả thi và chi phí xử lý nước muối, nguồn điện và xả thải (tích hợp năng lượng tái tạo) và các vấn đề tại địa điểm.
• Hệ thống hybrid kết hợp công nghệ hiện đại có thể mang lại nhiều lợi ích. RO được ưa chuộng tại các đảo có nhu cầu sử dụng năng lượng tái tạo cao nhờ khả năng tự điều chỉnh công suất.

Suy nghĩ cuối cùng và những mốt tương lai

Khử muối đóng vai trò quan trọng đối với an ninh nguồn nước, được kiểm soát bởi các quy trình RO và nhiệt. RO dẫn đầu nhờ hiệu suất và tính mô-đun, trong khi nhiệt phù hợp với độ mặn cao/nước thải ấm. Những tiến bộ trong các lớp màng, ERD và tiền xử lý giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tác động. Những trở ngại bao gồm việc sử dụng điện năng và quản lý nước mặn.

Những mốt tương lai tập trung vào:

• Công nghệ Arise: FO, MD, CDI cho thấy triển vọng, cần nhiều nghiên cứu thí điểm hơn nữa.
• Vật liệu nano: Nâng cao hiệu quả công nghệ mới phát sinh.
• Kết hợp năng lượng tái tạo: Việc kết hợp khử muối với năng lượng mặt trời, gió, v.v. là một trọng tâm đáng kể.
• Hệ thống lai: Kết hợp các cải tiến để tối ưu hóa.
• Đánh giá giá trị nước muối: Phục hồi nguồn nước mặn hướng tới MLD/ZLD.
• Hiệu suất điện năng: Giảm SEC bằng các lớp màng mới và tối ưu hóa.
• Khoa học sản phẩm: Cải thiện vật liệu cho các thiết lập phá hoại.
• Hệ thống phi tập trung: Phát triển các hệ thống nhỏ cho các địa điểm xa xôi.
• Công nghệ thông minh: Sử dụng thông tin và AI để cải thiện hoạt động.

SWRO Plant Projects

Get A Quote Today!