Πώς λειτουργούν και λειτουργούν οι μονάδες αφαλάτωσης
Μία από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους αφαλάτωσης θαλασσινού νερού είναι η αντίστροφη όσμωση. Από τη δεκαετία του 1970, η αντίστροφη όσμωση έχει χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό του νερού για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής γλυκού νερού από αλμυρό θαλασσινό νερό.
Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει έναν ειδικό τύπο διήθησης (υπερδιήθηση) θαλασσινού νερού υπό πίεση μέσω ημιπερατών μεμβρανών (αντίστροφης όσμωσης). Αυτές οι μεμβράνες μεταφέρουν μόρια θαλασσινού νερού μέσω των μικροπόρων τους υπό πίεση, αλλά διατηρούν ιόντα άλατος και άλλες ακαθαρσίες. Η πίεση σε τέτοιες μονάδες αφαλάτωσης θαλασσινού νερού ποικίλλει από 25 έως 50 atm.
Στη βιομηχανία σήμερα, οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης για μονάδες αφαλάτωσης παράγονται από οξική κυτταρίνη ή πολυαμίδιο με τη μορφή κυλίνδρων και ινών. Εκτός από τις μεμβράνες, οι μονάδες αφαλάτωσης αντίστροφης όσμωσης περιλαμβάνουν στα σχέδιά τους: αντλίες υψηλής πίεσης, λεπτά φίλτρα νερού, συστήματα χημικής επεξεργασίας, χημικούς καθαριστές και μονάδες φίλτρων.
Οι σωλήνες αφαλάτωσης είναι κατασκευασμένοι από πορώδες υλικό, επενδεδυμένοι εσωτερικά με φιλμ οξικής κυτταρίνης. Αυτό το φιλμ λειτουργεί επίσης ως μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης. Αρκετοί από αυτούς τους σωλήνες εγκαθίστανται παράλληλα σε μια μονάδα αφαλάτωσης.
Το θαλασσινό νερό διοχετεύεται μέσω των σωλήνων (σε πίεση έως και 100 bar) σε συνεχή ροή. Στην έξοδο, λαμβάνονται δύο ρεύματα - απιονισμένο νερό (το λεγόμενο διήθημα) και ένα συμπύκνωμα με άλατα, το οποίο συνήθως πηγαίνει ως απόβλητο παραγωγής.
Ο όγκος του γλυκού νερού που λαμβάνεται στην εγκατάσταση για ορισμένο χρονικό διάστημα είναι ανάλογος της πίεσης που παράγεται από την αντλία. Τα χαρακτηριστικά των διαφραγμάτων καθορίζουν τη μέγιστη επιτρεπόμενη πίεση εργασίας.
Εάν η πίεση αποδειχθεί πολύ υψηλή, η μεμβράνη απλώς θα φράξει με ακαθαρσίες ή θα επιτρέψει να περάσουν πολλά διαλυμένα άλατα. Σε ακραίες περιπτώσεις, η μεμβράνη μπορεί να σπάσει. Εάν η πίεση είναι χαμηλή, η διαδικασία αφαλάτωσης θα επιβραδυνθεί.
Η ποιότητα της αφαλάτωσης του θαλασσινού νερού και η ταχύτητα λειτουργίας της μεμβράνης σχετίζονται με διάφορους παράγοντες. Πρώτα απ 'όλα, με τη συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι στο εισερχόμενο νερό, τη σύσταση αλάτων του, τη θερμοκρασία του νερού και την πίεση λειτουργίας.
Για παράδειγμα, εάν αφαλατώνετε το συνηθισμένο αλμυρό νερό από ένα πηγάδι σε πίεση 50 bar, τότε από 1 τετραγωνικό μέτρο μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης θα λάβετε περίπου 0,7 τόνους γλυκού νερού την ημέρα. Επομένως, πιο ισχυρές μονάδες αφαλάτωσης (για δεκάδες και εκατοντάδες κυβικά μέτρα νερού την ημέρα) χρησιμοποιούν αρκετούς σωλήνες.
Οι μονάδες αφαλάτωσης αντίστροφης όσμωσης έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα.Το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι σχετικά χαμηλό, οι μονάδες είναι συμπαγείς και εύκολες στην εγκατάσταση και λειτουργία, και τέλος η λειτουργία της μονάδας είναι εύκολο να αυτοματοποιηθεί. Ο έλεγχος της μονάδας αφαλάτωσης μπορεί να είναι πλήρως αυτόματος ή ημιαυτόματος.
Κατά τη λειτουργία της μονάδας, είναι σημαντικό να μειωθεί ο σχηματισμός εναποθέσεων αλατιού στους σωλήνες. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται αναστολείς καθίζησης. Για την απομάκρυνση των ιζημάτων από τις μεμβράνες, χρησιμοποιείται η προαναφερθείσα συσκευή χημικής πλύσης. Η κατανάλωση συμπυκνώματος και διήθησης κατά την επεξεργασία του νερού ελέγχεται από μετρητές ροής. Το νερό εξόδου αξιολογείται για αλατότητα και επίπεδο pH—με μετρητές αλατότητας ροής και pH μέτρα.