Virš 45 % ribos: naujas didelio atsigavimo jūros vandens RO membranų regionas

Gėlinimo srityje lygtis paprasta: kuo didesnis jūsųatvirkštinio osmoso regeneravimo greitis, tuo mažesnės bus jūsų išlaidos už kubinį metrą gėlo vandens. Dešimtmečius atvirkštinio osmoso (SWRO) jūros vandens sistemos veikė konservatyvioje komforto zonoje. Siekiant apsaugoti membraninius elementus nuo užsiteršimo ir valdyti astronominį osmosinį slėgį, standartiniaisistemos atkūrimasvieno praėjimo jūros vandens RO buvo apribotas maždaug35–45 %.

O kas, jei galėtumėte padidinti tą skaičių iki50% ar net 60%neaukojant membranos gyvybės?

Dėl proveržiųaukšto slėgio RO (HPRO)Dėl membranų chemijos ir modulių konfigūracijos pramonė dabar iš naujo apibrėžia, ką reiškia „efektyvus“. Šis pokytis yra labai svarbus ne tik vandens taupymui, bet ir būsimų gėlinimo įrenginių ekonominiam gyvybingumui.

„Trys atsigavimai“, kuriuos turite žinoti

Prieš pasineriant į technologijų nagrinėjimą, labai svarbu atskirti skirtingus „atsigavimo“ kontekstus, nes painiava čia gali lemti ydingą sistemos projektavimą:

• Standartinis testo atkūrimas:Gamintojų išmatuotas bazinis našumas (paprastai~10%vienam jūros vandens membranos elementui kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis). Tai nėra operacinis tikslas; tai yra etalonas.
• Faktinis elementų atkūrimas:Reali riba vienam 40 colių jūros vandens membranos elementui. Siekiant išvengtikoncentracijos poliarizacijair dėl sūrymo pusės susidarančio mastelio keitimo, šis kiekis paprastai neturėtų viršyti ~18 %.
• Sistemos atkūrimas:Iš visopermeato srautaspadalinta iš bendros sumospašarų srautasviso RO įrenginio. Didelėse pramoninėse sistemose tai pasiekiama nuosekliai jungiant membranas, taip padidinant bendrą regeneraciją iki75–90 % sūrokam vandeniui, o dabar – ir jūros vandens naudojimo ribų peržengimas.

Didelio atsigavimo dilema jūros vandens gėlinime

Įprastos SWRO sistemos dėl fizikinių dėsnių užstringa ties 35–45 % ribomis. Ištraukiant vandenį, atmetimo pusėje esančio tiekiamo vandens koncentracija eksponentiškai didėja. Tai sukelia dvi problemas:

• Osmosinio slėgio šuolis:Varomoji jėga (grynasis varomasis slėgis) smarkiai sumažėja.
• Mastelio keitimo rizika:Mažai tirpios druskos (pvz., kalcio karbonatas arba kalcio sulfatas) pasiekia prisotinimą ir nusėda antmembranos paviršius.

Tačiau naujausi bandomieji tyrimai, įskaitant operacijas didelės užsiteršimo rizikos zonose, tokiose kaip Persijos įlanka, parodė, kad pažangios sistemos dabar gali pasiektiStabilus veikimas esant 50–60 % atsigavimui.

Kaip šiuolaikinės membranos laužo barjerą

Norint pasiekti šiuos aukštus išgavimo rodiklius, reikia ne tik pakeisti kryptį; tam reikalinga holistinė evoliucija.membraninis elementaspats:

• Pagerintas pralaidumas ir masės perdavimas:Pažangi plonasluoksnių kompozitų (TFC) chemija vis labiau plintavandens pralaidumasbe kompromisųdruskos atmetimasModeliavimas rodo, kad patrigubinus bazinį pralaidumą, energijos suvartojimas gali sumažėti 23 %, kai atsigavimas siekia 50 %..

• Geresnis mastelio keitimo valdymas:Nauji membranų paviršiai yra sukurti taip, kad sutrikdytų mineralų susidarymą, taip leisdamisūrymo koncentratoriussunkiau dirbti nesusiteršiant.

• Dviejų praėjimų išradingumas:Tokiose megagamyklose kaip Torreviejos gamykla Ispanijoje naudojama dviguba strategija. Pirmasis jūros vandens pralaidumas atliekamas45 % atsigavimas(naudojant daugiau nei 25 000 elementai), o antrojo perdavimosūroko vandens RO sistema pasiekia stulbinantį90 % atsigavimas, užtikrinant maksimalų bendrą vandens išeigą.

Ateitis: hipersilicio druskos tirpalo apdorojimas

Kitas iššūkis – paties sūrymo apdorojimas.aukšto slėgio RO (HPRO) membranos yra suprojektuoti taip, kad galėtų apdoroti pašarus iki70 g/l NaClesant slėgiui130 barųIšgaudami papildomą vandenį iš sūrymo srauto ir taip pasiekdami nulinį skystojo vandens išleidimą (ZLD), artėjame prie žiedinės vandens ekonomikos.

Santrauka

Nesvarbu, ar projektuojate membranas savivaldybės gėlinimo įrenginiams, ar pramoniniamsnuotekų valymo projektas, išgavimo rodiklis yra tvarumo rodiklis. Nuo standartinių 45 % jūros vandens sistemų iki pažangiausių 60 % didelio išgavimo pajėgumo įrenginių – žinia aiški: mes nebe tik gėliname vandenį; mes jį kuriame taip, kad būtų pasiektas maksimalus našumas.

Raktiniai žodžiai: Atvirkštinis osmozė, RO membrana, jūros vandens gėlinimas, regeneravimo greitis, sistemos regeneravimas, SWRO, aukšto slėgio RO, HPRO, membraninis elementas, permeato srautas, sūrymo koncentracija, druskos atmetimas, tiekiamas vanduo, gėlinimo įrenginiai.