Wie funktioniert eine Entsalzungsanlage?
A Entsalzungsanlage ist eine Anlage, die Meerwasser in trinkbares Süßwasser umwandelt. In vielen Gebieten, wo Wasserressourcen knapp sind, ist die Entsalzung zu einem Schlüssel geworden Technologie, um das Problem der Trinkwasserknappheit zu lösen. Obwohl Entsalzung ein komplexer und ressourcenintensiver Prozess ist, ist sie zu einer wichtigen Quelle geworden der Wasserversorgung für viele Küstenstädte.
In diesem Artikel werden das Funktionsprinzip, der Hauptprozessablauf und die technische Ausrüstung der Entsalzungsanlage im Detail vorgestellt, um den Lesern einen besseren Verstand zu helfen dieser Prozess.
Was ist das Grundprinzip einer Entsalzungsanlage??
Das Grundprinzip der Entsalzung besteht darin, Salz und andere Verunreinigungen aus Meerwasser durch physikalische oder chemische Methoden zu zu erhalten, um frisches Wasser zu erhalten, das die Anforderungen erfüllt Trinkwasserstandards. Der Kern dieses Prozesses ist die Trennung der gelösten in Meerwasser gelösten Stoffe (hauptsächlich Salze), während die Wassermoleküle zurückgehalten werden. Übliche Entsalzung Zu den Methoden gehören Umkehrosmose (RO) und mehrstufige Flash Verdampfung (MSF), von denen jede ihre eigenen einzigartigen Vorteile und Anwendungsszenarien hat.
Was ist der Hauptprozessablauf einer Entsalzungsanlage??
Der Prozessablauf einer Entsalzungsanlage ist normalerweise in 5 Schritte unterteilt:
1. Meerwasser Aufnahme
2. Vorbehandlung
3. Kern Entsalzung Prozess
4. Nachbehandlung
5. Konzentrat Entladung
Meerwasser Aufnahme
Die Meerwasseraufnahme ist der erste Schritt in einer Entsalzungsanlage, und Meerwasser wird normalerweise vom Meer durch Küsteneinlässe gepumpt. Das Design von die Aufnahme muss die Auswirkungen des Meereslebens und schwebstoffe berücksichtigen, daher ist sie normalerweise mit einem Filter ausgestattet Blockieren das Eintreten größerer Verunreinigungen und Meereslebewesen in das Ansaugsystem. Zusätzlich um die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern Auch der Ort und die Tiefe der Einnahme muss wissenschaftlich geplant sein.
Vorbehandlung
Der Vorbehandlungsschritt besteht darin, schwebende Feststoffe organische Stoffe und andere Substanzen im Meerwasser zu entfernen, die nachfolgende Entsalzungsanlagen beschädigen können. Normalerweise Vorbehandlung verwendet Methoden wie physikalische Filtration, chemische Flockung und Sedimentation. Physikalische Filtration verwendet Sandfilter oder Mikrofilter, um größere schwebende Partikel zu entfernen Bei der chemischen Flockung werden Chemikalien verwendet, um kleine Partikel zu größeren Flocken zusammenzufassen, was die anschließende Sedimentation und Filtration erleichtert.
Ein weiterer wichtiger Schritt im Vorbehandlungsprozess besteht darin, das Wachstum von Mikroorganismen und Algen im Meerwasser zu verhindern, was sich auf die Entsalzung auswirken wird Können die Geräte verstopfen. Übliche Vorbeugungsmethoden bestehen in dem Zusatz von Bioziden oder der Verwendung von Ultraviolett-Desinfektionsgeräten.
Kern Entsalzung Prozess
Der Kernprozess von Meerwasser Entsalzung kann durch unterschiedliche Technologien erreicht werden,hauptsächlich einschließlich der folgenden zwei: Umkehrosmose (RO) im Vergleich zu mehrstufiger Flash-Verdampfung (MSF).
Umkehrosmose (RO): Umkehrosmose ist derzeit die häufigste Meerwasserentsalzungstechnologie. Diese Technologie nutzt die Eigenschaften von halbdurchlässigen Membranen, um Wassermoleküle von Salz zu trennen in Meerwasser durch hohen Druck. Der spezifische Prozess ist wie folgt:
● Unter der Wirkung einer Hochdruckpumpe, wird das vorbehandelte Meerwasser durch Druck beaufschlagt die Umkehrosmosemembran.
● Die Umkehrosmosemembran lässt nur Wassermoleküle durch, passieren,während die meisten von den Wassermolekülen passieren Salz und andere Verunreinigungen werden auf einer Seite der Membran eingeschlossen, und bilden eine hoch konzentrierte Salzlösung (konzentriertes Wasser).
● Das Wasser, das durch die Membran strömt, ist Süßwasser und kann weiter aufbereitet werden Trinkwasserstandards erfüllen.
Mehrstufige Flash Verdampfung (MSF): Mehrstufige Flash-Verdampfung ist ein thermodynamischer Prozess, der Meerwasser in mehreren Stufen durch Druckreduzierung schnell verdampft. Der spezifische Prozess ist wie folgt:
● Das Meerwasser wird zuerst erhitzt und tritt dann in die erste Flash-Kammer ein. Aufgrund der reduzierter Druck, ein Teil des Meerwassers verdunstet schnell um Süßwasser Dampf zu erzeugen.
● Der Dampf kondensiert im Kondensator zu Süßwasser , während das unverdampfte Salzwasser weiterhin vorhanden ist um in die nächste Flash-Kammer zu einzutreten, um den Verdampfungs- und Kondensationsprozess zu wiederholen.
● Nach der Behandlung in mehreren Flash-Kammern wird reines frisches Wasser erhalten.
Nachbehandlung
Süßwasser nach dem Kern Entsalzung Prozess benötigt normalerweise eine weitere Behandlung um sicherzustellen, dass die Standards für Trinkwasser erfüllen. Die Nachbehandlung umfasst die Anpassung des pH-Wertes des Frischwassers, Entfernen der verbleibenden Spuren Schadstoffe, und Hinzufügen notwendiger Mineralien (wie Kalzium und Magnesium), um den Geschmack und Nährwert des Wassers zu verbessern .
Sole Entladung
Während des Entsalzungsprozesses enthält nichtentsalzte Sole hohe Konzentrationen von Salz und anderen Verunreinigungen und muss sicher in den Meer abgelassen werden. Sole entlädt normalerweise Sole durch eine Diffusionsvorrichtung gleichmäßig in den Meer, um die Auswirkungen auf das Meeresökosystem zu reduzieren. Gleichzeitig Zeit, einige Meerwasserentsalzungsanlagen erforschen auch die Wiederverwendung von Soleressourcen,, wie die Salzgewinnung oder die weitere Entsalzung von Sole.
Zu welcher technischen Ausrüstung gehört eine Entsalzungsanlage ?
Die Kernausrüstung einer Entsalzungsanlage umfasst Wasseransaugpumpen, Vorbehandlungsausrüstung, Kernentsalzungsgeräte (wie Umkehrosmose Membranen oder Flash ). Hochdruck-Pumpen, Nachbehandlungssysteme und Konzentrat-Austragsgeräte. Diese Geräte arbeiten zusammen, um den reibungslosen Fortschritt zu gewährleisten der Entsalzungsprozess.
Umkehrosmose Membran
Die Umkehrosmosemembran ist die Kernkomponente der Umkehrosmose Entsalzungstechnologie, und ihre Qualität und Leistung wirken direkt die Leistung und Qualität aus von Süßwasser. Umkehrosmosemembranen sind in der Regel aus Verbundmaterialien mit hoher Selektivität und hoher Antifouling-Fähigkeit hergestellt. Da Umkehrosmose Membranen sind sind leicht kontaminiert,, sie müssen regelmäßig gereinigt und ersetzt werden.
Hochdruck Pumpen
Hochdruckpumpen werden verwendet, um Meerwasser unter Druck zu setzen, um Meerwasser hindurchzudrückenUmkehrosmose Membranen oder unterstützen mehrstufige Flash-Verdampfungsprozesse. Hochdruckpumpen haben einen hohen Energieverbrauch, sodass Energieeffizienz bei der Konstruktion eine wichtige Überlegung ist und Auswahl von Hochdruckpumpen. Um den Gesamtwirkungsgrad zu verbessern, sind viele Entsalzungsanlagen auch mit Energierückgewinnungsgeräten zur Nutzung ausgestattet Energie von Konzentrat Wasser, um den Energieverbrauch zu reduzieren.
Vorbehandlung Ausrüstung
Zur Vorbehandlungsausrüstung gehören Sandfilter, Mikrofilter, Ultrafilter, chemische Dosiersysteme, usw. Diese Geräte sind für das Entfernen schwebender Partikel, Kolloide verantwortlich , organische Stoffe und Mikroorganismen aus Meerwasser, um den stabilen Betrieb der nachfolgenden Entsalzungsanlagen zu sicherstellen.
Nachbehandlung System
Das Nachbehandlungssystem umfasst Geräte zur pH-Wert-Einstellung, Aktivkohlefilter, UV-Desinfektionsgeräte usw. Sie sorgen dafür, dass die Frische frisch bleibt Wasser erfüllt die Trinkwasserstandards und verbessert den Geschmack und die Sicherheit des Wassers.
Konzentrat Austrag Gerät
Das Konzentrat-Entladegerät ist für die sichere Ableitung von hoch konzentriertem Salzwasser zurück in den Meer verantwortlich. Um die Auswirkungen auf das zu verringern Meeresumgebung, Konzentrat Wasser wird normalerweise vor Entladung verdünnt, und die Entladungsöffnung ist als Diffusionsstruktur konzipiert, um die Schnelligkeit zu fördern Diffusion von Konzentrat Wasser.
Wie hoch ist der Energieverbrauch von Meerwasserentsalzungsanlagen?
Entsalzung ist ein energieintensiver Prozess, insbesondere die Umkehrosmose Technologie, die eine Menge Strom erfordert, um den Betrieb von Hochdruck aufrechtzuerhalten Pumpen. Je nach Prozess und Maßstab, reicht der Energieverbrauch der Meerwasserentsalzung von 2 bis 6 kWh/m3 Süßwasser. Die Höhe des Energieverbrauchs wirkt sich direkt auf die Kosten von entsalztem Wasser aus. Daher sind die Verbesserung der Energieeffizienz und die Reduzierung des Energieverbrauchs Schlüsselziele die Entwicklung der Meerwasserentsalzungstechnologie.