Solution de dessalement d'eau de mer SWRO ---- Système d'osmose inverse de dessalement d'eau de mer pour purificateur d'eau

L’eau est la source de la vie, une ressource naturelle précieuse et irremplaçable pour les êtres humains, et l’élément vital du développement social et économique. Le manque de ressources en eau et la pollution de plus en plus grave de l’eau sont devenus des obstacles au progrès social et au développement économique. Outre la gestion scientifique et l'allocation optimale des ressources en eau, il est également crucial de faire jouer pleinement le rôle des moyens de haute technologie dans la réutilisation de l'eau. Le dessalement de l’eau de mer est un système important pour résoudre le manque de ressources en eau. Jusqu'à présent, il existe des dizaines de méthodes de dessalement de l'eau de mer, notamment la distillation, la méthode membranaire, la méthode d'électrodialyse et la méthode de congélation. Parmi elles, la méthode d'osmose inverse (SWRO) de la méthode membranaire est la technologie de dessalement la plus rapide, celle qui investit le moins, la plus économe en énergie et la moins coûteuse. Le système d'osmose inverse est une technologie de traitement de l'eau efficace et respectueuse de l'environnement, largement utilisée dans le dessalement de l'eau de mer, le traitement de l'eau industrielle, la purification de l'eau potable et d'autres domaines.

Le principe de fonctionnement du système de dessalement de l’eau de mer par osmose inverse est principalement basé sur la technologie de séparation par membrane. La technologie de séparation par membrane est une sorte de technologie permettant de séparer et de purifier différentes substances en passant sélectivement à travers des films polymères. Dans les systèmes de dessalement par osmose inverse, le film polymère est une structure asymétrique composée d'un cortex dense et d'une couche de support lâche. Le cortex dense est la couche filtrante de la membrane et possède des pores de l’ordre du micromètre qui empêchent la plupart des matières en suspension, des matières dissoutes et des micro-organismes de passer à travers. La couche de support lâche est la couche de support de la membrane, qui a un grand diamètre de pores et peut assurer la résistance mécanique globale de la membrane.

Flux de processus du système de dessalement d'eau de mer par osmose inverse

Les systèmes de dessalement de l'eau de mer par osmose inverse (SWRO) sont devenus une technologie importante dans le domaine du dessalement de l'eau de mer, offrant une solution durable au problème mondial de plus en plus grave de pénurie d'eau. Le processus d’osmose inverse de l’eau de mer implique plusieurs étapes clés pour garantir la production d’une eau potable de haute qualité à partir d’eau de mer. Comprendre le débit d’un système d’osmose inverse est essentiel pour comprendre son efficacité et ses avantages de dessalement. Le processus du système comprend les étapes suivantes : 1. Filtration primaire : L'eau de mer brute passe d'abord à travers le filtre primaire pour éliminer efficacement les grosses particules, les matières en suspension et certaines impuretés. Cette étape est cruciale pour préparer l’eau de mer à un traitement ultérieur, garantissant ainsi un traitement ultérieur plus efficace.

2. Filtration secondaire : L'eau filtrée primaire passe à travers le filtre à charbon actif pour la filtration secondaire. Le but de cette étape est d’éliminer les substances nocives telles que les matières organiques et le chlore résiduel, de purifier davantage l’eau de mer et de préparer l’étape suivante du traitement. 3. Filtration de précision : L’eau est ensuite filtrée avec précision à travers un filtre de précision pour éliminer davantage les particules, bactéries et autres impuretés. Cette étape garantit que l’eau est parfaitement purifiée avant d’entrer au cœur du processus d’osmose inverse. 4. Membrane d'osmose inverse : L'eau filtrée avec précision est ensuite dirigée à travers la membrane d'osmose inverse, qui est un élément clé du système. Les membranes d'osmose inverse aident à séparer et à éliminer les sels, les matières organiques, les métaux lourds et d'autres substances pour produire de l'eau pure et dessalée. 5. Désinfection et stockage : Une fois que l’eau a traversé la membrane d’osmose inverse, elle est désinfectée pour éliminer tous les micro-organismes restants. L'eau purifiée est ensuite stockée dans des réservoirs prête à être distribuée et utilisée.

Les avantages des systèmes d’osmose inverse pour le dessalement de l’eau de mer sont nombreux. Le système présente les caractéristiques de haute efficacité, de protection de l'environnement, d'économie d'énergie et de sécurité. La technologie d'osmose inverse peut éliminer plus de 99 % des substances nocives telles que le sel, les matières organiques, les métaux lourds, etc., garantissant ainsi la production d'eau pure à partir de l'eau de mer et répondant au besoin urgent de ressources en eau douce. Les avantages environnementaux des systèmes d’osmose inverse sont également importants. Contrairement aux méthodes traditionnelles de dessalement de l’eau de mer, les systèmes RO ne nécessitent pas une grande quantité de produits chimiques, ne produisent pas d’eaux usées et sont respectueux de l’environnement. Cette approche durable du dessalement s'aligne sur les efforts mondiaux visant à promouvoir des solutions de traitement et de conservation de l'eau respectueuses de l'environnement.

En plus des avantages environnementaux, les systèmes d’osmose inverse nécessitent peu d’entretien, sont faciles à utiliser et conviennent à une variété de conditions d’eau. Ces propriétés font des systèmes d’osmose inverse une option pratique et fiable pour le dessalement, en particulier dans les zones où l’approvisionnement en eau douce est limité. En résumé, le processus d’un système d’osmose inverse pour le dessalement consiste en une série d’étapes de base qui produisent finalement de l’eau potable pure à partir de l’eau de mer. Grâce à leur efficacité, leurs avantages environnementaux et leur adaptabilité, les systèmes d'osmose inverse constituent une technologie clé pour remédier aux pénuries d'eau et garantir un accès durable aux ressources en eau douce.

Infiltration et osmose inverse

L'osmose inverse est le processus inverse de l'osmose. La perméabilité est un phénomène naturel. Les molécules d'eau en solution diluée diffuseront à travers la membrane semi-perméable vers le côté de la solution concentrée à une vitesse relativement rapide. Comme le montre la figure, le niveau de liquide côté eau douce continuera à diminuer, entraînant une différence de pression hydrostatique. La différence de pression hydrostatique à ce stade est appelée pression osmotique (la pression osmotique entre l’interface eau de mer et eau douce est d’environ 2,4 MPa).

Le processus d’osmose inverse est tout le contraire. Dans SWRO, une pression supérieure à la pression osmotique de l’eau de mer d’un côté fera passer les molécules d’eau de l’eau de mer à travers la membrane et le sel sera piégé. Théoriquement, plus la pression externe est élevée, plus l’osmose inverse des molécules d’eau dans l’eau de mer sera rapide. L’élément central du processus d’osmose inverse est une membrane synthétique semi-perméable qui laisse passer presque uniquement les molécules d’eau. La membrane plate de la membrane d'osmose inverse doit être configurée dans une certaine configuration avant de pouvoir être utilisée dans l'ingénierie de traitement de l'eau. De nos jours, dans le dessalement de l’eau de mer, l’élément membranaire en bobine de polyamide aromatique est principalement utilisé.

Le diaphragme de production d'eau est inséré entre les deux pièces de membrane plates, et la couche de membrane est collée ensemble le long des trois bords de la couche de membrane, puis combinée avec le diaphragme d'entrée d'eau ensemble et enroulée sur le tube central poreux. Enfin, l'embout perforé est installé aux deux extrémités et encapsulé pour constituer l'élément de membrane enroulé. Les éléments membranaires commerciaux d'osmose inverse sont disponibles dans une variété de spécifications, l'élément membranaire le plus utilisé dans le dessalement ayant un diamètre de 200 mm et une longueur standard de 1 000 mm.

Le SWRO se compose d’une pompe haute pression, d’un récipient sous pression et d’un dispositif de récupération d’énergie. Une fois que l'eau de mer a été prétraitée et mise sous pression dans le récipient sous pression de l'unité d'osmose inverse par la pompe haute pression, l'eau de mer passe d'abord à travers le premier élément membranaire et s'écoule dans le canal barrière d'entrée de l'élément membranaire qui est enroulé en spirale. Sous une pression plus élevée, une partie des molécules d'eau pénètrent continuellement à travers la membrane et pénètrent dans le tube central de l'élément de membrane enroulé à travers le canal d'écoulement de la barrière de production d'eau, générant ainsi de l'eau produite. Le reste de l’eau entrante continue de s’écouler dans le sens d’écoulement jusqu’à l’élément de membrane suivant. Ce processus est effectué à tour de rôle. Lorsque l’eau d’afflux traverse l’élément membranaire suivant, la concentration de l’eau d’afflux augmente. Lorsqu’elle traverse le dernier élément membranaire, l’eau entrante devient de l’eau concentrée.

Différent de la méthode thermique, SWRO n’a pas de processus de transformation de phase d’évaporation et de condensation. La principale consommation d'énergie de SWRO est l'énergie de pompage à haute pression pour réaliser le processus d'osmose inverse, ce qui rend le coût de production d'eau par osmose inverse inférieur à celui de la méthode thermique. De plus, par rapport à la méthode thermique, son équipement présente également des caractéristiques de structure modulaire et une grande flexibilité de processus. La suspension et la maintenance des installations locales ne peuvent pas affecter le fonctionnement du reste de l'ensemble du système. Cependant, SWRO nécessite un processus de prétraitement complexe et précis, et différents fabricants de membranes commerciales ont des exigences strictes en matière de SDI, de pH, de température, de chlore résiduel et d'autres indicateurs de la membrane d'osmose inverse en polyamide. Lorsque le prétraitement n'est pas conforme aux normes, la pollution et le tartre de la surface de la membrane seront accélérés, et la durée de vie, la consommation d'énergie et la qualité de l'eau produite du module à membrane seront affectées en fonctionnement, augmentant ainsi le coût de production d'eau. .

Le dispositif de récupération d’énergie est un autre équipement clé. Le développement rapide de SWRO est attribué à l’utilisation d’un dispositif de récupération d’énergie à efficacité croissante dans le système d’osmose inverse, en plus de l’optimisation continue des matériaux et des composants de la membrane. Aujourd'hui, les unités de récupération de pression très efficaces de type PX peuvent récupérer plus de 95 % de l'énergie de l'eau concentrée et la pressuriser en eau de mer, réduisant ainsi de près de moitié la consommation d'énergie du processus d'osmose inverse. Le TDS des effluents primaires d'osmose inverse est d'environ 300 à 500 mg/L, ce qui répond aux exigences limitées de l'Organisation mondiale de la santé pour l'indice TDS de l'eau potable (500 mg/L). SWRO a été utilisé à grande échelle pour l’approvisionnement en eau potable dans les zones où l’eau est rare. Dans les années 1980, le SWRO a commencé à concurrencer le procédé thermique traditionnel. En raison des avantages d'un faible investissement en équipement, d'un cycle de construction court, d'une faible consommation d'énergie et de nombreux autres avantages, SWRO s'est développé rapidement et est devenu le processus le plus important sur le marché mondial du dessalement. Actuellement, le SWRO primaire est principalement utilisé dans l’industrie municipale, c’est pourquoi la capacité du processus d’osmose inverse augmente rapidement. Les recherches futures sur le processus d'osmose inverse se concentreront sur le développement de nouvelles membranes et composants de membrane d'osmose inverse plus économes en énergie et plus durables, réduiront la consommation d'énergie de fonctionnement et les coûts de maintenance, et réduiront le coût de production d'eau. S19qen

En pratique, le système d’osmose inverse est devenu une technologie importante dans le domaine du traitement de l’eau. Par exemple, dans le domaine du dessalement de l'eau de mer, les systèmes d'osmose inverse peuvent éliminer efficacement plus de 99 % du sel et d'autres substances nocives de l'eau de mer, permettant ainsi un dessalement efficace de l'eau de mer. Dans le domaine du traitement de l'eau industrielle, le système d'osmose inverse peut fournir une eau de traitement de haute qualité, améliorer l'efficacité de la production et la qualité des produits. Dans le domaine de la purification de l'eau potable, le système d'osmose inverse peut éliminer diverses substances nocives présentes dans l'eau et fournir une eau potable sûre et saine. En bref, le système d’osmose inverse est une technologie de traitement de l’eau efficace et respectueuse de l’environnement avec un large éventail de perspectives d’application. Avec le développement continu de la science et de la technologie, le système d'osmose inverse continuera à s'améliorer et à s'optimiser, pour fournir une eau potable et une eau industrielle de meilleure qualité aux êtres humains.