Penyelesaian Penyahgaraman Air Laut SWRO ---- Sistem Osmosis Songsang Penyahgaraman Air Laut untuk Penapis Air

Air adalah sumber kehidupan, sumber semula jadi yang berharga dan tidak boleh ditukar ganti untuk manusia, dan nadi pembangunan sosial dan ekonomi. Kekurangan sumber air dan pencemaran air yang semakin serius telah menjadi hambatan yang menyekat kemajuan sosial dan pembangunan ekonomi. Sebagai tambahan kepada pengurusan saintifik dan peruntukan optimum sumber air, ia juga sangat penting untuk memainkan sepenuhnya peranan cara berteknologi tinggi dalam penggunaan semula air. Penyahgaraman air laut adalah sistem penting untuk menyelesaikan kekurangan sumber air. Setakat ini, terdapat berpuluh-puluh kaedah penyahgaraman air laut, terutamanya termasuk penyulingan, kaedah membran, kaedah elektrodialisis dan kaedah pembekuan. Antaranya, kaedah reverse osmosis (SWRO) kaedah membran adalah yang paling pesat membangun, pelaburan paling rendah, paling penjimatan tenaga dan teknologi penyahgaraman kos terendah. Sistem osmosis songsang ialah teknologi rawatan air yang cekap dan mesra alam, yang digunakan secara meluas dalam penyahgaraman air laut, rawatan air industri, pembersihan air minuman dan bidang lain.

Prinsip kerja sistem penyahgaraman air laut osmosis songsang adalah berdasarkan teknologi pemisahan membran. Teknologi pemisahan membran adalah sejenis teknologi untuk mengasingkan dan memurnikan bahan yang berbeza dengan secara terpilih melalui filem polimer. Dalam sistem penyahgaraman osmosis songsang, filem polimer ialah struktur asimetri yang terdiri daripada korteks padat dan lapisan sokongan yang longgar. Korteks padat ialah lapisan penapis membran dan mempunyai saiz liang paras mikrometer yang menghalang kebanyakan bahan terampai, bahan terlarut dan mikroorganisma daripada melaluinya. Lapisan sokongan longgar ialah lapisan penyokong membran, yang mempunyai diameter liang yang besar dan boleh memastikan kekuatan mekanikal keseluruhan membran.

Penyahgaraman air laut aliran proses sistem osmosis songsang

Sistem penyahgaraman air laut osmosis songsang (SWRO) telah menjadi teknologi penting dalam bidang penyahgaraman air laut, memberikan penyelesaian yang mampan kepada masalah kekurangan air global yang semakin serius. Proses osmosis songsang air laut melibatkan beberapa langkah utama untuk memastikan air minuman berkualiti tinggi dihasilkan daripada air laut. Memahami kadar aliran sistem osmosis songsang adalah penting untuk memahami kecekapan dan faedah penyahgaramannya. Proses sistem merangkumi langkah-langkah berikut: 1. Penapisan utama: Air laut mentah mula-mula melalui penapis utama untuk mengeluarkan zarah besar, pepejal terampai dan beberapa bendasing dengan berkesan. Langkah ini penting untuk menyediakan air laut untuk pemprosesan selanjutnya, memastikan pemprosesan seterusnya lebih cekap.

2. Penapisan sekunder: Air yang ditapis primer melalui penapis karbon diaktifkan untuk penapisan sekunder. Tujuan peringkat ini adalah untuk membuang bahan berbahaya seperti bahan organik dan sisa klorin, membersihkan lagi air laut, dan bersedia untuk peringkat rawatan seterusnya. 3. Penapisan ketepatan: Air kemudiannya ditapis ketepatan melalui penapis ketepatan untuk terus mengeluarkan zarah, bakteria dan kekotoran lain. Langkah ini memastikan bahawa air dibersihkan secara menyeluruh sebelum memasuki jantung proses osmosis terbalik. 4. Membran Osmosis Songsang: Air yang ditapis dengan ketepatan kemudian diarahkan melalui membran osmosis songsang, yang merupakan komponen utama sistem. Membran osmosis songsang membantu mengasingkan dan mengeluarkan garam, organik, logam berat dan bahan lain untuk menghasilkan air yang tulen dan ternyah garam. 5. Pembasmian Kuman dan Penyimpanan: Selepas air melalui membran osmosis songsang, ia dinyahjangkit untuk menghapuskan sebarang mikroorganisma yang tinggal. Air yang telah disucikan kemudiannya disimpan dalam tangki sedia untuk diedarkan dan digunakan.

Kelebihan sistem osmosis songsang dalam penyahgaraman air laut adalah banyak. Sistem ini mempunyai ciri-ciri kecekapan tinggi, perlindungan alam sekitar, penjimatan tenaga dan keselamatan. Teknologi osmosis songsang boleh mengeluarkan lebih daripada 99% bahan berbahaya seperti garam, bahan organik, logam berat, dll., memastikan pengeluaran air tulen daripada air laut dan menyelesaikan keperluan mendesak untuk sumber air tawar. Faedah alam sekitar sistem osmosis songsang juga penting. Tidak seperti kaedah penyahgaraman air laut tradisional, sistem RO tidak memerlukan sejumlah besar bahan kimia, tidak menghasilkan air sisa, dan mesra alam. Pendekatan mampan untuk penyahgaraman ini sejajar dengan usaha global untuk mempromosikan penyelesaian rawatan dan pemuliharaan air yang mesra alam.

Sebagai tambahan kepada faedah alam sekitar, sistem osmosis songsang adalah penyelenggaraan yang rendah, mudah dikendalikan, dan sesuai untuk pelbagai keadaan air. Ciri-ciri ini menjadikan sistem osmosis songsang sebagai pilihan yang praktikal dan boleh dipercayai untuk penyahgaraman, terutamanya di kawasan yang mempunyai bekalan air tawar yang terhad. Secara ringkasnya, proses sistem osmosis songsang dalam penyahgaraman terdiri daripada satu siri langkah asas yang akhirnya menghasilkan air minuman tulen daripada air laut. Dengan kecekapan, faedah alam sekitar dan kebolehsuaian, sistem osmosis terbalik adalah teknologi utama untuk menangani kekurangan air dan memastikan akses yang mampan kepada sumber air tawar.

Penyusupan dan osmosis terbalik

Osmosis songsang ialah proses songsang osmosis. Kebolehtelapan adalah fenomena semula jadi. Molekul air dalam larutan cair akan meresap melalui membran separa telap ke sisi larutan pekat pada kelajuan yang agak pantas. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, paras cecair di bahagian air tawar akan terus menurun, mengakibatkan perbezaan tekanan hidrostatik. Perbezaan tekanan hidrostatik pada ketika ini dipanggil tekanan osmotik (tekanan osmotik antara antara muka air laut dan air tawar ialah kira-kira 2.4MPa).

Proses osmosis songsang adalah sebaliknya. Dalam SWRO, tekanan yang lebih besar daripada tekanan osmotik air laut pada satu sisi akan menyebabkan molekul air dalam air laut melalui membran dan garam akan terperangkap. Secara teorinya, semakin besar tekanan luaran, semakin cepat osmosis terbalik molekul air dalam air laut. Komponen teras proses osmosis songsang ialah membran separa telap sintetik yang membenarkan hampir hanya molekul air melaluinya. Membran rata membran osmosis terbalik perlu dibuat ke dalam konfigurasi tertentu sebelum ia boleh digunakan dalam kejuruteraan rawatan air. Pada masa kini, dalam penyahgaraman air laut, unsur membran gegelung poliamida aromatik digunakan terutamanya.

Diafragma yang menghasilkan air dimasukkan di antara dua kepingan membran rata, dan lapisan membran disimen bersama di sepanjang tiga tepi lapisan membran, dan kemudian digabungkan dengan diafragma salur masuk air bersama-sama dan luka pada tiub pusat berliang. Akhir sekali, penutup hujung berlubang dipasang pada kedua-dua hujung dan dikapsulkan untuk membuat elemen membran bergulung. Unsur membran osmosis songsang komersial datang dalam pelbagai spesifikasi, dengan unsur membran yang paling banyak digunakan dalam penyahgaraman mempunyai diameter 200mm dan panjang standard 1000mm.

SWRO terdiri daripada pam tekanan tinggi, bekas tekanan dan peranti pemulihan tenaga. Selepas air laut diprarawat dan ditekan ke dalam bekas tekanan unit osmosis songsang oleh pam tekanan tinggi, air laut mula-mula melalui elemen membran pertama dan mengalir dalam saluran penghalang masuk unsur membran yang dililit secara berpusar. Di bawah tekanan yang lebih tinggi, sebahagian daripada molekul air secara berterusan menembusi melalui membran dan memasuki tiub pusat unsur membran bergelung melalui saluran aliran penghalang yang menghasilkan air, menghasilkan air produk. Baki air yang masuk terus mengalir mengikut arah aliran ke elemen membran seterusnya. Proses ini dijalankan mengikut giliran. Apabila air influen melalui unsur membran seterusnya, kepekatan air influen meningkat. Apabila ia mengalir melalui unsur membran terakhir, air yang mempengaruhi menjadi air pekat.

Berbeza dengan kaedah terma, SWRO tidak mempunyai proses transformasi fasa iaitu penyejatan dan pemeluwapan. Penggunaan tenaga utama SWRO ialah tenaga pam tekanan tinggi untuk merealisasikan proses osmosis songsang, yang menjadikan kos pengeluaran air osmosis songsang lebih rendah daripada kaedah terma. Di samping itu, berbanding dengan kaedah terma, peralatannya juga mempunyai ciri struktur modular dan fleksibiliti proses yang tinggi. Penggantungan dan penyelenggaraan kemudahan tempatan tidak boleh menjejaskan operasi seluruh sistem yang lain. Walau bagaimanapun, SWRO memerlukan proses prarawatan yang kompleks dan halus, dan pengeluar membran komersial yang berbeza mempunyai keperluan ketat pada SDI, pH, suhu, baki klorin dan penunjuk lain membran osmosis songsang poliamida. Apabila prarawatan tidak mencapai standard, pencemaran dan penskalaan permukaan membran akan dipercepatkan, dan hayat perkhidmatan, penggunaan tenaga dan kualiti air produk modul membran akan terjejas dalam operasi, sekali gus meningkatkan kos pengeluaran air. .

Peranti pemulihan tenaga adalah satu lagi peralatan utama. Perkembangan pesat SWRO adalah disebabkan oleh penggunaan peranti pemulihan tenaga dengan peningkatan kecekapan dalam sistem osmosis songsang di samping pengoptimuman berterusan bahan membran dan komponen membran. Hari ini, unit pemulihan tekanan jenis PX yang sangat cekap boleh memulihkan lebih daripada 95% tenaga dalam air pekat dan menekannya ke dalam air laut, mengurangkan penggunaan tenaga proses osmosis songsang hampir separuh. TDS bagi efluen osmosis songsang primer adalah kira-kira 300-500mg /L, yang telah memenuhi keperluan terhad Pertubuhan Kesihatan Sedunia untuk indeks TDS air minuman (500mg/L). SWRO telah digunakan untuk bekalan air minuman secara besar-besaran di kawasan yang kekurangan air. Pada tahun 1980-an, SWRO mula bersaing dengan proses terma tradisional. Disebabkan kelebihan pelaburan peralatan yang rendah, kitaran pembinaan yang singkat, penggunaan tenaga yang rendah dan banyak lagi kelebihan lain, SWRO telah berkembang pesat dan telah menjadi proses yang paling penting dalam pasaran penyahgaraman global. Pada masa ini, SWRO primer kebanyakannya digunakan dalam industri perbandaran, itulah sebabnya kapasiti proses osmosis songsang berkembang pesat. Penyelidikan masa depan mengenai proses osmosis songsang akan menumpukan pada pembangunan lebih penjimatan tenaga dan komponen membran osmosis songsang baharu dan komponen membran, mengurangkan penggunaan tenaga operasi dan kos penyelenggaraan, dan mengurangkan kos pengeluaran air. S19qen

Dalam amalan, sistem osmosis terbalik telah menjadi teknologi penting dalam bidang rawatan air. Sebagai contoh, dalam bidang penyahgaraman air laut, sistem osmosis songsang boleh mengeluarkan lebih daripada 99% garam dan bahan berbahaya lain daripada air laut dengan berkesan, mencapai penyahgaraman air laut yang cekap. Dalam bidang rawatan air industri, sistem osmosis terbalik boleh menyediakan air proses berkualiti tinggi, meningkatkan kecekapan pengeluaran dan kualiti produk. Dalam bidang penulenan air minuman, sistem osmosis terbalik boleh membuang pelbagai bahan berbahaya dalam air dan menyediakan air minuman yang selamat dan sihat. Ringkasnya, sistem osmosis terbalik ialah teknologi rawatan air yang cekap dan mesra alam dengan pelbagai prospek aplikasi. Dengan pembangunan berterusan sains dan teknologi, sistem osmosis terbalik akan terus bertambah baik dan mengoptimumkan, untuk menyediakan air minuman dan air industri yang lebih berkualiti untuk manusia.