Leave Your Message
S11 ดับเบิ้ลยูเอ็กซ์โอ

โซลูชันการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล SWRO ---- ระบบกรองน้ำทะเลแบบ Reverse Osmosis สำหรับเครื่องกรองน้ำ

น้ำคือแหล่งกำเนิดของชีวิต ทรัพยากรธรรมชาติอันล้ำค่าและไม่สามารถทดแทนได้สำหรับมนุษย์ และเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจ การขาดแคลนทรัพยากรน้ำและมลพิษทางน้ำที่รุนแรงมากขึ้น กลายเป็นปัญหาคอขวดที่จำกัดความก้าวหน้าทางสังคมและการพัฒนาเศรษฐกิจ นอกเหนือจากการจัดการทางวิทยาศาสตร์และการจัดสรรทรัพยากรน้ำอย่างเหมาะสมแล้ว ยังเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องมีบทบาทอย่างเต็มที่ต่อบทบาทของวิธีการที่มีเทคโนโลยีสูงในการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเป็นระบบสำคัญในการแก้ปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรน้ำ จนถึงขณะนี้ มีวิธีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลหลายวิธี ส่วนใหญ่รวมถึงการกลั่น วิธีเมมเบรน วิธีอิเล็กโทรไดอะไลซิส และวิธีการแช่แข็ง ในบรรดาวิธีเหล่านั้น วิธีการรีเวิร์สออสโมซิส (SWRO) ของวิธีเมมเบรนเป็นการพัฒนาที่รวดเร็วที่สุด การลงทุนต่ำที่สุด ประหยัดพลังงานมากที่สุด และเทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่มีต้นทุนต่ำที่สุด ระบบรีเวิร์สออสโมซิสเป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การบำบัดน้ำอุตสาหกรรม การทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ และสาขาอื่นๆ

S125gu


หลักการทำงานของระบบกรองน้ำทะเลแบบออสโมซิสแบบย้อนกลับนั้นใช้เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนเป็นหลัก เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนเป็นเทคโนโลยีชนิดหนึ่งในการแยกและทำให้สารต่าง ๆ บริสุทธิ์โดยการคัดเลือกผ่านฟิล์มโพลีเมอร์ ในระบบกรองน้ำทะเลแบบรีเวิร์สออสโมซิส ฟิล์มโพลีเมอร์มีโครงสร้างไม่สมมาตรที่ประกอบด้วยเปลือกนอกหนาแน่นและชั้นรองรับที่หลวม เยื่อหุ้มสมองหนาแน่นเป็นชั้นกรองของเมมเบรนและมีขนาดรูพรุนระดับไมโครเมตรที่ป้องกันไม่ให้สารแขวนลอย สารที่ละลายน้ำ และจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ไหลผ่านได้ ชั้นรองรับแบบหลวมคือชั้นรองรับของเมมเบรนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูพรุนขนาดใหญ่และสามารถรับประกันความแข็งแรงเชิงกลโดยรวมของเมมเบรนได้

การไหลของกระบวนการกรองน้ำทะเลระบบออสโมซิสย้อนกลับ
ระบบกรองน้ำทะเลแบบออสโมซิสแบบรีเวอร์สออสโมซิส (SWRO) ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในด้านการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ซึ่งเป็นแนวทางการแก้ปัญหาที่ยั่งยืนสำหรับปัญหาการขาดแคลนน้ำทั่วโลกที่มีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ กระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสของน้ำทะเลเกี่ยวข้องกับขั้นตอนสำคัญหลายขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำดื่มคุณภาพสูงผลิตจากน้ำทะเล การทำความเข้าใจอัตราการไหลของระบบรีเวิร์สออสโมซิสถือเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพและคุณประโยชน์ของการแยกเกลือออกจากระบบ กระบวนการของระบบประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: 1.การกรองเบื้องต้น: ขั้นแรกน้ำทะเลดิบจะผ่านตัวกรองหลักเพื่อกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ ของแข็งแขวนลอย และสิ่งสกปรกบางส่วนออกอย่างมีประสิทธิภาพ ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการเตรียมน้ำทะเลสำหรับการแปรรูปเพิ่มเติม เพื่อให้มั่นใจว่าการประมวลผลครั้งต่อไปจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น

S13erl
S14nn3

2. การกรองขั้นที่สอง: น้ำกรองหลักจะผ่านตัวกรองถ่านกัมมันต์เพื่อการกรองขั้นที่สอง วัตถุประสงค์ของขั้นตอนนี้คือเพื่อกำจัดสารที่เป็นอันตราย เช่น อินทรียวัตถุและคลอรีนที่ตกค้าง ทำให้น้ำทะเลบริสุทธิ์ยิ่งขึ้น และเตรียมพร้อมสำหรับการบำบัดขั้นต่อไป 3. การกรองที่แม่นยำ: จากนั้นน้ำจะถูกกรองอย่างแม่นยำผ่านตัวกรองที่มีความแม่นยำเพื่อกำจัดอนุภาค แบคทีเรีย และสิ่งสกปรกอื่น ๆ เพิ่มเติม ขั้นตอนนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำจะถูกทำให้บริสุทธิ์อย่างทั่วถึงก่อนเข้าสู่หัวใจของกระบวนการรีเวอร์สออสโมซิส 4. เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส: น้ำที่ผ่านการกรองอย่างแม่นยำจะถูกส่งผ่านเมมเบรนออสโมซิสรีเวิร์สซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบ เยื่อกรองรีเวิร์สออสโมซิสช่วยแยกและกำจัดเกลือ สารอินทรีย์ โลหะหนัก และสารอื่นๆ เพื่อผลิตน้ำบริสุทธิ์ที่แยกเกลือออกจากน้ำทะเล 5. การฆ่าเชื้อและการเก็บรักษา: หลังจากที่น้ำผ่านเยื่อรีเวิร์สออสโมซิสแล้ว ก็จะถูกฆ่าเชื้อเพื่อกำจัดจุลินทรีย์ที่เหลืออยู่ น้ำบริสุทธิ์จะถูกเก็บไว้ในถังพร้อมจำหน่ายและใช้งาน

ข้อดีของระบบรีเวอร์สออสโมซิสในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลมีมากมาย ระบบนี้มีลักษณะเฉพาะที่มีประสิทธิภาพสูง ปกป้องสิ่งแวดล้อม ประหยัดพลังงาน และความปลอดภัย เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสสามารถกำจัดสารที่เป็นอันตราย เช่น เกลือ สารอินทรีย์ โลหะหนัก ฯลฯ ได้มากกว่า 99% ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการผลิตน้ำบริสุทธิ์จากน้ำทะเล และแก้ปัญหาความต้องการทรัพยากรน้ำจืดอย่างเร่งด่วน ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมของระบบรีเวิร์สออสโมซิสก็มีความสำคัญเช่นกัน แตกต่างจากวิธีการกรองน้ำทะเลแบบดั้งเดิม ระบบ RO ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีจำนวนมาก ไม่ก่อให้เกิดน้ำเสีย และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แนวทางการกำจัดน้ำทะเลอย่างยั่งยืนนี้สอดคล้องกับความพยายามระดับโลกในการส่งเสริมการบำบัดน้ำและการอนุรักษ์น้ำที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

นอกจากประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว ระบบรีเวอร์สออสโมซิสยังมีการบำรุงรักษาต่ำ ใช้งานง่าย และเหมาะสมกับสภาพน้ำที่หลากหลาย คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ระบบรีเวอร์สออสโมซิสเป็นตัวเลือกในทางปฏิบัติและเชื่อถือได้สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำจืดจำกัด โดยสรุป กระบวนการของระบบรีเวอร์สออสโมซิสในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลประกอบด้วยขั้นตอนพื้นฐานต่างๆ ที่จะผลิตน้ำดื่มบริสุทธิ์จากน้ำทะเลในท้ายที่สุด ด้วยประสิทธิภาพ ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม และความสามารถในการปรับตัว ระบบรีเวอร์สออสโมซิสจึงเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการแก้ไขปัญหาการขาดแคลนน้ำและรับประกันการเข้าถึงทรัพยากรน้ำจืดอย่างยั่งยืน

การแทรกซึมและการรีเวิร์สออสโมซิส

การรีเวิร์สออสโมซิสเป็นกระบวนการออสโมซิสแบบย้อนกลับ การซึมผ่านเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ โมเลกุลของน้ำในสารละลายเจือจางจะกระจายผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านไปยังด้านข้างของสารละลายเข้มข้นด้วยความเร็วที่ค่อนข้างรวดเร็ว ดังที่แสดงในภาพ ระดับของเหลวในด้านน้ำจืดจะยังคงลดลงต่อไป ส่งผลให้เกิดความแตกต่างของแรงดันอุทกสถิต ความแตกต่างของแรงดันอุทกสถิต ณ จุดนี้เรียกว่าแรงดันออสโมติก (แรงดันออสโมติกระหว่างส่วนต่อประสานน้ำทะเลและน้ำจืดมีค่าประมาณ 2.4MPa)

S154i1

กระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม ใน SWRO ความดันที่มากกว่าแรงดันออสโมติกของน้ำทะเลด้านหนึ่งจะทำให้โมเลกุลของน้ำในน้ำทะเลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และเกลือจะถูกกักไว้ ตามทฤษฎีแล้ว ยิ่งแรงดันภายนอกมากเท่าไร การรีเวิร์สออสโมซิสของโมเลกุลน้ำในน้ำทะเลก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น องค์ประกอบหลักของกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสคือเมมเบรนกึ่งซึมผ่านสังเคราะห์ที่ช่วยให้โมเลกุลของน้ำเกือบผ่านได้เท่านั้น เมมเบรนแบบแบนของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสจะต้องได้รับการกำหนดค่าบางอย่างก่อนจึงจะสามารถนำมาใช้ในวิศวกรรมการบำบัดน้ำได้ ปัจจุบันนี้ส่วนใหญ่ใช้องค์ประกอบเมมเบรนคอยล์อะโรมาติกโพลีเอไมด์ในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

S16qcd

ไดอะแฟรมที่ผลิตน้ำจะถูกแทรกระหว่างชิ้นเมมเบรนแบนทั้งสองชิ้น และชั้นเมมเบรนจะถูกยึดเข้าด้วยกันตามขอบทั้งสามของชั้นเมมเบรน จากนั้นรวมกับไดอะแฟรมทางเข้าของน้ำเข้าด้วยกันและพันบนท่อกลางที่มีรูพรุน สุดท้าย มีการติดตั้งฝาปิดปลายแบบมีรูที่ปลายทั้งสองข้างและห่อหุ้มไว้เพื่อสร้างส่วนประกอบเมมเบรนแบบม้วน ส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเชิงพาณิชย์มีหลายข้อกำหนด โดยส่วนประกอบเมมเบรนที่ใช้มากที่สุดในการกรองน้ำทะเลมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. และความยาวมาตรฐาน 1,000 มม.

ไดอะแฟรมที่ผลิตน้ำจะถูกแทรกระหว่างชิ้นเมมเบรนแบนทั้งสองชิ้น และชั้นเมมเบรนจะถูกยึดเข้าด้วยกันตามขอบทั้งสามของชั้นเมมเบรน จากนั้นรวมกับไดอะแฟรมทางเข้าของน้ำเข้าด้วยกันและพันบนท่อกลางที่มีรูพรุน สุดท้าย มีการติดตั้งฝาปิดปลายแบบมีรูที่ปลายทั้งสองข้างและห่อหุ้มไว้เพื่อสร้างส่วนประกอบเมมเบรนแบบม้วน ส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเชิงพาณิชย์มีหลายข้อกำหนด โดยส่วนประกอบเมมเบรนที่ใช้มากที่สุดในการกรองน้ำทะเลมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. และความยาวมาตรฐาน 1,000 มม.


SWRO ประกอบด้วยปั๊มแรงดันสูง ภาชนะรับแรงดัน และอุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ หลังจากที่น้ำทะเลถูกบำบัดล่วงหน้าและเพิ่มแรงดันลงในภาชนะรับความดันของหน่วยรีเวอร์สออสโมซิสด้วยปั๊มแรงดันสูง น้ำทะเลจะไหลผ่านองค์ประกอบเมมเบรนแรกก่อนและไหลในช่องกั้นทางเข้าขององค์ประกอบเมมเบรนซึ่งมีการพันเกลียวเป็นเกลียว ภายใต้ความดันที่สูงขึ้น ส่วนหนึ่งของโมเลกุลของน้ำจะทะลุผ่านเมมเบรนอย่างต่อเนื่อง และเข้าสู่ท่อกลางขององค์ประกอบเมมเบรนที่ขดผ่านช่องทางการไหลของตัวกั้นที่สร้างน้ำ ทำให้เกิดน้ำของผลิตภัณฑ์ น้ำที่ไหลเข้ามาที่เหลือยังคงไหลไปตามทิศทางการไหลไปยังองค์ประกอบเมมเบรนถัดไป กระบวนการนี้จะดำเนินการตามลำดับ เมื่อน้ำที่ไหลเข้าผ่านองค์ประกอบเมมเบรนถัดไป ความเข้มข้นของน้ำที่ไหลเข้าจะเพิ่มขึ้น เมื่อมันไหลผ่านองค์ประกอบเมมเบรนสุดท้าย น้ำที่ไหลเข้าจะกลายเป็นน้ำที่มีความเข้มข้น

S17nhl

SWRO แตกต่างจากวิธีการใช้ความร้อนตรงที่ไม่มีกระบวนการเปลี่ยนเฟสของการระเหยและการควบแน่น การใช้พลังงานหลักของ SWRO คือพลังงานปั๊มแรงดันสูงเพื่อให้เกิดกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งทำให้ต้นทุนการผลิตน้ำของระบบรีเวิร์สออสโมซิสต่ำกว่าวิธีใช้ความร้อน นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีใช้ความร้อน อุปกรณ์ยังมีลักษณะโครงสร้างแบบโมดูลาร์และมีความยืดหยุ่นในกระบวนการสูงอีกด้วย การระงับและการบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกในพื้นที่ไม่สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของส่วนที่เหลือของระบบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม SWRO ต้องการกระบวนการปรับสภาพที่ซับซ้อนและละเอียด และผู้ผลิตเมมเบรนเชิงพาณิชย์หลายรายก็มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับ SDI, pH, อุณหภูมิ, คลอรีนตกค้าง และตัวชี้วัดอื่นๆ ของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสโพลีเอไมด์ เมื่อการปรับสภาพไม่ได้มาตรฐาน มลภาวะและขนาดของพื้นผิวเมมเบรนจะถูกเร่งให้เร็วขึ้น และอายุการใช้งาน การใช้พลังงาน และคุณภาพน้ำของผลิตภัณฑ์ของโมดูลเมมเบรนจะได้รับผลกระทบในการดำเนินงาน ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตน้ำเพิ่มขึ้น .

SWRO แตกต่างจากวิธีการใช้ความร้อนตรงที่ไม่มีกระบวนการเปลี่ยนเฟสของการระเหยและการควบแน่น การใช้พลังงานหลักของ SWRO คือพลังงานปั๊มแรงดันสูงเพื่อให้เกิดกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งทำให้ต้นทุนการผลิตน้ำของระบบรีเวิร์สออสโมซิสต่ำกว่าวิธีใช้ความร้อน นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีใช้ความร้อน อุปกรณ์ยังมีลักษณะโครงสร้างแบบโมดูลาร์และมีความยืดหยุ่นในกระบวนการสูงอีกด้วย การระงับและการบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกในพื้นที่ไม่สามารถส่งผลกระทบต่อการทำงานของส่วนที่เหลือของระบบทั้งหมด อย่างไรก็ตาม SWRO ต้องการกระบวนการปรับสภาพที่ซับซ้อนและละเอียด และผู้ผลิตเมมเบรนเชิงพาณิชย์หลายรายก็มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับ SDI, pH, อุณหภูมิ, คลอรีนตกค้าง และตัวชี้วัดอื่นๆ ของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสโพลีเอไมด์ เมื่อการปรับสภาพไม่ได้มาตรฐาน มลภาวะและขนาดของพื้นผิวเมมเบรนจะถูกเร่งให้เร็วขึ้น และอายุการใช้งาน การใช้พลังงาน และคุณภาพน้ำของผลิตภัณฑ์ของโมดูลเมมเบรนจะได้รับผลกระทบในการดำเนินงาน ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการผลิตน้ำเพิ่มขึ้น .

S18602

อุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ถือเป็นอุปกรณ์สำคัญอีกประการหนึ่ง การพัฒนาอย่างรวดเร็วของ SWRO เกิดจากการใช้อุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ใหม่โดยเพิ่มประสิทธิภาพในระบบรีเวิร์สออสโมซิส นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องของวัสดุเมมเบรนและส่วนประกอบของเมมเบรน ปัจจุบัน หน่วยนำกลับคืนด้วยแรงดันชนิด PX ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถนำพลังงานกลับคืนมาได้มากกว่า 95% ในน้ำเข้มข้นและเพิ่มแรงดันลงในน้ำทะเล ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานของกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสได้เกือบครึ่งหนึ่ง TDS ของน้ำทิ้งแบบรีเวิร์สออสโมซิสหลักอยู่ที่ประมาณ 300-500 มก./ลิตร ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่จำกัดของดัชนี TDS น้ำดื่มขององค์การอนามัยโลก (500 มก./ลิตร) SWRO ถูกนำมาใช้ในการจัดหาน้ำดื่มจำนวนมากในพื้นที่ขาดแคลนน้ำ ในช่วงทศวรรษ 1980 SWRO เริ่มแข่งขันกับกระบวนการระบายความร้อนแบบดั้งเดิม เนื่องจากข้อดีของการลงทุนในอุปกรณ์ต่ำ รอบการก่อสร้างที่สั้น การใช้พลังงานต่ำ และข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย SWRO จึงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วและกลายเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในตลาดการแยกเกลือออกจากโลก ปัจจุบัน SWRO หลักส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมเทศบาล ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้กำลังการผลิตของกระบวนการรีเวอร์สออสโมซิสเติบโตอย่างรวดเร็ว การวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสจะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเมมเบรนและส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสแบบใหม่ที่ประหยัดพลังงานและทนทานมากขึ้น ลดการใช้พลังงานในการดำเนินงานและค่าบำรุงรักษา และลดต้นทุนการผลิตน้ำS19qen

ในทางปฏิบัติ ระบบรีเวิร์สออสโมซิสได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในด้านการบำบัดน้ำ ตัวอย่างเช่น ในด้านการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ระบบรีเวอร์สออสโมซิสสามารถกำจัดเกลือและสารอันตรายอื่นๆ ออกจากน้ำทะเลได้มากกว่า 99% ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ได้การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลอย่างมีประสิทธิภาพ ในด้านการบำบัดน้ำอุตสาหกรรม ระบบรีเวิร์สออสโมซิสสามารถให้น้ำในกระบวนการผลิตคุณภาพสูง ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในด้านการทำน้ำดื่มให้บริสุทธิ์ ระบบรีเวิร์สออสโมซิสสามารถกำจัดสารที่เป็นอันตรายต่างๆ ในน้ำ และให้น้ำดื่มที่ปลอดภัยและดีต่อสุขภาพ กล่าวโดยสรุป ระบบรีเวอร์สออสโมซิสเป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมโอกาสการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ระบบรีเวิร์สออสโมซิสจะยังคงปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพต่อไป เพื่อจัดหาน้ำดื่มและน้ำอุตสาหกรรมที่มีคุณภาพดีขึ้นสำหรับมนุษย์