45% төбеден тыс: теңіз суының жоғары қалпына келуші RO мембраналарының жаңа шегі

Тұзсыздандыру саласында теңдеу қарапайым: неғұрлым жоғары болса, соғұрлымкері осмостың қалпына келу жылдамдығы, тұщы судың текше метріне шаққандағы құны неғұрлым төмен болса. Ондаған жылдар бойы теңіз суының кері осмос (SWRO) жүйелері консервативті жайлылық аймағында жұмыс істеп келеді. Мембрана элементтерін ластанудан қорғау және астрономиялық осмостық қысымды басқару үшін стандарттыжүйені қалпына келтірутеңіз суының бір реттік өтуі үшін RO шамамен шектелген35%-дан 45%-ға дейін.

Бірақ егер сіз сол санды итермелей алсаңыз ше?50% немесе тіпті 60%мембраналық өмірді құрбан етпей ме?

жетістіктерінің арқасындажоғары қысымды RO (HPRO)мембраналық химия және модуль конфигурациясы сияқты салалар қазір «тиімді» дегеннің не екенін қайта анықтауда. Бұл өзгеріс тек суды үнемдеу үшін ғана емес, сонымен қатар болашақ тұзсыздандыру қондырғыларының экономикалық тұрғыдан тиімділігі үшін де өте маңызды.

Сіз білуіңіз керек «үш қалпына келу»

Технологияға терең үңілмес бұрын, «қалпына келтірудің» әртүрлі мәнмәтіндерін ажырата білу өте маңызды, себебі мұндағы шатасу жүйенің дұрыс емес дизайнына әкелуі мүмкін:

• Стандартты сынақтан қалпына келтіру:Өндірушілер өлшейтін бастапқы өнімділік (әдетте~10%бақыланатын зертханалық жағдайларда теңіз суының бір мембраналық элементі үшін). Бұл операциялық мақсат емес; бұл эталон.
• Нақты элементтерді қалпына келтіру:40 дюймдік теңіз суының мембраналық элементінің нақты әлемдегі шегі. Алдын алу үшінконцентрацияның поляризациясыжәне тұзды су жағында қабыршақтану кезінде бұл әдетте ~18%-дан аспауы керек.
• Жүйені қалпына келтіру:Барлығыеніп өтетін ағынжалпы сома санына бөлінгенқоректендіру ағыныбүкіл RO блогының. Ірі өнеркәсіптік жүйелер үшін бұл мембраналарды тізбектей орналастыру арқылы жүзеге асырылады, бұл жалпы қалпына келтіруді жеделдетеді.Тұзды су үшін 75-90%, ал енді теңіз суына деген сұранысты шектеу.

Теңіз суын тұщыландырудағы жоғары қалпына келтіру дилеммасы

Дәстүрлі SWRO жүйелері физикаға байланысты 35-45% аралығында тоқтап қалады. Суды шығарған сайын, қабылданбайтын жағындағы қоректік су экспоненциалды түрде концентрацияланады. Бұл екі мәселеге әкеледі:

• Осмостық қысымның күрт өсуі:Қозғалтқыш күш (таза қозғаушы қысым) күрт төмендейді.
• Масштабтау тәуекелі:Сирек еритін тұздар (мысалы, кальций карбонаты немесе кальций сульфаты) қанығу деңгейіне жетіп, тұнбаға түседімембрана беті.

Дегенмен, жақында жүргізілген пилоттық зерттеулер, соның ішінде Араб шығанағы сияқты ластану қаупі жоғары аймақтардағы операциялар, озық жүйелердің енді қол жеткізе алатынын көрсетті50-60% қалпына келтіру кезінде тұрақты жұмыс.

Қазіргі мембраналар кедергіні қалай бұзып жатыр

Мұндай жоғары қалпына келтіру көрсеткіштеріне қол жеткізу тек клапанды бұрумен шектелмейді; бұл тұтас эволюцияны қажет етедімембраналық элементөзі:

• Өткізгіштігі және масса алмасуының жоғарылауы:Жетілдірілген жұқа пленкалы композиттік (TFC) химиясы артып келедісу өткізгіштігіымыраға келмейтұзды қабылдамауМодельдеу бастапқы өткізгіштікті үш есеге арттыру 50% қалпына келтіру кезінде энергия тұтынуды 23%-ға төмендетуі мүмкін екенін көрсетеді..

• Масштабтауды жоғары деңгейде басқару:Жаңа мембраналық беттер минералдардың ядролануын бұзу үшін жасалған, бұл мүмкіндік бередітұзды концентраторластанусыз көбірек жұмыс істеу.

• Екі жолды тапқырлық:Испаниядағы Торревьеха қондырғысы сияқты мега-зауыттарда қос стратегия қолданылады. Бірінші теңіз суы өткелі жұмыс істейді45% қалпына келу(25 000-нан астамын пайдалана отырып) элементтер), ал екінші өтутұзды су RO жүйесі таңқаларлық нәтижеге қол жеткізеді90% қалпына келужалпы су өнімділігін барынша арттыруды қамтамасыз ету.

Болашақ: Гипертұзды тұзды ерітіндімен емдеу

Келесі мәселе тұзды судың өзін тазартуда жатыр.жоғары қысымды RO (HPRO) мембраналары дейінгі ағындарды өңдеуге арналған70 г/л NaClқысымдарында130 барТұзды су ағынынан қосымша су алу арқылы – зауыттың «жалпы» қалпына келуін нөлдік сұйықтық ағынына (ЖСД) дейін итермелеу арқылы – біз айналмалы су шаруашылығына жақындаймыз.

Қысқаша мазмұны

Сіз қалалық тұщыландыру қондырғысына немесе өнеркәсіптік қондырғыға арналған мембраналарды көрсетіп жатсаңыз да,ағынды суларды қалпына келтіру жобасы, қалпына келтіру деңгейі тұрақтылықты анықтайтын көрсеткіш болып табылады. Стандартты 45% теңіз суы жүйелерінен бастап, 60% жоғары қалпына келтіру қабілеті бар заманауи қондырғыларға дейін, хабарлама айқын: біз енді тек суды тұщыландырып қана қоймаймыз; біз оны максималды өнімділік үшін жобалап жатырмыз.

Кілт сөздер: Кері осмос, RO мембранасы, теңіз суын тұщыландыру, қалпына келтіру жылдамдығы, жүйені қалпына келтіру, SWRO, жоғары қысымды RO, HPRO, мембраналық элемент, өткізгіш ағын, тұзды ерітінді концентрациясы, тұзды қабылдамау, қоректік су, тұщыландыру қондырғысы.