Pāri 45% griestiem: jauna augstas reģenerācijas jūras ūdens RO membrānu robeža

Atsāļošanas jomā vienādojums ir vienkāršs: jo augstāks ir jūsureversās osmozes reģenerācijas ātrums, jo zemākas ir jūsu izmaksas par kubikmetru saldūdens. Jau gadu desmitiem jūras ūdens reversās osmozes (SWRO) sistēmas ir darbojušās konservatīvā komforta zonā. Lai aizsargātu membrānas elementus no piesārņojuma un pārvaldītu astronomisko osmotisko spiedienu, standartasistēmas atkopšanavienreizējas caurlaides jūras ūdens RO ir ierobežots līdz aptuveni35% līdz 45%.

Bet ko darīt, ja jūs varētu palielināt šo skaitli līdz50% vai pat 60%neupurējot membrānas dzīvību?

Pateicoties sasniegumiemaugstspiediena RO (HPRO)Izmantojot membrānas ķīmiju un moduļu konfigurāciju, nozare pašlaik no jauna definē, ko nozīmē "efektīvs". Šīs pārmaiņas ir kritiski svarīgas ne tikai ūdens taupīšanai, bet arī nākotnes atsāļošanas iekārtu ekonomiskajai dzīvotspējai.

"Trīs atveseļošanās", kas jums jāzina

Pirms iedziļināties tehnoloģijās, ir svarīgi nošķirt dažādos "atjaunošanas" kontekstus, jo neskaidrības šeit var izraisīt kļūdainu sistēmas dizainu:

• Standarta testa atgūšana:Ražotāju izmērītā sākotnējā veiktspēja (parasti~10%(vienam jūras ūdens membrānas elementam kontrolētos laboratorijas apstākļos). Šis nav operacionāls mērķis; tas ir etalons.
• Faktiskā elementu atgūšana:Viena 40 collu jūras ūdens membrānas elementa reālā robeža. Lai novērstukoncentrācijas polarizācijaun sālsūdens pusē esošajai mērogošanai, tam parasti nevajadzētu pārsniegt ~18 %.
• Sistēmas atkopšana:Kopējaispermeāta plūsmadalīts ar kopsummubarības plūsmavisas RO iekārtas. Lielās rūpnieciskās sistēmās tas tiek panākts, membrānas izvietojot sērijveidā, tādējādi palielinot kopējo atgūšanu līdz75–90 % iesāļūdenim, un tagad, paplašinot robežas jūras ūdens jomā.

Augstas reģenerācijas dilemma jūras ūdens atsāļošanā

Fizisku dėsņu dēļ parastās SWRO sistēmas apstājas 35–45 % diapazonā. Ūdens izsūknēšanas laikā padeves ūdens atgrūšanas pusē kļūst eksponenciāli koncentrētāks. Tas rada divas problēmas:

• Osmotiskā spiediena smaile:Dzinējspēks (tīrais piedziņas spiediens) ievērojami samazinās.
• Mērogošanas risks:Grūti šķīstoši sāļi (piemēram, kalcija karbonāts vai kalcija sulfāts) sasniedz piesātinājumu un nogulsnējas uzmembrānas virsma.

Tomēr nesen veiktie pilotpētījumi, tostarp operācijas augsta piesārņojuma riska apgabalos, piemēram, Arābijas līcī, ir parādījuši, ka progresīvas sistēmas tagad var sasniegtstabila darbība ar 50–60% atkopšanas ātrumu.

Kā mūsdienu membrānas lauž barjeru

Šo augsto atgūšanas rādītāju sasniegšana nav tikai vārsta pagriešana; tas prasa holistisku sistēmas evolūciju.membrānas elementspats par sevi:

• Uzlabota caurlaidība un masas pārnešana:Uzlabotā plānplēves kompozītmateriāla (TFC) ķīmija pieaugūdens caurlaidībabez kompromisiemsāls atgrūšanaModelēšana liecina, ka trīskāršota bāzes caurlaidība varētu samazināt enerģijas patēriņu par 23 % ar 50 % atgūšanu..

• Izcila mērogošanas kontrole:Jaunas membrānas virsmas ir izstrādātas, lai pārtrauktu minerālu kodolu veidošanos, ļaujotsālsūdens koncentratorsstrādāt cītīgāk, nepieļaujot piesārņojumu.

• Divkārša atjautība:Megarūpnīcās, piemēram, Torreviejas rūpnīcā Spānijā, tiek izmantota divējāda stratēģija. Pirmā jūras ūdens caurlaide notiek plkst.45% atgūšana(izmantojot vairāk nekā 25 000 elementi), savukārt otrās caurlaidesiesāļūdens RO sistēma sasniedz satriecošu90% atgūšana, nodrošinot maksimālu kopējo ūdens ieguvi.

Nākotne: hipersalīna sālsūdens apstrāde

Nākamā robeža ir paša sālījuma apstrāde.augstspiediena RO (HPRO) membrānas ir paredzēti, lai apstrādātu barības līdz70 g/l NaClpie spiediena130 bāriAtgūstot papildu ūdeni no sālsūdens plūsmas un tādējādi virzot rūpnīcas "kopējo" atkopšanu uz nulles šķidruma noplūdi (ZLD) — mēs tuvojamies aprites ūdens ekonomikai.

Kopsavilkums

Neatkarīgi no tā, vai jūs norādāt membrānas pašvaldības atsāļošanas iekārtai vai rūpnieciskainotekūdeņu attīrīšanas projekts, atgūšanas līmenis ir rādītājs, kas nosaka ilgtspējību. Sākot ar standarta 45 % jūras ūdens sistēmām un beidzot ar modernākajām 60 % augstas atgūšanas iekārtām, vēstījums ir skaidrs: mēs vairs tikai neatsāļojam ūdeni; mēs to projektējam maksimālai ražai.

Atslēgvārdi: Reversā osmoze, RO membrāna, jūras ūdens atsāļošana, atgūšanas ātrums, sistēmas atgūšana, SWRO, augstspiediena RO, HPRO, membrānas elements, permeāta plūsma, sālsūdens koncentrācija, sāls atgrūšana, padeves ūdens, atsāļošanas iekārta.