Kao ključna tehnologija koja se bavi globalnom oskudicom vode, desalinacija se prvenstveno oslanja na dvije metode razdvajanja na bazi membrane: reverzne osmoze i elektrodijalizi . među njimaDesalinacija RO sistemje postala glavna tehnologija zbog zrele industrijske primjene, doprinoseći oko 60% globalne sposobnosti desalinacije . ova tehnologija postiže desalinaciju kroz fizičku odvajanje, a ne, s toplinskom destilacijom u odnosu na tradicionalne metode u odnosu na tradicionalne metode .
I . Osnovni mehanizam operativne tehnologije osmoze
Jezgra Desalinion RO sistema je princip polupropusne membranske odvajanja . kada se mole morske vode (obično dosežu 5-8 MPa), dok su nečistoće poput rastvorenih soli, teških metala i mikroorganizama zahtijevaju stalnu kontrolu soli Koncentracija - kao slatkovodnica, slanost preostalog rješenja povećava se, a sistem periodično ispušta dio koncentrirane slane otoke kako bi se spriječio pretjerani osmotski pritisak da uzrokuje povećanu potrošnju energije .
Kompletna morska voda Desalinion RO sistem sastoji se od četiri precizno koordinirane faze:
1. Pretpostavljanje:Uklanja obustavljene čestice, koloide i mikroorganizme putem višestepene filtracije i dodaje sredstva za ljuljanje protiv skaliranja da bi se prilagodili pH, zaštitu naknadne membranske komponente .
2. Pritisak pod pritiskom:Pumpa visokog pritiska uzdiže se unaprijed pretražena voda na tlak potrebnu za odvajanje membrane, čineći oko 70% ukupne potrošnje električne energije sustava .
3. Odvajanje membrane:Core RO Desalinacijska jedinica koristi spiralnu ranu ili šuplje vlakne membranske strukture, postižući stopu desalinacije od preko 99%.
4. Post-tretman:Mineralizira ili prilagođava pH vodene vode da se bavi problemima korozije u čistoj vodi, osiguravajući otpadnu vrijednost u skladu s pitkom vodenim standardima .
II . Jedinstvene prednosti i scenariji aplikacija elektrodijalysis tehnologije
Elektrodializi (ED) pokreće migraciju Ion putem elektroenergetskog električnog polja: kavodi prodiruje membrane za razmjenu kationa i anioni su prodirali u anion-razmenu membrane, mada njegova globalna udio kapaciteta manja od 3%, on izlaže nezamjenjivost u specifičnim scenarijima:
1. Prednosti za uređaje za male do srednje skale:Pogodno za scenarije kao što su brodovi i otoci, bez potrebe za visokotlačnim opremom . ed samo odvaja samo napunjene ione i ne mogu ukloniti neutralne organske tvari .
2. Mogućnost liječenja visokog slanosti:Ed je povoljniji za bočastu vodu (slanost<10 g/L), as energy consumption and maintenance costs surge under high salinity.
3. Jednostavnost održavanja:Membranski fauling može se samo očistiti reverziranjem polariteta elektrode .
III . Ključna razmatranja za odabir tehnologije
1. Usporedba potrošnje energije:
- RO Desalination Biljka u prosjeku 2-4 kWh / m³ (kada je opremljen uređajem za obnavljanje energije) .
- ED potrošnja energije obično dostiže 7-15 kWh / m³; Ed može imati nižu potrošnju energije od ro-u bočajuća voda sa slabom slaninity, ali RO ostaje opcija najniže energije za desalinaciju morske vode .
2. Razlike u strukturi troškova:
RO Membrane su znatno niže od membrana ED ionske razmjene, ali visokotlačne pumpe i materijali otporne na koroziju povećavaju početnu investiciju . ED smanjuje zahtjeve za održavanjem za cijevi i ventile pod radom niskog pritiska .
3. Prilagodljivost okoliša:
Velike postrojenja za reverzne osmoze zahtijevaju strogi koncentrirani tretman pražnjenja slane otoke, dok mali ED uređaji imaju manji utjecaj na morske ekosustave .
IV . Budući razvojni pravci
Trenutni desaliniration RO sistemi poboljšavaju održivost putem trostrukih nadogradnje:
1. Membranska materijalna inovacija:Razvijanje kompozitnih membrana visoke propusnosti za smanjenje zahtjeva za radno tlak .
2. Optimizacija za oporavak energije:Uređaji za oporavak na bazi turbine mogu smanjiti potrošnju energije za 35%-60% .
3. Integracija obnovljive energije:Sistemi za zaštitu od vjetra / solarni pogodba postižu zlu-ugljik desalinaciju u van mrežnim područjima .
U međuvremenu, ED tehnologija poboljšava efikasnost razvijajući homogene ionske membrane i formira hibridne sisteme sa RO za kaskadno iskorištavanje resursa .
Zaključak
Da li je to dominantnoDesalinacija RO sistemili ED tehnologiju s različitim prednostima u određenim poljima, njihov je osnovni cilj učinit će oceanska lista za korištenje održivog vodnog resursa i troškovima za upravljanje energijom i tehnologije za upravljanje energijom, tehnologije zasnovane na energiju, efikasnije će služiti potrebama za sigurnost vode za čovječanstvo .