Die Entsalzung von Seewasser ist zu einer lebenswichtigen Lösung des weltweiten Problems des Mangels an sauberem Wasser geworden. Die Umwandlung von Seewasser bietet eine nachhaltige Antwort auf das Problem des Wassermangels in trockenen Regionen und auf Inseln. In diesem Artikel untersuchen wir die grundlegenden Konzepte von Seewasserentsalzungsanlagen, wobei wir uns auf wichtige Komponenten und Verfahren konzentrieren, nämlich Vorbehandlung, Pumpen, Trennung durch Membrane und Nachbehandlungsschritte.
Vorbehandlungssystem: Filtration und Schadstoffentfernung
Es ist sehr wichtig, ein effizientes Vorbehandlungssystem zu verwenden, um sicherzustellen, dass Entsalzungsanlagen über einen langen Zeitraum genutzt werden können. Der Hauptprozess in der Vorbehandlung besteht darin, feste, organische und biologische Stoffe aus dem Seewasser zu entfernen. Diese Stoffe könnten zu einer Verstopfung der Membranen führen, was die Funktionsfähigkeit der Entsalzung verringert und höhere Wartungsaufwendungen erfordert.
In der Regel sind Sandfilter, Ultrafiltration und Mikrofiltrationssysteme Teil des Filterprozesses. Diese Systeme dienen dazu, Partikel aller Größen zu entfernen, damit keine großen Trümmer oder Partikel die empfindlichen Teile der Entsalzungsanlage beschädigen können.
Chemische Methoden können während der Vorbehandlungsphase angewendet werden, um die maritime Sicherheit zu erhöhen, Schlämm zu beseitigen, das Risiko biologischer Verschmutzung zu reduzieren und die Sicherheit von Ausrüstung im Niederstrombereich zu gewährleisten.
Hochdruckpumpe und Energieerholungsgerät
Der größte Teil des Entsalzungsprozesses hängt von der Verwendung hoher Druckpegel ab. Im Umkehrosmose-Prozess verstärken Hochdruckpumpen den Wasserdruck so weit, dass er durch die halbdurchlässigen Membranen fließen kann. Solche Pumpen werden leistungsfähig und langlebig erwartet, da sie mit dem osmotischen Druck von Salzwasser umgehen und es durch die Membranen befördern müssen.
Die Nutzung von Hochdruckpumpen für die Entsalzung erfordert besondere Aufmerksamkeit, da Entsalzung oft viel Energie verbraucht. Um dies zu lösen, werden ERDs eingesetzt. Sie nutzen die in dem Hochdruckstrom enthaltene Energie, um andere Energiebedarfsteile zu ersetzen, was zu einem erheblichen Rückgang der Anlagenanforderungen führt. Heutzutage gebräuchliche Technologien im Entsalzungsprozess umfassen Druckaustauscher und Energie-Rückgewinnungsturbinen, die die Nachhaltigkeit und Kostenwirksamkeit der Systeme verbessern.
Die Schlüsselrolle der Membrantrenntechnologie
Das Verfahren, das von Umkehrosmose (RO)-Entsalzungsanlagen verwendet wird, basiert größtenteils auf Membrantrennung. Die RO-Methode erfordert, dass Wasser durch halbdurchlässige Membranen geleitet wird, die Wassermoleküle anstatt Salze und Unreinheiten auswählen.
Sie sind dazu konstruiert, Ionen im Wasser hochgradig zu filtern, was das Wasser sehr frisch macht. Bessere Membranen, die durch neue Technologien möglich sind, sind nun durchlässiger und robuster, wodurch Wasser besserer Qualität zu geringeren Kosten und mit weniger Energie produziert werden kann.
Außerdem können Membransysteme aufgrund ihrer Flexibilität und Modularität angepasst werden, um den Bedarf der Anlage zu erfüllen, und können problemlos skaliert werden, wenn der Energiebedarf steigt. Dieser Sektor arbeitet ständig an neuen Technologien, um membranbasierte Entsalzung effizienter und kostengünstiger zu gestalten.
Nachbehandlung und Wasserqualitätsregelung
Wasser, das durch Membrantrennung gewonnen wird, ist im Allgemeinen sicher zum Trinken, obwohl möglicherweise eine etwas intensivere Behandlung erforderlich ist, um die vorgesehenen Standards und die Erwartungen der Menschen zu erreichen. Manchmal wird in der Nachbehandlungsphase eine Remineralisierung durchgeführt, indem Calcium und Magnesium zum Wasser hinzugefügt werden, um dessen chemisches Gleichgewicht wiederherzustellen und den Geschmack zu verbessern.
Es ist notwendig, die Wassergüte zu regulieren, um das Vertrauen der Bevölkerung zu erhalten und den Gesundheitsempfehlungen zu folgen. Es ist oft wichtig, die pH-Werte, Trübheit und Mineralgehalte im Wasser zu überprüfen, damit das Wasser für die Bevölkerung sicher ist und mit den Richtlinien übereinstimmt.
Insgesamt hängt die Effizienz von salzwasserununterbrochenen Anlagen von einer ordnungsgemäßen Koordination zwischen verschiedenen Systemen und Prozessen ab. Kein Schritt in diesem Prozess ist unerheblich, von den ersten Stufen der Entnahme und des Wasserpumpens unter Druck durch die Membran bis hin zu den abschließenden Stufen zur sicheren Absicherung des Salzwassers. Neue technologische Entwicklungen werden einen wesentlicheren Ansatz zur Bewältigung von Wasserproblemen weltweit schaffen, da der Bedarf an Frischwasser zunimmt.
