Η εξατμίση θαλάσσιου νερού έχει γίνει μια κρίσιμη λύση στο παγκόσμιο πρόβλημα της έλλειψης καθαρού νερού. Η μετατροπή του θαλάσσιου νερού είναι μια βιώσιμη απάντηση στο πρόβλημα της έλλειψης νερού σε ξηρά περιοχές και σε νήσους. Σε αυτό το άρθρο, εξετάζουμε τις βασικές έννοιες της εξατμιστικής θαλάσσιου νερού, επικεντρώνοντας την προσοχή μας σε σημαντικά συστατικά και διαδικασίες, δηλαδή προεπεξεργασία, υδραυλικοί, χωρισμός με μεμβράνες και μεταπροσαρμογικά βήματα.
Σύστημα Προεπεξεργασίας: Διαφιλτρώση και Αφαίρεση Ακαθαρσιών
Είναι πολύ σημαντικό να χρησιμοποιείτε ένα αποδοτικό σύστημα προεπεξεργασίας για να εξασφαλιστεί ότι το εξυπανατροφικό εξάρτημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο διάστημα. Η κύρια διαδικασία στην προεπεξεργασία είναι να βγουν τα στερεά, οργανικά και βιολογικά υλικά από το θαλασσινό νερό. Αυτά τα υλικά μπορεί να προκαλέσουν απόθεση μέσα στα μεμβράνα, που μπορεί να μειώσει τη λειτουργία της εξυπανατροφικής διαδικασίας και να απαιτήσει περισσότερη τεχνική επισκευή.
Συνήθως, οι φίλτρα πισσαλίδας, η υπερφιλτράρηση και η μικροφιλτράρηση αποτελούν μέρος της διαδικασίας φιλτράρησης. Τα συστήματα απευθύνονται να αφαιρέσουν κάθε μέγεθος σωματιδίων, ώστε κανένα μεγάλο αποβλήτο ή σωματιδιακό να μην βλάψει τις ευαίσθητες μέρες στο εξυπανατροφικό εγκαταστημένο εγκαταστή.
Χημικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά τη φάση προεπεξεργασίας για να βελτιώσουν την θαλάσσια ασφάλεια, να καθαρίσουν τις κατατμήσεις, να μειώσουν τις πιθανότητες βιολογικής εμφύλισης και να εγγυηθούν την ασφάλεια των κάτω ροών εξοπλισμών.
Υψηλής Πίεσης Κομπαγκάς και Συσκευή Ανάκτησης Ενέργειας
Το μεγαλύτερο μέρος της διαδικασίας αποχαλάζωσης εξαρτάται από τη χρήση υψηλών επιπέδων πίεσης. Στη διαδικασία αντιστρόφου όσμωσης, υψηλοπίεστες βάλτοι ενισχύουν την πίεση του νερού αρκετά ώστε να μπορεί να περάσει μέσω των μισοδιαχωριστικών μεμβράνων. Αυτοί οι βάλτοι αναμένεται να λειτουργούν καλά και να τρεχούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς πρέπει να αντιμετωπίσουν την όσμωση του θαλασσινού νερού και να περάσουν δια των μεμβράνων.
Η χρήση υψηλοπίεστων βάλτων για αποχαλάζωση απαιτεί ειδική προσοχή, καθώς η αποχαλάζωση συχνά απαιτεί πολύ ένεργεια. Για να επιλυθεί αυτό, χρησιμοποιούνται ΕΠΑ (Energy Recovery Devices). Αυτά χρησιμοποιούν την ενέργεια που περιέχεται στο ρεύμα υψηλής πίεσης για να αντικαταστήσουν άλλες ανάγκες ενέργειας, αποτελέσματος το οποίου είναι μεγάλη μείωση των απαιτήσεων της εγκατάστασης. Τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται συνήθως σήμερα στην αποχαλάζωση περιλαμβάνουν πιεστικούς ανταλλακτές και ανακύκλωση-ενέργειας τουρβίνες, οι οποίες βελτιώνουν τη βιωσιμότητα και το κοστοποιητικό κόστος των συστημάτων.
Το Κεντρικό Ρόλο της Τεχνολογίας Διαχωρισμού Μεμβράνων
Ο χρησιμοποιούμενος προσδιορισμός από τα συστήματα αποχαλάρωσης με αντίστροφη όσμωση (RO) είναι κυρίως διαχωρισμός με μεμβράνες. Η μέθοδος RO απαιτεί νερό που περνάει μέσω μεμισμένως διαβαθμίσιμων μεμβρανών που επιλέγουν τις μοριακές παρτίκλες νερού αντί για τα αλάτια και τις ουσίες που είναι μια φθορά.
Φτιάχνονται για να φιλτράρουν με μεγάλη ένταση τα ιόντα που λύνονται στο νερό, κάνοντας το νερό πολύ αραιό. Καλύτερες μεμβράνες, που είναι δυνατές με νέες τεχνολογίες, είναι τώρα πιο διαβαθμίσιμες και αξιόπιστες, επιτρέποντας την παραγωγή νερού καλύτερης ποιότητας με λιγότερο κόστος και ενέργεια.
Επιπλέον, επειδή οι συστήματα μεμβράνων είναι ευέλικτα και μοντικά, μπορούν να συμφωνηθούν για να πληρούν τις ανάγκες της εγκατάστασης και μπορούν να μεγαλώνονται εύκολα όπως αυξάνεται η ζήτηση για δύναμη. Αυτός ο τομέας εργάζεται συνεχώς σε νέες τεχνολογίες για να βοηθήσει την αποχαλάρωση με βάση μεμβράνες να εξοικονομεί χρόνο και χρήματα.
Μετα-Αναχείριση και Κανονισμός Ποιότητας Νερού
Το νερό που παράγεται από τη μεμβρανική διαχωριση είναι γενικά ασφαλές για καταπότηση, αν και μπορεί να χρειαστεί λίγο περισσότερη επεξεργασία για να φθάσει στα επιθυμητά πρότυπα και σε αυτά που θέλουν οι άνθρωποι. Μερικές φορές, γίνεται αναμερικοποίηση στη φάση μετα-επεξεργασίας με την προσθήκη κάλσιου και μαγνησίου στο νερό για να επαναφέρει το χημικό ισοζύγιο του και να βελτιώσει τη γεύση του.
Είναι απαραίτητο να ρυθμιστεί η ποιότητα του νερού για να διατηρηθεί η εμπιστοσύνη των ανθρώπων και να ακολουθούνται οι κατευθυντήριες γραμμές υγείας. Είναι συχνά σημαντικό να ελέγχονται οι παραμέτροι pH, διαφάνειας και περιεκτικότητας σε μινεράλια στο νερό ώστε να είναι ασφαλές για τους ανθρώπους και να συμφωνεί με τις κατευθυντήριες γραμμές.
Συνολικά, η αποτελεσματικότητα των συστημάτων αδιάκοπης χρήσης θαλασσινού νερού είναι συνδεδεμένη με την κατάλληλη συντονισμένη λειτουργία μεταξύ διαφόρων συστημάτων και διεργασιών. Δεν υπάρχει καμία φάση αυτής της διεργασίας που να είναι ασήμαντη, από τις αρχικές φάσεις της αποθήκευσης και της ρύθμισης του νερού με πίεση μέσω της μεμβράνης μέχρι τις τελικές φάσεις επεξεργασίας για να εξασφαλιστεί το θαλασσινό νερό. Πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις θα δημιουργήσουν μια πιο ουσιαστική προσέγγιση για την αντιμετώπιση των ζητημάτων νερού παγκοσμίως, καθώς αυξάνεται η ανάγκη για ξερονερό.
