Um,Desalinização de água salgadaVisão geral do dispositivo

Instalações de desalinização de água amarga: sistema de osmose inversa, água pura da indústria alimentar, pré-tratamento de ultrafiltragem de água para caldeiras de usinas de papel, desalinização de água de usinas de energia, água pura da indústria farmacêutica, purificador de água integrado, sistema de amolecimento de troca iónica, sistema de amolecimento de purificação de água do rio, sistema de abastecimento de água de filtragem, sistema de purificação de água subterrânea.

II. Resumo da desalinização da água salgada

Equipamento de desalinização de água salgada amarga é adequado para áreas altamente salinas e regiões de regagem de água do mar, usando componentes de membrana de osmose inversa importados pelos Estados Unidos, recipientes de pressão de alta qualidade domésticos e bombas de alta pressão importadas pela Alemanha, com equipamentos de pré-tratamento razoáveis, pode remover eficazmente sal inorgânico, íons de metais pesados, substâncias orgânicas, bactérias e bactérias e outros componentes nocivos da água, desalinização de água salgada amarga em água de alta qualidade de acordo com os padrões nacionais de água potável. De acordo com a qualidade da água local do cliente, a análise detalhada e o design especial procuram ser eficientes, duráveis ​​e fazer com que a qualidade da água desalinizada atenda totalmente ao padrão nacional de qualidade da água potável para a vida (GB5749-85), resolvendo completamente o problema da água potável nas áreas com escassez de água.

A desalinização de água salgada amarga é o processo de separação de substâncias por meio de uma membrana semipermeável sob pressão. A atividade superficial da membrana de osmose inversa só permite que a água passe, 99% de sal solúvel e todas as bactérias, acrobacias são retidas, e a água não muda de fase, por isso a dessalinização por osmose inversa é a mais avançada e a mais eficiente em termos de energia.

3 O que é água salgada

Na água, quando o teor de flúor é superior a 1,2 mg / L, é chamado de excesso de flúor, também conhecido como água com alto flúor. Quando o teor de sólidos solúveis é > 1500 mg / L, é chamado de água salgada amarga. O flúor é um elemento químico não metálico, classificado no nono lugar na tabela periódica dos elementos, pertencente ao sétimo grupo de elementos do segundo ciclo, as propriedades químicas são muito ativas, quase não podem existir sozinhas, na natureza estão presentes em vários compostos, amplamente presentes nas rochas, no solo, no oceano, a distribuição na Terra é bastante ampla. O aumento do flúor pode causar envenenamento por flúor.

A aplicação do flúor na vida diária é muito ampla, incluindo medicina, química, aeroespacial, energia atômica e outras aplicações. Por exemplo, o fluoreto de sódio em si é uma substância tóxica, mas também pode ser usado como medicamento ou pesticida. A intoxicação por flúor local é porque as pessoas vivem neste ambiente com alto teor de flúor, a ingestão excessiva de flúor a longo prazo provoca mudanças no envenenamento crônico do corpo, principalmente afetando o tecido duro do corpo humano, incluindo dentes, ossos, e danos a alguns outros tecidos moles, é claro que a manifestação clínica mais evidente é a plaque e a fluorosose. Os danos causados pelo flúor aos dentes não afetam apenas a estética, mas também a mastigação e a função digestiva. A osteofluorose é mais frequente em adultos e também ocorre em crianças. As primeiras alterações da osteofluorose em exames clínicos incluem a curvatura dos ossos, como a incapacidade de estender os braços, que afetam a vida e o trabalho. O dano da intoxicação por flúor local é grande, não só traz sofrimento ao paciente, mas também afeta o desenvolvimento econômico local, o flúor entra no corpo e faz com que o cálcio se deposite em excesso nos vasos sanguíneos, causando calcificação dos vasos sanguíneos, causando esclerose arterial. Beber água com alto teor de flúor pode facilmente causar intoxicação por flúor. No nosso país, além de Xangai, Hainan e Taiwan, não foi encontrado envenenamento por flúor, e outras regiões autónomas provinciais e municipais têm diferentes graus de prevalência de envenenamento por flúor local. A intoxicação por flúor de água potável está atualmente presente em 77 dos 101 condados de Neumont, com cerca de 6 milhões de pessoas vivendo em áreas com alto nível de flúor e 1,7 milhão de pessoas com plaques de flúor. De acordo com estatísticas incompletas, quase 30 milhões de pessoas na China bebem água com alto teor de flúor. As águas amargas e saladas do nosso país estão distribuídas principalmente nas regiões costeiras do norte e leste. A população rural bebe água salgada amarga mais de 38 milhões de pessoas. A água amarga e salgada é principalmente amarga, é difícil de beber diretamente, o consumo a longo prazo leva a distúrbios na função gastrointestinal e baixa imunidade.

Ámbito de aplicação do dispositivo de desalinização de água salgada

Água amarga e salgada, devido ao alto teor de sulfatos e cloretos, torna a água amarga e salgada, o consumo prolongado de água amarga e salgada pode prejudicar a saúde do corpo humano até a incapacidade. Este equipamento é adequado para fontes de água com sulfato, teor de cloreto não superior a 500 mg / L, amplamente utilizado no tratamento de água amarga e salgada nas regiões ocidentais. Características do produto O dispositivo de desalinização de água salgada amarga usa resina específica, após a filtração de adsorção para remover íons de raiz sulfato e raiz de cloro da água, e o equipamento de água salgada amarga tradicional foi melhorado e melhorado materialmente e tecnicamente, para alcançar a operação fácil e o tratamento de baixo custo, amplamente utilizado no tratamento de água salgada amarga na região ocidental.

V. Métodos de desalinização

1. Método de destilação

A destilação é o processo de aquecimento da água amarga e salgada ou da água do mar para que ela evapore fervendo e condense o vapor em água doce. O método de destilação é o primeiro método de desalinização adotado, e suas principais vantagens são a estrutura mais simples, fácil operação e boa qualidade da água doce obtida. Existem muitos tipos de métodos de destilação, como evaporação multi-eficaz, evaporação flash multi-estágio, destilação a vapor a pressão, destilação de membrana, etc.

2. Método de eletrosilha

A、 O princípio básico, as características e o âmbito de aplicação do método de electroosmose na desalinização de água salgada amarga é o uso de membrana de troca iónica sob o efeito do campo elétrico para separar íons yin e yang na água salgada, reduzindo assim a concentração de sal na câmara de água doce e obtendo uma técnica de separação de membrana de água doce. O dispositivo de eletrosálise utiliza a migração direcional de íons sob o efeito de campos elétricos para alcançar a eliminação de sal através da seleção de membranas de troca iônica transparentes. Sob o efeito de um campo elétrico de corrente contínua adicional, os íons na água migram direcionalmente (a membrana de troca de íons catiônicos só permite que os íons catiônicos passem, a membrana de troca de íons aniônicos só permite que os íons passem), fazendo com que a maioria dos íons de uma água migre para outra água. Esta tecnologia é relativamente madura, com as principais vantagens de processo simples, alta taxa de remoção de sal, baixo custo de produção de água, facilidade de operação e não poluição do ambiente, mas existem desvantagens como requisitos de qualidade da água mais rigorosos e necessidade de pré-tratamento da água crua. Na década de 1950, os Estados Unidos e o Reino Unido começaram a usar este método para a desalinização de água salgada amarga, e na década de 1980, a China usou este método para a desalinização de água salgada amarga, a fabricação de água pura e ultrapura para uso industrial.

B、 Características da aplicação da eletrosise em projetos de desalinização de água salgada amarga

(1) a eletrosálise de ferro, magnésio, cálcio, potássio, cloreto e outros sais inorgânicos solúveis e indicadores toxicológicos de arsênico, taxa de remoção de fluoreto de 66% ~ 93%, pode atender às necessidades de desalinização de água salgada amarga;

(2) a taxa de remoção da eletrosise do consumo de oxigênio, N H32N, NO-32N, NO22N e silício é baixa, apenas 15% ~ 45%, mas devido ao baixo conteúdo dos indicadores acima na água crua, a taxa de remoção, embora baixa, ainda pode atender aos requisitos de higiene da água potável;

(3) A taxa de remoção de SO2-4 pela eletrosise é de 63,8%, usada para desalinizar a água do tipo SO-42Na e SO4 · Cl2Na, é difícil atender aos requisitos de saneamento da água potável;

(4) O consumo de energia do processo de eletrosálise está estreitamente relacionado com o teor de sal da água de fornecimento, quanto maior o teor de sal da água de fornecimento, maior o consumo de energia, portanto, a eletrosálise é mais adequada para a desalinização de água salgada e amarga com baixo teor de sal. Além disso, como a eletrosise não pode remover matérias orgânicas e bactérias da água, juntamente com o maior consumo de energia operacional do equipamento, limitando sua aplicação no projeto de desalinização de água salgada amarga, o dispositivo de eletrosise original foi gradualmente substituído pelo dispositivo de osmose inversa na desalinização de água salgada amarga.

3. Metodologia de osmose inversa

O princípio básico e as características do método de osmose inversa com uma seleção de membrana permeável para dividir um recipiente em duas metades, em ambos os lados da membrana ao mesmo tempo adicionar água pura e água salgada, para que a superfície líquida de ambos os lados da membrana seja tão alta, depois de um certo tempo, a superfície líquida do lado da água salgada aumentará, a superfície líquida do lado da água pura diminuirá, devido à migração das moléculas de água através da membrana permeável para o lado da água salgada, este fenômeno é chamado de penetração. As membranas capazes de ter uma permeabilidade seletiva para água ou solução são chamadas de membranas semipermeáveis. Se a pressão adequada for adicionada ao lado da solução concentrada, a penetração pode ser interrompida. A pressão quando a penetração da solução diluída para a solução concentrada pára é chamada de pressão de penetração. A osmose inversa é um lado da solução concentrada, juntamente com uma pressão maior do que a penetração natural, virando a direção da penetração natural, pressionando os íons da solução para o outro lado da membrana semipermeável, o que é contrário ao processo normal de penetração da natureza, por isso é chamado de "osmose inversa", este dispositivo é chamado de dispositivo de osmose inversa. O método de osmose inversa pode remover mais de 90% dos sais solúveis da água e mais de 99% dos micróbios colóides e matérias orgânicas. Em comparação com outros métodos de tratamento de água, não há mudança de fase, operação a temperatura normal, equipamento simples, alta eficiência, menor ocupação de espaço, facilidade de operação, baixo consumo de energia, ampla gama de adaptação, alto grau de automação e boa qualidade da água de saída. Em particular, o sistema de purificação de água amarga e salgada por osmose inversa, alimentado por energia eólica e solar, é uma maneira econômica e confiável de resolver o problema da água para as pessoas que vivem em áreas sem eletricidade e com escassez de energia convencional. O método de desalinização por osmose inversa não é aplicável apenas à desalinização de água salgada amarga, mas também é adequado à desalinização de água salgada amarga. Entre os métodos de dessalinização existentes, o método de dessalinização por osmose inversa é o mais econômico, e até ultrapassou o método de dessalinização por eletrosese. Como a força motriz do processo de osmose inversa é a pressão, não houve mudança de fase no processo, a membrana desempenha apenas o papel de "filtragem", portanto, o processo de separação por osmose inversa requer um menor consumo de energia. A osmose inversa é a mais eficiente em termos energéticos entre as desalinizações de água do mar e de água salgada amarga existentes. A separação de membrana por osmose inversa é caracterizada por sua separação de "espectro amplo", ou seja, não só pode remover vários íons da água, mas também pode remover partículas maiores do que íons, como a maioria das matérias orgânicas, colóides, vírus, bactérias, suspensões, etc., por isso a separação por osmose inversa também é conhecida como separação de espectro amplo.

Estudos relacionados à desalinização da água salgada

O país é um país com escassez de água, com mais de 300 cidades com escassez de água, 110 cidades com grave escassez de água e nove das 14 cidades costeiras abertas com grave escassez de água. Nas regiões secas do noroeste do país, os recursos de água doce disponíveis são ainda mais limitados. Além disso, existem milhares de ilhas habitadas ao largo da costa do nosso país, mas seus recursos de água doce são escassos e só podem resolver o problema da água potável com a acumulação de água da chuva e o transporte de água de terra por barcos, o custo é alto, o clima é mau e o abastecimento de água muitas vezes não é garantido.

Nas regiões secas do noroeste do nosso país, apesar da grave falta de recursos de água doce, existem abundantes lagos subterrâneos de água amarga e salgada. As áreas costeiras possuem abundantes recursos de água marinha. A pesquisa, o desenvolvimento e a promoção de tecnologias eficazes de desalinização de água amarga e salgada têm um significado real muito importante, é uma iniciativa fundamental realista e viável para resolver a crise de recursos hídricos nas regiões costeiras da China, resolver a escassez de recursos de água doce em certas regiões de água amarga e salgada no noroeste e noroeste da China e resolver os problemas de uso de água para a vida de muitos habitantes das ilhas costeiras da China.

O principal objetivo da pesquisa deste projeto é explorar um novo processo de desalinização de água amarga e salgada por osmose inversa, reduzir os custos de desalinização e fornecer uma base técnica para as áreas com falta de água doce, mas ricos em recursos de água salgada.

Com base na pesquisa e análise de dados, o projeto identificou um novo processo de osmose inversa de água salgada amarga: o processo de membrana completa. As principais vantagens do processo de membrana são: o processo é simples, a rota do processo é curta, o tamanho do equipamento é pequeno, fácil de integrar, investimento, baixos custos operacionais e fácil de realizar o controle de automação de toda a máquina.

A análise comparativa dos materiais de membrana polimérica foi realizada e a seleção foi determinada para determinar a membrana usada em vários processos: a primeira fase de microfiltração usa a membrana de microfiltração sinterizada de polietileno, com precisão de 5 μm, para filtração grossa; O microfiltro de segundo nível usa uma película dobrável de polipropileno, com uma precisão de 0,2 μm para filtragem de segurança. A membrana de ultrafiltro é escolhida com o material de polimoléculo e tecida para fazer uma membrana de fibra vazia (30.000 daltons). Os materiais de membrana de osmose inversa são escolhidos para poliamidas aromáticas com alta resistência à tensão e resistência a solventes.

O desenvolvimento montou um conjunto de dispositivos móveis de desalinização de água salgada amarga, tornando o dispositivo móvel e adaptado às necessidades de diferentes regiões. O dispositivo adota a pressão operacional, o fluxo de entrada, o fluxo de água desalinizada e o fluxo de água concentrada com monitoramento contínuo em linha e controle de alarme ultralimitado, configura o sistema de parada e alarme para a baixa pressão de entrada de água de osmose inversa e a sobrepressão da saída da bomba de alta pressão, configura o dispositivo de proteção de segurança para a limpeza da membrana de osmose inversa e para evitar danos à membrana. Adote o controle de variação de frequência para controlar a potência de saída razoável e alcançar o objetivo de economizar energia e reduzir o consumo.

De acordo com a qualidade da água salgada amarga em todo o país, o dispositivo acima foi usado para simular o estudo de ensaio de desalinização de água salgada amarga, os resultados experimentais mostram que o sólido dissolvido total (TDS) da água crua é de até 22g / L, o TDS da água desalinizada é de apenas 368mg / L, que pode atingir os padrões de qualidade da água potável (o padrão de qualidade da água potável da China especifica TDS < 1000mg / L). Para todas as simulações de água salgada amarga, a taxa de remoção do TDS é superior a 95%, e a taxa de redução da condutividade elétrica também é superior a 95%.

VII. Resumo

Este sistema de controle após um período de funcionamento, os indicadores atingiram os requisitos de projeto, após uma resuma adicional, para o futuro aperfeiçoamento contínuo e promoção da aplicação acumulou experiência valiosa em teoria e prática.