Quins són els mètodes de dessalinització?

Com tots sabem, el contingut de sal de l'aigua de mar és molt alta, de manera que l'aigua de mar no és potable. Per tant, la gent ha inventat moltes maneres de convertir l'aigua de mar en aigua dolça. D'aquesta manera, la quantitat total d'aigua de mar es pot augmentar en molts països.

Mètodes de dessalinització de l'aigua de mar:

Destil·lació

Tot i que la destil·lació és un mètode antic, encara avui domina a causa de la millora contínua i el desenvolupament de la tecnologia. L'essència del procés de destil·lació i dessalinització és el procés de formació del vapor d'aigua. El seu principi és igual que l'evaporació de l'aigua de mar per calor per formar núvols, i els núvols formen pluja refredant-se en determinades condicions. Segons la destil·lació de l'equip, la destil·lació per compressió de vapor, la destil·lació flash multietapa, etc.

Mètode de congelació

La criogènia consisteix a congelar l'aigua de mar per formar gel, on la sal es separa mentre l'aigua dolça líquida es converteix en gel sòlid. Tant el mètode de congelació com el mètode de destil·lació tenen desavantatges que són difícils de superar. El mètode de destil·lació consumeix molta energia i produeix molta escala a l'instrument, però la quantitat d'aigua dolça que s'obté no és gaire, el mètode de congelació també consumeix molta energia, però l'aigua dolça obtinguda és de mal gust.

Osmosi inversa

També es coneix comunament com a ultrafiltració, que és un mètode de separació i dessalinització de membrana que no es va adoptar fins al 1953. Aquest mètode utilitza una membrana semipermeable que només permet que els dissolvents passin però no els soluts per separar l'aigua de mar de l'aigua dolça. En circumstàncies normals, l'aigua dolça es difon a través d'una membrana semipermeable cap al costat de l'aigua de mar, fent que el nivell del líquid del costat de l'aigua de mar augmenti gradualment fins a arribar a una certa alçada. En aquest moment, la pressió estàtica de la columna d'aigua per sobre del costat de l'aigua de mar s'anomena pressió osmòtica. Si s'aplica una pressió externa superior a la pressió osmòtica de l'aigua de mar a un costat de l'aigua de mar, l'aigua pura de l'aigua de mar invertirà l'osmosi en aigua dolça. El major avantatge de l'osmosi inversa és l'estalvi d'energia. El seu consum d'energia és només 1/2 del de l'electrodiàlisi i 1/40 del de la destil·lació. Per tant, des de 1974, països desenvolupats com els Estats Units i el Japó han canviat successivament el seu enfocament de desenvolupament cap a mètodes anti-infiltració.

La tecnologia de dessalinització d'osmosi inversa s'està desenvolupant ràpidament i els costos del projecte i els costos operatius continuen disminuint. Les principals tendències de desenvolupament són reduir la pressió de funcionament de les membranes d'osmosi inversa, augmentar la taxa de recuperació dels sistemes d'osmosi inversa, utilitzar tecnologia de pretractament barata i eficient i millorar les capacitats anticontaminació del sistema.

Llei de l'Energia Solar

En els primers temps dels éssers humans, l'energia solar s'utilitzava per a la dessalinització de l'aigua de mar, principalment per a la destil·lació, de manera que els primers dispositius de dessalinització solar s'anomenaven generalment alambins solars. Sistemes de destil·lació Un exemple de sistema de destil·lació solar passiu és l'alambin solar de safata, que s'utilitza des de fa gairebé 150 anys. A causa de la seva estructura senzilla i fàcil accés als materials, encara s'utilitza àmpliament avui dia. En l'actualitat, la recerca sobre alambins solars de disc se centra principalment en la selecció de materials, la millora de diverses propietats tèrmiques i la seva utilització conjuntament amb diversos tipus de col·lectors solars. En comparació amb les fonts d'energia i les fonts de calor tradicionals, l'energia solar té els avantatges de la seguretat i la protecció del medi ambient. La combinació de la recollida d'energia solar i el procés de dessalinització és una tecnologia de dessalinització sostenible. La tecnologia de dessalinització solar ha cridat l'atenció de la gent a poc a poc a causa dels seus avantatges com ara no consumir energia convencional, no contaminar i l'alta puresa de l'aigua dolça obtinguda.

Multiefecte a baixa temperatura

L'evaporació d'efectes múltiples permet que l'aigua de mar escalfada s'evapori en múltiples evaporadors connectats en sèrie. El vapor evaporat de l'evaporador anterior serveix com a font de calor per al següent evaporador i es condensa en aigua dolça. Entre ells, la destil·lació d'efectes múltiples a baixa temperatura és un dels mètodes de destil·lació que més estalvien energia. La tecnologia de destil·lació de múltiples efectes a baixa temperatura s'ha desenvolupat ràpidament en els últims anys a causa de factors d'estalvi d'energia. L'escala de l'equip s'ha anat expandint i el cost ha anat disminuint. Les principals tendències de desenvolupament són augmentar la capacitat de producció d'aigua d'una sola unitat, utilitzar materials barats per reduir els costos del projecte, augmentar la temperatura de funcionament i millorar l'eficiència de la transferència de calor.

Flaix multietapa

L'evaporació de flaix es refereix al fenomen que una part de l'aigua de mar a una determinada temperatura s'evapora ràpidament quan la pressió baixa sobtadament. La dessalinització flash multietapa és un procés en què l'aigua de mar escalfada s'evapora en múltiples cambres de flaix amb pressions que disminueixen gradualment i el vapor es condensa per obtenir aigua dolça. En l'actualitat, el mètode d'evaporació flash multietapa encara té la major producció, la tecnologia més madura, una alta seguretat operativa i una gran flexibilitat en els equips de dessalinització d'aigua de mar del món. Es construeix principalment juntament amb les centrals tèrmiques i és adequat per a equips de dessalinització grans i ultragrans. La tecnologia d'evaporació flash multietapa és madura i fiable en el seu funcionament. Les seves principals tendències de desenvolupament són augmentar la capacitat de producció d'aigua d'una sola unitat, reduir el consum d'electricitat de la unitat i millorar l'eficiència de la transferència de calor.

Electrodiàlisi

La clau tècnica d'aquest mètode és el desenvolupament d'una nova membrana d'intercanvi iònic. La membrana d'intercanvi iònic és una membrana funcional amb un gruix de 0,5-1,0 mm, que es divideix en membrana d'intercanvi iònic positiva (membrana catiònica) i membrana d'intercanvi iònic negatiu (membrana aniònica) segons la seva permeabilitat selectiva. El mètode d'electrodiàlisi consisteix a disposar alternativament les membranes catiòniques i les membranes aniòniques amb permeabilitat selectiva per formar múltiples compartiments independents. L'electrodiàlisi no només pot dessalar l'aigua de mar, sinó que també es pot utilitzar com a mitjà de tractament de l'aigua per contribuir a la reutilització d'aigües residuals. A més, aquest mètode s'utilitza cada cop més en concentració, separació i purificació en indústries química, farmacèutica, alimentària i altres.

Destil·lació al vapor

La tecnologia de dessalació d'aigua de mar per destil·lació de vapor comprimit és que l'aigua de mar s'escalfa prèviament, entra a l'evaporador i s'evapora parcialment a l'evaporador. El vapor secundari generat és comprimit pel compressor per augmentar la pressió i després s'introdueix al costat de calefacció de l'evaporador. Després de la condensació, el vapor es descarrega com a aigua de producte, realitzant així el reciclatge de l'energia tèrmica.

Mètode d'evaporació del punt de rosada

La tecnologia de dessalinització per evaporació del punt de rosada és un nou mètode per a la dessalinització d'aigua salobre i aigua de mar. Es basa en el principi d'humidificació i deshumidificació del gas portador, alhora que recupera la calor de la condensació i la deshumidificació.

Hidroelèctrica combinada

La cogeneració d'aigua i energia es refereix principalment a la cogeneració i subministrament d'aigua dessalada i electricitat. Com que el cost de la dessalinització depèn en gran mesura del cost de l'electricitat i el consum de vapor, la cogeneració pot utilitzar el vapor i l'electricitat de les centrals elèctriques per alimentar els equips de dessalinització, aconseguint així una utilització eficient de l'energia i reduint els costos de dessalinització. La majoria de les dessalinitzadores d'aigua de mar a l'estranger es construeixen juntament amb les centrals elèctriques, que és el principal model de construcció dels projectes actuals de dessalinització d'aigua de mar a gran escala.

Cogeneració de pel·lícula tèrmica

La cogeneració de membrana tèrmica adopta principalment una combinació de dessalinització tèrmica i de membrana (és a dir, MED-RO o MSF-RO) per satisfer les diferents demandes d'aigua i reduir el cost de la dessalinització. Actualment, la planta dessalinitzadora de cogeneració de membrana tèrmica més gran del món és la dessalinitzadora de Fujairah als Emirats Àrabs Units, amb una producció diària d'aigua dessalada de 454.000 metres cúbics, dels quals MSF produeix 284.000 metres cúbics al dia i RO produeix 170.000 metres cúbics al dia. Els seus avantatges són: baix cost d'inversió i ingesta compartida d'aigua de mar. L'aigua dessalada dels dispositius RO i MED/MSF es pot barrejar en determinades proporcions per satisfer una varietat de necessitats.