A falta de água doce é cada vez mais sentida em todo o mundo, mesmo nos Estados Unidos e países europeus. E em países como Israel ou Irã, as reservas de água doce são completamente inexistentes para as necessidades da população e da produção. Há uma opinião de que no final a humanidade enfrentará a necessidade produção de água doce das águas dos oceanos.

Dessalinização da água do maré o processo de redução do nível de sais na água. Na água do mar normal, o teor de sal é de cerca de 3,5% e, na água potável, esse nível não deve exceder 0,05%. Além disso, não esqueça que após a dessalinização, será necessário purificar a água de cálcio e componentes nocivos, portanto, é necessário usar estações de tratamento de água.

Tratamento de águaé um grande desafio na preparação de água doce comum para uso humano, e a purificação da água dessalinizada é uma tarefa ainda mais difícil. O tratamento da água do mar é difícil porque o nível de microrganismos contidos na água do mar e sua diversidade é muito maior do que na água doce. Além disso, a purificação da água do mar é ainda mais complicada pelo fato de que muito mais compostos químicos são dissolvidos na água do mar do que na água doce e sua concentração é muito maior. Tudo o que foi dito acima significa que tratamento de água do mar- o processo não é menos complexo e importante do que o tratamento de água doce.

Existem vários métodos para dessalinização e posterior purificação da água do mar. Um desses métodos é o método de destilação.

A destilação, ou destilação, baseia-se no fato de que a água é uma substância volátil e os sais dissolvidos nela não são voláteis. A água do mar é aquecida até o seu ponto de ebulição, resultando na formação de vapor de água, o vapor resultante é absorvido e resfriado, deixando como resultado a água comum. Mas ao usar este método dessalinização da água do mar existem vários problemas, e o problema mais básico é que durante a evaporação, a salmoura que fica no destilador fica cada vez mais concentrada. Isso leva à falha das tubulações e do próprio destilador, destiladores multicâmaras são usados ​​para resolver esse problema, e parte da água dessalinizada é descarregada com salmoura no mar, e uma nova porção de água é coletada em seu lugar. Antes e depois do processo de destilação, a água do mar passa por um processo de pré-tratamento.

Outro método de dessalinização da água do mar e limpá-lo de impurezas é -. Ao usar este método, a purificação e dessalinização da água ocorre usando uma membrana que é permeável à água e ao mesmo tempo impermeável a sais e outras impurezas dissolvidas na água do mar. A desvantagem deste método purificação e dessalinização da água do maré uma pequena quantidade de água doce recebida. O problema é que a água do mar deve ser fornecida à membrana sob pressão para que a água limpa penetre pela membrana e os sais permaneçam na parte de trás do filtro. Instalação por dessalinização e purificação da água do mar geralmente uma série de tubos finos revestidos com acetato de celulose no interior, a água do mar é alimentada nos tubos sob pressão suficiente para forçar a água fresca através do filtro. Essa pressão é chamada de pressão osmótica, é necessário garantir que ela não exceda os valores permitidos, caso contrário a membrana pode quebrar ou começar a passar sais dissolvidos na água do mar.

Existem também outros métodos dessalinização da água do mar, por exemplo, o método de congelamento. O método baseia-se no fato de que, quando a água do mar se transforma em gelo, os sais dissolvidos nela não entram no gelo.

Como mencionado anteriormente, focando em processo de dessalinização da água do mar, não devemos esquecer a purificação da água doce já recebida. O tratamento da água recebida em sua maior parte não difere do processo de filtração e purificação da água comum. Para a purificação da água são utilizados filtros grossos, filtros finos e filtros para tratamento químico e biológico da água.

Infelizmente, neste momento ainda não há preços suficientemente baratos e método eficaz de dessalinização da água do mar capaz de satisfazer as necessidades cada vez maiores da humanidade por água doce. Métodos atualmente em uso dessalinização da água do mar são ineficientes ou o custo por litro de água dessalinizada é muito alto para ser usado comercialmente.

Número necessário de elementos filtrantes:

• filtros de sólidos suspensos:
  • instalações 2,4 m³/h - 1 peça
  • instalações 8,10 m³/h - 1-2 peças
• filtro de carvão ativado:
  • instalações 2,4,8 m³/h - 1-2 peças
  • instalações 10 m³/h - 3 peças
  Os filtros precisam ser alterados uma vez por mês
• membranas de osmose reversa:
  • instalações 2 m³/h - 1 peça
  • instalações 4,8,10 m³/h - 2 peças

Taxa de recuperação(a razão entre a quantidade de filtrado obtido e a quantidade inicial de água)

• instalações 2,4,8 m³/h - 45%
• instalações 10 m³/h - 35%

Desenho de plantas de dessalinização 2-10 m³/dia

Diagrama de uma usina de dessalinização com capacidade de 10 m³/dia:

Planta de dessalinização de água do mar em um contêiner ártico de 20 pés com capacidade de 40 m3 por dia

É possível fornecer uma ampla gama de plantas de dessalinização em design de contêiner ou montadas em um chassi de skid. Os sistemas em contêineres são construídos dentro de contêineres de metal, montados e totalmente testados antes da entrega sem a necessidade de montagem no local, tubulação, fiação ou instalação de componentes. O contêiner também serve como contêiner de transporte, portanto, não há necessidade de embalagens de madeira ou aluguel de contêineres marítimos para transportar o sistema até seu destino.

O sistema completo inclui filtragem, equipamento de bombeamento, membranas, controles elétricos, fornecimento de reagentes e controles. As plantas em projeto de contêiner são projetadas para produzir até 1.000 m3 por dia de água potável a partir da água do mar.

Os contêineres são projetados para instalações fixas ou móveis, em ambientes internos ou externos.

Características:

Características da água dessalinizada (chorume) na saída da usina de dessalinização:

• Salinidade: abaixo de 400ppm
• Concentração de cloreto: abaixo de 100ppm
• Conteúdo de partículas suspensas: abaixo de 5ppm

A água do mar deve ser fornecida às membranas a uma temperatura mínima de 5 ° C. A usina de dessalinização está equipada com um trocador de calor de placas de vapor-água com placas de liga de titânio para aquecer a água do mar com vapor no inverno. O consumo de vapor com uma temperatura de 170°C a uma pressão de 8 atm é de cerca de 200 kg por hora.

A instalação foi projetada para operar em uma área não explosiva.

O consumo de energia estimado durante a operação do sistema de osmose reversa é de 5 kWh por m3 de água dessalinizada.

O processo inclui as seguintes etapas de limpeza

• Pré-tratamento da água de alimentação
• Sistema de Osmose Reversa de Estágio Único
• Pós-tratamento do filtrado

Processamento preliminar

A água do mar é bombeada por uma bomba centrífuga com as seguintes características:

• Tipo: centrífugo
• Material: aço inoxidável para peças molhadas.
• Consumo: 3,71 m3/hora
• Cabeça: 30 m a 3,71 m3/h
• Sucção: preenchido
• Motor: 1,5kw, 2 pólos

Tipo: vertical

Material: PRFV

Pressão de projeto: 4 bar

Diâmetro: 1050 milímetros

Altura: 2100 milímetros

Meio filtrante: areia e pirulosita

O filtro multimídia é equipado com válvulas pneumáticas liga/desliga para operação e retrolavagem.

Um sensor magnético é instalado na entrada do filtro de remoção de ferro e manganês.

A retrolavagem será realizada com água bruta através de uma bomba de retrolavagem dedicada. Durante a retrolavagem, a unidade será desligada.

A bomba de retrolavagem terá as seguintes características:

• Tipo: centrífugo
• Material: aço inoxidável para peças molhadas
• Consumo: 21 m3/hora
• Cabeça: 15 m a 21 m3/h
• Sucção: preenchido
• Motor: 1,5kw, 2 pólos

Após o filtro de remoção de ferro e manganês, ocorre a filtragem de 100% da água utilizando um filtro de cartucho único do primeiro estágio com as seguintes características:

• Material da carcaça do filtro: PP
• Grau de filtragem: 20-5 mícrons

O coletor do filtro de cartucho está equipado com manômetros e sensores de pressão. A água do mar é então desinfetada com um esterilizador UV de polietileno de alta densidade com painel de controle local (vida útil da lâmpada > 8.000 horas de operação).

Um agente anticalcário é então adicionado à água filtrada e desinfetada.

O sistema de dosagem anticalcário inclui:

• 1 bomba de dosagem solenóide
• 1 Sensor de nível baixo para dar um sinal geral quando os reagentes estão quase vazios
• 1 sensor de nível baixo para proteger a bomba de dosagem de funcionamento a seco

Após a adição de um agente anti-calcário, ocorre uma filtragem de 100% da água com um filtro de cartucho único do segundo estágio com as seguintes características:

• Material da carcaça do filtro: PP
• Pressão de projeto: 6 barg
• Grau de filtragem: 10-1 mícrons
• Número de cartuchos: 1 (altura 20")

O coletor do filtro de cartucho está equipado com manômetros.

Após os filtros de cartucho, é fornecido um inibidor bacteriano.

O sistema de dosagem para inibidor bacteriano (bissulfito de sódio) inclui:

• Tanque de dosagem em polietileno de alta densidade com capacidade de 50 l
• bomba de dosagem eletromagnética
• interruptor de nível baixo para proteger a bomba de dosagem de funcionamento a seco

sistema de osmose reversa

A água filtrada por filtros de cartucho está pronta para ser alimentada no sistema de osmose reversa.

As características da osmose reversa são as seguintes:

Número de vasos de pressão: 5 (cada um com 3 elementos)

Tipo de vasos de pressão: fibra de vidro, pressão de projeto 7 atm, abertura lateral.

Diâmetro do vaso: 4”

Número de membranas: 15

Recuperação: 45%

Consumo: 3,71 m3/hora

Consumo de filtrado: 1,67 m3/hora

Pressão de alimentação: 62,5 bar a 5°C

Salinidade do filtrado: cerca de 220ppm a 5°C

HP potência instalada: 11 kW

HP consumo de energia: aprox. 7,7 kW a 5°C de água do mar

A bomba de alta pressão tem as seguintes características:

• Tipo: pistão axial
• Material: aço inoxidável duplex / aço inoxidável super duplex para todas as partes molhadas

A bomba de alta pressão será acionada por um inversor de frequência variável (VFD) IP55.

Pós-processamento

O filtrado é pós-tratado com um sistema de dosagem de soda cáustica para neutralizar o CO2 livre e depois ajustar o pH.

O sistema de dosagem de soda cáustica inclui:

• Tanque de dosagem em polietileno de alta densidade com capacidade de 50 l
• 1 bomba de dosagem solenóide
• 1 interruptor de nível baixo para proteger a bomba de dosagem de funcionamento a seco
• 1 medidor de pH

Sistema de lavagem e limpeza

As membranas exigirão limpeza periódica. Para isso, é fornecido um sistema de limpeza de membrana.

O sistema de limpeza de membranas consiste em:

• Um tanque de enxágue/limpeza
• Uma bomba de diafragma para limpeza/lavagem

O tanque de enxágue/limpeza tem as seguintes características:

• Tipo: Vertical
• Materiais: Polietileno de alta densidade
• Capacidade: 300 litros

A bomba de limpeza/lavagem tem as seguintes características:

• Tipo: centrífugo, horizontal
• Materiais: AISI 316 (para todas as peças em contato com líquido)
• Potência do motor: 1,5 kW (sem consumo de energia quando a unidade está em produção)

Quando se planeja parar a planta de osmose reversa por um longo tempo, é necessário lavar o sistema. A lavagem será automática e será realizada usando filtrado de baixa salinidade.

O procedimento de limpeza deve ser iniciado pelo operador.

Usinas de dessalinização de água com capacidade de 40 e 160 m³/dia

• filtro para remover sólidos em suspensão - 1 pc.
  
• 
  
• membranas de osmose reversa:
  • instalações 40 m³/h - 2 peças.
  • instalações 160 m³/h - 8 peças (2 recipientes com 4 membranas em cada).

As membranas precisam ser trocadas aproximadamente a cada 3 anos

Taxa de recuperação - 38%

Diagrama de uma usina de dessalinização com capacidade de 40 m³/dia:

Esquema de uma usina de dessalinização com capacidade de 160 m³/dia:

Sistema de osmose reversa com capacidade de 300 m³/dia

Número necessário de filtros:

• filtro para remover sólidos em suspensão - 3 unid.
  O filtro deve ser trocado uma vez por mês.
• filtro para remover o cloro residual na água - 3 unid.
  Os filtros precisam ser trocados uma vez por mês.
• membranas de osmose reversa - 24 peças (4 vasos com 6 membranas em cada).
  As membranas precisam ser trocadas aproximadamente a cada 3 anos

Taxa de recuperação - 50%

Sistema de dessalinização de água, capacidade 500 m³/dia

1. Descrição do processo

A água do mar será bombeada diretamente para um tanque de 50 m³ (não incluído no escopo de fornecimento), depois bombeada para um filtro purificador multicamadas, para um filtro de carvão ativado e depois para uma seção de microfiltração protetora e para uma seção de osmose por uma bomba de reforço. A planta também possui uma estação de tratamento químico necessária para filtrar a água de lavagem durante o processo de osmose reversa.

O filtrado (produto final) deve ser armazenado em tanque de 500 m³ (não incluso no fornecimento) e depois enviado para uso por bomba (não incluso no fornecimento). O concentrado será alimentado ao dreno por gravidade.

O sistema de pré-tratamento é montado em um recipiente padrão de 40" (incluído no escopo de fornecimento) para transporte. As seções de proteção de microfiltração e osmose reversa são montadas em outro recipiente de 40" (incluído no escopo de entrega) para transporte.

2. Sistema de pré-limpeza

Sistema de dosagem de cloração

Bomba dosadora proporcional eletrônica com sensor de nível e medidor de vazão de pulso para dosagem de cloro, adequada para sistemas com diferentes vazões. O corpo está no tanque.

A entrega inclui:

• bomba de dosagem de diafragma
• Painel de controle
• tubos de sucção e descarga
• encaixe de tubulação de injeção
• filtro inferior
• sensor de nível
• lâmpada indicadora para nível mínimo de produto
• tanque de armazenamento de produtos de polietileno

Bomba de diafragma

Reservatório como recipiente de solução

Material - polietileno, volume 500 l

Sistema de bomba de alimentação de osmose reversa

Bomba centrífuga horizontal montada na estrutura completa com painel de controle

Filtro de dois estágios

Filtro purificador multicamada para remover sólidos em suspensão presentes na água. Todos os materiais em contato com a água são adequados para água potável.

Quantidade Instalação	2 paralelo
Parâmetros de filtro único:
Diâmetro	1400 milímetros
Altura	2000 milímetros
atuação	26,5 m³/h
Tipo de descarga	agua
Material do filtro	areia de quartzo de várias composições granulométricas
Tipo de enchimento	multicamada
1ª camada	areia de quartzo 3-5 mm
2ª camada	areia de quartzo 1,5 mm
3ª camada	areia de quartzo 1-0,6 mm
Material do tanque	poliamida
Pressão do sistema	10 bar
Pressão de teste hidráulico	15 bar
Tubos	PVC PN 16
Tipo de válvula	DN 90

Painel frontal e peças de reposição:

• tubos e conexões

Filtros de carvão ativado

Filtro de descloração multicamada para remover o cloro residual na água.

Todos os materiais em contato com a água são adequados para água potável.

Painel frontal e peças de reposição:

O filtro está equipado com um painel de controle na parte frontal para distribuição de fluxo durante a operação e diferentes etapas de lavagem e está equipado com:

• tubos e conexões
• sensores de pressão para determinação de perdas de pressão, suportes de sensores e elementos de amostragem.

3. Instalação de osmose reversa

Sistema de dosagem anti-incrustante

Bomba dosadora anti-incrustante com tanque de 250 l, completa com interruptor de bóia escalonado na linha de sucção, linha de descarga e bocal de dosagem.

O sistema dosa automaticamente o produto de forma in-line e consiste em:

• tanque 250 l como recipiente para solução - 1 pc.
• bomba de dosagem de diafragma eletrônico - 1 pc.

Capacidade 10 l/h a 10 bar

Sistema de filtragem de mícrons de proteção instalado na entrada do compartimento de osmose

O sistema está equipado com sensores de pressão em aço inoxidável. entrada e saída de aço para controlar o enchimento com glicerina, tubos de drenagem e respiro para reduzir a pressão antes de substituir os elementos filtrantes e pequenas peças sobressalentes para um bom funcionamento.

água bruta

Água final (filtrado)

Concentrado

Pressão de operação

Recuperação

membranas

Embarcações

Estação de limpeza química

Montado em uma estrutura separada, inclui os seguintes componentes principais:

Sistema de lavagem automática

O sistema é usado para encher automaticamente o tanque (para fins de lavagem) e lavar as membranas com filtrado cada vez que elas são fechadas. Isso protege as membranas de resíduos excessivos de sal. O tempo e o período de fluxo são definidos durante a inicialização do sistema.

Tubulação de alta e baixa pressão

Bomba principal de alta pressão para criar alta pressão em membranas

Medidores de vazão

3 pecas. sistemas de turbinas magnéticas com visualização no display

Painel de controle elétrico com microprocessador com display digital

4.1.1 Sistema de dosagem de cloração:

Sistemas de dessalinização de água com capacidade de 2000 m³/dia

Sistema de dessalinização de água para produzir 2.000 m³/dia de água potável limpa de alta qualidade com operação contínua 24 horas por dia

Características técnicas da instalação

atuação	2000 m³/dia ou 83 m³/hora de água doce
Fator de recuperação Taxa de alimentação	45 % 185 m³/h
Tensão Pressão máxima para osmose reversa	380V/3/50Hz 5 bar
Pressão mínima para osmose reversa Pressão de operação	3 barras 62 bar
Pressão máxima de trabalho Temperatura de design	70 bar 18°C
Temperatura mínima da água do mar	2°C
Temperatura máxima da água do mar	40°C
Salinidade estimada da água do mar	35.000 ppm
Número de membranas	144 peças.
Número de invólucros de membrana	18 PCS. para 8 membranas
Filtração máxima	até 5 µm (opcional até 1 µm)

Dimensões e pesos

uso de energia

Condições necessárias para o abastecimento de água do mar à instalação

Descrição técnica e composição

A instalação consiste em dois contêineres de 40'.

Ambos os recipientes incluem:

• Paredes de aço corrugado, pisos de madeira sobre vigas de aço;
• O contêiner é um meio durável e versátil de mover a unidade. A chapa ondulada é feita de aço inoxidável padrão ISO;
• As portas duplas no final do contêiner permitem travamento confiável e proteção da unidade contra pessoas não autorizadas.
• Dimensões do recipiente CxLxA - 12200x2500x2900 mm
• Espessura do piso - 28 mm

Recipiente #1. Pré-filtragem

Filtro vertical de clarificação automática

• Serve para remover grandes partículas de areia, cerca de 50 mícrons, que são os principais poluentes da água do mar. A filtragem serve para evitar o entupimento rápido dos filtros micrométricos;
• A instalação inclui: 7 filtros paralelos, sendo 6 em funcionamento e 1 em standby (lavagem).
  O processo de filtração consiste em fornecer água do mar na quantidade de 185 m³/h a uma pressão de 4 bar. A velocidade de passagem da água neste caso é de 30 m/h. Tempo de contato da água com o filtro 2 min.
• Tamanho da caixa do filtro: Diâmetro 1095mm, altura 2100mm.
• A carga do filtro consiste em: brita, areia pesada, areia fina, antracite, bem como vários tipos de areia de silicato. Última camada em antracite para reduzir a matéria orgânica;
• Pressão de trabalho - 6 bar
• Faixa de temperatura - de 1 a 43 °C
• Tensão de alimentação - 230V/50 Hz
• A tensão de operação é 12V AC
• Carcaça do filtro em poliamida 6 (plástico reforçado sem fibra de vidro)

Propriedades especiais da poliamida:

• O sistema de lavagem automática é composto por uma válvula de controle que inclui um regulador elétrico para ambos os ciclos: o ciclo normal (modo de filtro normal) e o ciclo de retrolavagem.

Filtro 25 µm

• Pré-filtros centrífugos equipados com válvula de drenagem inferior para limpeza. Este é o primeiro filtro na entrada da instalação, que permite limpar a água de contaminantes maiores que 25 mícrons;
• Os filtros incluem: Duas carcaças conectadas em paralelo, cada filtro fornecerá uma vazão de 92 m³/h. As conexões de entrada e saída de cada filtro são DN80;
• O material do elemento filtrante é feito de material sintético de alta qualidade, excelente para alimentos e água potável.
• As lâminas instaladas na carcaça convertem o fluxo de líquido em centrífugo, enquanto partículas maiores que 25 mícrons são lançadas no copo do filtro inferior.
• Vantagens:
  • Vazão alta e constante com baixa queda de pressão;
  • Pré-filtragem centrífuga com efeito ciclone;
  • Facilidade e rapidez na manutenção e limpeza;
  • Possibilidade de controle visual constante do filtro;

Filtros de cassete 5 µm

O design do filtro é projetado para uma pressão de 6 bar. Os filtros são de PVC, inclusive as partes internas, exceto as molas, que são de metal.

Modo de operação: 2 filtros trabalhando em paralelo, vazão de 100 m³/h através do filtro

Sistema de dosagem anti-incrustante

• O equipamento de dosagem é composto por uma bomba dosadora de diafragma, uma garrafa anti-incrustante e um recipiente misturador de polietileno de 1000 litros para misturar água e produto químico;
• A dosagem deve ser realizada continuamente na água de entrada. Este produto está aprovado para produção de água e consumo humano. Tem impacto zero nos níveis totais de carbono orgânico.

Tanque de água do mar após a filtração

• O tanque é montado em cima do recipiente

Bomba de lavagem do filtro

• Bombas centrífugas horizontais, multiestágio, não autoescorvantes, de sucção axial e descarga radial que não requerem lubrificação.
• O dispositivo compacto possui um empanque mecânico
• A bomba e o motor são montados em uma base comum e todas as partes em contato com o líquido bombeado são feitas de aço inoxidável 316.

Características:

Recipiente #2. unidade de osmose reversa

Os seguintes tubos de ramificação são exibidos no corpo do contêiner:

Sistema de alta pressão (3 bombas conectadas em paralelo)

• A planta será equipada com três bombas idênticas de alta pressão conectadas em paralelo, com capacidade de 30 m³/he pressão de 65 bar cada;
• As bombas são selecionadas como do tipo pistão axial, que proporcionam um design muito leve e compacto.
• A bomba possui uma válvula de descarga integrada que permite que a água salgada passe pela bomba quando a bomba não estiver funcionando;
• Todas as peças das bombas proporcionam uma longa vida útil com alta eficiência consistente e manutenção mínima.
• Motor elétrico: 1500 rpm, 75 kW.

Tanque de água e lavagem da membrana

• Tanque de fibra de vidro de 6 m³ montado na parte superior do contêiner.
• O tanque é revestido com um composto especial que oferece resistência à corrosão química e climática.
• A lavagem com água limpa destina-se a remover contaminantes biológicos que podem se formar na membrana em estado estagnado. A execução do sistema diariamente ajudará a evitar esse crescimento. A lavagem com água doce pode ser útil quando o destilador é operado por curtos períodos de tempo. A lavagem pode ser omitida se o destilador for operado por longos períodos de tempo. É importante notar que o enxágue com água doce não substitui o tratamento bactericida. O tratamento germicida é a melhor maneira de prevenir o crescimento bacteriano.
• As membranas são lavadas automaticamente com água fresca toda vez que a planta de dessalinização é interrompida, permitindo uma limpeza completa das membranas e, portanto, desempenho consistentemente superior e economia significativa nos custos operacionais.
• O tempo de descarga pode durar um curto período de menos de 5 minutos. Isso garante que todos os sais depositados na superfície das membranas sejam lavados com água doce e depois removidos.

Bomba de lavagem de membrana

• Bomba centrífuga vertical, multiestágio, não autoescorvante, para instalação em sistemas de tubulação em fundação, sem necessidade de lubrificação;
• O dispositivo compacto possui uma vedação de eixo mecânica;
• Design do material: todas as partes em contato com o meio são feitas de aço inoxidável 316 (corpo, impulsores, difusor e eixo).

Características:

Dispositivo de economia de energia (ES)

• A usina consiste em um trocador isobárico, uma bomba de pistão de alta pressão e um motor elétrico.
• Todas as peças incluídas na ECU são projetadas para fornecer uma longa vida útil com alto desempenho consistente e manutenção mínima.
• É uma das menores e mais leves unidades de recuperação de energia do mercado.
• Nenhum selo mecânico de alta pressão caro.
• Todas as partes do dispositivo são feitas de materiais resistentes à corrosão de alta qualidade, como super duplex.

membranas de osmose reversa

• As membranas de poliamida consistem em um filme fino com uma trama espiral. Esta é a tecnologia mais recente no momento. Membranas espirais com envoltório externo de fibra de vidro aparafusado.
• Alto grau de dessalinização para águas salobras. Eficiência de extração de sal mínima de 98,6%.
• Diafragmas projetados para longa vida útil

Caixas de membrana

• Os cascos são feitos em resina epóxi e reforçados com fibra de vidro, pois esta combinação oferece as melhores condições mecânicas.
• Não há inserções de metal dentro do casco que possam corroer em condições adversas da água do mar.
• Bujão Exclusivo - O anel de encosto faz parte do Bujão e é instalado em ambos os lados, mantém o diafragma sempre apertado e reduz o risco de danos ao O-ring.

Dispositivo de medição de condutividade de água doce

• O dispositivo é instalado no painel de controle, e suas sondas serão instaladas nas tubulações de água do mar e água doce, para controlar a qualidade da água produzida na saída do equipamento.
• O dispositivo possui vários pontos para controlar dois relés: Um relé momentâneo e outro relé de atraso (com programação de tempo de atraso). O relé de atraso pode ser usado como relé de alarme; o alarme pode ser ativado pressionando o botão de configuração.

Medidor de vazão digital

• Carcaça do sensor:
• Alta resistência química
• Alarme quando não houver água nas tubulações.
• Faixa acima de 50:1.
• Sinal de saída 4-20 mA.
• Mostrar:
• Sem fonte de alimentação externa.
• Baterias de lítio de 3,6 V de longa duração.
• Dois canais: para vazão instantânea e vazão total.
• Não há perda de informações quando a bateria é substituída.

Condicionamento de água doce com cloro e pH

• O cloro é necessário para tornar a água potável. A estação de controle automático possui total regulação e medição de pH, cloro livre e temperatura. Controle automático completo e auto-ajuste.
• O pH deve ser aumentado para atingir o valor requerido de 7,5-8. Aumentar o pH tem os seguintes benefícios:
• Reduz o efeito da corrosão e ferrugem em tubos de inox.
• Aumenta a dureza residual da água doce.
• Possibilita o condicionamento correto do pH.
• Melhora a osmose inversa da água resultante no final do processo.

Sistema de limpeza química de membrana de osmose reversa

O sistema foi projetado para prolongar a vida útil das membranas.

O sistema inclui:

• Bomba de processo em aço inoxidável, tipo centrífuga, para fornecer uma solução química.
• Filtro cassete de 20 mícrons e tanque de água doce de 1000 litros;
• mangueiras flexíveis.

Composição de recipientes

Escopo de entrega:

• Montagem do sistema de pré-filtragem (recipiente nº 1);
• Sistema de osmose reversa completo (recipiente nº 2).

Sistema móvel de dessalinização de água do mar com capacidade de 2.000 m³/dia, alojado em dois contêineres

Dados iniciais

Total de partículas dissolvidas: 35000 mg/l
Turbidez da água: até 20 NEF
Óleo e graxa: até 1,5 mg/l
Temperatura ambiente ambientes: 5°C a 40°C, temperatura predominante 18°C
Quantidade e qualidade de água necessária: 2.000 m³/dia, levando em consideração todos os parâmetros de uso da água potável.
Oferecemos um sistema de processamento composto por 2 módulos, que funcionarão em paralelo com base numa configuração 2x50% e equipamentos periféricos, nomeadamente:

• remineralização por injeção de solução de bicarbonato de sódio e cloreto de cálcio.
• cloração subsequente por injeção de hipoclorito de sódio.

A unidade completa é montada em um contêiner de 40 pés completo com controle de temperatura. Abre oportunidades para um processo de instalação rápido e operação simples. Oferece uma solução para dessalinização da água do mar com baixo consumo de energia e produtos químicos.

Visão geral do sistema

A unidade móvel foi projetada para funcionar com uma ampla gama de parâmetros da água do mar:

• Turbidez até 20 NEF
• TDS até 42.000 ppm
• Temperatura da água: 5°C a 40°C.
• Óleos e gorduras: até 1,5 ppm

Para obter dessalinização com parâmetros acima dessa faixa, é necessário um pré-tratamento adicional.

A instalação que oferecemos inclui a mais recente tecnologia de tratamento de água, caracterizada por alto desempenho a um custo mínimo. Possui as seguintes características:

• Um sistema de pré-tratamento de filtro de disco (DF) com membranas de ultrafiltração (UF) garante operação contínua sem problemas, com qualidade de água bruta de até 20 NEF.
• A salmoura de osmose reversa para lavagem com membranas de UF aumenta a captura e minimiza o equipamento de lavagem.
• Membranas de osmose reversa com alta vazão e baixo consumo de energia de última geração - Proporcionam uma redução na pressão de operação e, assim, economizam o consumo de energia.
• Alimentação direta da ultrafiltração à osmose reversa (RO) - Elimina a necessidade de tanque intermediário, filtro de cartucho e bomba de baixa pressão, economizando custos operacionais e espaço.
• Bomba de pistão de alta pressão de alto desempenho e dispositivo avançado de recuperação de energia (ERD) - Economiza até 60% nos custos de energia em comparação com instalações sem qualquer ERD.
• Baixo consumo de produtos químicos Regentes - Através do uso do efeito de biocidas da pressão osmótica diferencial na ultrafiltração de retrolavagem (BW) e retrolavagem quimicamente reforçada (CEB).
• Variabilidade de funcionamento - Todas as bombas estão equipadas com um variador de frequência (VFD), que proporciona uma ampla gama de funcionamento.
• Sistema totalmente automático com alta disponibilidade e baixa manutenção - até 99% de disponibilidade.

Qualidade da água antes do tratamento

A fonte de água é considerada água do mar típica com um total de sólidos dissolvidos (TDS) de 35.000 ppm. Consideramos as especificações da água do mar em 36.000 ppm TDS somente se houver pouca variação nos principais parâmetros da água do mar.

Qualidade da água tratada

A água dessalinizada terá um TDS inferior a 375 mg/l mesmo na temperatura mais desfavorável (40°C) para um sistema em funcionamento com 50% de recuperação.

Para operar em temperatura padrão de 09°C a 24°C, o equipamento utilizará uma combinação de membranas. Para operação em temperaturas mais baixas ou mais altas, apenas certos diafragmas ou combinações de diafragmas devem ser usados ​​para o equipamento. Após o tratamento de remineralização a todas as temperaturas, a água resultante terá: um TDS de cerca de 400 ppm, uma dureza total de cerca de 65 ppm e uma alcalinidade de até cerca de 60 ppm.

Descrição técnica

Etapas de processamento

A estação de tratamento de água do mar inclui os seguintes sistemas para todas as etapas do processo:

• Sistema de filtro de disco - Para reter partículas suspensas até 130 mícrons.
• Sistema de Ultra Filtração (UF) - Para retenção completa de sólidos suspensos, uma turbidez de 0,2 NEF e um índice de densidade de sedimentos inferior a 2,5 fornecem proteção efetiva para membranas de osmose reversa.
• Sistema de ultrafiltração de retrolavagem - A retrolavagem é realizada com salmoura de osmose reversa. O uso desta tecnologia melhora a taxa de captura geral do sistema e economiza custos de energia.
• As células UF funcionam usando filtrado de osmose reversa, esta tecnologia proporciona uma redução suficiente nos produtos químicos utilizados (NaOCl e HCl). A limpeza química ocorre automaticamente uma vez a cada 24 horas para evitar contaminação biológica indesejada nas membranas de UF.
• Sistema de dosagem antioxidante: Para evitar a oxidação das membranas de osmose reversa.
• Sistema de dosagem com escala para inibidor: Para evitar o acúmulo de sal (calcário) nas membranas de osmose reversa.
• Sistema de dosagem de alta pressão - A bomba de alta pressão para membranas de osmose reversa opera em um sistema combinado composto por uma bomba de pistão e um dispositivo de recuperação de energia com um trocador de calor de pressão isobárica conectado a uma bomba de reforço.
• Sistema de Osmose Reversa - Composto por tanques de pressão e membranas de alta vazão/ultra baixa pressão.
• CIP - A lavagem é realizada automaticamente, cada vez que o sistema de osmose reversa pára por mais de 15 minutos.
  As membranas de osmose reversa (RO) e ultrafiltração (UF) para CIP devem ser substituídas duas vezes por ano durante a operação normal.
• Sistema de água potável - Conforme mencionado acima, a água desmineralizada é utilizada para beber, a unidade móvel pode ser equipada com dosagem de Na 2 Co 3 opcional ou filtros de calcita para restaurar a dureza ao nível desejado, além de ajuste de pH e hipoclorito de sódio (NaOCl) dosagem para prevenir a formação de contaminação rebiológica da água potável.

Especificação de hardware

Processamento preliminar. Filtros de disco (DF)

Realizando filtração grosseira para membranas UF, o sistema de filtração a disco captura e retém uma grande quantidade de sólidos, especialmente sólidos orgânicos e algas. A água turva escoa através do filtro, os sedimentos permanecem na parede externa e nas ranhuras internas de vários discos comprimidos. Durante o ciclo de limpeza automática, o conjunto de discos é despressurizado enquanto uma série de bicos direcionando os fluxos de água estão em alta pressão entre os discos, sendo girados e lavados. No final do ciclo de retrolavagem, a pilha de discos é novamente comprimida e o sistema retorna ao ciclo de filtração. O sistema é totalmente automático, autolimpante, resistente à corrosão, fácil de operar e manter. O filtro fornece filtragem de até 130 mícrons.

O dispositivo continua a fornecer o fluxo necessário de água filtrada para a alimentação de ultrafiltração mesmo durante as operações de retrolavagem.

Ultrafiltração (UF)

Membranas UF são usadas para remover partículas finas. Esta tecnologia é usada no tratamento de água e também é um pré-tratamento antes de ser alimentado em membranas de osmose reversa. Combinada com filtros multicomponentes, a tecnologia de ultrafiltração aproveita sua capacidade única de eliminar microorganismos da água. Os poros da membrana são bastante pequenos (cerca de 20 nm). O processo em si é seguro e fácil de operar. O sistema de ultrafiltração é projetado para controle totalmente automático. O PLC controla os vários modos do processo de filtração: filtração, retrolavagem e retrolavagem quimicamente aprimorada (CEB).

Sistema de retrolavagem de ultrafiltração

O sistema utiliza salmoura de osmose reversa para realizar a retrolavagem de ultrafiltração, alimentação direta utilizando a pressão residual na corrente de salmoura, portanto não há necessidade do uso de bomba para este fim, reduzindo assim o consumo de energia.

Sistema de retrolavagem química aprimorada (CEB)

A retrolavagem quimicamente aprimorada da ultrafiltração automática é essencial para evitar a formação de biofilme e depósitos na superfície da membrana. O sistema utiliza filtrado de água de osmose reversa e possui dois sistemas de dosagem química para soluções de HCl 35% e NaOCl 10%. Cada sistema de dosagem consiste em:

• Bomba de dosagem
• Tanque de 100 l feito de HDPE
• Proteção contra derramamento
• Válvulas anti-sifão

Sistema de osmose reversa (RO)

Dosagem de anticalcário/inibidor de escamas e antioxidante

Cada sistema de dosagem consiste em:

• Bomba de dosagem
• Tanque de 100 l feito de HDPE
• Proteção contra derramamento
• Válvulas anti-sifão

Bomba de alimentação de alta pressão de osmose reversa

Bomba de pistão de alta pressão com motor elétrico de 105 kW, capaz de operar até 43 m³/he pressão até 69 bar. Todas as partes molhadas são feitas de aço inoxidável super duplex adequado para aplicações marítimas.

Dispositivo de recuperação de energia

O Dispositivo de Recuperação de Energia de Tecnologia de Câmara Isobárica (ERD) maximiza a eficiência energética da água do mar de osmose reversa, recuperando a pressão residual (energia) contida na salmoura residual e transferindo-a para a água de alimentação de osmose reversa. A salmoura é coletada e enviada diretamente para o ERD, e sua pressão é parcialmente transferida por transporte mecânico para a água de alimentação que entra pela entrada.

A unidade móvel está equipada com um sistema de recuperação de energia, que é um permutador de calor pressurizado, combinado com uma bomba de reforço e um motor elétrico de 15kW. Todas as partes úmidas são feitas de aço inoxidável super duplex adequado para aplicações offshore.

membranas de osmose reversa.

As membranas de osmose reversa são usadas para remover partículas dissolvidas na água do mar durante um processo mecânico que reverte a pressão e compensa a pressão osmótica da água do mar à medida que a água passa pelas membranas enquanto os sais são retidos. Total de 48 peças. Membranas de filme fino de 8” feitas de poliamida.

Membranas de bainha (vasos de pressão)

A unidade móvel é projetada com 8 vasos de pressão para 6 elementos com sistema multiportas que elimina a necessidade de conexão interna. Os vasos de pressão são projetados para operar em pressões superiores a 1000 psi (70 bar).

A planta de lavagem e limpeza local para limpeza periódica profunda de membranas de osmose reversa e ultrafiltração inclui:

• Tanque de 2500 l em polipropileno completo com aquecedor de 25 kW
• Bomba centrífuga com motor elétrico de 15 kW e variador de frequência
• Filtro de disco de 20 mícrons

Análise

Instrumentação analítica e permite que transmissores remotos monitorem fluxo, pressão, acidez, pH, condutividade e temperatura em todos os pontos necessários.

Ao controle

A operação do sistema, com exceção da unidade de lavagem e limpeza local, é realizada automaticamente e controlada por um PLC equipado com uma unidade de comunicação remota.

• Computador de painel com tela sensível ao toque 22"
• Software especial

O painel de controle e o quadro elétrico são projetados de acordo com as normas da UE ou dos EUA, incluem todos os equipamentos necessários e dependem do destino do equipamento: em chapas de aço, pintadas eletrostaticamente a 1,5 mm, com vedação e proteção. Os equipamentos de controle e os displays estão localizados no painel frontal. Todos os controladores de processo estão conectados ao painel de controle. Caixas de terminais montadas em campo e dispositivos montados ao ar livre são conectados ao sistema de controle/painéis CLP com conectores rápidos para fácil instalação em campo. Todos os dispositivos de proteção e intertravamento são conectados ao painel de controle (proteção termomagnética do motor, modo seco para proteção da bomba, etc.).

Pipeline

Todos os tubos e válvulas de alta pressão são feitos de material de grau marítimo e de acordo com as melhores práticas de engenharia. Todos os tubos e válvulas de baixa pressão são feitos de plásticos duráveis ​​e adaptáveis, como cloreto de polivinila/polietileno de alta densidade (PVC/HDPE.).

Recipiente

O sistema é instalado dentro de um contêiner de 40", revestido com material insonorizante e equipado com ar condicionado.

Sistema de remineralização

A remineralização deve ser realizada em água desmineralizada para deslocar parte do cálcio e magnésio removidos durante o processo de dessalinização por osmose reversa e estabilizar o pH, melhorando assim o sabor da água. Produtos recomendados para dosagem: cloreto de cálcio dihidratado (CaCl₂*2H₂O), bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e hidróxido de sódio (NaOH).

Sistema de dosagem projetado para fornecer 10,4 l/h de solução de CaCl₂*2H₂O a 50%; 102,4 l/h de solução de NaHCO3 a 5%; e 3,2 l/h de solução de NaOH a 50% com vazão máxima de filtrado de 84 m³/h produzida por duas unidades móveis.

O sistema de remineralização consiste nos seguintes componentes:

• Uma bomba de dosagem para solução de CaCl₂*2H₂O a 50%.
• Uma bomba doseadora para solução de NaHCO₃ a 5%.
• Uma bomba doseadora para solução de NaOH a 50%.
• Tanques PE de 250 e 1000 l com proteção contra derramamento
• Sensor de fluxo reduzido
• Sensor de nível baixo
• Válvulas anti-sifão
• Bomba de mistura de solução

Também é necessário um tanque de 10 litros (não incluído nesta oferta).

Sistema de dosagem para cloração

A cloração deve ser realizada em água desmineralizada para evitar a recontaminação por microorganismos. A dosagem recomendada é de 10 mg/l de solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) na concentração de 10% por litro de água desmineralizada, o que garantirá um nível de cloro residual superior a 0,5 mg/l durante o período de armazenamento e distribuição.

Sistema de dosagem projetado para injetar 0,724 l/h de solução a uma vazão máxima de filtrado de 84 m³/h produzida por duas plantas:

Sistema de dosagem para cloração, conjunto completo:

• Duas bombas de dosagem (uma principal, uma de reserva)
• Sensor de fluxo reduzido
• Tanque de 150 l em PE
• Sensor de nível baixo
• Proteção contra derramamento
• Válvulas anti-sifão

Conteúdo da entrega

• Todos os equipamentos listados acima
• Manual de operação com instruções, regulamentos e diagramas/esquemas.

Fornecido pelo Cliente

• Fonte de alimentação do painel de controle principal MMC 380/440V, 50Hz
• Local plano com fundação de concreto ou placa de base para instalação de contêiner
• Sistema de abastecimento de água do mar e sistema de bombeamento
• Coleta e descarte de água residual (concentrado de ultrafiltração e osmose reversa)
• Armazenamento da água desmineralizada obtida (filtrado)
• Telefone fixo/Internet para transferência de dados se for necessária operação ou monitoramento remoto
• Produtos químicos para operação do sistema, incluindo comissionamento e primeiro enchimento
• Tubos e tubulações suportam contêineres externos
• Alimentação da instalação

Custos operacionais

Eletricidade:

Juntamente com todos os custos operacionais, os custos de energia são os mais altos para qualquer usina de dessalinização de água do mar. Graças ao design inovador, ao uso de equipamentos de bombeamento altamente eficientes e um dispositivo de recuperação de energia altamente técnico, a instalação consome apenas 2,41 kWh por 1 m³ de água limpa.

Reagentes químicos:

Consumo químico. reagentes varia de acordo com as condições locais, mas em qualquer caso, o sistema consumirá mais de 360 ​​kg de hipoclorito de sódio (NaOCl), 40 kg de ácido clorídrico (HCl), 340 kg de metabissulfito de sódio e 340 kg de inibidor de incrustação (anti-incrustante ( AS)) por mês, operando com desempenho máximo.

Materiais descartáveis:

Sob condições normais de operação e manutenção, as membranas de ultrafiltração têm uma vida útil aproximada de 7 anos e as membranas de osmose reversa 4 anos.

Sistema móvel de dessalinização de água do mar com capacidade de 2.000 m³/dia composto por quatro contêineres de 40 pés

A instalação proposta consiste em vários componentes montados em um skid. Este design proporciona uma instalação simples e fácil no local.

1. Dados do projeto

1.1. atuação

O sistema de dessalinização é projetado para trabalhar com lixiviado limpo com capacidade diária de 2.000 m³/dia.
Como o sistema é composto por 2 linhas, cada linha tem capacidade de 1.000 m³/dia.

• Capacidade total do sistema: 2 x1000 m³/dia
• Número de linhas: 2

1.2. Qualidade da água bruta

• Designação: água do mar
• Salinidade: máx. 35000 mg/l

1.3. Água purificada

A qualidade da água tratada atenderá aos requisitos mais recentes do padrão da OMS para água potável. O próximo nível será respeitado:

1.4. Limites do projeto

• Hidráulica: conexões de flange na parede externa do contêiner
• Eletricista: chave geral e entradas colocadas em um único quadro elétrico tipo trenó onde todos os componentes são instalados.

1.5. Padrões aplicados

O sistema é projetado usando os seguintes padrões e componentes

Todos os componentes estão em conformidade com as normas e legislação da UE e são adequados para água utilizada por humanos.

Nota: Todos os equipamentos e componentes serão de origem europeia ou norte-americana.

2. Descrição da entrega

O sistema será instalado em quatro contêineres padrão de 40' de alta capacidade.
cada linha individual
Número de linhas: 2

2.1. Sistema de pré-tratamento

2.1.1 Sistema ácido

Sistema de dosagem de ácido, com capacidade de 250 l, dispositivo de sucção com interruptor de bóia escalonado, linha de pressão e injetor de dosagem.

O sistema dosa automaticamente o recebimento de produtos, consiste em:

• Um recipiente de 250 l como recipiente de solução
• Um agitador elétrico (mesmo agitador que na planta de cloração de água)
• Capacidade: 10 l/h a 10 bar

2.1.2. Medidores analógicos de ORP / pH

Um instrumento analógico de controle e medição de pH que fornece medição confiável e precisa.

Dados técnicos

• Faixa: 0 - 14,00 pH; 0 - 1000 mV
• Visor: LED de 7 segmentos
• Controle: analógico
• Calibração: manual
• Temperatura de operação média: 0 - 50 °C; 0% a 95%
• Modo ON/OFF predefinido: dois
• Impedância de entrada: mais de 10 12 ohms
• Saída ON/OFF: 2 tensões de saída
• Saída (geração) do dispositivo de gravação: especifique no pedido 0 - 20 mA ou 4 - 20 mA (máximo 500 Ohm)
• Alarme: máx. valor de dosagem / relé de contato livre de potencial (fusível)
• Reservado: contato de entrada
• Atraso: início "atrasado" programável
• Fonte de alimentação: 24, 115, 230 V CA (especificar ao fazer o pedido) 50/60 Hz
• Consumo de energia: Média 10W
• Fusível: Medidor, tomada e proteção de alarme
• Isolamento galvânico: sob demanda
• Material da carcaça: ABS IP65
• Montagem: na parede
• Dimensões: 225x225x125 milímetros
• Peso líquido: 1,2 kg
• Compensação de Temperatura: Auto: NTC 10 kΩ; manual: 0-100°C

2.1.3. Filtro multicamadas

• Número de filtros: 4 x 25%
• Material de construção: poliamida
• Capacidade estimada: 52 m³/h
• Diâmetro: 1200 milímetros
• Comprimento total do dossel: 2110 mm
• Enchimento da estrutura multicamada: areia + antracite
• Altura média: 1550 mm
• Proteção contra corrosão (interna): PE para grau alimentício
• Pressão de teste: 10 bar(g)
• Temperatura de operação: 35°C
• Tipo de válvula (entrada/saída): válvula automática multifuncional

3. Osmose reversa

3.1. Sistema de dosagem de agente desincrustante

Bomba doseadora para agente anticalcário com capacidade de 1000 l, dispositivo de aspiração com interruptor de bóia escalonado, linha de pressão e injetor de dosagem.
Abaixo estão as principais características dos principais equipamentos cada linha individual que compõem toda a instalação.

• Um recipiente de 1000 l como recipiente de solução
• Uma bomba dosadora de diafragma eletrônico
  Capacidade: 20 l/h a 5 bar

3.2. Sistema de filtro mícron de segurança instalado na entrada da seção de osmose

Qtd: 1 peça
Descrição técnica:
Os tanques de filtro são feitos para limpeza (dessalinização) da água do mar por osmose reversa. Esses filtros também são adequados e quimicamente comparáveis ​​aos produtos químicos normalmente usados ​​na limpeza de membranas de osmose reversa.

Resistência à corrosão:

Os tanques são feitos de fibra de poliéster e forrados com resina enriquecida. Todas as peças internas são feitas de materiais não metálicos ou materiais de alta qualidade.
Produtos de vedação de metal - aço inoxidável. Não há peças revestidas de aço carbono ou alumínio no tanque.
Características:
Fácil remoção de cartuchos de filtro em recipientes maiores. A cesta é simplesmente removida com todos os filtros de cartucho. Uma nova cesta pré-cheia com filtros de cartucho limpos é então instalada.
As conexões padrão em tanques grandes incluem um dreno separado capaz de lidar (passar) o fluxo total do tanque.
A posição dos flanges de conexão na entrada e na saída pode ser alterada de acordo com os requisitos do cliente.
O filtro inferior não permite que objetos grandes caiam do tanque nas tubulações.
A pressão de trabalho do projeto padrão é de 6 bar a 21°C. Há também valores mais altos em contêineres menores.

• Número de cartuchos: 40 unidades.
• Comprimento do cartucho único: 40"
• Capacidade máxima: 120 m³/h

O sistema é equipado com medidores de pressão de entrada e saída de aço inoxidável cheios de glicerina, tubos de drenagem e conexões de respiro para despressurização antes de substituir dispositivos de filtro ou componentes menores para operação adequada.

3.3. água bruta

• Caudal de água bruta necessário: 100 m³/h
• Pressão necessária para água bruta: mín. 3 bar
• Salinidade da água bruta: máx. 35.000 ppm

3.4. Permeado (filtrado)

• Caudal: 42 m³/h
• Salinidade: máx. 400ppm
• Pressão da água tratada: 1 bar

3.5. Concentrado

• Fluxo: 58 m³/h

3.6. Pressão de operação

• 62 bar (máximo 70 bar)

3.7. Coeficiente de regeneração

3.8. Membrana:

• Quantidade: 84 unidades.
• Tipo de membrana: espiral, poliamida, alta resistência
• Material: composto de filme fino

3.9. Capacidades

• Quantidade: 14 unidades. com 6 membranas
• Diâmetro do tanque: 8"
• Tipo de fechamento: três segmentos
• Material: PRFV 1000 PSI

3.10. Estação de limpeza química

A estação é montada em um skid separado e inclui os seguintes componentes principais:

Capacidade de armazenamento do agente de limpeza:

• Quantidade: 1 peça
• Material: PP
• Capacidade: 5 m³
• Configuração: cilíndrico vertical

Bomba de lavagem:

Dados operacionais:

• Tipo: multiestágio centrífugo
• Material: SS 316L

Sistema de filtro de mícron de segurança

Descrição do sistema - ver item 3.2

• Quantidade: 1 peça

• Número de cartuchos: 15 unidades.
• Comprimento do cartucho único: 40"
• Grau de filtragem: 5 mícrons

3.11. Sistema de lavagem automática

Sistema para encher automaticamente o tanque de limpeza e enxaguar as membranas com filtrado cada vez que a unidade é desligada.
Isso protege as membranas de grandes quantidades de sedimentos de sal. O tempo e a duração da lavagem são definidos durante a fase de inicialização do sistema.

3.12. Linha de alta e baixa pressão

• material da linha de alta pressão: aço inoxidável duplex
• material da válvula de alta pressão: AISI 904 L/Duplex
• material da linha de baixa pressão: plástico de alta resistência DN16
• material das válvulas de linha de baixa pressão plástico DN16 de alta resistência

3.13. Bomba principal de alta pressão para vedação de membrana

O sistema de bombeamento de diafragma de alta pressão adota um sistema de economia de energia super duplex.

Consiste em:

• Uma bomba principal de alta pressão
• Uma bomba auxiliar
• Um sistema de economia de energia

Sistema de vedação de alta pressão, propriedades técnicas:

Bomba principal de alta pressão

• Número de etapas: 11
• Fluxo: 120 m³/h
• Pressão de entrada: 2,0 bar
• Pressão de saída: 34,2 bar
• Temperatura de serviço: 25°C
• Alimentação TDS (sólidos totalmente solúveis): 35.000
• Eficiência: 83,2%
• Número de revoluções: 2919
• Potência absorvida: 136,0 kW

Dados do motor

• Fabricante: Teco ou equivalente
• Potência nominal: 450 HP - 380V/50Hz/3ph
• Fator de caractere de carga: 1,10
• Eficiência: 95,3%
• Quadro: 5011A
• Bainha: TEFC
• Potência: 144,7 kW

Dados da unidade

• Tipo: VFD
• Escudo: IP
• Eletricidade: 149,2 kW

Material:

• Eixo duplex: aço inoxidável em aço 2205 forjado
• Entrada e saída: aço inoxidável duplex. aço 2205
• Rolamentos de passo: não metálicos
• Adaptador do motor: liga de alumínio (anodizado)
• Acoplamento do motor: Aço, niquelado (tipo flexível)
• Proteção de acoplamento: aço inoxidável Aço 316
• Pés de nivelamento: aço (revestido a pó)
• Base do motor: aço (pintado)
• Selo mecânico: superfícies de sílex / grafite
• Bico do acelerador e tubo de drenagem: aço inoxidável oco. aço 2205
• Impulsores e carcaça do difusor: aço inoxidável duplex. aço 2205

Dados de reforço

• Fluxo de alimentação: 120 m³/h
• Fluxo de salmoura: 78 m³/h
• Pressão do diafragma: 62,0 bar
• Pressão de salmoura: 600 bar
• Pressão de saída da salmoura: 1,0 bar
• Fornecimento: temperatura 25 °C
• Alimentação: TDS (Sólidos Totalmente Dissolvidos) 35000
• Quo: 11,45; Kvc: 10,37 (os valores de Kv são aproximados)

Material:

• Carcaça: parafusos de aço inoxidável aço 316
• Rolamentos: não metálicos
• O-ring: Buna N
• Patas:
• Habitação: Duplex 2507
• Tampa final: Duplex 2507
• Rotor: Duplex 2507 ou = (barra de estoque)
• Haste da válvula: Duplex 2507

Regulação da pressão da salmoura

O HPB substitui a válvula de controle de salmoura que normalmente é usada para controlar o fluxo de salmoura. O HPB inclui uma válvula de controle de salmoura integrada que pode ajustar o fluxo e a pressão da salmoura dentro da faixa aproximada mostrada abaixo. Cvo é o limite inferior (aberto), Cvc é o limite superior (fechado). Se for usada uma bomba de alimentação centrífuga de alta pressão, também serão necessários dispositivos de controle de vazão e pressão, como uma válvula borboleta ou conversor de frequência na bomba de alimentação.

3.14. KIP

Fluxômetros:

• água bruta
• Filtrar (permear)
• Para água espremer salmoura

Sensor de pressão e interruptor de membrana

• Membrana de entrada
• Saída de membrana
• Interruptor de diafragma para pressão diferencial
• Sensor de baixa pressão na sucção da bomba de alta pressão
• Sensor de alta pressão na membrana de osmose reversa e fluxo de filtrado

Qualidade da água bruta:

• Medidor da UE
• medidor de pH
• Medição de cloro

Qualidade do filtrado (permeado)

• Medidor da UE

Medidores de pressão

Com enchimento de glicerina.

O sistema também está equipado com:

• sensor de baixa pressão na entrada do setor de osmose;
• interruptor de alta pressão;
• sensor de alta pressão na saída da bomba de alta pressão;
• sensor de alta pressão no filtrado;
• um amortecedor rotativo com acionamento de simples ação na entrada do setor de osmose;
• válvula de retenção em aço inoxidável;
• válvulas de retenção PVC;
• Válvulas solenoides de PVC com atuador de dupla ação na linha de permeado, etc.

3.14.1 Sistema de dosagem de cloro

• bomba de dosagem de diafragma
• Painel de controle
• tubos no lado de sucção e entrega
• conexões de injeção
• filtro inferior
• luz indicadora de nível mínimo
• amostras para armazenamento
• recipiente de produto para solução

Características da bomba

• potência: regulação constante de 0 a 9 l/h
• injeção única: 1,3 s
• contrapressão máxima: 10 bar
• altura máxima de sucção: 1,5 m
• tensão: 220VAC
• sinal elétrico médio: 15 - 24 W (230 V)
• Classe de proteção: IP 65

Especificações de capacidade:

• Volume: 500l
• Tipo: cilíndrico vertical
• Material: PE

3.15. Sistema de controle

O sistema de controle consiste em um PLC principal instalado em uma estação de controle central. O número de entradas e saídas é o seguinte:

• Ponto de entrada e saída para controle e regulação do abastecimento/pré-tratamento de água
• Ponto de entrada-saída para cada linha de osmose (controle e regulação)
• Ponto de entrada-saída de processamento adicional (controle e regulação)
• Módulo de entrada-saída para estação de limpeza.

3.16. Painel de controle elétrico com microprocessador com display digital:

• Material: placa revestida
• Classe de proteção: IP 55
• Abertura: porta com chave especial
• Frontispício da caixa: interruptor de tensão elétrica 0/1

Vamos começar com uma definição de terminologia. Então, o que é dessalinização da água do mar e por que é necessário? Este é um processo que remove vários sais da água para que possa ser bebido ou usado para resolver alguns problemas técnicos.

O mar geralmente contém 3,5% de sais, enquanto a concentração de sal na água da torneira, por exemplo, nos EUA, é de apenas 0,05%. A alta concentração de sólidos não voláteis dissolvidos na água do mar impossibilita seu uso para qualquer finalidade.

Métodos para dessalinização da água do mar

Os métodos atuais de dessalinização da água do mar são divididos em dois grupos:

1. Sem interferir no estado de agregação da água.
2. Conversão da água para um estado gasoso ou sólido

Dessalinização química da água do mar

Os reagentes são adicionados à água salgada, que se combinam com íons de sal, formando substâncias insolúveis. Para completar o processo com sucesso, o volume de reagentes é geralmente cerca de 5% do volume de água disponível. Íons e prata são usados ​​como reagentes.

A dessalinização química é usada muito raramente devido ao alto custo relativo dos reagentes, altos custos de tempo e toxicidade dos sais.

Para eletrodiálise, são usados ​​diafragmas ativos especiais. Eles são feitos de plástico, resinas de cátions ou ânions e enchimentos de borracha.

O banho cheio de água do mar é limitado por diafragmas positivos e negativos. As câmaras mais importantes destinadas à dessalinização são separadas do resto dos compartimentos por membranas de troca iônica semipermeáveis.

Um método também conhecido como osmose reversa. Sua essência é exercer pressão sobre a solução do lado da membrana onde o sal não penetrará com a água.

Sistemas especiais de osmose reversa com capacidade de 4 metros cúbicos por dia e exercendo uma pressão de aproximadamente 160 kgf/cm₂ em água salgada são equipados com membranas de acetato de celulose. No verso das membranas estão placas porosas de bronze, capazes de resistir a fortes pressões.

Entre as desvantagens da ultrafiltração estão a curta vida útil das membranas e o tamanho impressionante da superfície destinada à filtração.

Água do mar gelada

Como o oceano e o gelo marinho não contêm sais, esse método de dessalinização é bastante comum. Para uma melhor dessalinização, a água do mar congelada é derretida a uma temperatura de 20 graus: a água derretida lava os sais do gelo muito mais profundamente.

Este método é simples e econômico, mas o congelamento requer equipamentos volumosos e profissionais.

A dessalinização térmica da água do mar é a maneira mais popular de remover sais da água do mar.

A essência do processo é bastante simples: durante a fervura, o vapor que sai sofre condensação, resultando em água dessalinizada (destilada).

À venda, as instalações mais comuns que operam no princípio da osmose reversa. São ideais para manusear líquidos de qualquer origem: rios, lagos, mares, etc. No entanto, o desempenho da planta depende do nível de salinidade e da temperatura da água a ser tratada.

As usinas de dessalinização são compostas por dispositivos de troca de calor (aquecedores de água, evaporadores, condensadores), bombas para circulação e destilação de água, tubulações para água salgada e doce, além de vários dispositivos para controle e monitoramento da operação.

Com base no método de dessalinização, o equipamento relevante é dividido em instalações de superfície e não-superfície. Além disso, são classificados por finalidade (dessalinização, evaporativo, combinado), tipo de refrigerante (vapor, gás, água, elétrico), método de geração de calor (compressão e estágios) e condições de operação (autônomo e não autônomo).

Pequenos barcos e iates são geralmente equipados com plantas de dessalinização de recuperação de energia que operam em 12/24 volts. Esses equipamentos podem produzir aproximadamente 100 litros de água desmineralizada por hora.

Embarcações comerciais, de pesca e de trabalho estão sendo equipadas com destiladores mais eficientes, produzindo até 30.000 litros de água limpa por dia. Essas instalações são frequentemente operadas em áreas de resort e assentamentos costeiros.

Problemas de dessalinização da água do mar

A tecnologia de osmose inversa mais popular no momento exige custos significativos para a produção e operação das membranas, bem como grandes capacidades energéticas para a operação das instalações. Além disso, após a dessalinização, permanece uma alta concentração de salmoura, que muitas vezes é devolvida ao oceano ou mar, aumentando assim o nível de salinidade da água. A cada ano, essas circunstâncias tornam a dessalinização cada vez mais difícil e cara.

Além disso, cerca de 2/3 da água doce do mundo está congelada em geleiras e neve. O resto está no solo, de onde é bombeado tão rapidamente que a natureza simplesmente não tem tempo de compensar as perdas.

Nesse sentido, prevê-se um aumento da escassez de água doce em escala global.

Segundo especialistas, até 2030 mais de dois bilhões de pessoas provavelmente sofrerão com a falta dela.Além disso, a quantidade de água doce utilizada pelos residentes em diferentes países apresenta diferenças drásticas.

Por exemplo, os americanos consomem cerca de 400 litros por pessoa diariamente, enquanto em vários países subdesenvolvidos são consumidos apenas 19 litros e quase metade da população mundial não tem água encanada em casa. atenção aos oceanos como fonte de água para posterior dessalinização.

A escassez de água doce é sentida de forma aguda no território de mais de 40 países localizados nas regiões áridas do globo e representando cerca de 60% de toda a superfície terrestre. O consumo mundial de água no início do século XXI atingiu 120-150 × 109 m3/ano. A crescente escassez mundial de água doce pode ser compensada pela dessalinização das águas salinas (teor de sal superior a 10 g/l) e salobras (2-10 g/l) oceânicas, marítimas e subterrâneas, cujas reservas representam 98% toda a água do globo. Este artigo discute os fundamentos dos métodos e tecnologias modernos para a dessalinização da água do mar.

A água doce é um componente valioso da água do mar. A escassez de água doce é cada vez mais sentida em países industrializados como os Estados Unidos e o Japão, onde a necessidade de água doce para as necessidades domésticas, agrícolas e industriais excede as reservas disponíveis. Em países como Israel ou Kuwait, onde as chuvas são muito baixas, o abastecimento de água doce não atende à demanda, que está aumentando devido à modernização da economia e ao crescimento populacional. No futuro, a humanidade se deparará com a necessidade de considerar os oceanos como uma fonte alternativa de água.

A Rússia ocupa o primeiro lugar no mundo em termos de recursos de água doce de superfície. No entanto, até 80% desses recursos estão nas regiões da Sibéria, Norte e Extremo Oriente. Apenas cerca de 20% das fontes de água doce estão localizadas nas regiões centro e sul com maior densidade populacional e indústria e agricultura altamente desenvolvidas. Algumas áreas da Ásia Central (Turquemenistão, Cazaquistão), Cáucaso, Donbass, parte sudeste da Federação Russa, possuindo os maiores recursos minerais, não possuem fontes de água doce. Ao mesmo tempo, várias regiões do nosso país possuem grandes reservas de águas subterrâneas com mineralização total de 1 a 35 g/l, que não são utilizadas para as necessidades de abastecimento de água devido ao alto teor de sais dissolvidos na água. Estas águas podem tornar-se fontes de abastecimento de água apenas se forem dessalinizadas.

Um parâmetro importante da água do mar durante a dessalinização é a salinidade, que se refere à massa (em gramas) de sais secos (principalmente NaCl) em 1 kg de água do mar. A salinidade média das águas do oceano mundial é constante e equivale a 35 g/kg de água do mar. Junto com NaCl, a água do mar contém K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Br-, F-, H3BO3 (Tabela 1), que pode ser obtido da água do mar em escala industrial. Outras substâncias encontradas na água do mar em concentrações que variam de 1 ppm a 0,01 ppm incluem lítio Li, rubídio Rb, fósforo P, iodo J, ferro Fe, zinco Zn e molibdênio Mo. Além desses elementos, cerca de trinta outros elementos em concentrações mais baixas foram encontrados na água do mar.

A alta concentração de sais torna a água do mar imprópria para consumo e uso doméstico. Portanto, deve ser dessalinizado, ou seja, realizar o processamento para reduzir a concentração de sais dissolvidos para 1 g / l. A dessalinização da água pode ser realizada por métodos químicos (precipitação química, troca iônica), físicos (destilação, osmose reversa ou hiperfiltração, eletrodiálise, congelamento) e biológicos, usando a capacidade de algumas algas fotossintéticas de absorver seletivamente NaCl da água do mar.

Nos últimos anos, novos métodos alternativos também foram propostos para a dessalinização da água do mar por exposição a ultra-sons, ondas acústicas, ondas de choque, campos eletromagnéticos, etc. A variedade de métodos existentes para obtenção de água doce é explicada pelo fato de nenhum deles poder ser considerado universal, aceitável para condições específicas de dados. As características dos métodos de dessalinização que receberam a aplicação mais prática são dadas abaixo.

precipitação química
Com o método químico de dessalinização, reagentes precipitantes especiais são introduzidos na água do mar, que, ao interagir com íons de sal (cloretos, sulfatos) dissolvidos nela, formam compostos insolúveis e precipitados. Devido ao fato de a água do mar conter uma grande quantidade de substâncias dissolvidas, o consumo de reagentes é muito significativo e equivale a aproximadamente 3-5% da quantidade de água dessalinizada. Substâncias capazes de formar compostos insolúveis com íons sódio (Na+) e cloro (Cl-) incluem sais de prata (Ag+) e bário (Ba2+), que, quando tratados com água salgada, formam cloreto de prata precipitado (AgCl) e bário sulfato (BaSO4). Esses reagentes são caros, a reação de precipitação com sais de bário ocorre lentamente e os sais de bário são tóxicos. Portanto, a precipitação química na dessalinização é usada muito raramente.

Destilação
A destilação da água (destilação) é baseada na diferença na composição da água e no vapor formado a partir dela. O processo é realizado em usinas especiais de destilação e dessalinização por evaporação parcial da água e posterior condensação do vapor. Durante o processo de destilação, o componente mais volátil (baixo ponto de ebulição) entra na fase de vapor em maior quantidade do que o menos volátil (alto ponto de ebulição). Portanto, durante a condensação dos vapores resultantes, os componentes de baixo ponto de ebulição passam para o destilado e os componentes de alto ponto de ebulição para o resíduo de destilação. Se mais de uma fração é destilada da mistura inicial, mas várias, a destilação é chamada fracionada (fracionada). Dependendo das condições do processo, é feita uma distinção entre destilação simples e molecular.

A instalação de destilação e dessalinização (Fig. 1) é constituída por um evaporador 1 equipado com um dispositivo de permuta de calor para fornecer a quantidade de calor necessária à água; elemento de aquecimento 2 para condensação parcial do vapor que sai do evaporador (durante a destilação fracionada); condensador 3 para condensar o vapor extraído; bomba 4; coletores de destilados 5 e resíduos de destilação 6. Os dessalinizadores de destilação modernos são divididos em estágio único, multiestágio com elementos de aquecimento tubulares ou evaporadores, flash multiestágio e compressão de vapor.

Por exemplo, um evaporador de vários estágios (Fig. 2) consiste em uma série de câmaras de evaporação operando em série com elementos de aquecimento tubulares. A água salgada aquecida se move dentro dos tubos do elemento de aquecimento, o vapor de aquecimento condensa na superfície externa. Ao mesmo tempo, o aquecimento e a evaporação da água no primeiro estágio são realizados pelo vapor de uma caldeira de trabalho operando no destilado; o vapor de aquecimento das etapas seguintes é o vapor secundário da câmara de evaporação anterior. Esta unidade é capaz de produzir cerca de 0,9 toneladas de água doce por 1 tonelada de vapor primário.

O consumo de calor para obter 1 kg de água doce em um dessalinizador de destilação de estágio único é de cerca de 2400 kJ. Nos dessalinizadores instantâneos (Fig. 3), a água salgada passa sequencialmente por condensadores embutidos nas câmaras de evaporação, sendo aquecida pelo calor da condensação , em seguida, entra no aquecedor principal e aquecido acima do ponto de ebulição da água na primeira câmara de evaporação, onde ocorre o processo de ebulição. Em seguida, o vapor condensa na superfície dos tubos do condensador e o condensado flui para o condensador e é bombeado para o consumidor. A água não evaporada flui através do selo de água para a próxima câmara de pressão mais baixa, onde ferve novamente e assim por diante. A recuperação de calor de transição de fase em um dessalinizador de vários estágios permite reduzir o consumo de calor em comparação com uma planta de dessalinização de destilação de estágio único por 1 kg de água doce para 250-300 kJ. A principal vantagem das plantas de dessalinização por destilação multiestágio é que uma quantidade muito maior de água desmineralizada pode ser obtida por unidade de vapor primário. Assim, com a evaporação de estágio único, obtém-se cerca de 0,9 toneladas de água dessalinizada por 1 tonelada de vapor primário e em plantas com 50 a 60 estágios - 15 a 20 toneladas de água dessalinizada. O consumo específico de energia em usinas de destilação é de 3,5-4,5 kWh/m3 de destilado.

A implementação de qualquer variante do processo de destilação está associada a um grande gasto de energia térmica, que é de 40% do custo da água resultante (se a destilação for realizada a vácuo, o ponto de ebulição da água cai para 60 °C , e a destilação requer menos calor). Usinas nucleares e térmicas são usadas como fontes de energia térmica. A combinação de uma central de destilação com uma central térmica a combustível mineral ou nuclear (a chamada "central multiusos") permite fornecer à área industrial todo o tipo de serviços energéticos ao menor custo e com a maior uso racional do combustível. Nas regiões desertas do sul e nas ilhas sem água, são utilizados destiladores solares, que nos meses de verão produzem cerca de 4 litros de água por dia a partir de 1 m2 de superfície que recebe radiação solar.

A eficiência dos evaporadores de destilação é limitada pelo acúmulo de incrustações no sistema de circulação de salmoura quente. À medida que a água do mar evapora do watermaker de destilação, a solução salina torna-se mais concentrada e eventualmente precipita nas paredes do aparelho na forma de incrustações de sais de dureza, consistindo principalmente de cloretos e carbonatos de cálcio (CaCO3, CaCl2) e magnésio (MgCO3, MgCl2) , que piora a condutividade térmica das paredes do trocador de calor, leva à destruição de tubos e equipamentos de troca de calor. Isso requer o uso de aditivos especiais anti-calcário, o que aumenta significativamente o consumo de energia para destilação até 10 kWh/m3 de água desmineralizada. Portanto, nos últimos anos, outros métodos têm sido propostos para dessalinização da água do mar, que não estão associados à necessidade de sua evaporação e condensação.

Troca iônica
O método baseia-se na propriedade de resinas poliméricas sólidas de vários graus de reticulação, ligadas covalentemente a grupos ionogênicos (trocadores de íons), de trocar reversivelmente íons de sais dissolvidos em água (contra-íons). Dependendo da carga, os trocadores de íons são divididos em trocadores catiônicos carregados positivamente (H+) e trocadores aniônicos carregados negativamente (OH-). Nos trocadores de cátions - substâncias semelhantes aos ácidos - os ânions se apresentam na forma de polímeros insolúveis em água, e os cátions (Na+) são móveis e trocam com os cátions das soluções. Ao contrário dos trocadores de cátions, os trocadores de ânions são bases na estrutura química, cuja estrutura insolúvel é formada por cátions. Seus ânions (geralmente o grupo hidroxila OH-) são capazes de trocar com os ânions das soluções.

O processo de dessalinização de água por troca iônica consiste na passagem sucessiva de água através de uma camada fixa de trocador iônico em processo descontínuo ou movimento em contracorrente de água e trocador iônico em processo contínuo (Fig. 4). Nesse processo, os cátions e ânions dos sais da água tratada são sequencialmente associados a trocadores iônicos, resultando em sua dessalinização. A proporção de trocador de íons, trocador de ânions e trocador de cátions é geralmente de 1:1 a 1,5:1,0 em peso.

A cinética da troca iônica inclui três etapas sucessivas: movimento do íon sorvido para a superfície do glóbulo de ionita (1), troca iônica (2), movimento do íon deslocado dentro do glóbulo de ionita e de sua superfície em solução (3) .

Os seguintes fatores influenciam a taxa de troca de íons: a disponibilidade de íons fixos dentro da estrutura do trocador de íons, o tamanho dos grânulos do trocador de íons, temperatura, concentração da solução. A taxa global do processo de troca iônica é determinada por uma combinação de processos que ocorrem na solução (difusão de contra-íons para o grânulo e do grânulo trocador de íons) e no trocador de íons (difusão de contra-íons da superfície para o centro do grânulo do trocador de íons e na direção oposta; troca de contra-íons do trocador de íons por contra-íons da solução). Em condições próximas às condições reais de purificação da água, o fator limitante que determina a taxa de troca iônica é a difusão de íons dentro do grânulo trocador de íons.

A capacidade de troca das resinas de troca iônica diminui gradualmente e, eventualmente, se esgota. Neste caso, é necessária a regeneração com uma solução de ácido (trocador de cátions) ou alcalino (trocador de ânions), que restaura as propriedades químicas originais das resinas. O trocador de cátions é regenerado com uma solução de H2SO4 a 5%, que é passada sequencialmente pelo trocador de cátions até que uma reação ácida apareça. O consumo específico de ácido sulfúrico é de 55-60 g/geq de cátions sorvidos. O trocador de ânions é regenerado com uma solução a 5% de CaCO3 ou NaOH a uma taxa de 70-75 g por 1 geq de ânions retidos.

A troca iônica é usada para obter água desmineralizada e amolecida na engenharia de energia térmica e nuclear e na indústria; na metalurgia não ferrosa no complexo processamento hidrometalúrgico de minérios, na indústria alimentícia, na indústria médica na produção de antibióticos e outros medicamentos, bem como no tratamento de águas residuais para organizar a reciclagem da água. Atualmente, métodos de troca iônica também estão sendo desenvolvidos para a extração complexa de minerais valiosos da água do oceano.

Os dispositivos industriais para a implementação de troca iônica são divididos em três grupos: instalações como misturadores-settlers, instalações com camadas fixas e móveis de trocador de íons. Aparelhos do primeiro tipo são mais frequentemente usados ​​em hidrometalurgia. Nos aparelhos com leito fixo de trocador de íons, as soluções iniciais e dessalinizadas são alimentadas em uma direção (circuitos de fluxo) ou em direções opostas (circuitos em contracorrente). Tais dispositivos são usados ​​para purificação de soluções por troca iônica, amaciamento e dessalinização da água do mar. Em dispositivos de contracorrente de operação contínua, o trocador de íons móvel se move de cima para baixo sob a ação da gravidade. Estruturalmente, os aparatos de contrafluxo são divididos em três grupos: com leito suspenso ou fluidizado de trocador iônico, com leito móvel contínuo de trocador iônico e com solução em movimento através do trocador iônico. Dependendo do grau de dessalinização da água, são projetadas plantas de troca iônica de um, dois e três estágios. O teor de sal residual na dessalinização de troca iônica de estágio único é de 20 mg/l. Para obter água com um teor de sal de até 0,5 mg/l, são utilizadas instalações com um esquema de dois estágios de ionização de H + e OH.

O método de dessalinização de água por troca iônica tem várias vantagens: simplicidade do equipamento, baixo consumo de água da fonte para necessidades próprias (15-20% da capacidade da planta), baixo consumo de energia, pequeno volume de águas residuais.

A desvantagem do método de troca iônica é o consumo relativamente alto de reagentes, a complexidade tecnológica do processo, que é limitada pelo nível inicial de salinidade da água tratada, que é determinado pelos custos econômicos. A rentabilidade da troca iônica durante a dessalinização da água é geralmente limitada pelo teor inicial de sais dissolvidos de 1,5-2,5 g/l. No entanto, se necessário, quando o custo da água não desempenha um papel significativo, esse método pode ser usado para dessalinizar água com salinidade suficientemente alta. Continua na próxima edição.

1. Alekin O.A. Química Oceânica. - L., 1966.
2. Horn R. Química marinha. - M., 1972.
3. Monin A.S. Oceanologia. Química Oceânica. - M., 1979.
4. Vinogradov A.P. Geoquímica do oceano. - M., 1989.
5. Kimm Y, Logan B.E., Células de Eletrodiálise para Dessalinização Parcial ou Completa da Água do Mar // Ciência e Tecnologia Ambiental, 2011, V. 12.
6. Abdulkerimov S.A., Bogdanov V.P., Godin S.M. Estudos experimentais dos efeitos energético-informacionais da radiação de um gerador de ondas eletromagnéticas longitudinais com água // Eletrodinâmica e tecnologia de micro-ondas e frequências de micro-ondas, nº 3 (8) / 2000.
7. Kogan V.G. Fundamentos teóricos de processos típicos da tecnologia química. - L., 1977.
8. Sirde E.K. Destilação. - M., 1991.
9. Gelperina N.I. Processos e aparelhos básicos de tecnologia química. - M., 1981.
10. Mosin O.V. Sistemas magnéticos de tratamento de água. As principais perspectivas e direções // Engenharia Sanitária, Nº 1/2011.
11. Kokotov Yu.A. Ionitas e troca iônica. - L., 1980.
12. Gorshkov V.I., Safonov M.S., Voskresensky N.M. Troca iônica em colunas de contracorrente. - M., 1981.
13. Senyavin M.M. troca iônica. - M., 1981.
14. Butler J.N. Equilíbrio iônico. - L., 1973.
15. Slesarenko V.N. Métodos modernos de dessalinização de águas marinhas e salgadas. - M., 1973.
16. Dytnersky Yu.I. Osmose reversa e ultrafiltração. — M.: Química, 1978.
17. Svittsov A.A. Introdução à tecnologia de membranas. - M.: "DeLi print", 2006.
18. Orlov N.S. Aplicação industrial de processos de membrana. - M.: RKhTU im. DI. Mendeleiev, 2007.
19. Kagramanov Sh.G. Processos de membrana de difusão. Parte 2. - M.: RKhTU im. DI. Mendeleiev, 2007.
20. Kulsky L.A. Dessalinização da água. - K., 1980.
21. Orekhov I.I., Obrezkov D.I. Congelando. Frio nos processos de tecnologia química. - L., 1980.
22. Pap L. Concentração por congelamento. - M., 1982.
23. Aliev A.M., Yusifov R.Yu., Kuliev A.R., Yusifov Yu.G. Aplicação da técnica de formação de hidratos para avaliação da dessalinização da água // Química Aplicada, nº 51(4)/2008.
24. Mosin O.V. Investigação de métodos para produção biotecnológica de aminoácidos, proteínas e nucleosídeos marcados com isótopos 2H e 13C estáveis ​​com altos níveis de enriquecimento isotópico. Resumo diss. Ph.D. — M.: MGATHT im. M.V. Lomonossov, 1996.

Um dos indicadores mais importantes da qualidade da água potável é o teor de impurezas salinas dissolvidas nela. Com um índice de mineralização superestimado, adquire um sabor amargo-salgado não muito agradável.

As situações são especialmente perigosas quando a porcentagem de sal na água excede os limites permitidos, o que tem um efeito extremamente negativo na condição das pessoas que a utilizam regularmente.

O último exemplo é típico para, que possui um alto teor de vários aditivos de sal. Existem várias maneiras de dessalinizar esse líquido.

Perigo de uso

A água salgada não é recomendada para fins puramente práticos ou domésticos, despejando-a no tanque de uma máquina de lavar, por exemplo, ou em uma máquina de lavar louça. Qualquer equipamento (mais precisamente, as partes metálicas incluídas nele) sob a influência de soluções fortes são destruídos muito rapidamente, o que torna ele próprio inutilizável ao longo do tempo.

A saída para esta situação é a dessalinização da água do mar, que deve ser realizada de acordo com determinadas regras. Vamos conhecer alguns deles com mais detalhes.

Métodos de dessalinização

Ao considerar a possibilidade de converter a água do mar em água doce, deve-se partir do fato de que esse processo é simples e complexo ao mesmo tempo. Recursos significativos foram investidos no desenvolvimento de seus princípios básicos por muito tempo, mas os resultados positivos não foram obtidos imediatamente.

O fato é que, para sua implementação bem-sucedida em escala industrial, são necessários enormes dispêndios de recursos energéticos. Somente em nível estadual foi possível obter resultados relativamente bons na obtenção de grandes volumes de água doce de fontes marinhas inesgotáveis.

Os métodos utilizados em instalações industriais para alterar a composição da água são geralmente divididos nos seguintes tipos:

• antes de tudo, é destilação (ou simplesmente evaporação);
• seguido de dessalinização por congelamento;
• depois vem o processo conhecido como "osmose reversa";
• fecha a lista também é familiar para muitos eletrodiálise.

O segundo método baseia-se no congelamento da água até um estado cristalino, após o qual seu componente fresco é separado dos cristais usando tecnologias conhecidas. Os mais populares entre todos esses procedimentos são os métodos de purificação por osmose reversa, bem como a destilação.

Condições extremas

E o que fazer se fosse necessário dessalinizar a água do mar em condições de campo? Como a experiência mostrou, um destilador caseiro é ideal para esses fins, o que, de acordo com o princípio de sua operação, é semelhante a um aparelho de destilação conhecido.

Observação! A essência dos processos em andamento em uma usina de dessalinização simples é aquecer a água salgada até ferver. Depois disso, o vapor formado acima dele primeiro se acumula (recolhe em um lugar) e depois esfria imediatamente.

Como resultado de todos esses procedimentos, gotículas de água purificada de impurezas de sal que caíram no condensado (resfriado) são depositadas nas paredes da câmara de coleta.

A possibilidade de separar os sais da mistura é explicada pelo fato de o ponto de ebulição das soluções salinas ser ligeiramente superior ao da água pura. É por isso que este evapora mais cedo e se deposita separadamente no recipiente de coleta.

Para implementar este método de dessalinização em condições de campo, você definitivamente precisará estocar os seguintes itens e recursos:

• antes de tudo, é a própria água do mar, que é suficiente na costa do mar ou em um lago salgado;
• além disso, leva-se um bule ou bule, que está sempre à disposição dos turistas e serve de recipiente para ele;
• você precisará de um tubo de alumínio, preparado com antecedência antes de sair para uma caminhada;
• o elemento principal do sistema é um dispositivo de refrigeração, cuja função neste caso é desempenhada por um buraco profundo cavado na areia à beira-mar;
• e, finalmente, você precisará de outro recipiente projetado para coletar água purificada de impurezas (garrafa de vidro, jarra de aço inoxidável etc.).

Para destilar a água, bem no local de sua entrada na costa do mar ou lago, cava-se um buraco de até um metro de profundidade e, em seguida, é colocado um recipiente de coleta (garrafa) com um tubo inserido em seu gargalo na um leve ângulo.

Importante! O local de sua conexão deve ser vedado com segurança com uma junta de borracha pré-abastecida.

Além disso, esta estrutura é polvilhada com areia para que apenas uma parte do gargalo com o tubo permaneça no topo. Sua extremidade recíproca está localizada acima de um bule ou bule aberto cheio de água do mar. Um local para fazer fogo é escolhido a uma pequena distância da garrafa com um tubo.

Depois que o fogo é aceso, a água no recipiente de acampamento começa a ferver, o vapor se espalha gradualmente pelo tubo para uma garrafa enterrada e se deposita na forma de condensado. E a partir dele, depois de um certo tempo, até 200-300 gramas da água doce mais pura são coletadas no fundo do tanque.

Dessalinização em casa

O método mais simples e acessível de tratamento de água salgada em casa é o uso de um sistema que consiste em uma série de filtros conectados em série. No entanto, mesmo as combinações de filtros mais complexas não são capazes de remover todas as impurezas de substâncias nocivas. É por isso que os métodos de dessalinização doméstica familiares à maioria das donas de casa são muito populares entre as pessoas.

Um deles envolve colocar uma garrafa de líquido bruto no freezer, onde depois de um tempo o componente puro congela. A parte restante (não congelada) é apenas uma impureza prejudicial e é drenada da garrafa para a pia. Em seguida, resta apenas esperar até que o gelo restante derreta à temperatura ambiente, após o que a água derretida estará pronta para uso.

Em conclusão, notamos que existem mais duas maneiras simples de purificar e dessalinizar a água, que são facilmente implementadas em casa. O primeiro deles consiste em sua ebulição elementar, que se prolonga por muito tempo, após o que o sal em forma de escama se deposita nas paredes. E a segunda é usar carvão ativado para filtragem, que está disponível no kit de primeiros socorros de qualquer dona de casa. Mas aqui o grau de dessalinização dependerá da concentração de sal.