Nedostatok sladkej vody je čoraz viac pociťovaný na celom svete, dokonca aj v USA a európskych krajinách. A v krajinách ako Izrael alebo Irán zásoby sladkej vody úplne chýbajú pre potreby obyvateľstva a výroby. Existuje názor, že nakoniec ľudstvo bude čeliť potrebe produkciu sladkej vody z vôd oceánov.

Odsoľovanie morskej vody je proces znižovania hladiny solí vo vode. V bežnej morskej vode je obsah soli asi 3,5 percenta a vo vode, ktorá je vhodná na pitie, by táto hladina nemala presiahnuť 0,05 percenta. Tiež nezabudnite, že po odsoľovaní bude potrebné vyčistiť vodu od vápnika a škodlivých zložiek, preto je potrebné použiť čističky vody.

Úprava vody je hlavnou výzvou pri príprave obyčajnej sladkej vody na ľudské použitie a čistenie odsolenej vody je ešte náročnejšia úloha. Úprava morskej vody je náročná, pretože množstvo a rozmanitosť mikroorganizmov nachádzajúcich sa v morskej vode je oveľa vyššia ako v sladkej vode. Čistenie morskej vody je navyše komplikované aj tým, že v morskej vode je rozpustených oveľa viac chemických zlúčenín ako v sladkej vode a ich koncentrácia je oveľa vyššia. Všetko vyššie uvedené to znamená úprava morskej vody- proces nie je o nič menej zložitý a dôležitý ako úprava sladkej vody.

Existuje niekoľko metód na odsoľovanie a následné čistenie morskej vody. Jednou z týchto metód je metóda destilácie.

Destilácia alebo destilácia je založená na skutočnosti, že voda je prchavá látka a soli v nej rozpustené sú neprchavé. Morská voda sa zahreje na bod varu, čo vedie k tvorbe vodnej pary, výsledná para sa nasaje a ochladí, pričom zostane obyčajná voda. Ale pri použití tejto metódy odsoľovanie morskej vody existuje niekoľko problémov a najzákladnejším problémom je, že počas odparovania sa soľanka zostávajúca v destilátore zakaždým koncentruje. To vedie k zlyhaniu potrubí a samotného liehovaru, na vyriešenie tohto problému sa používajú viackomorové liehovary a časť odsolenej vody sa vypúšťa so soľankou do mora a na jej mieste sa zbiera nová časť vody. Pred a po procese destilácie prechádza morská voda procesom predbežnej úpravy.

Ďalší metóda odsoľovania morskej vody a čistenie od nečistôt je -. Pri použití tejto metódy dochádza k čisteniu a odsoľovaniu vody pomocou membrány, ktorá je priepustná pre vodu a zároveň nepriepustná pre soli a iné nečistoty rozpustené v morskej vode, pomocou. Nevýhoda tejto metódy čistenie a odsoľovanie morskej vody je malé množstvo prijatej sladkej vody. Problém je v tom, že morská voda musí byť privádzaná na membránu pod tlakom, aby cez membránu presakovala čistá voda a soli zostali na zadnej strane filtra. Inštalácia podľa odsoľovanie a čistenie morskej vody zvyčajne séria tenkých rúrok zvnútra vystlaných acetátom celulózy, morská voda sa privádza do rúrok pod tlakom dostatočným na pretlačenie čerstvej vody cez filter. Tento tlak sa nazýva osmotický tlak, je potrebné zabezpečiť, aby neprekročil prípustné hodnoty, inak sa membrána môže zlomiť alebo začať prepúšťať soli rozpustené v morskej vode.

Existujú aj iné metódy odsoľovanie morskej vody napríklad metóda mrazenia. Metóda je založená na tom, že keď sa morská voda zmení na ľad, soli v nej rozpustené sa do ľadu nedostanú.

Ako už bolo spomenuté, so zameraním na proces odsoľovania morskej vody, nesmieme zabudnúť na čistenie už prijatej sladkej vody. Úprava vody prijatej vody sa z väčšej časti nelíši od procesu filtrácie a čistenia bežnej vody. Na čistenie vody sa používajú hrubé filtre, jemné filtre a filtre na chemickú a biologickú úpravu vody.

Žiaľ, v súčasnosti ešte stále neexistuje dostatočne lacná a efektívna metóda odsoľovania morskej vody schopné uspokojiť neustále sa zvyšujúce potreby ľudstva po sladkej vode. V súčasnosti používané metódy odsoľovanie morskej vody sú buď neefektívne, alebo sú náklady na liter odsolenej vody príliš vysoké na to, aby sa mohli komerčne využívať.

Požadovaný počet filtračných prvkov:

• filtre nerozpustných pevných látok:
  • inštalácie 2,4 m³/h - 1 kus
  • inštalácie 8,10 m³/h - 1-2 kusy
• filter s aktívnym uhlím:
  • inštalácie 2,4,8 m³/h - 1-2 kusy
  • inštalácie 10 m³/h - 3 kusy
  Filtre je potrebné meniť raz za mesiac
• membrány reverznej osmózy:
  • inštalácie 2 m³/h - 1 kus
  • inštalácie 4,8,10 m³/h - 2 kusy

Pomer obnovy(pomer množstva získaného filtrátu k pôvodnému množstvu vody)

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

Spotreba odsoľovacích zariadení 2-10 m³/deň

Schéma odsoľovacieho zariadenia s kapacitou 10 m³/deň:

Zariadenie na odsoľovanie morskej vody v 20-stopovom arktickom kontajneri s kapacitou 40 m3 za deň

Je možné dodať širokú škálu odsoľovacích zariadení v kontajnerovom prevedení alebo namontované na šmykovom podvozku. Kontajnerové systémy sú zabudované do kovových prepravných kontajnerov, zmontované a plne otestované pred dodaním bez potreby montáže na mieste, potrubia, kabeláže alebo inštalácie komponentov. Kontajner slúži aj ako prepravný kontajner, takže na prepravu systému na miesto určenia nie sú potrebné drevené obaly ani požičovne námorných kontajnerov.

Kompletný systém zahŕňa filtráciu, čerpacie zariadenie, membrány, elektrické ovládacie prvky, prívod činidiel a ovládacie prvky. Závody v kontajnerovom prevedení sú určené na výrobu až 1000 m3 pitnej vody denne z morskej vody.

Kontajnery sú určené pre stacionárne alebo mobilné inštalácie v interiéri alebo exteriéri.

Charakteristika:

Charakteristika odsolenej vody (výluh) na výstupe z odsoľovacieho zariadenia:

• Slanosť: pod 400 ppm
• Koncentrácia chloridov: pod 100 ppm
• Obsah suspendovaných častíc: pod 5 ppm

K membránam musí byť privádzaná morská voda s minimálnou teplotou 5 °C. Odsoľovacie zariadenie je vybavené paro-vodným doskovým výmenníkom tepla s doskami z titánovej zliatiny na ohrev morskej vody parou v zime. Spotreba pary s teplotou 170°C pri tlaku 8 atm je cca 200 kg za hodinu.

Zariadenie bolo navrhnuté na prevádzku v nevýbušnom prostredí.

Odhadovaná spotreba energie pri prevádzke systému reverznej osmózy je 5 kWh na m3 odsolenej vody.

Proces zahŕňa nasledujúce kroky čistenia

• Predúprava kŕmnej vody
• Jednostupňový systém reverznej osmózy
• Dodatočná úprava filtrátu

Predbežné spracovanie

Morskú vodu čerpá odstredivé čerpadlo, ktoré má tieto vlastnosti:

• Typ: odstredivý
• Materiál: nehrdzavejúca oceľ pre mokré časti.
• Spotreba: 3,71 m3 / hod
• Dopravná výška: 30 m pri 3,71 m3 / h
• Odsávanie: plnené
• Motor: 1,5kw, 2 póly

Typ: vertikálne

Materiál: FRP

Konštrukčný tlak: 4 bar

Priemer: 1050 mm

Výška: 2100 mm

Filtračné médium: piesok a pyrulozit

Multimediálny filter je vybavený pneumatickými ventilmi pre prevádzku a spätné preplachovanie.

Magnetický snímač je inštalovaný na vstupe filtra na odstraňovanie železa a mangánu.

Spätné preplachovanie sa bude vykonávať surovou vodou prostredníctvom špeciálneho preplachovacieho čerpadla. Počas spätného preplachovania sa jednotka vypne.

Spätné preplachovacie čerpadlo bude mať nasledujúce vlastnosti:

• Typ: odstredivý
• Materiál: nehrdzavejúca oceľ pre mokré časti
• Spotreba: 21 m3 / hod
• Dopravná výška: 15 m pri 21 m3 / h
• Odsávanie: plnené
• Motor: 1,5kw, 2 póly

Po filtri na odstraňovanie železa a mangánu dochádza k 100% filtrácii vody pomocou jednopatrónového filtra prvého stupňa s nasledujúcimi charakteristikami:

• Materiál krytu filtra: PP
• Stupeň filtrácie: 20-5 mikrónov

Rozdeľovač patrónového filtra je vybavený tlakomerom a snímačom tlaku. Morská voda sa potom dezinfikuje vysokohustotným polyetylénovým UV sterilizátorom s lokálnym ovládacím panelom (životnosť lampy > 8000 prevádzkových hodín).

Potom sa do prefiltrovanej a dezinfikovanej vody pridá prostriedok proti vodnému kameňu.

Systém dávkovania proti vodnému kameňu zahŕňa:

• 1 Solenoidové dávkovacie čerpadlo
• 1 Senzor nízkej hladiny poskytuje všeobecný signál, keď sú reagencie takmer prázdne
• 1 Senzor nízkej hladiny na ochranu dávkovacieho čerpadla pred chodom nasucho

Po pridaní prípravku proti vodnému kameňu dochádza k 100% filtrácii vody s jednopatrónovým filtrom druhého stupňa s nasledujúcimi charakteristikami:

• Materiál krytu filtra: PP
• Konštrukčný tlak: 6 barg
• Stupeň filtrácie: 10-1 mikrónov
• Počet kaziet: 1 (výška 20“)

Rozdeľovač patrónového filtra je vybavený tlakomerom.

Po patrónových filtroch sa dodáva bakteriálny inhibítor.

Dávkovací systém pre bakteriálny inhibítor (bisulfit sodný) zahŕňa:

• Dávkovacia nádrž z vysokohustotného polyetylénu s objemom 50 l
• elektromagnetické dávkovacie čerpadlo
• spínač nízkej hladiny na ochranu dávkovacieho čerpadla pred chodom nasucho

systém reverznej osmózy

Voda filtrovaná kartušovými filtrami je pripravená na privedenie do systému reverznej osmózy.

Charakteristiky reverznej osmózy sú nasledovné:

Počet tlakových nádob: 5 (každá s 3 článkami)

Typ tlakových nádob: sklolaminát, konštrukčný tlak 7 atm, bočné otváranie.

Priemer nádoby: 4”

Počet membrán: 15

Výťažnosť: 45 %

Spotreba: 3,71 m3 / hod

Spotreba filtrátu: 1,67 m3 / hod

Napájací tlak: 62,5 bar pri 5 °C

Slanosť filtrátu: približne 220 ppm pri 5 °C

H.P. inštalovaný výkon: 11 kW

H.P. spotreba energie: cca. 7,7 kW pri 5°C morskej vody

Vysokotlakové čerpadlo má nasledujúce vlastnosti:

• Typ: axiálny piest
• Materiál: duplexná nehrdzavejúca oceľ / super duplexná nehrdzavejúca oceľ pre všetky zmáčané časti

Vysokotlakové čerpadlo bude poháňané frekvenčným meničom IP55 (VFD).

Následné spracovanie

Filtrát sa dodatočne spracuje dávkovacím systémom hydroxidu sodného, ​​aby sa neutralizoval voľný CO2 a potom sa upravilo pH.

Systém dávkovania hydroxidu sodného zahŕňa:

• Dávkovacia nádrž z vysokohustotného polyetylénu s objemom 50 l
• 1 solenoidové dávkovacie čerpadlo
• 1 spínač nízkej hladiny na ochranu dávkovacieho čerpadla pred chodom nasucho
• 1 pH meter

Systém preplachovania a čistenia

Membrány budú vyžadovať pravidelné čistenie. Na tento účel je k dispozícii systém čistenia membrán.

Systém čistenia membrán pozostáva z:

• Jedna nádrž na oplachovanie/čistenie
• Jedno membránové čerpadlo na čistenie/preplachovanie

Nádrž na oplachovanie/čistenie má nasledujúce vlastnosti:

• Typ: Vertikálne
• Materiál: polyetylén s vysokou hustotou
• Kapacita: 300 l

Čistiace/preplachovacie čerpadlo má nasledujúce vlastnosti:

• Typ: odstredivý, horizontálny
• Materiály: AISI 316 (pre všetky časti v kontakte s kvapalinou)
• Výkon motora: 1,5 kW (bez spotreby energie, keď je jednotka vo výrobe)

Ak sa plánuje zastavenie zariadenia na reverznú osmózu na dlhú dobu, je potrebné systém prepláchnuť. Preplachovanie bude automatické a bude sa vykonávať pomocou filtrátu s nízkou salinitou.

Postup čistenia musí iniciovať operátor.

Zariadenia na odsoľovanie vody s kapacitou 40 a 160 m³/deň

• filter na odstránenie nerozpustených látok - 1 ks.
  
• 
  
• membrány reverznej osmózy:
  • inštalácie 40 m³/h - 2 kusy.
  • inštalácie 160 m³/h - 8 kusov (2 nádoby so 4 membránami v každej).

Membrány je potrebné meniť približne každé 3 roky

Miera návratnosti – 38 %

Schéma odsoľovacieho zariadenia s kapacitou 40 m³/deň:

Schéma odsoľovacieho zariadenia s kapacitou 160 m³/deň:

Systém reverznej osmózy s kapacitou 300 m³/deň

Požadovaný počet filtrov:

• filter na odstránenie nerozpustených látok - 3 ks.
  Filter je potrebné meniť raz za mesiac.
• filter na odstránenie zvyškového chlóru vo vode - 3 ks.
  Filtre je potrebné meniť raz za mesiac.
• membrány na reverznú osmózu - 24 kusov (4 nádoby so 6 membránami v každej).
  Membrány je potrebné meniť približne každé 3 roky

Miera návratnosti – 50 %

Systém odsoľovania vody, kapacita 500 m³/deň

1. Popis procesu

Morská voda bude čerpaná priamo do 50 m³ nádrže (nie je súčasťou dodávky), následne prečerpávaná do viacvrstvového čistiaceho filtra, do filtra s aktívnym uhlím a následne do ochrannej mikrofiltračnej sekcie a do osmotickej sekcie. posilňovacie čerpadlo. Závod má aj chemickú čistiacu stanicu potrebnú na filtráciu pracej vody počas procesu reverznej osmózy.

Filtrát (konečný produkt) je potrebné skladovať v nádrži s objemom 500 m³ (nie je súčasťou dodávky) a následne poslať na použitie čerpadlom (nie je súčasťou dodávky). Koncentrát bude privádzaný do odpadu samospádom.

Systém predúpravy je na prepravu namontovaný v štandardnom 40" kontajneri (je súčasťou dodávky). Ochranná mikrofiltrácia a sekcia reverznej osmózy sú na prepravu namontované v ďalšom 40" kontajneri (je súčasťou dodávky).

2. Systém predčistenia

Dávkovací chloračný systém

Elektronické proporcionálne dávkovacie čerpadlo so snímačom hladiny a pulzným enkodérom prietokomeru na dávkovanie chlóru, vhodné pre systémy s rôznymi prietokmi. Telo je na nádrži.

Dodávka zahŕňa:

• membránové dávkovacie čerpadlo
• Ovládací panel
• sacie a výtlačné potrubie
• armatúra vstrekovacieho potrubia
• spodný filter
• snímač hladiny
• kontrolka minimálnej hladiny produktu
• skladovacia nádrž na polyetylénový produkt

Membránové čerpadlo

Zásobník ako nádoba na roztok

Materiál - polyetylén, objem 500 l

Systém napájacieho čerpadla reverznej osmózy

Horizontálne odstredivé čerpadlo namontované na ráme s ovládacím panelom

Dvojstupňový filter

Viacvrstvový čistiaci filter na odstránenie suspendovaných pevných látok prítomných vo vode. Všetky materiály prichádzajúce do styku s vodou sú vhodné pre pitnú vodu.

množstvo Inštalácia	2 paralelný
Parametre jedného filtra:
Priemer	1400 mm
Výška	2000 mm
Výkon	26,5 m³/h
Splachovací typ	voda
Filtračný materiál	kremenný piesok rôzneho granulometrického zloženia
Typ náplne	viacvrstvový
1. vrstva	kremenný piesok 3-5 mm
2. vrstva	kremenný piesok 1,5 mm
3. vrstva	kremenný piesok 1-0,6 mm
Materiál nádrže	polyamid
Systémový tlak	10 bar
Hydraulický skúšobný tlak	15 bar
Rúry	PVC PN 16
Typ ventilu	DN 90

Predný panel a náhradné diely:

• potrubia a armatúry

Filtre s aktívnym uhlím

Viacvrstvový dechloračný filter na odstránenie zvyškového chlóru vo vode.

Všetky materiály prichádzajúce do styku s vodou sú vhodné pre pitnú vodu.

Predný panel a náhradné diely:

Filter je vybavený ovládacím panelom na prednej strane pre distribúciu prietoku počas prevádzky a rôznych stupňov preplachovania a je vybavený:

• potrubia a armatúry
• snímače tlaku na zisťovanie tlakových strát, držiaky snímačov a odberové prvky.

3. Inštalácia reverznej osmózy

Systém dávkovania antiscalantu

Dávkovacie čerpadlo proti vodnému kameňu s nádržou 250 l, doplnené stupňovitým plavákovým spínačom na sacom potrubí, výtlačným potrubím a dávkovacou tryskou.

Systém automaticky dávkuje produkt in-line spôsobom a pozostáva z:

• nádrž 250 l ako nádoba na roztok - 1 ks.
• elektronické membránové dávkovacie čerpadlo - 1 ks.

Kapacita 10 l/h pri 10 baroch

Ochranný mikrónový filtračný systém inštalovaný na vstupe do osmózy

Systém je vybavený snímačmi tlaku z nehrdzavejúcej ocele. oceľový vstup a výstup na kontrolu plnenia glycerínom, odtokové a odvzdušňovacie potrubie na zníženie tlaku pred výmenou filtračných prvkov a malých náhradných dielov pre správnu funkciu.

surová voda

Konečná voda (filtrát)

Sústreďte sa

Prevádzkový tlak

zotavenie

membrány

Plavidlá

Stanica chemického čistenia

Namontovaný na samostatnom ráme obsahuje nasledujúce hlavné komponenty:

Automatický splachovací systém

Systém sa používa na automatické plnenie nádrže (na účely preplachovania) a preplachovanie membrán filtrátom pri každom ich zatvorení. To chráni membrány pred nadmernými zvyškami soli. Čas a perióda toku sa nastavujú počas spúšťania systému.

Vysokotlakové a nízkotlakové potrubie

Vysokotlakové hlavné čerpadlo na vytváranie vysokého tlaku v membránach

Prietokomery

3 ks. systémy magnetických turbín s vizualizáciou na displeji

Elektrický ovládací panel s mikroprocesorom s digitálnym displejom

4.1.1 Dávkovací chloračný systém:

Systémy na odsoľovanie vody s kapacitou 2000 m³/deň

Systém odsoľovania vody na výrobu 2000 m³/deň vysokokvalitnej čistej pitnej vody s nepretržitou prevádzkou 24 hodín denne

Technické vlastnosti inštalácie

Výkon	2000 m³/deň alebo 83 m³/hodinu sladkej vody
Faktor obnovy Rýchlosť podávania	45 % 185 m³/h
Napätie Maximálny tlak pre reverznú osmózu	380V/3/50Hz 5 bar
Minimálny tlak pre reverznú osmózu Prevádzkový tlak	3 bar 62 barov
Maximálny pracovný tlak Návrhová teplota	70 barov 18 °C
Minimálna teplota morskej vody	2 °C
Maximálna teplota morskej vody	40 °C
Odhadovaná slanosť morskej vody	35 000 str./min
Počet membrán	144 ks.
Počet membránových krytov	18 ks. pre 8 membrán
Maximálna filtrácia	do 5 µm (voliteľne do 1 µm)

Rozmery a hmotnosti

spotreba energie

Nevyhnutné podmienky pre dodávku morskej vody do inštalácie

Technický popis a zloženie

Zariadenie pozostáva z dvoch 40' prepravných kontajnerov.

Oba kontajnery obsahujú:

• Steny z vlnitej ocele, drevené podlahy na oceľových nosníkoch;
• Kontajner je odolný a všestranný prostriedok na premiestňovanie jednotky. Vlnitý plech je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele normy ISO;
• Dvojité dvere na konci kontajnera umožňujú spoľahlivé uzamknutie a ochranu jednotky pred neoprávnenými osobami.
• Rozmery nádoby DxŠxV - 12200x2500x2900 mm
• Hrúbka podlahy - 28 mm

Kontajner #1. Predfiltrovanie

Vertikálny filter s automatickým čistením

• Slúži na odstránenie veľkých častíc piesku, asi 50 mikrónov, ktoré sú hlavnými znečisťujúcimi látkami morskej vody. Filtrácia slúži na zabránenie rýchleho upchávania mikrometrických filtrov;
• Inštalácia obsahuje: sedem paralelných filtrov, z ktorých 6 je v prevádzke a 1 v pohotovostnom režime (umývanie).
  Proces filtrácie spočíva v dodávaní morskej vody v množstve 185 m³/h pri tlaku 4 bary. Rýchlosť prietoku vody je v tomto prípade 30 m/h. Doba kontaktu vody s filtrom 2 min.
• Veľkosť telesa filtra: Priemer 1095 mm, výška 2100 mm.
• Filtračná náplň pozostáva z: drveného kameňa, ťažkého piesku, jemného piesku, antracitu, ako aj rôznych druhov silikátového piesku. Posledná vrstva v antracitovej farbe na zníženie organickej hmoty;
• Pracovný tlak - 6 bar
• Teplotný rozsah - od 1 do 43 °C
• Napájacie napätie - 230V/50 Hz
• Prevádzkové napätie je 12V AC
• Teleso filtra vyrobené z polyamidu 6 (plast nevystužený sklenenými vláknami)

Špeciálne vlastnosti polyamidu:

• Automatický preplachovací systém pozostáva z riadiaceho ventilu, ktorý obsahuje elektrický regulátor pre oba cykly: normálny cyklus (normálny režim filtra) a cyklus spätného preplachovania.

Filter 25 um

• Odstredivé predfiltre vybavené spodným vypúšťacím ventilom na čistenie. Toto je prvý filter na vstupe do inštalácie, ktorý vám umožňuje čistiť vodu od nečistôt väčších ako 25 mikrónov;
• Filtre zahŕňajú: Dva paralelne zapojené kryty, každý filter poskytne prietok 92 m³/h. Vstupné a výstupné armatúry každého filtra sú DN80;
• Materiál filtračnej vložky je vyrobený z vysoko kvalitného syntetického materiálu, ktorý je vynikajúci pre potraviny a pitnú vodu.
• Lopatky inštalované v kryte premieňajú prúd kvapaliny na odstredivý, zatiaľ čo častice väčšie ako 25 mikrónov sú vrhané do spodnej nádoby filtra.
• výhody:
  • Vysoký a konštantný prietok s nízkym poklesom tlaku;
  • Odstredivá predfiltrácia s cyklónovým efektom;
  • Jednoduchosť a rýchlosť údržby a čistenia;
  • Možnosť neustálej vizuálnej kontroly filtra;

Kazetové filtre 5 µm

Konštrukcia filtra je navrhnutá pre tlak 6 bar. Filtre sú vyrobené z PVC vrátane vnútorných častí, okrem pružín, ktoré sú kovové.

Prevádzkový režim: 2 paralelne pracujúce filtre, prietok 100 m³/h cez filter

Systém dávkovania antiscalantu

• Dávkovacie zariadenie pozostáva z membránového dávkovacieho čerpadla, fľaše proti vodnému kameňu a 1000 litrovej polyetylénovej miešacej nádoby na zmiešavanie vody a chemikálií;
• Dávkovanie sa musí vykonávať nepretržite do prichádzajúcej vody. Tento produkt je schválený na výrobu vody a ľudskú spotrebu. Má nulový vplyv na celkové úrovne organického uhlíka.

Nádrž na morskú vodu po filtrácii

• Nádrž je namontovaná na vrchu nádoby

Čerpadlo na umývanie filtra

• Horizontálne, viacstupňové, nesamonasávacie, axiálne sacie, radiálne výtlačné odstredivé čerpadlá, ktoré nevyžadujú mazanie.
• Kompaktné zariadenie má mechanickú upchávku hriadeľa
• Čerpadlo a motor sú namontované na spoločnom základnom ráme a všetky časti prichádzajúce do styku s čerpanou kvapalinou sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele 316.

Charakteristika:

Nádoba č. 2. Jednotka reverznej osmózy

V tele kontajnera sú zobrazené nasledujúce odbočky:

Vysokotlakový systém (3 paralelne zapojené čerpadlá)

• Zariadenie bude vybavené tromi identickými vysokotlakovými čerpadlami zapojenými paralelne, s výkonom 30 m³/h a tlakom 65 barov každé;
• Čerpadlá sú zvolené ako axiálne piestové, ktoré poskytujú veľmi ľahký a kompaktný dizajn.
• Čerpadlo má zabudovaný preplachovací ventil, ktorý umožňuje slanú vodu prechádzať cez čerpadlo, keď čerpadlo nebeží;
• Všetky časti čerpadiel poskytujú dlhú životnosť s trvalo vysokou účinnosťou a minimálnou údržbou.
• Elektromotor: 1500 ot./min., 75 kW.

Nádrž na vodu a preplach membrány

• 6 m³ sklolaminátová nádrž namontovaná na vrchu kontajnera.
• Nádrž je potiahnutá špeciálnou zmesou, ktorá poskytuje odolnosť proti chemickej a poveternostnej korózii.
• Preplachovanie čistou vodou je určené na odstránenie biologických nečistôt, ktoré sa môžu tvoriť na membráne v stagnujúcom stave. Každodenné spustenie systému pomôže tomuto rastu zabrániť. Preplachovanie čerstvou vodou môže byť užitočné, keď je destilátor v prevádzke na krátky čas. Preplachovanie je možné vynechať, ak je destilátor prevádzkovaný dlhší čas. Je dôležité poznamenať, že opláchnutie sladkou vodou nenahrádza baktericídne ošetrenie. Germicídne ošetrenie je najlepší spôsob, ako zabrániť rastu baktérií.
• Membrány sa automaticky prepláchnu čerstvou vodou pri každom zastavení odsoľovacieho zariadenia, čo umožňuje kompletné vyčistenie membrán a tým trvalo vyšší výkon a výraznú úsporu prevádzkových nákladov.
• Čas splachovania môže trvať krátku dobu, menej ako 5 minút. To zaisťuje, že všetky soli usadené na povrchu membrán sú zmyté sladkou vodou a následne odstránené.

Membránové preplachovacie čerpadlo

• Vertikálne, viacstupňové, nenasávacie, odstredivé čerpadlo na inštaláciu do potrubných systémov na základ, ktoré nevyžaduje mazanie;
• Kompaktné zariadenie má mechanickú upchávku hriadeľa;
• Materiálové prevedenie: všetky časti prichádzajúce do styku s médiom sú vyrobené z nerezovej ocele 316 (telo, obežné kolesá, difúzor a hriadeľ).

Charakteristika:

Zariadenie na úsporu energie (ES)

• Elektráreň pozostáva z izobarického výmenníka, vysokotlakového piestového čerpadla a elektromotora.
• Všetky diely zahrnuté v ECU sú navrhnuté tak, aby poskytovali dlhú životnosť s konzistentne vysokým výkonom a minimálnou údržbou.
• Je to jedna z najmenších a najľahších jednotiek na rekuperáciu energie na trhu.
• Žiadne drahé vysokotlakové mechanické tesnenie.
• Všetky časti zariadenia sú vyrobené z vysoko kvalitných materiálov odolných voči korózii, ako je super duplex.

membrány reverznej osmózy

• Polyamidové membrány pozostávajú z tenkého filmu so špirálovou väzbou. Toto je v súčasnosti najnovšia technológia. Špirálové membrány so skrutkovacím vonkajším obalom zo sklenených vlákien.
• Vysoký stupeň odsoľovania pre brakické vody. Účinnosť extrakcie soli minimálne 98,6 %.
• Membrány navrhnuté pre dlhú životnosť

Membránové kryty

• Trupy sú vyrobené z epoxidovej živice a vystužené sklolaminátom, pretože táto kombinácia poskytuje najlepšie mechanické podmienky.
• Vo vnútri trupu nie sú žiadne kovové vložky, ktoré by mohli korodovať v drsných podmienkach morskej vody.
• Jedinečná zástrčka - Prítlačný krúžok je súčasťou zástrčky a je namontovaný na oboch stranách, udržuje membránu neustále tesnú a znižuje riziko poškodenia O-krúžku.

Prístroj na meranie vodivosti sladkej vody

• Zariadenie je inštalované na ovládacom paneli a ich sondy budú inštalované v potrubí s morskou vodou a sladkou vodou na kontrolu kvality vyrábanej vody na výstupe zo zariadenia.
• Zariadenie má viacero bodov na ovládanie dvoch relé: jedno okamžité relé a druhé oneskorené relé (s programovaním doby oneskorenia). Oneskorovacie relé možno použiť ako relé alarmu; alarm je možné aktivovať stlačením tlačidla nastavenia.

Digitálny prietokomer

• Kryt snímača:
• Vysoká chemická odolnosť
• Alarm, keď v potrubí nie je voda.
• Rozsah nad 50:1.
• Výstupný signál 4-20 mA.
• Displej:
• Žiadne externé napájanie.
• 3,6V lítiové batérie s dlhou životnosťou.
• Dva kanály: pre okamžitý prietok a celkovú rýchlosť.
• Pri výmene batérie nedochádza k strate informácií.

Úprava chlóru a pH sladkej vody

• Na pitnú vodu je potrebný chlór. Automatická riadiaca stanica má plnú reguláciu a meranie pH, voľného chlóru a teploty. Plne automatické ovládanie a samočinné nastavenie.
• pH je potrebné zvýšiť, aby spĺňalo požadovanú hodnotu 7,5-8. Zvýšenie pH má nasledujúce výhody:
• Znižuje vplyv korózie a hrdze na nerezovom potrubí.
• Zvyšuje zvyškovú tvrdosť čerstvej vody.
• Umožňuje správnu úpravu pH.
• Zlepšuje reverznú osmózu výslednej vody na konci procesu.

Systém chemického čistenia membrán s reverznou osmózou

Systém je navrhnutý tak, aby predĺžil životnosť membrán.

Systém obsahuje:

• Procesné čerpadlo z nehrdzavejúcej ocele, odstredivého typu, na dodávanie chemického roztoku.
• 20 mikrónový kazetový filter a 1000 litrová nádrž na čerstvú vodu;
• flexibilné hadice.

Zloženie nádob

Rozsah doručenia:

• Zostava predfiltračného systému (nádoba č. 1);
• Kompletný systém reverznej osmózy (nádoba č. 2).

Mobilný systém odsoľovania morskej vody s kapacitou 2000 m³/deň, umiestnený v dvoch kontajneroch

Počiatočné údaje

Celkové rozpustené častice: 35000 mg/l
Zákal vody: do 20 NEF
Olej a mazivo: do 1,5 mg/l
Teploty okolia prostredia: 5°C až 40°C, prevládajúca teplota 18°C
Požadované množstvo a kvalita vody: 2000 m³/deň, pri zohľadnení všetkých parametrov pre použitie pitnej vody.
Ponúkame systém spracovania pozostávajúci z 2 modulov, ktoré budú pracovať paralelne na základe konfigurácie 2x50% a periférneho vybavenia, a to:

• remineralizácia vstrekovaním roztoku hydrogénuhličitanu sodného a chloridu vápenatého.
• následná chlorácia vstrekovaním chlórnanu sodného.

Kompletná jednotka je namontovaná v kontajneri s dĺžkou 40 stôp s reguláciou teploty. Otvára možnosti pre rýchly proces inštalácie a jednoduchú obsluhu. Ponúka riešenie na odsoľovanie morskej vody s nízkou spotrebou energie a chemikálií.

Prehľad systému

Mobilná jednotka je navrhnutá tak, aby pracovala so širokou škálou parametrov morskej vody:

• Zákal do 20 NEF
• TDS až 42 000 ppm
• Teplota vody: 5°C až 40°C.
• Oleje a tuky: do 1,5 ppm

Aby sa dosiahlo odsoľovanie s parametrami nad tento rozsah, je potrebná dodatočná predbežná úprava.

Nami ponúkaná inštalácia zahŕňa najnovšiu technológiu úpravy vody, ktorá sa vyznačuje vysokým výkonom pri minimálnych nákladoch. Má nasledujúce vlastnosti:

• Systém predúpravy diskového filtra (DF) s ultrafiltračnými (UF) membránami zaisťuje bezproblémovú nepretržitú prevádzku s kvalitou surovej vody do 20 NEF.
• Soľanka s reverznou osmózou na preplachovanie pomocou UF membrán zvyšuje zachytávanie a minimalizuje preplachovacie zariadenie.
• Membrány reverznej osmózy s vysokým prietokom a nízkou spotrebou energie najnovšej generácie - Zabezpečujú zníženie prevádzkového tlaku a tým šetria spotrebu energie.
• Priame napájanie od ultrafiltrácie po reverznú osmózu (RO) - Eliminuje potrebu medzinádrže, kartušového filtra a nízkotlakového čerpadla, šetrí prevádzkové náklady a priestor.
• Vysokovýkonné vysokotlakové piestové čerpadlo a pokročilé zariadenie na rekuperáciu energie (ERD) – šetrí až 60 % nákladov na energiu v porovnaní s inštaláciami bez akéhokoľvek ERD.
• Nízka spotreba chemikálií Regenty - Využitím účinku biocídov z rozdielneho osmotického tlaku pri ultrafiltrácii spätným preplachom (BW) a chemicky zosilneným spätným preplachom (CEB).
• Variabilita prevádzky - Všetky čerpadlá sú vybavené pohonom s premenlivou frekvenciou (VFD), ktorý poskytuje široký prevádzkový rozsah.
• Plne automatický systém s vysokou dostupnosťou a nízkou údržbou - až 99% dostupnosť.

Kvalita vody pred úpravou

Predpokladá sa, že zdrojovou vodou je typická morská voda s celkovým obsahom rozpustených pevných látok (TDS) 35 000 ppm. Špecifikácie morskej vody pri 36 000 ppm TDS berieme do úvahy iba vtedy, ak existuje malá odchýlka v hlavných parametroch morskej vody.

Kvalita upravenej vody

Odsolená voda bude mať menej ako TDS 375 mg/l aj pri najnepriaznivejšej teplote (40 °C) pre bežiaci systém pri 50 % výťažnosti.

Na prevádzku pri štandardnej teplote 09 °C až 24 °C bude zariadenie používať kombináciu membrán. Pre prevádzku pri nižších alebo vyšších teplotách by sa pre zariadenia mali používať iba určité membrány alebo kombinácie membrán. Po remineralizácii pri všetkých teplotách bude mať výsledná voda: TDS asi 400 ppm, celkovú tvrdosť asi 65 ppm a alkalitu až asi 60 ppm.

Technický popis

Etapy spracovania

Čistiareň morskej vody zahŕňa nasledujúce systémy pre všetky fázy procesu:

• Diskový filtračný systém – na zachytenie suspendovaných častíc do veľkosti 130 mikrónov.
• Systém ultrafiltrácie (UF) - Pre úplné zadržanie nerozpustených látok poskytuje zákal 0,2 NEF a index hustoty sedimentu nižší ako 2,5 účinnú ochranu membránam s reverznou osmózou.
• Ultrafiltračný systém spätného preplachu - spätné preplachovanie sa vykonáva pomocou soľanky s reverznou osmózou. Použitie tejto technológie zlepšuje celkovú rýchlosť zachytávania systému a šetrí náklady na energiu.
• UF bunky pracujú s použitím filtrátu reverznej osmózy, táto technológia poskytuje dostatočné zníženie použitých chemikálií (NaOCl a HCl). Chemické čistenie prebieha automaticky raz za 24 hodín, aby sa zabránilo nežiaducej biologickej kontaminácii UF membrán.
• Systém dávkovania antioxidantov: Na zabránenie oxidácii membrán reverznej osmózy.
• Dávkovací systém s vodným kameňom pre inhibítor: Aby sa zabránilo hromadeniu soli (váhy) v membránach reverznej osmózy.
• Vysokotlakový dávkovací systém - Vysokotlakové čerpadlo pre membrány reverznej osmózy pracuje v kombinovanom systéme pozostávajúcom z piestového čerpadla a zariadenia na rekuperáciu energie s izobarickým tlakovým výmenníkom tepla napojeným na pomocné čerpadlo.
• Systém reverznej osmózy - Pozostáva z tlakových nádob a vysokoprietokových/ultranízkotlakových membrán.
• CIP - Preplachovanie sa vykonáva automaticky vždy, keď sa systém reverznej osmózy zastaví na viac ako 15 minút.
  Membrány na reverznú osmózu (RO) a ultrafiltráciu (UF) pre CIP by sa mali počas bežnej prevádzky vymieňať dvakrát ročne.
• Systém pitnej vody - Ako už bolo spomenuté vyššie, na pitie sa používa demineralizovaná voda, mobilnú jednotku je možné vybaviť voliteľným dávkovaním Na 2 Co 3 alebo kalcitovými filtrami na obnovenie tvrdosti na požadovanú úroveň, ako aj úpravou pH a chlórnanom sodným (NaOCl) dávkovanie na zabránenie vzniku opätovnej biologickej kontaminácie pitnej vody.

Špecifikácia hardvéru

Predbežné spracovanie. Diskové filtre (DF)

Diskový filtračný systém, ktorý vykonáva hrubú filtráciu na UF membránach, zachytáva a zadržiava veľké množstvo pevných látok, najmä organických pevných látok a rias. Zakalená voda presakuje cez filter, sediment zostáva na vonkajšej stene a vnútorných drážkach niekoľkých stlačených kotúčov. Počas automatického čistiaceho cyklu sa diskový blok odtlakuje, zatiaľ čo séria trysiek usmerňujúcich prúdy vody je pod vysokým tlakom medzi diskami, pričom sa otáčajú a preplachujú. Na konci cyklu spätného preplachovania sa zväzok diskov opäť stlačí a systém sa vráti do filtračného cyklu. Systém je plne automatický, samočistiaci, odolný voči korózii, nenáročný na obsluhu a údržbu. Filter poskytuje filtráciu až do 130 mikrónov.

Zariadenie naďalej poskytuje požadovaný prietok filtrovanej vody pre ultrafiltračný prívod aj počas operácií spätného preplachovania.

Ultrafiltrácia (UF)

Na odstránenie jemných častíc sa používajú UF membrány. Táto technológia sa používa pri úprave vody a je tiež predúpravou pred naplnením do membrán reverznej osmózy. V kombinácii s viaczložkovými filtrami ťaží ultrafiltračná technológia zo svojej jedinečnej schopnosti eliminovať mikroorganizmy z vody. Membránové póry sú pomerne malé (asi 20 nm). Samotný proces je bezpečný a ľahko ovládateľný. Ultrafiltračný systém je navrhnutý pre plne automatické ovládanie. PLC riadi rôzne režimy filtračného procesu: filtráciu, spätné preplachovanie a chemicky zosilnené spätné preplachovanie (CEB).

Ultrafiltračný systém spätného preplachovania

Systém využíva soľanku s reverznou osmózou na vykonávanie ultrafiltračného spätného preplachovania, priame napájanie pomocou zvyškového tlaku v prúde soľanky, takže na tento účel nie je potrebné používať čerpadlo, čím sa znižuje spotreba energie.

Systém chemického vylepšeného spätného preplachovania (CEB).

Automatická ultrafiltrácia chemicky vylepšené spätné preplachovanie je nevyhnutné na zabránenie tvorby biofilmu a usadzovania na povrchu membrány. Systém využíva vodný filtrát s reverznou osmózou a má dva systémy dávkovania chemikálií pre roztoky 35 % HCl a 10 % NaOCl. Každý dávkovací systém pozostáva z:

• Dávkovacia pumpa
• 100 l nádrž vyrobená z HDPE
• Ochrana proti rozliatiu
• Protisifónové ventily

Systém reverznej osmózy (RO)

Dávkovanie prípravku proti vodnému kameňu/inhibítora vodného kameňa a antioxidantu

Každý dávkovací systém pozostáva z:

• Dávkovacia pumpa
• 100 l nádrž vyrobená z HDPE
• Ochrana proti rozliatiu
• Protisifónové ventily

Vysokotlakové napájacie čerpadlo reverznej osmózy

Vysokotlakové piestové čerpadlo s elektromotorom 105 kW, schopné prevádzky do 43 m³/h a tlaku do 69 barov. Všetky zmáčané časti sú vyrobené zo super duplexnej nehrdzavejúcej ocele vhodnej pre námorné aplikácie.

Zariadenie na rekuperáciu energie

Zariadenie na obnovu energie pomocou technológie izobarickej komory (ERD) maximalizuje energetickú účinnosť morskej vody z reverznej osmózy tým, že obnovuje zvyškový tlak (energiu) obsiahnutú v odpadovej soľanke a prenáša ju do napájacej vody reverznej osmózy. Soľanka sa zhromažďuje a posiela priamo do ERD a jej tlak sa čiastočne prenáša mechanickou dopravou do napájacej vody vstupujúcej cez vstup.

Mobilná jednotka je vybavená systémom rekuperácie energie, čo je tlakový výmenník tepla, je kombinovaná s pomocným čerpadlom a 15kW elektromotorom. Všetky mokré časti sú vyrobené z nehrdzavejúcej super duplexnej ocele vhodnej pre offshore aplikácie.

membrány reverznej osmózy.

Membrány s reverznou osmózou sa používajú na odstránenie rozpustených častíc v morskej vode počas mechanického procesu, ktorý obracia tlak a kompenzuje osmotický tlak morskej vody, keď voda prechádza cez membrány, zatiaľ čo soli sú zadržiavané. Spolu 48 ks. 8” tenkovrstvové membrány vyrobené z polyamidu.

Plášťové membrány (tlakové cievy)

Mobilná jednotka je navrhnutá s 8 tlakovými nádobami pre 6 prvkov s viacportovým systémom, ktorý eliminuje potrebu vnútorného prepojenia. Tlakové nádoby sú navrhnuté tak, aby fungovali pri tlakoch presahujúcich 1000 psi (70 barov).

Umývacie a miestne čistiace zariadenia na hĺbkové pravidelné čistenie reverznej osmózy a ultrafiltračných membrán zahŕňa:

• Nádrž 2500 l vyrobená z polypropylénu doplnená o 25 kW ohrievač
• Odstredivé čerpadlo s 15 kW elektromotorom a pohonom s meniteľnou frekvenciou
• Diskový filter 20 mikrónov

Analytics

Analytické prístroje a umožňujú diaľkovým vysielačom monitorovať prietok, tlak, kyslosť, pH, vodivosť a teplotu vo všetkých požadovaných bodoch.

Kontrola

Prevádzka systému s výnimkou umývacej jednotky a lokálneho čistenia prebieha automaticky a riadi ju PLC vybavené diaľkovou komunikačnou jednotkou.

• Panelový počítač s dotykovou obrazovkou 22"
• Špeciálny softvér

Ovládací panel a rozvodná skriňa sú navrhnuté podľa noriem EÚ alebo USA, obsahujú všetko potrebné vybavenie a závisia od miesta určenia zariadenia: na oceľových plechoch, elektrostaticky lakovaných 1,5 mm, s tesnením a ochranou. Ovládacie zariadenia a displeje sú umiestnené na prednom paneli. Všetky procesné regulátory sú pripojené k ovládaciemu panelu. Svorkovnice namontované v teréne a zariadenia namontované vonku sú pripojené k panelom riadiaceho systému/PLC pomocou rýchlych konektorov pre jednoduchú inštaláciu na mieste. Všetky ochranné a blokovacie zariadenia sú pripojené k ovládaciemu panelu (tepelná magnetická ochrana motora, suchý režim pre ochranu čerpadla atď.).

Potrubie

Všetky vysokotlakové potrubia a ventily sú vyrobené z materiálu morskej kvality a podľa najlepších technických postupov. Všetky nízkotlakové potrubia a ventily sú vyrobené z odolných, prispôsobivých plastov, ako je polyvinylchlorid/polyetylén s vysokou hustotou (PVC/HDPE).

Kontajner

Systém je inštalovaný vo vnútri 40" kontajnera, pokrytý zvukotesným materiálom a vybavený klimatizáciou.

Remineralizačný systém

Remineralizácia by sa mala vykonávať v demineralizovanej vode, aby sa vytlačila časť vápnika a horčíka odstráneného počas procesu odsoľovania pomocou reverznej osmózy a stabilizovalo sa pH, čím sa zlepší chuť vody. Produkty odporúčané na dávkovanie: dihydrát chloridu vápenatého (CaCl₂*2H₂O), hydrogénuhličitan sodný (NaHCO₃) a hydroxid sodný (NaOH).

Dávkovací systém navrhnutý tak, aby dodával 10,4 l/h 50 % roztoku CaCl2*2H2O; 102,4 l/h 5 % roztok NaHC03; a 3,2 l/h 50% roztoku NaOH s maximálnym prietokom filtrátu 84 m³/h vyrobeného dvomi mobilnými jednotkami.

Remineralizačný systém pozostáva z nasledujúcich komponentov:

• Jedno dávkovacie čerpadlo pre 50% roztok CaCl2*2H2O.
• Jedno dávkovacie čerpadlo pre 5 % roztok NaHCO3.
• Jedno dávkovacie čerpadlo pre 50% roztok NaOH.
• 250 a 1000 l PE nádrže s ochranou proti rozliatiu
• Senzor zníženého prietoku
• Senzor nízkej hladiny
• Protisifónové ventily
• Čerpadlo na miešanie roztoku

Vyžaduje sa aj nádrž s objemom 10 litrov (nie je súčasťou tejto ponuky).

Dávkovací systém pre chlórovanie

Chlorácia by sa mala vykonávať v demineralizovanej vode, aby sa zabránilo opätovnej kontaminácii mikroorganizmami. Odporúčané dávkovanie je 10 mg/l roztoku chlórnanu sodného (NaOCl) v koncentrácii 10 % na liter demineralizovanej vody, čo zaručí hladinu zvyškového chlóru nad 0,5 mg/l počas doby skladovania a distribúcie.

Dávkovací systém navrhnutý na vstrekovanie 0,724 l/h roztoku pri maximálnom prietoku filtrátu 84 m³/h vyrobený v dvoch zariadeniach:

Dávkovací systém pre chlórovanie, kompletná sada:

• Dve dávkovacie čerpadlá (jedno hlavné, jedno pohotovostné)
• Senzor zníženého prietoku
• 150 l nádrž vyrobená z PE
• Senzor nízkej hladiny
• Ochrana proti rozliatiu
• Protisifónové ventily

Obsah dodávky

• Všetky zariadenia uvedené vyššie
• Návod na obsluhu s pokynmi, predpismi a schémami / náčrtmi.

Poskytnuté Zákazníkom

• Napájanie hlavného ústredne MMC 380/440V, 50Hz
• Rovné miesto s betónovým základom alebo základovou doskou na inštaláciu kontajnera
• Systém zásobovania morskou vodou a čerpací systém
• Zber a likvidácia vodného odpadu (ultrafiltrácia a koncentrát reverznej osmózy)
• Skladovanie získanej demineralizovanej vody (filtrátu)
• Pevný telefón/internet na prenos dát, ak je potrebná diaľková obsluha alebo monitorovanie
• Chemikálie na prevádzku systému vrátane uvedenia do prevádzky a prvého naplnenia
• Rúry a potrubia podporujú vonkajšie kontajnery
• Napájanie inštalácie

Prevádzkové náklady

Elektrina:

Spolu so všetkými prevádzkovými nákladmi sú náklady na energiu najvyššie v akomkoľvek zariadení na odsoľovanie morskej vody. Vďaka inovatívnemu dizajnu, použitiu vysoko účinného čerpacieho zariadenia a vysoko technického zariadenia na rekuperáciu energie spotrebuje inštalácia iba 2,41 kWh na 1 m³ čistej vody.

Chemické činidlá:

Spotreba chemikálií. činidiel sa líši v závislosti od miestnych podmienok, ale v každom prípade systém spotrebuje viac ako 360 kg chlórnanu sodného (NaOCl), 40 kg kyseliny chlorovodíkovej (HCl), 340 kg disiričitanu sodného a 340 kg inhibítora vodného kameňa (antiscalant ( AS)) mesačne pri prevádzke na maximálny výkon.

Spotrebné materiály:

Za normálnych podmienok prevádzky a údržby majú ultrafiltračné membrány životnosť približne 7 rokov a membrány na reverznú osmózu 4 roky.

Mobilný systém odsoľovania morskej vody s kapacitou 2000 m³/deň, pozostávajúci zo štyroch 40-stopových kontajnerov

Navrhovaná inštalácia pozostáva z niekoľkých komponentov namontovaných na lyžine. Tento dizajn poskytuje jednoduchú a jednoduchú inštaláciu na mieste.

1. Údaje o projekte

1.1. Výkon

Odsoľovací systém je navrhnutý pre prácu s čistým výluhom s dennou kapacitou 2000 m³/deň.
Keďže systém pozostáva z 2 liniek, každá linka má kapacitu 1 000 m³/deň.

• Celková kapacita systému: 2 x 1000 m³/deň
• Počet riadkov: 2

1.2. Kvalita surovej vody

• Označenie: morská voda
• Slanosť: max 35000 mg/l

1.3. Vyčistená voda

Kvalita upravenej vody bude spĺňať najnovšie požiadavky normy WHO pre pitnú vodu. Bude sa rešpektovať ďalšia úroveň:

1.4. Hranice dizajnu

• Hydraulika: prírubové spoje na vonkajšej stene nádoby
• Elektrikár: hlavný vypínač a vstupy umiestnené na jednom elektrickom paneli, kde sú nainštalované všetky komponenty.

1.5. Aplikované normy

Systém je navrhnutý s použitím nasledujúcich noriem a komponentov

Všetky komponenty zodpovedajú normám a legislatíve EÚ a sú vhodné pre vodu používanú ľuďmi.

Poznámka: Všetky zariadenia a komponenty budú mať európsky alebo americký pôvod.

2. Popis dodávky

Systém bude inštalovaný v štyroch 40' vysokokapacitných štandardných kontajneroch.
každý jednotlivý riadok
Počet riadkov: 2

2.1. Systém predbežnej úpravy

2.1.1 Kyslý systém

Systém dávkovania kyseliny s objemom 250 l, odsávacím zariadením so stupňovitým plavákovým spínačom, tlakovým potrubím a dávkovacím vstrekovačom.

Systém automaticky dávkuje príjem produktov, pozostáva z:

• Jedna 250 l nádoba ako nádoba na roztok
• Jedno elektrické miešadlo (rovnaké ako v zariadení na chlórovanie vody)
• Kapacita: 10 l/h pri 10 baroch

2.1.2. Analógové ORP / pH metre

Analógový prístroj na kontrolu a meranie pH, ktorý poskytuje spoľahlivé a presné meranie.

Technické detaily

• Rozsah: 0 - 14,00 pH; 0 - 1000 mV
• Displej: 7 segmentový LED
• Ovládanie: analógové
• Kalibrácia: manuálna
• Prevádzková teplota média: 0 - 50 °C; 0 % až 95 %
• Prednastavený režim ON/OFF: dva
• Vstupná impedancia: viac ako 10 12 ohmov
• Výstup ZAP/VYP: 2 výstupné napätia
• Výstup (generácia) záznamového zariadenia: pri objednávke uveďte 0 - 20 mA alebo 4 - 20 mA (max 500 Ohm)
• Alarm: max. dávkovacia hodnota / bezpotenciálové kontaktné relé (poistka)
• Vyhradené: vstupný kontakt
• Oneskorenie: programovateľný "oneskorený" štart
• Napájanie: 24, 115, 230 V AC (uveďte pri objednávke) 50/60 Hz
• Spotreba energie: Priemerná 10W
• Poistka: Ochrana merača, výstupu a alarmu
• Galvanické oddelenie: na vyžiadanie
• Materiál krytu: ABS IP65
• Montáž: na stenu
• Rozmery: 225x225x125 mm
• Čistá hmotnosť: 1,2 kg
• Teplotná kompenzácia: Automaticky: NTC 10 kΩ; manuálna: 0-100°C

2.1.3. Viacvrstvový filter

• Počet filtrov: 4 x 25 %
• Materiál konštrukcie: polyamid
• Odhadovaná kapacita: 52 m³/h
• Priemer: 1200 mm
• Celková dĺžka vrchlíka: 2110 mm
• Výplň viacvrstvovej štruktúry: piesok + antracit
• Priemerná výška: 1550 mm
• Ochrana proti korózii (vnútorná): PE pre potravinárske účely
• Skúšobný tlak: 10 bar (g)
• Prevádzková teplota: 35°C
• Typ ventilu (vstup/výstup): multifunkčný automatický ventil

3. Reverzná osmóza

3.1. Systém dávkovania odvápňovacieho prostriedku

Čerpadlo na dávkovanie odvápňovača s objemom 1000 l, sacie zariadenie so stupňovitým plavákovým spínačom, tlakovým potrubím a dávkovacím injektorom.
Nižšie sú uvedené hlavné charakteristiky hlavného zariadenia každý jednotlivý riadok ktoré tvoria celú inštaláciu.

• Jedna 1000 l nádoba ako nádoba na roztok
• Jedno elektronické membránové dávkovacie čerpadlo
  Kapacita: 20 l/h pri 5 baroch

3.2. Bezpečnostný mikrónový filtračný systém inštalovaný na vstupe do osmotickej sekcie

Množstvo: 1 kus
Technický popis:
Filtračné nádrže sú vyrobené na čistenie (odsoľovanie) morskej vody pomocou reverznej osmózy. Tieto filtre sú tiež vhodné a chemicky porovnateľné s chemikáliami bežne používanými pri čistení membrán reverznou osmózou.

Odolnosť proti korózii:

Nádrže sú vyrobené zo sklolaminátového polyesteru a vystlané obohatenou živicou. Všetky vnútorné časti sú vyrobené z nekovových materiálov alebo vysoko kvalitných materiálov.
Kovové tesniace výrobky - nehrdzavejúca oceľ. V nádrži nie sú žiadne časti z uhlíkovej ocele alebo hliníka.
Charakteristika:
Jednoduché vyberanie filtračných vložiek na väčších nádobách. Kôš sa jednoducho vyberie so všetkými kazetovými filtrami. Potom sa nainštaluje nový vopred naplnený kôš s čistými kazetovými filtrami.
Štandardné pripojenia na veľkých nádržiach zahŕňajú samostatný odtok schopný zvládnuť (prechádzať) plný prietok nádrže.
Polohu pripojovacích prírub na vstupe a výstupe je možné meniť podľa požiadaviek zákazníka.
Spodný filter neumožňuje padanie veľkých predmetov z nádrže do potrubia.
Štandardný konštrukčný pracovný tlak je 6 barov pri 21°C. Na menších nádobách sú aj vyššie hodnoty.

• Počet kaziet: 40 ks.
• Dĺžka jednej kazety: 40"
• Maximálna kapacita: 120 m³/h

Systém je vybavený glycerínom naplneným nerezovým vstupným a výstupným tlakomerom, odtokovým potrubím a odvzdušňovacími armatúrami na odtlakovanie pred výmenou filtračných zariadení alebo menších komponentov pre správnu funkciu.

3.3. surová voda

• Potrebný prietok surovej vody: 100 m³/h
• Potrebný tlak pre surovú vodu: min 3 bar
• Slanosť surovej vody: max 35 000 ppm

3.4. Permeát (filtrát)

• Prietok: 42 m³/h
• Slanosť: max 400 ppm
• Tlak upravenej vody: 1 bar

3.5. Sústreďte sa

• Prietok: 58 m³/h

3.6. Prevádzkový tlak

• 62 barov (max 70 barov)

3.7. Faktor regenerácie

3.8. Membrána:

• Množstvo: 84 ks.
• Typ membrány: špirálovito vinutá, polyamidová, vysoká odolnosť
• Materiál: tenkovrstvový kompozit

3.9. Kapacity

• Množstvo: 14 ks. so 6 membránami
• Priemer nádrže: 8"
• Typ uzáveru: trojsegmentový
• Materiál: PRFV 1000 PSI

3.10. Stanica chemického čistenia

Stanica je namontovaná na samostatnom lyžine a obsahuje tieto hlavné komponenty:

Kapacita zásobníka čistiaceho prostriedku:

• Množstvo: 1 kus
• Materiál: PP
• Kapacita: 5 m³
• Konfigurácia: vertikálna valcová

Preplachovacie čerpadlo:

Prevádzkové údaje:

• Typ: odstredivý viacstupňový
• Materiál: SS 316L

Bezpečnostný mikrónový filtračný systém

Popis systému – pozri bod 3.2

• Množstvo: 1 kus

• Počet kaziet: 15 ks.
• Dĺžka jednej kazety: 40"
• Stupeň filtrácie: 5 mikrónov

3.11. Automatický splachovací systém

Systém pre automatické plnenie čistiacej nádrže a preplachovanie membrán filtrátom pri každom vypnutí jednotky.
To chráni membrány pred veľkým množstvom soľného sedimentu. Čas a trvanie splachovania sa nastavuje počas fázy spúšťania systému.

3.12. Vedenie vysokého a nízkeho tlaku

• materiál vysokotlakového vedenia: duplexná nehrdzavejúca oceľ
• Materiál vysokotlakového ventilu: AISI 904 L/Duplex
• materiál nízkotlakového vedenia: vysoko odolný plast DN16
• materiál nízkotlakových potrubných ventilov plast DN16 vysoká odolnosť

3.13. Vysokotlakové hlavné čerpadlo na membránové tesnenie

Vysokotlakový membránový čerpací systém využíva super duplexný systém úspory energie.

Pozostáva z:

• Jedno hlavné vysokotlakové čerpadlo
• Jedno pomocné čerpadlo
• Jeden systém na úsporu energie

Vysokotlakový tesniaci systém, technické vlastnosti:

Vysokotlakové hlavné čerpadlo

• Počet krokov: 11
• Prietok: 120 m³/h
• Vstupný tlak: 2,0 bar
• Výstupný tlak: 34,2 bar
• Teplota podávania: 25 °C
• TDS (úplne rozpustné tuhé látky) prívod: 35 000
• Účinnosť: 83,2 %
• Počet otáčok: 2919
• Spotrebovaný výkon: 136,0 kW

Údaje o motore

• Výrobca: Teco alebo ekvivalent
• Menovitý výkon: 450 HP - 380V/ 50Hz / 3ph
• Faktor zaťaženia: 1,10
• Účinnosť: 95,3%
• Rám: 5011A
• Plášť: TEFC
• Výkon: 144,7 kW

Dáta na disku

• Typ: VFD
• Kryt: IP
• Elektrina: 149,2 kW

Materiál:

• Hriadeľ duplex: nehrdzavejúca oceľ oceľ 2205 kovaná
• Vstup a výstup: duplexná nehrdzavejúca oceľ. oceľ 2205
• Nášľapné ložiská: nekovové
• Adaptér motora: hliníková zliatina (eloxovaná)
• Motorová spojka: oceľ, poniklovaná (flexibilný typ)
• Ochrana spojky: nehrdzavejúca oceľ Oceľ 316
• Vyrovnávacie nožičky: oceľ (s práškovým nástrekom)
• Základňa motora: oceľ (lakovaná)
• Mechanické tesnenie: kamienkové / grafitové povrchy
• Škrtiaca vsuvka a odtokové potrubie: dutá nehrdzavejúca oceľ. oceľ 2205
• Obežné kolesá a teleso difúzora: duplexná nehrdzavejúca oceľ. oceľ 2205

Posilňovacie údaje

• Napájací prietok: 120 m³/h
• Prietok soľného roztoku: 78 m³/h
• Tlak membrány: 62,0 bar
• Tlak soľanky: 600 bar
• Výstupný tlak soľanky: 1,0 bar
• Prívod: teplota 25 °C
• Krmivo: TDS (Totally Dissolved Solids) 35000
• Q: 11,45; Kvc: 10,37 (hodnoty Kv sú približné)

Materiál:

• Puzdro: skrutky z nehrdzavejúcej ocele oceľ 316
• Ložiská: nekovové
• O-krúžok: Buna N
• Labky:
• Bývanie: Duplex 2507
• Koncovka: Duplex 2507
• Rotor: Duplex 2507 alebo = (tyčová zásoba)
• Driek ventilu: Duplex 2507

Regulácia tlaku soľanky

HPB nahrádza regulačný ventil soľanky, ktorý sa bežne používa na reguláciu prietoku soľanky. HPB obsahuje integrovaný regulačný ventil soľanky, ktorý dokáže nastaviť prietok a tlak soľanky v približnom rozsahu uvedenom nižšie. Cvo je spodná hranica (otvorená), Cvc je horná hranica (uzavretá). Ak sa použije vysokotlakové odstredivé napájacie čerpadlo, budú potrebné aj zariadenia na riadenie prietoku a tlaku, ako je škrtiaci ventil alebo pohon frekvenčného meniča na napájacom čerpadle.

3.14. KIP

Prietokomery:

• surová voda
• Filtrát (permeát)
• Na vytláčanie vody soľankou

Snímač tlaku a membránový spínač

• Vstupná membrána
• Membránový výstup
• Membránový spínač pre diferenčný tlak
• Snímač nízkeho tlaku na saní vysokotlakového čerpadla
• Senzor vysokého tlaku na reverznej osmóze a prietokovej membráne filtrátu

Kvalita surovej vody:

• EU meter
• pH meter
• Meranie chlóru

Kvalita filtrátu (permeátu).

• EU meter

Tlakomery

S glycerínovou výplňou.

Systém je tiež vybavený:

• snímač nízkeho tlaku na vstupe do sektora osmózy;
• vysokotlakový spínač;
• snímač vysokého tlaku na výstupe z vysokotlakového čerpadla;
• snímač vysokého tlaku na filtráte;
• rotačná klapka s jednočinným pohonom na vstupe do sektora osmózy;
• spätný ventil vyrobený z nehrdzavejúcej ocele;
• spätné ventily z PVC;
• Solenoidové ventily z PVC s dvojčinným pohonom v potrubí permeátu atď.

3.14.1 Systém dávkovania chlóru

• membránové dávkovacie čerpadlo
• Ovládací panel
• potrubia na sacej a výtlačnej strane
• vstrekovacie spoje
• spodný filter
• kontrolka minimálnej hladiny
• vzorky na uskladnenie
• nádoba na produkt na roztok

Charakteristika čerpadla

• výkon: konštantná regulácia od 0 do 9 l/hod
• jedno vstreknutie: 1,3 s
• maximálny protitlak: 10 bar
• maximálna sacia výška: 1,5 m
• napätie: 220V AC
• priemerný elektrický signál: 15 - 24 W (230 V)
• Trieda ochrany: IP 65

Špecifikácie kapacity:

• Objem: 500 l
• Typ: vertikálny valcový
• Materiál: PE

3.15. Riadiaci systém

Riadiaci systém pozostáva z hlavného PLC inštalovaného v centrálnej riadiacej stanici. Počet vstupov a výstupov je nasledovný:

• Vstupno-výstupný bod pre riadenie a reguláciu dodávky/predúpravy vody
• Vstupno-výstupný bod pre každú linku osmózy (riadenie a regulácia)
• Miesto vstupu-výstupu dodatočného spracovania (riadenie a regulácia)
• Vstupno-výstupný modul pre čistiacu stanicu.

3.16. Elektrický ovládací panel s mikroprocesorom s digitálnym displejom:

• Materiál: potiahnutá doska
• Trieda ochrany: IP55
• Otváranie: dvere na špeciálny kľúč
• Predná časť krytu: spínač elektrického napätia 0/1

Začnime definíciou terminológie. Takže čo je odsoľovanie morskej vody a prečo je to potrebné? Ide o proces, ktorý odstraňuje z vody rôzne soli, aby sa dala vypiť alebo použiť na riešenie niektorých technických problémov.

More zvyčajne obsahuje 3,5 % solí, zatiaľ čo koncentrácia soli vo vode z vodovodu je napríklad v USA len 0,05 %. Vysoká koncentrácia neprchavých pevných látok rozpustených v morskej vode znemožňuje jeho použitie na akýkoľvek účel.

Metódy odsoľovania morskej vody

Súčasné metódy odsoľovania morskej vody sú rozdelené do dvoch skupín:

1. Bez zásahu do stavu agregácie vody.
2. Premena vody na plynné alebo pevné skupenstvo

Chemické odsoľovanie morskej vody

Do slanej vody sa pridávajú činidlá, ktoré sa spájajú so soľnými iónmi a vytvárajú nerozpustné látky. Na úspešné dokončenie procesu je objem činidiel zvyčajne asi 5 % dostupného objemu vody. Ako činidlá sa používajú ióny a striebro.

Chemické odsoľovanie sa používa veľmi zriedkavo kvôli relatívne vysokým nákladom na činidlá, časovo náročné a jedovaté soli.

Na elektrodialýzu sa používajú špeciálne aktívne diafragmy. Sú vyrobené z plastov, katiónových alebo aniónových živíc a gumových plnív.

Vaňa naplnená morskou vodou je ohraničená kladnými a zápornými membránami. Najdôležitejšie komory určené na odsoľovanie sú oddelené od ostatných oddelení polopriepustnými iónomeničovými membránami.

Metóda známa aj ako reverzná osmóza. Jeho podstatou je vyvíjať tlak na roztok zo strany membrány, kde soľ neprenikne s vodou.

Špeciálne systémy reverznej osmózy s kapacitou 4 kubické metre za deň a vyvíjajúce tlak približne 160 kgf / cm₂ na slanú vodu sú vybavené membránami z acetátu celulózy. Na zadnej strane membrán sú pórovité platne z bronzu, schopné odolať silnému tlaku.

Medzi nevýhody ultrafiltrácie patrí krátka životnosť membrán a pôsobivá veľkosť povrchu určeného na filtráciu.

Mrazivá morská voda

Keďže oceánsky a morský ľad neobsahuje soli, tento spôsob odsoľovania je celkom bežný. V záujme lepšieho odsoľovania sa mrazená morská voda topí pri teplote 20 stupňov: topiaca sa voda vylúhuje soli z ľadu oveľa dôkladnejšie.

Táto metóda je jednoduchá a ekonomická, ale mrazenie si vyžaduje objemné a profesionálne vybavenie.

Termické odsoľovanie morskej vody je najpopulárnejším spôsobom odstraňovania solí z morskej vody.

Podstata procesu je pomerne jednoduchá: počas varu dochádza ku kondenzácii odchádzajúcej pary, výsledkom čoho je odsolená voda (destilát).

V predaji najbežnejšie inštalácie fungujúce na princípe reverznej osmózy. Sú ideálne na manipuláciu s kvapalinou z akéhokoľvek zdroja: rieky, jazerá, moria atď. Výkon zariadenia však závisí od úrovne slanosti a teploty vody, ktorá sa má upravovať.

Odsoľovacie zariadenia pozostávajú zo zariadení na výmenu tepla (ohrievače vody, výparníky, kondenzátory), čerpadiel na cirkuláciu a destiláciu vody, potrubí na slanú a sladkú vodu, ako aj rôznych zariadení na riadenie a monitorovanie prevádzky.

Na základe spôsobu odsoľovania sa príslušné zariadenia delia na inštalácie povrchového a nepovrchového typu. Okrem toho sú klasifikované podľa účelu (odsoľovacie, odparovacie, kombinované), typu chladiva (para, plyn, voda, elektrický prúd), spôsobu výroby tepla (kompresné a stupňovité) a prevádzkových podmienok (autonómne a neautonómne).

Malé člny a jachty sú zvyčajne vybavené odsoľovacími zariadeniami na rekuperáciu energie, ktoré fungujú na 12/24 voltov. Takéto zariadenie dokáže vyprodukovať približne 100 litrov demineralizovanej vody za hodinu.

Obchodné, rybárske a pracovné plavidlá sú vybavené výkonnejšími liehovarmi, ktoré denne produkujú až 30 000 litrov čistej vody. Takéto zariadenia sa často prevádzkujú v rekreačných oblastiach a pobrežných osadách.

Problémy odsoľovania morskej vody

V súčasnosti najpopulárnejšia technológia reverznej osmózy vyžaduje značné náklady na výrobu a prevádzku membrán, ako aj veľké energetické kapacity na prevádzku zariadení. Okrem toho po odsoľovaní zostáva vysoká koncentrácia soľanky, ktorá sa často vracia do oceánu alebo mora, čím sa zvyšuje úroveň slanosti vody. Každý rok tieto okolnosti spôsobujú, že odsoľovanie je čoraz náročnejšie a nákladnejšie.

Okrem toho sú asi 2/3 sladkej vody na svete zamrznuté v ľadovcoch a snehových kryhách. Zvyšok je v pôde, odkiaľ sa tak rýchlo odčerpá, že príroda jednoducho nestihne dohnať straty.

V tejto súvislosti sa predpovedá nárast nedostatku sladkej vody v celosvetovom meradle.

Podľa odborníkov bude do roku 2030 pravdepodobne pociťovať jej nedostatok viac ako dve miliardy ľudí. Navyše množstvo sladkej vody, ktorú používajú obyvatelia rôznych krajín, sa výrazne líši.

Napríklad Američania spotrebujú asi 400 litrov na osobu denne, zatiaľ čo v mnohých zaostalých krajinách sa spotrebuje len 19 litrov a takmer polovica svetovej populácie nemá doma tečúcu vodu. Všetky tieto problémy čoskoro prinútia ľudstvo zaplatiť pozornosť na oceány ako zdroj vody.na následné odsoľovanie.

Nedostatok sladkej vody je akútne pociťovaný na území viac ako 40 krajín, ktoré sa nachádzajú v suchých oblastiach zemegule a predstavujú asi 60 % celkového povrchu zeme. Svetová spotreba vody na začiatku 21. storočia dosahovala 120-150 × 109 m3/rok. Rastúci svetový nedostatok sladkej vody možno kompenzovať odsoľovaním slaných (obsah soli viac ako 10 g/l) a brakických (2-10 g/l) oceánskych, morských a podzemných vôd, ktorých zásoby tvoria 98 % všetku vodu na zemeguli. Tento článok pojednáva o základoch moderných metód a technológií na odsoľovanie morskej vody.

Sladká voda je cennou zložkou morskej vody. Nedostatok sladkej vody čoraz viac pociťujú priemyselné krajiny, ako sú Spojené štáty americké a Japonsko, kde potreba sladkej vody pre domáce potreby, poľnohospodárstvo a priemysel prevyšuje dostupné zásoby. V krajinách ako Izrael alebo Kuvajt, kde sú zrážky veľmi nízke, zásoby sladkej vody nepostačujú dopytu po nej, ktorý sa vďaka modernizácii ekonomiky a rastu populácie zvyšuje. V budúcnosti bude ľudstvo čeliť potrebe považovať oceány za alternatívny zdroj vody.

Rusko je na prvom mieste na svete, pokiaľ ide o povrchové zdroje sladkej vody. Až 80 % týchto zdrojov sa však nachádza v regiónoch Sibír, Sever a Ďaleký východ. Len asi 20 % sladkovodných zdrojov sa nachádza v centrálnych a južných regiónoch s najvyššou hustotou obyvateľstva a vysoko rozvinutým priemyslom a poľnohospodárstvom. Niektoré oblasti Strednej Ázie (Turkménsko, Kazachstan), Kaukaz, Donbas, juhovýchodná časť Ruskej federácie, ktoré majú najväčšie nerastné zdroje, nemajú zdroje sladkej vody. Zároveň množstvo regiónov našej krajiny disponuje veľkými zásobami podzemných vôd s celkovou mineralizáciou 1 až 35 g/l, ktoré sa nevyužívajú pre potreby zásobovania vodou pre vysoký obsah solí rozpustených vo vode. Tieto vody sa môžu stať zdrojmi zásob vody len vtedy, ak budú ďalej odsoľované.

Dôležitým parametrom morskej vody pri odsoľovaní je slanosť, ktorá vyjadruje hmotnosť (v gramoch) suchých solí (hlavne NaCl) v 1 kg morskej vody. Priemerná slanosť vôd svetového oceánu je konštantná a dosahuje 35 g/kg morskej vody, morská voda obsahuje spolu s NaCl K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Br-, F-, H3BO3 (tab. 1), ktoré možno získať z morskej vody v priemyselnom meradle. Ďalšie látky nachádzajúce sa v morskej vode v koncentráciách od 1 ppm do 0,01 ppm zahŕňajú lítium Li, rubídium Rb, fosfor P, jód J, železo Fe, zinok Zn a molybdén Mo. Okrem týchto prvkov sa v morskej vode našlo asi tridsať ďalších prvkov v nižších koncentráciách.

Vysoká koncentrácia solí spôsobuje, že morská voda je nevhodná na pitie a použitie v domácnosti. Preto ho treba odsoliť, t.j. vykonajte spracovanie s cieľom znížiť koncentráciu rozpustených solí na 1 g / l. Odsoľovanie vody je možné realizovať chemickými (chemické zrážanie, iónová výmena), fyzikálnymi (destilácia, reverzná osmóza alebo hyperfiltrácia, elektrodialýza, mrazenie) a biologickými metódami využívajúcimi schopnosť niektorých fotosyntetických rias selektívne absorbovať NaCl z morskej vody.

V posledných rokoch boli tiež navrhnuté nové alternatívne metódy na odsoľovanie morskej vody vystavením ultrazvuku, akustickým vlnám, rázovým vlnám, elektromagnetickým poliam atď. Rozmanitosť existujúcich metód získavania sladkej vody je spôsobená skutočnosťou, že žiadna z nich neprichádza do úvahy. univerzálne, prijateľné pre dátovo špecifické podmienky. Charakteristiky metód odsoľovania, ktoré získali najpraktickejšie uplatnenie, sú uvedené nižšie.

chemické zrážanie
Pri chemickom spôsobe odsoľovania sa do morskej vody zavádzajú špeciálne zrážacie činidlá, ktoré pri interakcii s iónmi solí (chloridy, sírany), ktoré sú v nej rozpustené, tvoria nerozpustné, vyzrážané zlúčeniny. Vzhľadom na to, že morská voda obsahuje veľké množstvo rozpustených látok, spotreba činidiel je veľmi významná a predstavuje približne 3-5% množstva odsolenej vody. Látky schopné vytvárať nerozpustné zlúčeniny s iónmi sodíka (Na +) a chlóru (Cl-) zahŕňajú soli striebra (Ag +) a bária (Ba2 +), ktoré po úprave so slanou vodou vytvárajú vyzrážaný chlorid strieborný (AgCl) a bárium. síran (BaSO4). Tieto činidlá sú drahé, zrážacia reakcia so soľami bária je pomalá a soli bária sú toxické. Preto sa chemické zrážanie pri odsoľovaní používa veľmi zriedkavo.

Destilácia
Destilácia vody (destilácia) je založená na rozdiele v zložení vody a pary z nej vzniknutej. Proces prebieha v špeciálnych destilačných odsoľovacích zariadeniach čiastočným odparením vody a následnou kondenzáciou pary. Počas destilačného procesu prechádza prchavejšia zložka (nízka teplota varu) do plynnej fázy vo väčšom množstve ako zložka menej prchavá (vysoká teplota varu). Preto pri kondenzácii vznikajúcich pár prechádzajú nízkovriace zložky do destilátu a vysokovriace zložky do destilačného zvyšku. Ak sa z počiatočnej zmesi destiluje viac ako jedna frakcia, ale niekoľko, destilácia sa nazýva frakčná (frakčná). V závislosti od podmienok procesu sa rozlišuje jednoduchá a molekulárna destilácia.

Destilačné odsoľovacie zariadenie (obr. 1) pozostáva z výparníka 1 vybaveného teplovýmenným zariadením na dodávanie potrebného množstva tepla do vody; vykurovacie teleso 2 na čiastočnú kondenzáciu pary opúšťajúcej výparník (počas frakčnej destilácie); kondenzátor 3 na kondenzáciu odobratej pary; čerpadlo 4; zberače destilátov 5 a destilačného zvyšku 6. Moderné destilačné odsoľovače sa delia na jednostupňové, viacstupňové s rúrkovými vykurovacími telesami, prípadne výparníkmi, viacstupňové bleskové a parné stláčanie.

Napríklad viacstupňový výparník (obr. 2) pozostáva zo série výparníkových komôr pracujúcich v sérii s rúrkovými vykurovacími prvkami. Ohriata slaná voda sa pohybuje vo vnútri rúrok vykurovacieho telesa, vykurovacia para kondenzuje na vonkajšom povrchu. Súčasne sa ohrev a odparovanie vody v prvom stupni uskutočňuje parou z pracovného kotla pracujúceho na destilát; vykurovacia para ďalších stupňov je sekundárna para predchádzajúcej odparovacej komory. Táto jednotka je schopná produkovať asi 0,9 tony čerstvej vody na 1 tonu primárnej pary.

Spotreba tepla na získanie 1 kg čerstvej vody v jednostupňovej destilačnej odsoľovači je asi 2400 kJ.V prietokových odsoľovačoch (obr. 3) slaná voda prechádza postupne cez kondenzátory zabudované do odparovacích komôr, pričom sa ohrieva kondenzačným teplom. , potom vstupuje do hlavného ohrievača a zahrieva sa nad bod varu vody v prvej odparovacej komore, kde prebieha proces varu. Potom para kondenzuje na povrchu rúrok kondenzátora a kondenzát steká do kondenzátora a je odčerpávaný k spotrebiteľovi. Neodparená voda preteká cez vodný uzáver do ďalšej podtlakovej komory, kde opäť vrie atď. Rekuperácia tepla fázovým prechodom vo viacstupňovom odsoľovači umožňuje znížiť spotrebu tepla v porovnaní s jednostupňovým destilačným odsoľovacím zariadením na 1 kg čerstvej vody na 250-300 kJ. Hlavnou výhodou viacstupňových destilačných odsoľovacích zariadení je, že na jednotku primárnej pary možno získať oveľa väčšie množstvo demineralizovanej vody. Takže pri jednostupňovom odparovaní sa na 1 tonu primárnej pary získa asi 0,9 tony odsolenej vody av zariadeniach s 50 až 60 stupňami - 15 až 20 ton odsolenej vody. Merná spotreba energie v destilačných zariadeniach je 3,5-4,5 kWh/m3 destilátu.

Realizácia akéhokoľvek variantu destilačného procesu je spojená s veľkým výdajom tepelnej energie, ktorá predstavuje 40 % nákladov na výslednú vodu (ak sa destilácia vykonáva vo vákuu, teplota varu vody klesne na 60 °C a destilácia vyžaduje menej tepla). Ako zdroje tepelnej energie sa využívajú jadrové a tepelné elektrárne. Kombinácia destilačného zariadenia s tepelnou elektrárňou na minerálne alebo jadrové palivo (tzv. „viacúčelová elektráreň“) umožňuje poskytovať priemyselnému areálu všetky druhy energetických služieb pri najnižších nákladoch a najvyššom racionálne využívanie paliva. V púštnych južných oblastiach a na bezvodých ostrovoch sa používajú solárne destilátory, ktoré v letných mesiacoch vyrobia z 1 m2 povrchu, ktorý dostáva slnečné žiarenie, asi 4 litre vody denne.

Účinnosť destilačných výparníkov je obmedzená usadzovaním vodného kameňa v systéme cirkulácie horúcej soľanky. Pri odparovaní morskej vody z destilačného vodárne sa soľný roztok stáva koncentrovanejším a prípadne sa vyzráža na stenách prístroja vo forme vodného kameňa zo solí tvrdosti, pozostávajúcich najmä z chloridov a uhličitanov vápnika (CaCO3, CaCl2) a horčíka (MgCO3, MgCl2), ktorý zhoršuje tepelnú vodivosť stien výmenníka tepla, vedie k zničeniu potrubí a zariadení na výmenu tepla. To si vyžaduje použitie špeciálnych prísad proti vodnému kameňu, čo výrazne zvyšuje spotrebu energie na destiláciu až do 10 kWh/m3 demineralizovanej vody. Preto sa v posledných rokoch navrhujú aj iné spôsoby odsoľovania morskej vody, ktoré nie sú spojené s potrebou jej vyparovania a kondenzácie.

Výmena iónov
Metóda je založená na vlastnosti pevných polymérnych živíc rôzneho stupňa zosieťovania, kovalentne viazaných na ionogénne skupiny (iónomeniče), reverzibilne vymieňať ióny solí rozpustených vo vode (protiióny).V závislosti od náboja sa iónomeniče delia na kladne nabité katexy (H+) a záporne nabité aniónomeniče (OH -). V katexoch - látkach podobných kyselinám - sú anióny prítomné vo forme polymérov nerozpustných vo vode a katióny (Na +) sú mobilné a vymieňajú sa s katiónmi roztokov. Na rozdiel od katexov sú anexy bázy v chemickej štruktúre, ktorých nerozpustnú štruktúru tvoria katióny. Ich anióny (zvyčajne hydroxylová skupina OH-) sú schopné vymieňať sa s aniónmi roztokov.

Proces iónomeničového odsoľovania vody spočíva v postupnom prechode vody cez pevnú vrstvu iónomeniča v dávkovom procese alebo protiprúdovom pohybe vody a iónomeniča v kontinuálnom procese (obr. 4). Pri tomto procese sa katióny a anióny solí upravovanej vody postupne viažu na iónomeniče, čo vedie k jej odsoľovaniu. Hmotnostný pomer iónomeniča, aniónomeniča a katexu je zvyčajne od 1:1 do 1,5:1,0.

Kinetika iónovej výmeny zahŕňa tri po sebe nasledujúce etapy: pohyb sorbovaného iónu na povrch ionitovej globule (1), iónová výmena (2), pohyb vytesneného iónu vo vnútri ionitovej globule a z jej povrchu v roztoku (3) .

Nasledujúce faktory ovplyvňujú rýchlosť výmeny iónov: dostupnosť fixných iónov vo vnútri rámu iónomeniča, veľkosť granúl iónomeniča, teplota, koncentrácia roztoku. Celková rýchlosť procesu iónovej výmeny je určená kombináciou procesov prebiehajúcich v roztoku (difúzia protiiónov do granuly a z granule iónomeniča) a v iónomeniči (difúzia protiiónov z povrchu do stredu iónomeničovej granule a v opačnom smere; výmena iónomeničových protiiónov za protiióny z roztoku). V podmienkach blízkych reálnym podmienkam čistenia vody je limitujúcim faktorom určujúcim rýchlosť iónovej výmeny difúzia iónov vo vnútri ionexovej granuly.

Výmenná kapacita iónomeničových živíc sa postupne znižuje a nakoniec sa vyčerpá. V tomto prípade je potrebná regenerácia roztokom kyseliny (katex) alebo alkálie (anionomenič), čím sa obnovia pôvodné chemické vlastnosti živíc. Katiónový menič sa regeneruje 5 % roztokom H2SO4, ktorý sa postupne vedie cez katex, kým sa neobjaví kyslá reakcia. Špecifická spotreba kyseliny sírovej je 55-60 g/geq sorbovaných katiónov. Aniónová výmenná živica sa regeneruje 5 % roztokom CaCO3 alebo NaOH rýchlosťou 70-75 g na 1 geq zadržaných aniónov.

Iónová výmena sa využíva na získavanie demineralizovanej a zmäkčenej vody v tepelnej a jadrovej energetike a v priemysle; v metalurgii neželezných kovov pri komplexnom hydrometalurgickom spracovaní rúd, v potravinárstve, v zdravotníctve pri výrobe antibiotík a iných liečiv, ako aj pri čistení odpadových vôd za účelom organizácie recyklácie vody. V súčasnosti sa vyvíjajú aj metódy iónovej výmeny na komplexnú extrakciu cenných minerálov z oceánskej vody.

Priemyselné zariadenia na realizáciu iónovej výmeny sú rozdelené do troch skupín: inštalácie typu mixér-usadzovače, inštalácie s pevnými a pohyblivými vrstvami iónomeniča. Prístroje prvého typu sa najčastejšie používajú v hydrometalurgii. V zariadeniach s pevným lôžkom iónomeniča sa počiatočné a odsolené roztoky privádzajú v jednom smere (prietokové okruhy) alebo v opačných smeroch (protiprúdové okruhy). Takéto zariadenia sa používajú na iónomeničové čistenie roztokov, zmäkčovanie a odsoľovanie morskej vody. V nepretržite pracujúcich protiprúdových zariadeniach sa pohyblivý iónový výmenník pohybuje zhora nadol pôsobením gravitácie. Konštrukčne sú protiprúdové prístroje rozdelené do troch skupín: so závesným alebo fluidným lôžkom iónomeniča, s kontinuálnym pohyblivým lôžkom iónomeniča a s roztokom pohybujúcim sa cez iónomenič. V závislosti od daného stupňa odsoľovania vody sú navrhnuté jedno, dvoj a trojstupňové iónomeničové zariadenia. Zvyškový obsah soli pri jednostupňovom iónomeničovom odsoľovaní je 20 mg/l. Na získanie vody s obsahom soli do 0,5 mg/l sa používajú zariadenia s dvojstupňovou schémou ionizácie H + a OH.

Iónová výmenná metóda odsoľovania vody má množstvo výhod: jednoduchosť zariadenia, nízka spotreba zdrojovej vody pre vlastnú potrebu (15-20% kapacity zariadenia), nízka spotreba energie, malý objem odpadovej vody.

Nevýhodou iónovo-výmennej metódy je pomerne vysoká spotreba činidiel, technologická náročnosť procesu, ktorá je limitovaná počiatočnou úrovňou salinity upravovanej vody, ktorá je daná ekonomickými nákladmi. Rentabilita iónovej výmeny pri odsoľovaní vody je zvyčajne limitovaná počiatočným obsahom rozpustených solí 1,5-2,5 g/l. V prípade potreby, keď náklady na vodu nehrajú významnú rolu, je však možné túto metódu použiť na odsoľovanie vody s dostatočne vysokou salinitou. Pokračovanie v budúcom čísle.

1. Alekin O.A. oceánska chémia. - L., 1966.
2. Horn R. Morská chémia. - M., 1972.
3. Monin A.S. oceánológia. oceánska chémia. - M., 1979.
4. Vinogradov A.P. Geochémia oceánu. - M., 1989.
5. Kimm Y, Logan B.E., Elektrodialyzačné články na čiastočné alebo úplné odsoľovanie morskej vody // Environmental Science and Technology, 2011, V. 12.
6. Abdulkerimov S.A., Bogdanov V.P., Godin S.M. Experimentálne štúdie energeticko-informačných účinkov žiarenia generátora pozdĺžnych elektromagnetických vĺn s vodou // Elektrodynamika a technológia mikrovlnných a mikrovlnných frekvencií, č.3 (8) /2000.
7. Kogan V.G. Teoretické základy typických procesov chemickej technológie. - L., 1977.
8. Sirde E.K. Destilácia. - M., 1991.
9. Gelperin N.I. Základné procesy a prístroje chemickej technológie. - M., 1981.
10. Mosin O.V. Magnetické systémy na úpravu vody. Hlavné perspektívy a smery // Sanitárna technika, č. 1/2011.
11. Kokotov Yu.A. Ionity a iónová výmena. - L., 1980.
12. Gorshkov V.I., Safonov M.S., Voskresensky N.M. Výmena iónov v protiprúdových kolónach. - M., 1981.
13. Senyavin M.M. iónová výmena. - M., 1981.
14. Butler J.N. Iónová rovnováha. - L., 1973.
15. Šlesarenko V.N. Moderné metódy odsoľovania morských a slaných vôd. - M., 1973.
16. Dytnersky Yu.I. Reverzná osmóza a ultrafiltrácia. — M.: Chémia, 1978.
17. Svittsov A.A. Úvod do membránovej technológie. - M.: "DeLi print", 2006.
18. Orlov N.S. Priemyselná aplikácia membránových procesov. - M .: RKhTU im. DI. Mendelejev, 2007.
19. Kagramanov Sh.G. Difúzne membránové procesy. Časť 2. - M .: RKhTU im. DI. Mendelejev, 2007.
20. Kulsky L.A. Odsoľovanie vody. - K., 1980.
21. Orekhov I.I., Obrezkov D.I. Zmrazovanie. Chlad v procesoch chemickej technológie. - L., 1980.
22. Pap L. Koncentrácia zmrazením. - M., 1982.
23. Aliev A.M., Yusifov R.Yu., Kuliev A.R., Yusifov Yu.G. Aplikácia techniky tvorby hydrátov na hodnotenie odsoľovania vody // Applied Chemistry, No. 51(4)/2008.
24. Mosin O.V. Štúdium metód biotechnologickej produkcie aminokyselín, proteínov a nukleozidov značených stabilnými izotopmi 2H a 13C s vysokou úrovňou izotopového obohatenia. Abstraktné diss. Ph.D. — M.: MGATHT im. M.V. Lomonosov, 1996.

Jedným z najdôležitejších ukazovateľov kvality pitnej vody je obsah solí, ktoré sú v nej rozpustené. S nadhodnoteným indexom mineralizácie získava nie veľmi príjemnú horko-slanú dochuť.

Zvlášť nebezpečné sú situácie, keď percento soli vo vode prekračuje prípustné limity, čo má mimoriadne negatívny vplyv na stav ľudí, ktorí ju pravidelne používajú.

Posledný príklad je typický pre, ktorý má vysoký obsah rôznych prísad soli. Existuje niekoľko spôsobov, ako odsoliť takúto kvapalinu.

Nebezpečenstvo používania

Slaná voda sa neodporúča na čisto praktické alebo domáce účely, liať ju napríklad do nádržky práčky alebo umývačky riadu. Akékoľvek vybavenie (presnejšie kovové časti, ktoré sú v ňom obsiahnuté) pod vplyvom silných riešení sa veľmi rýchlo zničí, v dôsledku čoho sa časom stane nepoužiteľným.

Východiskom z tejto situácie je odsoľovanie morskej vody, ktoré sa musí vykonávať pri dodržaní určitých pravidiel. Zoznámime sa s niektorými z nich podrobnejšie.

Metódy odsoľovania

Pri zvažovaní možnosti premeny morskej vody na jej sladkovodnú obdobu treba vychádzať zo skutočnosti, že tento proces je jednoduchý a zároveň zložitý. Do rozvoja jeho základných princípov sa dlhodobo investovali značné finančné prostriedky, no pozitívne výsledky sa nedostavili okamžite.

Faktom je, že na jeho úspešnú implementáciu v priemyselnom meradle sú potrebné obrovské výdavky na energetické zdroje. Len na úrovni štátu bolo možné dosiahnuť pomerne dobré výsledky pri získavaní veľkých objemov sladkej vody z nevyčerpateľných morských zdrojov.

Metódy používané v priemyselných zariadeniach na zmenu zloženia vody sú zvyčajne rozdelené do nasledujúcich typov:

• v prvom rade je to destilácia (alebo jednoducho odparovanie);
• nasleduje odsoľovanie zmrazením;
• potom prichádza proces známy ako "reverzná osmóza";
• uzatvára zoznam je známy aj mnohým elektrodialýzam.

Druhá metóda je založená na zmrazení vody do kryštalického stavu, po ktorom sa jej čerstvá zložka oddelí od kryštálov pomocou známych technológií. Najpopulárnejšie medzi všetkými týmito postupmi sú metódy čistenia reverznou osmózou, ako aj destilácia.

Extrémne podmienky

A čo robiť, ak bolo potrebné odsoľovať morskú vodu v poľných podmienkach? Ako ukazujú skúsenosti, na tieto účely sa optimálne hodí domáci destilátor, ktorý sa princípom svojej činnosti podobá na známe destilačné prístroje.

Poznámka! Podstatou prebiehajúcich procesov v jednoduchom odsoľovacom zariadení je zohriatie slanej vody do varu. Potom sa nad ním vytvorená para najskôr hromadí (zhromažďuje sa na jednom mieste) a potom sa okamžite ochladí.

V dôsledku všetkých týchto postupov sa na stenách zbernej komory usadzujú kvapky vody vyčistenej od nečistôt soli, ktoré spadli do kondenzátu (ochladeného).

Možnosť oddelenia solí zo zmesi sa vysvetľuje skutočnosťou, že teplota varu roztokov solí je o niečo vyššia ako teplota varu čistej vody. Ten sa preto skôr vyparuje a usadzuje sa oddelene v zbernej nádobe.

Ak chcete implementovať túto metódu odsoľovania v poľných podmienkach, určite sa budete musieť zásobiť nasledujúcimi položkami a zdrojmi:

• v prvom rade je to samotná morská voda, ktorej je dosť na pobreží mora alebo slanom jazere;
• ďalej sa odoberie hrniec alebo čajník, ktorý je turistom vždy k dispozícii a slúži ako nádoba naň;
• budete potrebovať hliníkovú trubicu, pripravenú vopred pred tým, ako sa vydáte na túru;
• hlavným prvkom systému je chladiace zariadenie, ktorého funkciu v tomto prípade plní hlboká diera vykopaná v piesku na brehu mora;
• a nakoniec budete potrebovať ďalšiu nádobu určenú na zachytávanie vody očistenej od nečistôt (sklenená fľaša, nádoba z nehrdzavejúcej ocele atď.).

Na destiláciu vody sa priamo v mieste jej odberu na pobreží mora alebo jazera vykope až meter hlboká jama, do ktorej sa potom vloží zberná nádoba (fľaša) s hadičkou vloženou do hrdla pri mierny uhol.

Dôležité! Miesto ich spojenia musí byť bezpečne utesnené vopred zásobeným gumovým tesnením.

Ďalej je táto štruktúra posypaná pieskom, takže iba časť hrdla s rúrkou zostáva na vrchu. Jeho recipročný koniec sa nachádza nad hrncom alebo otvorenou kanvicou naplnenou morskou vodou. Miesto na zapálenie ohňa sa vyberie v malej vzdialenosti od fľaše s rúrkou.

Po zapálení ohňa začne voda v kempingovej nádobe vrieť, para sa trubicou postupne šíri do zakopanej fľaše a usadzuje sa vo forme kondenzátu. A z nej sa po určitom čase na dne nádrže nazbiera až 200-300 gramov najčistejšej sladkej vody.

Odsoľovanie doma

Najjednoduchším a cenovo najdostupnejším spôsobom úpravy slanej vody doma je použitie systému pozostávajúceho zo série sériovo zapojených filtrov. Ani tie najzložitejšie kombinácie filtrov z neho však nedokážu odstrániť všetky nečistoty škodlivých látok. Preto sú metódy domáceho odsoľovania, ktoré pozná väčšina žien v domácnosti, medzi ľuďmi veľmi obľúbené.

Jedným z nich je umiestnenie fľaše surovej tekutiny do mrazničky, kde po chvíli čistá zložka zamrzne. Zvyšná (nezmrazená) časť je len škodlivá nečistota a z fľaše sa odvádza do drezu. Potom zostáva len počkať, kým sa zvyšný ľad neroztopí pri izbovej teplote, a potom bude voda z taveniny pripravená na použitie.

Na záver poznamenávame, že existujú dva ďalšie jednoduché spôsoby čistenia a odsoľovania vody, ktoré sa dajú ľahko implementovať doma. Prvý z nich spočíva v jeho elementárnom vare, ktorý sa dlhodobo predlžuje, po ktorom sa soľ vo forme vodného kameňa usadzuje na stenách. A druhým je použitie aktívneho uhlia na filtrovanie, ktoré je dostupné v lekárničke každej gazdinky. Ale tu bude stupeň odsoľovania závisieť od koncentrácie soli.