Cách thức hoạt động và vận hành của các nhà máy khử muối

Một trong những phương pháp khử mặn nước biển hiệu quả nhất là thẩm thấu ngược. Từ những năm 1970, thẩm thấu ngược đã được sử dụng để làm sạch nước cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm sản xuất nước ngọt từ nước biển mặn.

Công nghệ này liên quan đến một loại lọc đặc biệt (siêu lọc) nước biển được điều áp thông qua màng bán thấm (thẩm thấu ngược). Những màng này vận chuyển các phân tử nước biển qua các vi lỗ của chúng dưới áp suất, nhưng giữ lại các ion muối và các tạp chất khác. Áp suất trong các nhà máy khử mặn nước biển như vậy thay đổi từ 25 đến 50 atm.

Trong công nghiệp ngày nay, màng thẩm thấu ngược cho các nhà máy khử muối được sản xuất từ ​​cellulose axetat hoặc polyamit ở dạng cuộn và sợi. Ngoài các màng lọc, các nhà máy khử muối thẩm thấu ngược còn bao gồm trong thiết kế của chúng: máy bơm cao áp, bộ lọc nước tinh khiết, hệ thống xử lý hóa chất, máy lọc hóa chất và bộ phận mô-đun bộ lọc.

Các ống khử muối được làm bằng vật liệu xốp, được lót bên trong bằng màng cellulose axetat. Bộ phim này cũng hoạt động như một màng thẩm thấu ngược. Một số đường ống này được lắp đặt song song trong nhà máy khử muối.

Nước biển được bơm qua các đường ống (với áp suất lên tới 100 bar) theo dòng chảy liên tục. Ở lối ra, thu được hai dòng - nước khử khoáng (cái gọi là nước thấm) và chất cô đặc có muối, thường được coi là chất thải sản xuất.

Lượng nước ngọt nhận được khi lắp đặt trong một khoảng thời gian nhất định tỷ lệ thuận với áp suất do máy bơm tạo ra. Các đặc tính của màng ngăn xác định áp suất làm việc tối đa cho phép.

Nếu áp suất quá cao, màng sẽ đơn giản bị tắc với các tạp chất hoặc cho phép nhiều muối hòa tan đi qua; trong trường hợp cực đoan, màng có thể bị vỡ. Nếu áp suất thấp, quá trình khử muối sẽ chậm lại.

Chất lượng khử mặn nước biển và tốc độ hoạt động của màng có liên quan đến nhiều yếu tố khác nhau. Trước hết, với tổng hàm lượng muối trong nước đầu vào, thành phần muối, nhiệt độ nước và áp suất vận hành.

Ví dụ: nếu bạn khử muối nước muối thông thường từ giếng ở áp suất 50 bar, thì từ 1 mét vuông màng thẩm thấu ngược sẽ thu được khoảng 0,7 tấn nước ngọt mỗi ngày. Do đó, các nhà máy khử muối mạnh hơn (cho hàng chục và hàng trăm mét khối nước mỗi ngày) sử dụng một số đường ống.

Nhà máy khử muối thẩm thấu ngược có một số lợi thế.Chi phí điện năng tương đối thấp, thiết bị nhỏ gọn, dễ lắp đặt và vận hành, cuối cùng hoạt động của thiết bị rất dễ tự động hóa. Việc điều khiển nhà máy khử muối có thể hoàn toàn tự động hoặc bán tự động.

Trong quá trình vận hành thiết bị, điều quan trọng là phải giảm sự hình thành cặn muối trong đường ống; chất ức chế lắng đọng được sử dụng cho mục đích này. Để loại bỏ cặn bám trên màng, người ta sử dụng thiết bị rửa hóa chất nói trên. Việc tiêu thụ chất cô đặc và chất thấm qua trong quá trình xử lý nước được kiểm soát bằng đồng hồ đo lưu lượng. Nước đầu ra được đánh giá về độ mặn và độ pH—với máy đo độ mặn chảy qua và máy đo pH.