Uno,Salinizzazione dell'acqua salataPanoramica del dispositivo

Attrezzature per il trattamento dell'acqua impianto di desalinizzazione dell'acqua salata amara: sistema di osmosi inversa, acqua pura per l'industria alimentare, pre-trattamento di ultrafiltrazione dell'acqua per caldaie di centrali elettriche di carta, desalinizzazione dell'acqua di centrali elettriche, acqua pura per l'industria farmaceutica, purificatore integrato, sistema di ammorbidimento a scambio ionico, sistema di ammorbidimento per la purificazione dell'acqua del fiume, sistema di rifornimento di acqua di filtrazione, sistema di depurazione delle acque sotterranee.

Breve descrizione della desalinizzazione dell'acqua salata

Le attrezzature di desalinizzazione dell'acqua salata amara sono adatte alle aree ad alta salinità e alle aree di irrigazione dell'acqua marina, utilizzando componenti di membrana di osmosi inversa importati dagli Stati Uniti, contenitori a pressione di alta qualità domestici e pompe ad alta pressione importate dalla Germania, in combinazione con attrezzature di pre-trattamento ragionevoli, possono rimuovere efficacemente sali inorganici, ioni di metalli pesanti, sostanze organiche, batteri e batteri e altri componenti nocivi nell'acqua, per desalinizzare l'acqua salata amara in acqua di qualità conforme agli standard nazionali di acqua potabile. In base alla qualità dell'acqua locale del cliente, l'analisi dettagliata e la progettazione speciale cercano di essere efficienti, durevoli e di rendere la qualità dell'acqua desalinata pienamente conforme allo standard nazionale di qualità dell'acqua potabile per la vita (GB5749-85), risolvere completamente il problema dell'acqua potabile nelle zone con scarsità idrica.

La desalinizzazione dell'acqua salata amara è il processo di separazione di una sostanza con una membrana semitrasparente sotto pressione. L'attività superficiale della membrana di osmosi inversa consente solo il passaggio dell'acqua, il 99% del sale solubile e tutti i batteri, acrobazie sono trattenuti e l'acqua non cambia fase, quindi la disalinizzazione con osmosi inversa è il più avanzato e il più efficiente metodo di disalinizzazione.

3 Che cos'è l'acqua salata

Nell'acqua, quando il contenuto di fluoro è superiore a 1,2 mg / L, è chiamato eccesso di fluoro, anche chiamato acqua ad alto livello di fluoro. Quando il contenuto di solidi solubili è > 1500 mg / L, si chiama acqua salata amara. Il fluoro è un elemento chimico non metallico, classificato al nono posto nella tabella periodica degli elementi, appartenente alla settima famiglia di elementi del secondo ciclo, le proprietà chimiche sono molto attive, quasi non possono esistere da sole, nella natura sono presenti in vari stati di composti, ampiamente presenti nelle rocce, nel suolo, negli oceani, la distribuzione sulla Terra è abbastanza ampia. Un aumento del fluoro può causare facilmente avvelenamento da fluoro.

La gamma di applicazioni del fluoro nella vita quotidiana è ancora molto ampia, tra cui medicina, industria chimica, spaziale, energia atomica, ecc. Il fluoruro di sodio, per esempio, è tossico, ma può essere utilizzato anche come farmaco o insetticida. L'avvelenamento da fluoro locale è dovuto al fatto che le persone vivono in questo ambiente ad alto contenuto di fluoro, l'assunzione eccessiva di fluoro a lungo termine provoca il cambiamento dell'avvelenamento cronico dell'organismo, che colpisce principalmente i tessuti duri del corpo umano, inclusi i denti, le ossa, e alcuni altri tessuti morbidi sono danneggiati, ovviamente la manifestazione clinica più evidente è la plaque e la fluorososia. Il fluoro non solo influisce sull'estetica dei denti, ma influisce sulla masticazione e sulla funzione digestiva. La fluorososia è generalmente più frequente negli adulti e anche nei bambini. I primi cambiamenti in osteofluorosi, da un punto di vista clinico, includono la piegatura delle ossa, come l'impossibilità di allungare i bracci, che influenzano la vita e il lavoro. Il pericolo di avvelenamento da fluoro locale è grande, non solo porta sofferenza al paziente, ma influisce sullo sviluppo economico locale, dopo che il fluoro entra nel corpo, il calcio si deposita in eccesso sui vasi sanguigni, causando la calcificazione dei vasi sanguigni e la sclerosi arteriosa. Bere acqua ad alto contenuto di fluoro può causare facilmente avvelenamento da fluoro. In Cina, ad eccezione di Shanghai, Hainan e Taiwan, non è stato rilevato avvelenamento da fluoro, e in tutte le altre regioni autonome provinciali e municipali c'è un'epidemia di avvelenamento da fluoro locale di diversi gradi. Nella regione di Neumont c’è attualmente intossicazione da fluoro nell’acqua potabile in 77 delle 101 contee bandiera, con circa 6 milioni di persone che vivono in aree ad alto contenuto di fluoro e 1,7 milioni di persone che soffrono di plaque. Secondo statistiche incomplete, quasi 30 milioni di persone in Cina bevono acqua ad alto contenuto di fluoro. L'acqua salata e amara del nostro paese è distribuita principalmente nelle regioni costiere settentrionali e orientali. Oltre 38 milioni di persone bevono acqua salata. L'acqua salata e amara ha principalmente un sapore amaro, è difficile da bere direttamente, bere a lungo termine provoca disturbi della funzione gastrointestinale e una bassa immunità.

IV. Applicazione dell'impianto di desalinizzazione dell'acqua salata

L'acqua salata amara, a causa del suo alto contenuto di solfati e cloruri, rende l'acqua salata amara, bere acqua salata amara a lungo termine danneggia la salute umana fino alla disabilità. L'apparecchiatura è adatta per fonti di acqua con solfati e contenuti di cloruro non superiori a 500 mg / L e è ampiamente utilizzata per il trattamento dell'acqua salata e amara nelle regioni occidentali. Caratteristiche del prodotto L'impianto di desalinizzazione dell'acqua salata amara utilizza una resina speciale, rimuove gli ioni di radice solfato e il cloro dall'acqua dopo la filtrazione di assorbimento, e migliora e migliora le attrezzature tradizionali per l'acqua salata amara in termini di materiale e tecnologia, per raggiungere la facilità di funzionamento e lo scopo di trattamento a basso costo, ampiamente utilizzato per il trattamento dell'acqua salata amara nelle regioni occidentali.

V. Metodo di desalinizzazione dell'acqua salata

1. Metodo di distillazione

Il metodo di distillazione è il processo di riscaldamento dell'acqua salata o marina per evaporarla bollente e quindi condensare il vapore in acqua dolce. Il metodo di distillazione è il primo metodo di desalinizzazione adottato, il suo principale vantaggio è che la struttura è più semplice, facile da usare e l'acqua dolce ottenuta è di buona qualità. Ci sono molte varietà di metodi di distillazione, come l'evaporazione multieffettiva, l'evaporazione flash multistadio, la distillazione a vapore a pressione, la distillazione a membrana, ecc.

2. Metodo di elettroanalisi

A、 Il principio di base, le caratteristiche e l'ambito di applicazione dell'elettroanalisi applicato nella desalinizzazione dell'acqua salata amara è l'uso di una membrana di scambio ionico sotto l'effetto del campo elettrico per separare gli ioni in acqua salata, così da ridurre la concentrazione di sale nella camera d'acqua dolce e ottenere una tecnologia di separazione della membrana dell'acqua dolce. Un dispositivo di elettroanalisi utilizza la migrazione direzionale degli ioni sotto l'effetto del campo elettrico per raggiungere lo scopo di disalinizzazione selezionando una membrana di scambio ionico trasparente. Sotto l'effetto di un campo elettrico a corrente continua, gli ioni nell'acqua migrano direzionalmente (la membrana di scambio cation-ionico consente solo il passaggio degli ioni cation e la membrana di scambio anionico consente solo il passaggio degli ioni anionici), facendo sì che la maggior parte degli ioni in un'acqua migrino in un'altra acqua. La tecnologia è relativamente matura, con i principali vantaggi del processo semplice, l'alto tasso di disalinizzazione, il basso costo di produzione dell'acqua, la facilità di funzionamento, l'ambiente non inquinante, ma ci sono altri svantaggi come i requisiti di qualità dell'acqua più rigorosi e la necessità di pre-trattamento dell'acqua cruda. Negli anni '50, gli Stati Uniti e il Regno Unito iniziarono a usare questo metodo per la desalinizzazione dell'acqua salata e negli anni '80 la Cina lo fece per la desalinizzazione dell'acqua salata e per la produzione industriale di acqua pura e ultrapura.

B、 Caratteristiche dell'applicazione dell'elettroanalisi nei progetti di desalinizzazione dell'acqua salata

(1) il tasso di rimozione di ferro, magnesio, calcio, potassio, cloruro e altri sali inorganici solubili e indicatori tossicologici di arsenico e fluoruro raggiunge il 66% ~ 93%, in grado di soddisfare le esigenze di desalinizzazione dell'acqua salata amara;

(2) il consumo di ossigeno, N H32N, NO-32N, NO22N e il tasso di rimozione del silicio è basso, solo del 15% ~ 45%, ma a causa del basso contenuto di indicatori di cui sopra nell'acqua cruda, il tasso di rimozione, sebbene basso, può ancora soddisfare i requisiti igienici dell'acqua potabile;

(3) il tasso di rimozione di SO2-4 per l'elettrosemisi è del 63,8%, utilizzato per desalinizzare l'acqua di tipo SO-42Na e SO4 · Cl2Na, è difficile soddisfare i requisiti igienici dell'acqua potabile domestica;

(4) il consumo energetico del processo di elettrolisi è strettamente correlato al contenuto di sale dell'acqua di somministrazione, più alto è il contenuto di sale dell'acqua di somministrazione, maggiore è il consumo energetico, quindi l'elettrolisi è più adatta alla desalinizzazione di acqua salata amara a basso contenuto di sale. Inoltre, poiché l'elettrolisi non può rimuovere sostanze organiche e batteri nell'acqua, insieme al grande consumo energetico di funzionamento dell'attrezzatura, la sua applicazione nel progetto di desalinizzazione dell'acqua salata è limitata, il dispositivo di elettrolisi originale è stato gradualmente sostituito dal dispositivo di osmosi inversa nella desalinizzazione dell'acqua salata.

3. Metodo di osmosi inversa

Il principio di base e le caratteristiche del metodo di osmosi inversa con una membrana trasparente scelta per dividere un contenitore in due parti, in entrambi i lati della membrana aggiungendo simultaneamente acqua pura e acqua salata, rendendo la superficie del liquido su entrambi i lati della membrana altrettanto alta, dopo un certo tempo si verificherà l'aumento della superficie del liquido sul lato dell'acqua salata, la superficie del liquido sul lato dell'acqua pura diminuisce, a causa della migrazione delle molecole d'acqua attraverso la membrana trasparente verso il lato dell'acqua salata, questo fenomeno è chiamato penetrazione. Le membrane in grado di essere selettivamente trasparenti all'acqua o alla soluzione sono chiamate membrane semitrasparenti. Se si aggiunge una pressione adeguata sul lato della soluzione concentrata, la penetrazione può essere interrotta. La pressione che si verifica quando la penetrazione di una soluzione diluita in una soluzione concentrata si interrompe è chiamata pressione di penetrazione. L'osmosi inversa è un lato della soluzione densa più una pressione più alta della penetrazione naturale, invertendo la direzione della penetrazione naturale e premendo gli ioni della soluzione sull'altro lato della membrana semipermeabile, il che è contrario al normale processo di penetrazione della natura, quindi chiamato "osmosi inversa", questo dispositivo è chiamato dispositivo di osmosi inversa. Il metodo di osmosi inversa può rimuovere dall'acqua oltre il 90% dei sali solubili e oltre il 99% dei microbi colloidali e delle sostanze organiche. Rispetto ad altri metodi di trattamento dell'acqua, ha i vantaggi di cambiamento di fase, funzionamento a temperatura normale, apparecchiature semplici, efficienza elevata, poca superficie occupata, facilità di funzionamento, basso consumo energetico, ampia gamma di adattamento, alto grado di automazione e buona qualità dell'acqua di uscita. In particolare, l'impianto di depurazione dell'acqua salata amara a osmosi inversa alimentato da energia eolica e solare è un modo economico e affidabile per risolvere il problema dell'acqua per le persone che vivono in aree senza elettricità e con scarsità di energia convenzionale. Il metodo di desalinizzazione con osmosi inversa non è applicabile solo alla desalinizzazione dell'acqua salata amara, ma è anche adatto alla desalinizzazione dell'acqua salata amara. Tra i metodi di desalinizzazione esistenti, il metodo di desalinizzazione con osmosi inversa è il più economico, ha persino superato il metodo di desalinizzazione con elettrolisi. Poiché la forza motrice del processo di osmosi inversa è la pressione, non ci sono cambiamenti di fase nel processo, la membrana svolge solo il ruolo di "screening", quindi il processo di separazione di osmosi inversa richiede un consumo energetico inferiore. Tra le desalinizzazioni di acqua di mare e di acqua salata amara esistenti, l'osmosi inversa è la più efficiente in termini energetici. La separazione della membrana di reversa osmosi è caratterizzata dalla sua separazione a "ampio spettro", vale a dire che non solo può rimuovere vari ioni nell'acqua, ma può rimuovere particelle più grandi degli ioni, come la maggior parte della materia organica, colloidi, virus, batteri, sospensioni, ecc.

Studi relativi alla desalinizzazione dell'acqua salata

Il nostro paese è un paese in carenza di acqua, con più di 300 città in tutto il paese, 110 città in grave carenza di acqua e 9 delle 14 città costiere aperte in grave carenza di acqua. Nelle zone aride del nord-ovest del nostro paese, le risorse di acqua dolce disponibili sono ancora più limitate. Inoltre, ci sono migliaia di isole abitate sulla costa del nostro paese, ma le sue risorse d'acqua dolce sono scarse, solo per accumulare acqua piovosa e trasportare acqua da terra con navi per risolvere il problema dell'acqua potabile, il costo è elevato, le condizioni meteorologiche avverse e l'approvvigionamento di acqua spesso non è garantito.

Nelle zone aride del nord-ovest del nostro paese, anche se le risorse d'acqua dolce sono gravemente carenti, sono ricche di acque salate o laghi di acqua salata. Le zone costiere sono ricche di risorse idriche marine. La ricerca, lo sviluppo e la promozione di tecnologie efficaci di disalinizzazione dell'acqua salata hanno un significato reale molto importante, è una iniziativa fondamentale realistica per risolvere la crisi delle risorse idriche nelle regioni costiere cinesi, risolvere la scarsità di risorse idriche dolci in alcune regioni di acqua salata nel nord-ovest e nel nord-ovest della Cina e risolvere i problemi di uso dell'acqua per la vita di molti abitanti delle isole costiere del nostro paese.

L'obiettivo principale della ricerca di questo progetto è quello di affrontare gli svantaggi del pre-trattamento tradizionale con osmosi inversa, esplorare un nuovo processo di desalinizzazione dell'acqua salata amara con osmosi inversa, ridurre i costi di desalinizzazione e fornire una base tecnica per l'acqua potabile sicura per le regioni in cui l'acqua dolce è scarsa ma ricca di risorse di acqua salata.

Sulla base della ricerca e dell'analisi dei dati, il progetto ha identificato un nuovo processo di osmosi inversa in acqua salata amara: il processo a membrana completa. I principali vantaggi di questo processo a membrana completa sono: il processo è semplice, il percorso del processo è breve, l'attrezzatura è piccola, facile da integrare, gli investimenti, i costi operativi sono bassi e è facile realizzare il controllo di automazione dell'intera macchina.

L'analisi comparativa del materiale della membrana polimerica è stata effettuata e la scelta ha determinato la membrana utilizzata durante i vari processi: il microfiltro di primo livello utilizza una membrana di microfiltro sinterizzata in polietilene con una precisione di 5 μm per la filtrazione grossa; Il microfiltro di secondo livello utilizza una membrana pieghevole in polipropilene con una precisione di 0,2 μm per il filtraggio di sicurezza. La membrana ultrafiltrante è scelta con materiale polimerico, tessuto in una membrana di fibra vuota (30.000 dalton). Il materiale della membrana di osmosi inversa è scelto per la poliammide aromatica con alta resistenza alla tensione e resistenza ai solventi.

Lo sviluppo e l'assemblaggio di una serie di dispositivi di desalinizzazione dell'acqua salata e amara mobili, che possono essere adattati alle esigenze di diverse regioni. L'impianto utilizza il monitoraggio in linea continuo e il controllo di allarme di eccesso della pressione di funzionamento, del flusso di ingresso, del flusso di desalinizzazione e del flusso di acqua concentrata, imposta un sistema di arresto e allarme per la sottopressione dell'ingresso dell'acqua a osmosi inversa e la sovrappressione dell'uscita della pompa ad alta pressione, imposta un dispositivo di protezione di sicurezza per la pulizia della membrana a osmosi inversa e per prevenire i danni alla membrana. Adottare il controllo del variatore di frequenza per controllare la potenza di uscita ragionevole per raggiungere lo scopo di risparmiare energia e ridurre il consumo.

Secondo la qualità dell'acqua salata amara in tutto il paese, lo studio di simulazione della desalinizzazione dell'acqua salata amara è stato condotto con il suddetto dispositivo, e i risultati sperimentali mostrano che quando il solido dissolto totale (TDS) dell'acqua cruda è fino a 22 g / L, il TDS dell'acqua di desalinizzazione è solo 368 mg / L, in grado di raggiungere lo standard di qualità dell'acqua potabile (standard di qualità dell'acqua potabile della Cina stabiliscono TDS < 1000 mg / L). Per tutte le acque salate amare analogiche, il tasso di rimozione del TDS è superiore al 95% e il tasso di riduzione della conduttività elettrica è superiore al 95%.

VII. Riassunto

Questo sistema di controllo dopo un periodo di funzionamento, i vari indicatori hanno raggiunto i requisiti di progettazione, dopo un ulteriore riassunto, ha accumulato preziosa esperienza teorica e pratica per il futuro miglioramento e la promozione delle applicazioni.