Ki Dènye Direksyon Devlopman Desalination Dlo Lanmè?

Yon dènye tandans ki vize a diminye pri pwodiksyon dlo dous se itilizasyon sistèm osmoz envès dlo lanmè (SWRO), ki ka ogmante pousantaj rekiperasyon an jeneral nan desalinasyon soti nan tipik 40-50% a 55-60%.

Ki baze sou dènye tès konplè sistèm rekiperasyon segondè yo, konsomasyon enèji nan sistèm SWRO te 2.1 kWh / m.³ak 2.9 kWh/m³nan salinite dlo lanmè a 35,000 mg/L ak 43,000 mg/L, respektivman.

Konsomasyon enèji sa a konparab ak sistèm SWRO tradisyonèl yo ki sèvi ak echanjeur presyon pou rekipere dlo lanmè, men diferans prensipal la se ke seri rekiperasyon dirab sistèm segondè-rekiperasyon an se 10-20% pi wo.

Konsepsyon sistèm konsomasyon plant dlo ak pre-tretman pou pousantaj rekiperasyon ki pi wo ka ekonomize gwo depans kapital ak pwodiksyon dlo pou nouvo plant dlo, epi li ka ogmante kapasite pwodiksyon dlo dous plant dlo ki egziste deja yo ak envestisman kapital relativman ba.
 

Dènye tandans nan demand pou redwi konsomasyon enèji desalination ak depans pou pwodiksyon dlo dous se devlope manbràn osmoz inverse nanostructured (NST) ki gen pi wo efikasite pase dlo pase eleman manbràn konvansyonèl ki deja egziste.

Manbràn NST yo se esansyèlman manbràn RO ki gen chanèl endividyèl lineyè nano-gwosè (tib/patikil) owaza entegre nan matris polymère nan manbràn an, oswa yo ka fèt antyèman nan gwoup chanèl nano-gwosè (nanotub).

Teknoloji manbràn NST te devlope rapidman sou 10 ane ki sot pase yo, epi dènyèman devlope manbràn NST swa enkòpore nanopartikul inòganik nan manbràn konvansyonèl oswa yo te fè nan manbràn pore trè estriktire ki fòme ak etalaj nanotub ki chaje anpil.

Yo rapòte manbràn NST sa yo gen pi wo pèmeyabilite espesifik pase manbràn RO konvansyonèl yo nan prèske menm pousantaj rejè segondè yo.

Anplis de sa, manbràn NST gen to konparab oswa pi ba pase manbràn konvansyonèl ak RO opere nan menm kondisyon yo, epi yo ka fèt pou amelyore selektivite retansyon iyon espesifik.

Ekonomi sikilè a se sèl fason pou kwasans ekonomik mondyal dirab. Pou egzanp, aplike modèl la ekonomi sikilè, sèl ki te pwodwi pa plant desalination ka itilize kòm yon sous mineral ki gen anpil valè, tankou kalsyòm, mayezyòm ak klori sodyòm. Eleman latè ra - ki gen ladan ityòm, estwonsyòm, thoryòm ak rubidyòm - kapab tou ekstrè nan sèl.

Dènyèman, presyon mache mondyal eleman latè ra yo te pote disponiblite metal ra ak rezèv nan forefront nan diskisyon devlopman dirab ak ajanda rechèch. Metal sa yo itilize pou fabrike eleman kle nan anpil pwodwi, tankou avyon, otomobil, smartphones ak aparèy byomedikal.

Gen yon rekonesans k ap grandi ke devlopman ak deplwaman teknoloji enèji pwòp ak pwodwi dirab, pwosesis ak fabrikasyon pral mande pou gwo kantite metal ra ak eleman presye, ki gen ladan metal gwoup platinum tankou ityòm, kwiv, cobalt, ajan ak lò.

Dènye tandans teknoloji yo montre ke mayezyòm ap ranplase aliminyòm nan endistri otomobil, òdinatè ak telefòn mobil paske mayezyòm se plis pase 30% pi lejè. Malgre ke gen sous limite nan mayezyòm nan mond lan, dlo lanmè gen yon gwo kantite mayezyòm, ki ka refè pa konsantre li nan Eau desalinated ak Lè sa a, ekstrè li nan adsorption selektif.
Pandan kèk ane ki sot pase yo, endistri desalinasyon an te devlope yon varyete konsantrasyon sèl ak teknoloji ekstraksyon mineral pou pèmèt fabrike pwodwi ki gen anpil valè komèsyal ki soti nan sèl.

Ekstrè mineral nan dlo lanmè se yon antrepriz ki pi zanmitay anviwònman an pase min sou tè.

Min dlo lanmè pa bezwen dlo dous pou trete epi li pa pwodui gwo kantite dlo ki kontamine oswa fatra ki mande pou jete.

Anplis de sa, nouvo teknoloji konsantrasyon Eau sa yo ka siyifikativman redwi oswa konplètman elimine egzeyat Eau nan oseyan an.

Kòm teknoloji resous Eau devlope, revni ki soti nan ekstraksyon komèsyal nan mineral ki gen anpil valè (tankou mayezyòm, ityòm, ak klori sodyòm pi) nan Eau ka konpanse pri a nan pwodwi dlo desaline, kidonk transfòme dlo desaline ki soti nan sous ki pi koute chè dirab nan. rezèv dlo dous nan sous ki pi ba pri rezèv dlo dous.
Rekiperasyon resous Eau kapab tou kle pou rezoud defi enèji dirab desalinasyon an. Pwochen jenerasyon plant nikleyè yo pral sèvi ak thoryòm ak rubidium olye de iranyòm kòm gaz nikleyè.

Ti santral nikleyè ki gen yon pouvwa ant 10 ak 50 megawat ka bay elektrisite pou gwo ak mwayen izin desalination. Avantaj prensipal la nan nouvo sous enèji sa a se ke kantite ase nan matyè premyè ka ekstrè dirèkteman nan sèl la nan plant la desalination. Anplis de sa ke yo te fasil ekstrè nan Eau, yon lòt avantaj nan eleman sa yo latè ra se ke yo pa ka itilize yo fè zam nikleyè, fè Eau desalination yon nouvo matyè premyè pou itilizasyon lapè nan enèji atomik ak pote pi gwo benefis nan limanite.

Pwodui chimik yo itilize pou netwaye manbràn osmoz envès ak dlo lanmè yo souvan se menm pwodui chimik yo itilize nan dantifris, savon ak detèjan komèsyal yo. Dlo lave ak lave manbràn souvan trete pou retire solid oswa lòt kontaminan anvan yo ajoute nan konsantre desaline a pou egzeyat. Pwosesis desalinasyon modèn yo itilize nan plant desalinasyon modèn yo sèvi ak pwodui chimik ki limite anpil.

Tout pwodwi chimik ki ajoute pandan pwosesis tretman divès kalite desalinasyon yo se klas manje, biodégradables, epi espesyalman tès depistaj yo pa toksik nan lavi akwatik. Dechaj plant desalin yo pa toksik epi yo pa danjere pou lavi maren yo epi yo fèt pou degrade rapidman san yo pa lakòz chanjman pèmanan nan ekosistèm maren ki antoure a.

Dènyèman, desalinasyon te deplase nan direksyon desalinasyon san pwodui chimik ak rekiperasyon mineral ki gen anpil valè ak metal ki ra nan konsantre nan, ak desalinasyon espere vin youn nan altènatif rezèv dlo ki pi zanmitay anviwònman an ak dirab nan syèk sa a.

Nan senk ane ki sot pase yo, anpil peyi ki gen gwo plant dessalement, tankou Ostrali, Espay, Arabi Saoudit, ak lòt pati nan Mwayen Oryan an, te kòmanse aplike pwogram konplè desalination vèt ki vize a diminye kantite ak varyete pwodwi chimik yo itilize nan desalinasyon an. pwosesis pwodiksyon an. Plan sa yo pral pwofite dènye pwogrè nan teknoloji desalinasyon ak rechèch pou evantyèlman konvèti tout enstalasyon ki egziste deja yo an izin desalinasyon san pwodui chimik.

Plant desalinasyon yo te itilize istorikman ipoklorit sodyòm pou klorin dlo k ap rantre pou anpeche kwasans òganis maren nan tiyo inlet yo ak sou manbràn osmoz inverse yo.

Pifò operatè plant desalination te abandone pratik sa a prèske yon dekad de sa e kounye a sèlman itilize klorinasyon yon fwa oswa de fwa pa mwa pou 6 a 8 èdtan chak fwa.

Anplis de sa, kèk administratè plant desalination pa sèvi ak okenn dezenfektan sou dlo lanmè k ap rantre paske yo prefere sèvi ak sistèm pretretman plant desalination pou kontwole biofouling olye ke pwodui chimik yo.

Klori ferrik ak silfat ferrik yo se kounye a koagulan ki pi souvan itilize pou pretretman dlo lanmè. Nan tan lontan, pwodui chimik sa yo te ajoute nan yon pousantaj konstan ak nan kantite relativman wo.

Endistri desalinasyon an te adopte siveyans otomatik nan kontni an solid nan dlo lanmè a epi otomatikman ajiste dòz la koagulan an pwopòsyon ak aktyèl kontni an solid ki sispann nan dlo a.

Pifò plant atravè mond lan te adopte estrateji operasyon sa a sou 10 ane ki sot pase yo, diminye itilizasyon coagulants a mwens pase mwatye nan sa li te konn ye.

Jiska yon dekad de sa, anpil plant desalination te itilize asid ak flokulan pou optimize chimi tretman dlo a.

Jodi a, pi avanse desalination plant yo ak enjenyè ki gen eksperyans yo pa sèvi ak asid ak flokulan ankò pou pretretman, men konte sou sistèm optimize pretretman ak operasyon pou jere chimi tretman dlo a.

Jiska 2010, antiskalant ak idroksid sodyòm yo te souvan itilize nan anpil plant desalination, sitou pou anpeche dekale ki te koze pa retire bor nan dlo desalinated la. An 2011, Òganizasyon Mondyal Lasante te ogmante limit gid pou bor nan dlo pou bwè soti nan 0.5 mg/L a 2.4 mg/L, e depi lè sa a, pifò plant desalination te sispann ajoute idroksid sodyòm ak antiskalant.

Pwochen etap la nan adopte nouvo teknoloji ki san pwodui chimik epi ki baze sou enèji renouvlab se apre trete dlo desaline a lè l sèvi avèk kalsyòm ki soti nan sèl, olye ke itilize konpoze kalsyòm ki disponib nan komès tankou lacho.

Separe sèl ak dlo lanmè mande pou yon gwo kantite enèji simonte presyon osmotik ki fèt natirèlman sou manbràn osmoz envès la. Malgre ke anprint kabòn nan pwodwi dlo pou bwè nan dlo desaline pi wo pase pwodwi dlo pou bwè nan sous dlo dous tradisyonèl yo, li pi ba pase lòt aktivite imen ki amelyore kalite lavi, tankou frijidè manje, chofe dlo benyen, kondwi yon machin prive oswa vole. nan yon avyon.

Kounye a, pifò plant dessalement itilize konbistib fosil pou jenere elektrisite. Sepandan, plizyè pwojè enèji van ki sot pase nan Ostrali yo te aplike nan plant dessalement SWRO, ki jenere elektrisite anpil jan plant desalination yo itilize. Plizyè peyi Mwayen Oryan ak Nò Afrik te pran inisyativ pou devlope yon gwo pòtfolyo plant enèji renouvlab pou bay elektrisite pou desalination.

Pandan y ap eksplore altènativ enèji renouvlab, sant rechèch dirijan nan mond lan nan Etazini, Arabi Saoudit ak Ewòp ap devlope yon nouvo jenerasyon aparèy rekiperasyon enèji, ponp segondè presyon ak manbràn ki vize diminye konsomasyon enèji total desalination a mwens pase 2.45. kWh/m³ak demann enèji nan desalinasyon osmoz inverse a mwens pase 1.8 kWh / m³. Pwogrè sa yo pral redwi konsomasyon enèji total ak anprint kabòn nan plant desalinasyon pa plis pase 30%.

Depi entwodiksyon de echanjeur presyon an premye an 2001, teknoloji deranje sa a te ogmante efikasite rekiperasyon enèji desalination soti nan 75% a 96%. Sepandan, gen toujou opòtinite pou ogmante rekiperasyon enèji nan maksimòm teyorik 99%.