Comment fonctionne une usine de dessalement ?
A dessalement usine est une installation qui convertit l’eau de mer en eau douce potable. Dans de nombreuses zones où les ressources en eau sont rares , le dessalement est devenu une clé technologie pour résoudre le problème de la pénurie d’eau potable. Bien que le dessalement soit un processus complexe et à forte intensité de ressources, il est devenu une source importante d’approvisionnement en eau pour de nombreuses villes côtières.
Cet article présentera le principe de fonctionnement, principal processus flux et l'équipement technique de l'usine de dessalement en détail pour aider les lecteurs à mieux comprendre ce processus.
Quel est le principe de base d’une usine de dessalement ?
Le principe de base du dessalement est d’éliminer le sel et les autres impuretés de l’eau de mer par des méthodes physiques ou chimiques pour obtenir de l’eau douce qui répond normes d'eau potable. Le noyau de ce processus est de séparer les solutés (principalement sels) dissous dans l'eau de mer tout en retenant l'eau molécules. dessalement commun les méthodes incluent l'osmose inverse (RO) et l'évaporation flash à plusieurs étages (MSF), chacune dont qui a ses propres avantages uniques et scénarios d'application.
Quel est le processus principal débit d'une usine de dessalement ?
Le processus d’une usine de dessalement est généralement divisé en 5 étapes:
1. Eau de mer admission
2. Prétraitement
3. Core dessalement processus
4. Post-traitement
5. Concentré décharge
Eau de mer prise
La prise d’eau de mer est la première étape d’une usine de dessalement et l’eau de mer est généralement pompée de l’océan à travers des prises d’eau côtières. la prise doit prendre en compte l’impact de la vie marine et des matières suspendues, donc elle est habituellement équipée d’un filtre pour bloquer les impuretés plus grosses et la vie marine de pénétrer dans le système d'admission. En addition, afin de réduire l'impact sur l'environnement, l’emplacement et la profondeur de l’apport doivent être également planifiés scientifiquement.
Prétraitement
L’étape de prétraitement consiste à éliminer les solides en suspension , les matières organiques et les autres substances dans l’eau de mer qui pourraient endommager l’équipement de dessalement ultérieur. Le prétraitement habituellement. utilise des méthodes telles que la filtration physique chimique floculation et sédimentation. La filtration physique utilise des filtres à sable ou des microfiltres pour éliminer les particules en suspension, tandis que la floculation chimique utilise des produits chimiques pour agréger les petites particules en flocs plus grands , qui facilite la sédimentation et la filtration ultérieures.
Une autre étape importante dans le processus de prétraitement est de prévenir la croissance de micro-organismes et d'algues dans l'eau de mer, qui affectera le dessalement effet et peut obstruer l’équipement. Les méthodes de prévention communes sont d’ajouter des biocides ou d’utiliser des dispositifs de désinfection aux ultraviolets.
Noyau dessalement processus
Le processus de noyau de eau de mer dessalement peut être réalisé par différentes technologies, principalement y compris les deux: suivantes osmose inverse (RO) vs. flash évaporation à plusieurs étages (MSF).
Osmose inverse (RO): L’osmose inverse est actuellement la technologie de dessalement de l’eau de mer la plus courante. Cette technologie utilise les caractéristiques des membranes semi-perméables pour séparer l’eau les molécules du sel dans l’eau de mer par haute pression. Le processus spécifique est comme suit:
● Sous l’action d’une pompe haute pression, l’eau de mer prétraitée est pressurisée à travers la membrane d'osmose inverse.
● La membrane d'osmose inverse uniquement permet à l'eau de molécules de passer à travers, tandis que la plupart des le sel et les autres impuretés sont piégés sur un côté de la membrane, formant une saumure hautement concentrée (eau concentrée).
● L'eau qui traverse à travers la membrane est de l'eau douce et peut être traitée pour rencontrer les normes d'eau boire.
Multi-étapes flash évaporation (MSF): L’évaporation flash en étapes est un processus thermodynamique qui s’évapore rapidement l’eau de mer en plusieurs étapes en réduisant la pression. Le processus spécifique est comme suit:
● L'eau de mer est d'abord chauffée puis entre dans la première chambre de flash. Dû à le une pression réduite , d’une partie de l’eau de mer s’évapore rapidement pour produire de la vapeur d’eau fraîche.
● La vapeur se condense en eau douce dans le condenseur, tandis que l'eau sel non évaporée continue pour accéder à la chambre de flash suivante pour répéter le processus d'évaporation et de condensation.
● Après avoir été traité dans plusieurs chambres flash, pure eau fraîche est obtenue.
Post-traitement
Eau fraîche après le noyau dessalement processus généralement nécessite un traitement supplémentaire pour garantir qu'il répond aux normes d'eau potable. Le post-traitement comprend l'ajustement de la valeur du pH de l'eau douce, éliminer toute trace restante de polluants, et ajouter les minéraux nécessaires (tels que le calcium et le magnésium) pour améliorer le goût et la valeur nutritionnelle de l'eau .
Saumure décharge
Pendant le processus de dessalement , , la saumure non dessalée contient des concentrations élevées de sel et d'autres impuretés et doit être déchargée en sûreté vers l'océan. La saumure déverse généralement la saumure uniformément dans l'océan à travers un dispositif de diffusion pour réduire l'impact sur l'écosystème marin. Au même time, certaines usines de dessalement d’eau de mer explorent également la réutilisation des ressources de saumure, telles que l’extraction du sel ou un dessalement de la saumure.
Quel équipement technique fait une usine de dessalement include?
L'équipement de noyau d'une usine de dessalement comprend des pompes d'admission d'eau, prétraitement équipement, des dispositifs de dessalement (tels que des membranes d'osmose inverse ou flash tours), pompes haute pression, systèmes de post-traitement, et dispositifs de décharge de concentré. Ces appareils fonctionnent ensemble pour assurer le progrès en flux de le processus de dessalement.
Osmose inverse membrane
La membrane d'osmose inverse est le composant noyau de la technologie de osmose inverse de dessalement , et sa qualité et performances affectent directement le sortie et la qualité d'eau douce. Les membranes d'osmose inverse sont généralement faites de matériaux composites avec une sélectivité élevée et une capacité antisalissure élevée. Depuis les membranes d'osmose inverse sont facilement contaminés, ils doivent être nettoyés et remplacés régulièrement.
Pompes haute pression
Les pompes à haute pression sont utilisées pour pressuriser l’eau de mer pour pousser l’eau de mer à travers membranes osmose inverse ou support des processus d'évaporation flash à plusieurs étages. Les pompes à haute pression ont une consommation d'énergie élevée, donc l'efficacité énergétique est une considération importante lors de la conception et sélectionner des pompes à haute pression. Afin d'améliorer l'efficacité globale, de nombreuses usines de dessalement sont également équipées de dispositifs de récupération d'énergie pour utiliser les énergie de concentré d’eau pour réduire la consommation d’énergie.
Prétraitement équipement
L'équipement de prétraitement comprend des filtres sable , microfiltres, ultrafiltres, systèmes de dosage chimiques, etc. Ces appareils sont responsables de l'élimination des particules en suspension, colloïdes , matières organiques et micro-organismes provenant de l'eau de-mer pour assurer le fonctionnement stable des équipements de dessalement ultérieurs.
Post-traitement système
Le système de post-traitement comprend des appareils de réglage du pH, des filtres à charbon activé, desinfecteurs ultraviolets, etc. Ils garantissent que la qualité finale du frais l’eau répond aux normes d’eau potable tout en améliorant le goût et la sécurité de l’eau.
Concentré décharge appareil
Le dispositif de décharge de concentré est responsable de décharger en toute sécurité l’eau salée fortement concentrée vers l’océan. Afin de réduire l’impact sur le environnement marin, l'eau concentrée est généralement diluée avant la décharge, et le port de décharge est conçu comme une structure de diffusion pour favoriser le rapide diffusion de concentré d'eau.
Quelle est la consommation d’énergie des usines de dessalement d’eau de mer?
Le dessalement est un processus énergivore, surtout la technologie d'osmose inverse, qui nécessite beaucoup d'électricité pour maintenir le fonctionnement de la haute pression pompes. En fonction du processus et de l’échelle, ,la consommation d’énergie de eau de eau de dessalement varie de 2 à 6 kWh/m3 d’eau douce. Le niveau de consommation d’énergie affecte directement le coût de l’eau dessalée , donc améliorer l’efficacité énergétique et réduire la consommation d’énergie sont des directions clés pour le développement de la technologie de dessalement de l’eau de mer.