Les croisières ont toujours été un choix populaire pour les gens souhaitant passer des vacances et explorer l'océan. Cependant, les gens peuvent être curieux : comment l'eau est-elle fournie sur les bateaux de croisière ? La technologie de dessalement de l’eau de mer est-elle utilisée ? Cet article approfondira ce sujet. Tout d'abord, jetons un coup d'œil aux principales sources d'eau douce à bord et à l'histoire du développement deÉquipement de dessalement à bord des navires.

Introduction

Les navires océaniques naviguent dans le vaste océan et il leur faut entre 5 et 7 jours et 30 à 40 jours pour accoster. L'eau domestique pour les personnes à bord est devenue un problème majeur qui doit être résolu. La machine de dessalement à bord des navires (communément appelée générateur d'eau douce) est un équipement de dessalement d'eau de mer conçu en fonction de l'application particulière des navires, yachts et plates-formes de forage pétrolier, et est devenue une solution à ce problème.

Il existe deux principales sources d’eau douce sur les navires

1. Approvisionnement du continent

2. Équipement de dessalement d'eau de mer fourni

En raison des différences dans les habitudes de vie personnelles, si vous utilisez la méthode de transport depuis la terre, vous devez non seulement investir dans le développement d'équipements de stockage d'eau hygiéniques et sûrs, mais également contrôler avec précision la consommation d'eau de chaque personne pour garantir des sources d'eau suffisantes et sécurité hygiénique. Cette méthode n'est évidemment pas fiable. Par conséquent, l’équipement de dessalement à bord est devenu un bon choix.

L'histoire du développement des équipements de dessalement à bord des navires

Au XIXe siècle, c'est-à-dire après 1800, l'émergence des machines à vapeur, ainsi que le développement de la navigation et les besoins pratiques de la colonisation des océans, favorisent le développement de la distillation et l'émergence des évaporateurs immergés, qui peuvent être considérés comme le début du développement de la technologie de dessalement de l’eau de mer. De 1812 à 1840, l’évaporation à effet unique et l’évaporation à effets multiples sous vide ont été développées, et des travaux de recherche et de conception sur l’évaporation flash ont été lancés. En 1852, l'évaporateur d'eau de mer à colonne brevetée par les Britanniques fut rapidement utilisé sur les navires, et plus tard, l'évaporation par film de pulvérisation à tube horizontal fut proposée. , compression de vapeur et autres brevets. En 1872, le premier appareil de dessalement solaire au monde est apparu au Chili, avec une production quotidienne de 2 tonnes d'eau dessalée. En 1884, le Royaume-Uni a construit le premier dessalinisateur océanique pour résoudre le problème de l’eau potable pour le transport maritime.

Teneur en sel de l'eau de mer

● L'eau de mer est une solution aqueuse contenant plus de 80 sortes de sels, dont 11 ont des concentrations supérieures à 1 mg/L. Les plus abondants sont NaCI et MgCL2.

● La teneur moyenne en sel de l'eau de mer dans l'océan est d'environ 35 g/L, mais la teneur en sel de l'eau de mer dans différentes zones maritimes est différente. La teneur en sel de l’eau de mer est liée à la géologie de la zone maritime, aux précipitations, au débit des rivières dans la mer et à l’évaporation de l’eau de mer.

● Certaines mers intérieures sont proches des estuaires et ont une faible évaporation. Par exemple, la teneur en sel de la mer Baltique n’est que de 2 à 6,7 g/L et celle de la mer Noire est de 17 à 18,5 g/L. Dans certaines mers intérieures ayant une grande capacité d’évaporation, comme la mer Rouge et la mer Méditerranée, la teneur en sel peut atteindre 40 g/L ou plus.

Utilisation de l'eau douce et exigences à bord des navires

L’eau douce à bord est principalement utilisée pour l’eau de refroidissement des moteurs diesel, l’eau d’alimentation des chaudières, l’eau de lavage et l’eau potable.

● L'eau de refroidissement du moteur diesel doit uniquement être de l'eau douce (310 kg/1 000 kW).

● L'eau de lavage nécessite généralement que la concentration en ions chlorure ne soit pas supérieure à 200 mg/L (Cl⁻) et que la dureté ne soit pas supérieure à 7 milliéquivalents/L.

● L'eau potable doit être exempte d'impuretés, de germes et d'odeurs nocives pour la santé, avec une teneur en sel ne dépassant pas 500 ~ 1 000 mg/L, une concentration en ions chlorure ne dépassant pas 250 ~ 500 mg/L (Cl⁻) et un pH. valeur de 6,5 ~ 8,5. (L'eau distillée produite par le générateur d'eau contient trop peu de minéraux et ne peut pas tuer les germes, elle doit donc être minéralisée et stérilisée lorsqu'elle est utilisée comme eau potable.)

● Les exigences en matière de qualité de l'eau pour l'alimentation des chaudières sont les plus élevées. Généralement, les exigences relatives à la teneur en salinité de l'eau douce produite par les dispositifs de dessalement de l'eau de mer sont basées sur les normes relatives à l'eau d'alimentation des chaudières. Les normes chinoises sur l’eau d’alimentation des chaudières marines stipulent que la teneur en sel de l’eau distillée d’alimentation doit être inférieure à 10 mg/L. (NaCl).

Demande en eau douce des navires

● La consommation d'eau domestique par personne est d'environ 150 à 250 L/jour.

● L'eau utilisée dans la centrale est mesurée par la puissance du moteur principal :

  ★ Les navires à moteur diesel nécessitent environ 0,2 à 0,3 L/jour par kilowatt.

  ★ Les navires à turbine à vapeur nécessitent environ 0,5 à 1,4 L/jour par kilowatt.

● La quantité d'eau fournie pour les chaudières auxiliaires peut être estimée entre 1 % et 5 % de la capacité d'évaporation, et pour les chaudières moyenne et haute pression, entre 1 % et 3 % de la capacité d'évaporation.

Généralement, la capacité des cargos à moteur diesel avec une puissance de moteur principal d'environ 7 500 kW ne dépasse pas 20 à 25 m/jour.

Équipement de dessalement des navires de croisière

Après avoir pris connaissance de l'histoire du développement des équipements de dessalement à bord des navires et de la demande en eau douce, nous allons maintenant discuter de l'application de la technologie de dessalement sur les navires de croisière.

1. Utilisation des ressources en eau sur les navires de croisière :

La plupart des navires de croisière utilisenteau de mer dessaléecomme principale source d’eau. Ce processus se produit généralement par évaporation de vapeur, ce qui signifie que le bateau de croisière convertit l'eau de mer en eau distillée, en éliminant le sel et les impuretés. Le bateau de croisière minéralise ensuite l’eau distillée pour en rehausser le goût et la chlore pour garantir la sécurité de l’eau. À l’heure actuelle, la technologie de dessalement des navires de croisière a mûri dans la pratique. Les navires de croisière en mer bénéficient de conditions idéales pour utiliser le dessalement de l’eau de mer. La prise d'eau est pratique et rapide, et les sources d'eau sont suffisantes. Seul un équipement technique professionnel est nécessaire pour fournir une source stable d’eau douce aux personnes à bord. Même lors de très longs voyages à travers l'océan, l'eau potable à bord ne pose pas de problème. 

2. L'application de la technologie de dessalement RO dans les navires de croisière :

En plus de l'évaporation de la vapeur, certains navires de croisière sont équipés de systèmes d'osmose inverse pour filtrer et dessaler l'eau de mer. Ces systèmes créent de l'eau dessalée en forçant l'eau de mer à travers une membrane semi-perméable à haute pression, laissant les sels et les impuretés sur un côté de la membrane. Tout en garantissant la qualité de l’eau, cette technologie est également plus économe en énergie et plus efficace, ce qui en fait le choix de certains navires de croisière modernes. Parmi eux, l'équipement de dessalement pour petits navires de croisière est de petite taille, hautement intégré et présente des performances de fonctionnement stables, ce qui le rend très approprié pour une utilisation sur les navires de croisière en mer. L'équipement de dessalement des navires de croisière comprend principalement un système de prise d'eau, un système de prétraitement, un système de dessalement de l'eau de mer, un système de nettoyage chimique et un système de contrôle intelligent. Sa technologie de base réside dans sa technologie de membrane d’osmose inverse chargée en interne. La membrane d'osmose inverse peut réaliser la séparation et la filtration de substances à l'échelle nanométrique et éliminer efficacement les sels dissous, les matières organiques, les colloïdes, les micro-organismes et d'autres substances présentes dans l'eau de mer. Il fonctionne de manière stable et n’est pas affecté par le climat complexe et changeant de la mer. Il s'agit d'un produit de développement des ressources en eau douce fiable, sûr et de haute qualité qui peut résoudre efficacement le problème de l'eau du personnel des navires de croisière partant en mer.

3. Défis de la gestion de l’eau des navires de croisière :

Bien que les navires de croisière utilisent la technologie de dessalement de l’eau de mer pour obtenir des ressources en eau douce, la gestion de l’eau reste confrontée à certains défis. Les navires de croisière nécessitent une grande quantité d’eau lors de longs voyages. La gestion et l’économie efficaces de l’eau sont donc devenues une tâche importante. En outre, l’exploitation et la maintenance de la technologie de dessalement de l’eau de mer nécessitent également un personnel professionnel et un soutien en équipement, ce qui augmente le coût et la complexité de la gestion des ressources en eau.

Étapes détaillées de dessalement pour l’équipement de dessalement des navires de croisière

1. Prétraitement de l'eau de mer :

Dans le processus de dessalement des navires de croisière, le prétraitement est la clé pour garantir le fonctionnement stable à long terme du système d’osmose inverse. Lors de la formulation d’un plan de prétraitement de l’eau de mer, il convient de tenir pleinement compte de la présence d’un grand nombre de micro-organismes, de bactéries et d’algues dans l’eau de mer. La reproduction de bactéries, d'algues et la croissance de micro-organismes dans l'eau de mer apporteront non seulement beaucoup de problèmes aux installations de prise d'eau, mais affecteront également directement le fonctionnement normal des équipements de dessalement d'eau de mer et des canalisations de traitement. Dans le même temps, l'eau de mer est très corrosive, c'est pourquoi les matériaux des équipements, des vannes et des raccords de tuyauterie utilisés dans le système doivent être examinés pour garantir une bonne résistance à la corrosion.

2. Stérilisation de l’eau de mer et élimination des algues :

Les projets de dessalement de l'eau de mer utilisent souvent des réactifs chimiques tels que le chlore liquide, le NaClO et le CuSO4 pour stériliser et tuer les algues. Compte tenu de divers facteurs tels que le transport, il est difficile d'ajouter des réactifs chimiques pour stériliser et tuer les algues. Généralement, un générateur d’hypochlorite de sodium à l’eau de mer est utilisé. Un petit flux d'eau de mer sous pression est séparé de la pompe à eau de mer et entre dans le générateur d'hypochlorite de sodium. NaClO est généré sous l'action du champ électrique CC et est directement injecté dans le caisson de plage en fonction de la différence de position pour tuer les bactéries, algues et micro-organismes présents dans l'eau de mer.

En raison de la dureté élevée de l’eau de mer, l’électrolyse directe de l’eau de mer pour produire du NaClO doit résoudre le problème du tartre des électrodes. Au cours du processus de développement, la technologie d'inversion fréquente des pôles (EDR) d'électrodialyse a été utilisée comme référence, c'est-à-dire que la polarité de l'électrode est commutée toutes les 5 à 10 minutes, ce qui a efficacement résolu le problème de tartre et de précipitation dans le générateur d'hypochlorite de sodium.

3. Coagulation et filtration :

La filtration par coagulation est conçue pour éliminer les colloïdes et les impuretés en suspension dans l'eau de mer et réduire la turbidité. Dans les projets de séparation par membrane par osmose inverse, l'indice de pollution (FI) est généralement utilisé pour mesurer, et la valeur FI de l'eau d'alimentation entrant dans leéquipement d'osmose inversedoit être <4. En raison de la densité élevée de l'eau de mer, de la valeur élevée du pH et des grands changements saisonniers de la température de l'eau, le système utilise FeCl3 comme coagulant, ce qui présente les avantages de ne pas être affecté par la température, de grandes et fortes fleurs d'alun et d'être rapide. vitesse de stabilisation.

4. Dessalement osmotique de l’eau de mer :

L'eau de mer a une teneur en sel et une dureté élevées, ce qui est très corrosif pour l'équipement, et les changements saisonniers de la température de l'eau rendent le système de dessalement de l'eau de mer par osmose inverse beaucoup plus complexe que le système de dessalement de l'eau saumâtre conventionnel, et l'investissement en ingénierie et la consommation d'énergie sont également beaucoup plus complexes. plus haut. . Par conséquent, il est particulièrement important de réduire les investissements en ingénierie et la consommation d’énergie grâce à une conception minutieuse des processus et à une configuration raisonnable des équipements, réduisant ainsi les coûts unitaires de production d’eau et garantissant un fonctionnement stable du système.

5. Traitement de conditionnement chimique :

Afin d'éviter la production de sels inorganiques insolubles, tels que CaCO3 et CaSO4, en raison de la concentration d'eau de mer pendant le processus de dessalement, ainsi que du tartre et des précipitations à la surface de la membrane d'osmose inverse et des raccords de tuyauterie du système, un agent anti-tartre doit être ajouté avant que l’eau de mer n’entre dans le système de dessalement par osmose inverse.

L'ajout de H2SO4 pour ajuster la valeur du pH de l'eau de mer afin de décomposer le HCO-3 dans l'eau de mer afin d'empêcher la précipitation de CaCO3 est la méthode la plus couramment utilisée et la plus économique pour le dessalement de l'eau de mer. L'ajout de (NaPO3) 6 (SHMP) est une méthode efficace pour empêcher la précipitation du CaSO4, mais le phosphate sous-produit produit par (NaPO3) 6, tout en inhibant le tartre, encouragera la croissance des micro-organismes, des bactéries et des algues, et son utilisation présente certaines limites.

6. Éliminez les matières organiques et les odeurs de l’eau de mer :

L’eau de mer autour de l’île est fortement affectée par l’environnement. La demande chimique en oxygène (DCO) de l’eau de mer est comprise entre 1,7 et 2,5 mg/L. Surtout en été et en automne, l’eau de mer dégage parfois une forte odeur. Par conséquent, en plus d’ajouter du NaClO pour l’oxydation, un filtre à charbon actif est ajouté. Le charbon actif granulaire en forme de fruit à haute résistance mécanique peut absorber efficacement la matière organique et les odeurs, améliorer la qualité de l'eau d'osmose inverse et en même temps réduire la pollution de la surface de la membrane d'osmose inverse. , prolonge la durée de vie de la membrane.

Introduction au flux de processus de l'équipement de dessalement des navires de croisière

Pompe à eau de mer de la salle des machines des navires de croisière → système de stérilisation → pompe à pression de pipeline → filtre à manches → filtre de précision → système d'ultrafiltration → pompe haute pression système d'osmose inverse → stérilisateur UV → pompe à pression intermédiaire → filtration primaire → filtration secondaire → pressostat haute basse pression → haute pression pompe → petit système d'osmose inverse → filtre à charbon actif → stérilisateur UV → eau potable directe.

● Le processus ci-dessus est divisé en trois parties :

1. Partie pré-traitement :la pompe à eau de mer, le système de stérilisation, la pompe à pression du pipeline et le filtre à manches dans la salle des machines peuvent être disposés raisonnablement en fonction de la position de l'espace sur le navire.

2. Partie principale :filtre de précision, ultrafiltration, pompe haute pression, système d'osmose inverse, stérilisateur ultraviolet. Cette partie est temporairement considérée comme une structure intégrée. Si l'espace sur le navire est limité, il peut également être installé comme structure distincte.

3. Partie eau potable directe :filtration primaire, filtration secondaire, pressostats haute et basse pression, pompe haute pression, petit système d'osmose inverse, filtre à charbon actif, stérilisateur UV. La partie eau potable directe peut être accrochée au mur, occupant environ 600 mm × 500 mm × 400 mm.

Quelle est l’efficacité de la technologie de dessalement de l’eau de mer des navires de croisière ?

Maintenant que nous comprenons l’utilisation de la technologie de dessalement de l’eau de mer sur les navires de croisière, penchons-nous sur l’efficacité de ces technologies.

1. Avantages de la technologie d’évaporation de vapeur :

L’évaporation de la vapeur est l’une des technologies couramment utilisées pour le dessalement de l’eau de mer sur les navires de croisière. Bien que cette méthode soit relativement traditionnelle, elle est simple, fiable et permet de convertir l’eau de mer en eau distillée dans un laps de temps relativement court. Les avantages de cette technologie sont une utilisation simple et un faible coût, et elle convient à certains navires de croisière de petite et moyenne taille.

2. L’efficacité de la technologie d’osmose inverse :

En comparaison,technologie d'osmose inverseest plus avancé et efficace. Cette technologie élimine plus complètement le sel et les impuretés de l’eau de mer, produisant ainsi une eau dessalée de meilleure qualité. Bien que les investissements en équipements et les coûts d'exploitation soient élevés, son efficacité de dessalement et la fiabilité de la qualité de l'eau sont plus élevées, ce qui fait qu'il est privilégié par de plus en plus de navires de croisière.

3. Mises à jour et améliorations techniques :

Avec les progrès continus de la science et de la technologie et l’innovation continue de la technologie de dessalement de l’eau de mer, la technologie de dessalement de l’eau de mer des navires de croisière est également constamment mise à jour et améliorée. À l'avenir, grâce à l'application de nouveaux matériaux et technologies, l'efficacité du dessalement de l'eau de mer et les économies d'énergie des navires de croisière seront encore améliorées, offrant ainsi aux touristes une meilleure expérience aquatique.

Facteurs affectant la production d'eau douce des équipements de dessalement des navires de croisière

La quantité d'eau produite (évaporation) par l'équipement de dessalement des navires de croisière dépend principalement de la quantité de chaleur transférée de l'eau chauffée à l'eau de mer.

● La surface d'échange thermique est sale et calcaire, ce qui réduit le coefficient de transfert thermique de l'évaporateur.

● UN"serrure à gaz"se produit du côté du chauffage, et le gaz à l'intérieur affectera le flux du fluide caloporteur et entravera l'échange de chaleur. L'air peut être évacué par le robinet de dégonflage.

● Le niveau d'eau dans l'évaporateur est trop bas, ce qui réduit la surface d'échange thermique réelle entre l'eau de chauffage et l'eau de mer chauffée. Le niveau d’eau le plus approprié dans l’évaporateur consiste simplement à atteindre la position de la plaque tubulaire supérieure.

● Un vide insuffisant entraînera une augmentation du point d’ébullition de l’eau de mer.

● Le débit de l’eau chauffée est insuffisant ou la température est trop basse, ce qui fait baisser la température moyenne de l’eau chauffée.

● À mesure que le volume d'alimentation en eau augmente (le débit d'alimentation en eau augmente) ou que la température d'alimentation en eau diminue, plus de chaleur est consommée lors du préchauffage ou évacuée par l'eau salée.

● L'électrovanne de retour des condensats n'est pas fermée hermétiquement, ce qui provoque une fuite d'une partie de l'eau douce produite dans le distillateur.

Dans la gestion quotidienne, le fait que l'équipement de dessalement des navires de croisière produise de l'eau douce et la quantité d'eau produite ont le plus grand impact sur la possibilité d'établir et de maintenir le vide approprié. Cependant, la production d'eau des équipements de dessalement des navires de croisière diminuera progressivement après une utilisation prolongée, ce qui est souvent causé par la saleté et le tartre sur la surface chauffante.

La technologie de dessalement de l’eau de mer sur les navires de croisière est-elle respectueuse de l’environnement ?

Impact environnemental de la technologie de dessalement de l'eau de mer des navires de croisière

L'application de la technologie de dessalement de l'eau de mer sur les navires de croisière garantit la sécurité et la suffisance de l'eau pour les touristes, mais elle soulève également des inquiétudes quant à l'impact environnemental. Le processus de dessalement de l’eau de mer consomme beaucoup d’énergie, notamment la méthode d’évaporation à la vapeur, ce qui va augmenter les émissions de carbone des navires de croisière. En outre, les eaux usées rejetées par les usines de dessalement d’eau de mer peuvent également avoir certains impacts sur l’écosystème marin.

Réduire l’impact environnemental du dessalement de l’eau de mer

Afin de réduire l'impact négatif de la technologie de dessalement de l'eau de mer sur l'environnement, certaines compagnies de croisière recherchent et adoptent des technologies de dessalement de l'eau de mer plus respectueuses de l'environnement, telles que les systèmes de dessalement de l'eau de mer solaires et une technologie d'osmose inverse plus efficace. Par ailleurs, les compagnies de croisière renforcent également le traitement et le recyclage des eaux usées pour réduire l'impact sur l'écosystème marin et promouvoir le développement durable.

Quelles sont les futures tendances en matière de gestion de l’eau des navires de croisière ?

Maintenant que nous comprenons l’efficacité de la technologie de dessalement de l’eau de mer des navires de croisière, explorons les futures tendances de développement de la gestion de l’eau des navires de croisière.

1. Application du système intelligent de gestion des ressources en eau :

À l'avenir, avec le développement de la technologie intelligente, les navires de croisièresystèmes de gestion de l'eaudeviendra plus intelligent. En introduisant des capteurs avancés et une technologie d'analyse de données, les navires de croisière peuvent assurer une surveillance en temps réel et un contrôle précis des ressources en eau, gérant et utilisant ainsi plus efficacement les ressources en eau.

2. Introduction de la notion de développement durable :

La gestion de l’eau des navires de croisière évoluera progressivement vers le développement durable. À l'avenir, les navires de croisière accorderont davantage d'attention à la conservation de l'eau et à la réutilisation des ressources en eau, adopteront une technologie de dessalement de l'eau de mer plus respectueuse de l'environnement, réduiront leur dépendance à l'égard des sources d'eau naturelles et parviendront à une utilisation et un recyclage durables des ressources en eau.

3. Coopération internationale et échange d’expériences :

Enfin, l'industrie des croisières renforcera la coopération internationale et l'échange d'expériences pour relever conjointement les défis auxquels est confrontée la gestion des ressources en eau. Grâce à la coopération avec d'autres pays et régions, l'industrie des croisières peut tirer des enseignements des expériences et technologies avancées de gestion des ressources en eau dans d'autres régions et promouvoir le développement commun de la gestion mondiale des ressources en eau.