Jak fungují a fungují odsolovací zařízení

Jednou z nejúčinnějších metod odsolování mořské vody je reverzní osmóza. Od 70. let 20. století se reverzní osmóza používá k čištění vody pro různé účely, včetně výroby sladké vody ze slané mořské vody.

Tato technologie zahrnuje speciální typ filtrace (ultrafiltrace) tlakové mořské vody přes polopropustné (reverzní osmotické) membrány. Tyto membrány transportují molekuly mořské vody svými mikropóry pod tlakem, ale zadržují ionty solí a další nečistoty. Tlak v takových zařízeních na odsolování mořské vody se pohybuje od 25 do 50 atm.

V průmyslu se dnes membrány pro reverzní osmózu pro odsolovací zařízení vyrábějí z acetátu celulózy nebo polyamidu ve formě rolí a vláken. Kromě membrán zahrnují zařízení na odsolování reverzní osmózy ve svých konstrukcích: vysokotlaká čerpadla, jemné vodní filtry, systémy chemické úpravy, chemické pračky a jednotky filtračních modulů.

Odsolovací trubice jsou vyrobeny z porézního materiálu, uvnitř potaženy fólií z acetátu celulózy. Tento film také působí jako membrána reverzní osmózy. Několik z těchto potrubí je instalováno paralelně v odsolovacím zařízení.

Mořská voda je čerpána potrubím (při tlaku až 100 barů) v nepřetržitém proudu. Na výstupu se získávají dva proudy - demineralizovaná voda (tzv. permeát) a koncentrát se solemi, které většinou putují jako výrobní odpad.

Objem čerstvé vody přijatý do instalace po určitou dobu je úměrný tlaku generovanému čerpadlem. Charakteristiky membrán určují maximální přípustný pracovní tlak.

Pokud se ukáže, že tlak je příliš vysoký, membrána se jednoduše ucpe nečistotami nebo umožní průchod mnoha rozpuštěným solím; v extrémních případech může membrána prasknout. Pokud je tlak nízký, proces odsolování se zpomalí.

Kvalita odsolování mořské vody a provozní rychlost membrány souvisí s různými faktory. Především celkovým obsahem soli ve vstupní vodě, jejím složením soli, teplotou vody a provozním tlakem.

Pokud například odsolíte běžnou slanou vodu ze studny při tlaku 50 barů, pak z 1 metru čtverečního reverzní osmotické membrány získáte asi 0,7 tuny sladké vody denně. Proto výkonnější odsolovací zařízení (pro desítky a stovky metrů krychlových vody denně) používají více potrubí.

Zařízení na odsolování s reverzní osmózou mají řadu výhod.Náklady na elektřinu jsou relativně nízké, jednotky jsou kompaktní a snadno se instalují a obsluhují, a konečně lze provoz jednotky snadno automatizovat. Řízení odsolovacího zařízení může být plně automatické nebo poloautomatické.

Během provozu jednotky je důležité snížit tvorbu usazenin soli v potrubí; K tomuto účelu se používají inhibitory sedimentace. K odstranění usazenin z membrán se používá již zmíněné chemické mycí zařízení. Spotřeba koncentrátu a permeátu při úpravě vody je řízena průtokoměry. Výstupní voda se posuzuje na úroveň slanosti a pH – pomocí průtokových měřičů salinity a pH metry.