Dispositivo de desalinización de agua amarga y salada

I,Desalinización de agua amarga y saladaVisión general del dispositivo

Planta de desalinización de agua amarga y salada para equipos de tratamiento de agua: sistema de ósmosis inversa, agua pura para la industria alimentaria, pretratamiento de ultrafiltración de agua para calderas de centrales eléctricas de papel, desalinización de centrales eléctricas, agua pura para la industria farmacéutica, purificador de agua integrado, sistema de suavización de intercambio de iones, sistema de purificación y suavización de ríos, Sistema de filtración al sistema de agua, sistema de purificación de aguas subterráneas.

2. breve descripción de la desalinización del agua amarga y salada

El equipo de desalinización de agua amarga y salada es adecuado para zonas de alta salinidad y zonas de vertido de agua de mar, utilizando elementos de membrana de ósmosis inversa importados de los Estados unidos, recipientes a presión nacionales de alta calidad y bombas de alta presión importadas de alemania, con equipos razonables de pretratamiento, puede eliminar eficazmente sales inorgánicas, iones de metales pesados, materia orgánica, bacterias y gérmenes del agua, y desalinizar el agua amarga y salada como agua de alta calidad que cumple con las normas nacionales de agua potable. De acuerdo con la calidad del agua local del cliente, se realiza un análisis detallado y un diseño especial, esforzándose por ser eficiente y duradero, y hacer que la calidad del agua desalinizada cumpla plenamente con las normas nacionales de calidad del agua potable (gb5749 - 85), resolviendo completamente el problema del agua potable en las zonas con escasez de agua.

La desalinización del agua amarga y salada es un proceso de separación de sustancias por Membrana semipermeable impulsada por la presión. La actividad superficial de la membrana de ósmosis inversa solo permite la penetración del agua, el 99% de la sal soluble y todas las bacterias y acrobacias son interceptadas, y el agua no cambia de fase, por lo que la desalación de ósmosis inversa es la forma más avanzada y eficiente energéticamente de desalación.

¿3. ¿ qué es el agua amarga y salada?

En el agua, cuando el contenido de flúor es superior a 1,2 mg / l, se llama exceso de flúor, también conocido como agua con alto contenido de flúor. Cuando el contenido de sólidos solubles es superior a 1500mg / l, se llama agua amarga y salada. El flúor es un elemento químico no metálico que ocupa el noveno lugar en la tabla periódica y pertenece al grupo principal del séptimo grupo del segundo ciclo. tiene propiedades químicas muy vivas y apenas puede existir solo. en la naturaleza existe en estado de varios compuestos, ampliamente presente en rocas, suelos, océanos y su distribución en la tierra es bastante amplia. Después de que el flúor es alto, es fácil causar fluorosis.

El flúor todavía tiene una amplia gama de aplicaciones en la vida diaria, incluyendo medicina, industria química, aeroespacial, Energía Atómica y otros aspectos. Por ejemplo, el fluoruro de sodio en sí es una sustancia tóxica, pero también se puede usar como medicamento o insecticida. La Fluorosis endémica se debe a que las personas viven en este entorno alto en flúor, la ingesta excesiva a largo plazo de flúor causa cambios en la intoxicación crónica del cuerpo, afectando principalmente los tejidos duros del cuerpo humano, incluidos los dientes, los huesos, y también hay daños en algunos otros tejidos blandos, por supuesto, las manifestaciones clínicas más obvias son la fluorosis dental y la fluorosis ósea. El daño del flúor a los dientes no solo afecta la belleza, sino también la función masticatoria y digestiva. La Fluorosis ósea es generalmente más frecuente en adultos, y la fluorosis ósea también ocurre en niños. Los primeros cambios en la fluorosis ósea incluyen la curvatura ósea, como la incapacidad de estirar los brazos, que afecta la vida y el trabajo desde el punto de vista clínico. La Fluorosis endémica es muy dañina, no solo causa dolor a los pacientes, sino que también afecta el desarrollo económico local. después de que el flúor entra en el cuerpo, hace que el calcio se deposite en los vasos sanguíneos en exceso, causando calcificación de los vasos sanguíneos y causando arteriosclerosis. Beber agua con alto contenido de flúor puede causar fácilmente fluorosis. En china, además de shanghai, Hainan y taiwán, no se ha encontrado fluorosis, y hay epidemias locales de Fluorosis en diversos grados en todas las demás provincias, municipios y regiones autónomas. 77 de los 101 condados de bandera de Mongolia interior tienen ahora Fluorosis de agua potable, con una población de unos 6 millones de personas que viven en zonas altas en flúor y 1,7 millones de pacientes con Fluorosis dental. Según estadísticas incompletas, casi 30 millones de personas en nuestro país beben agua con alto contenido de flúor. El agua amarga y salada de China se distribuye principalmente en las zonas costeras del Norte y el este. Hay más de 38 millones de personas que beben agua amarga y salada en las zonas rurales. El agua amarga y salada es principalmente amarga en sabor y difícil de beber directamente. el consumo a largo plazo conduce a trastornos gastrointestinales y baja inmunidad.

IV. ámbito de aplicación de los dispositivos de desalinización de agua amarga y salada

Debido a que el agua amarga y salada contiene sulfatos y cloruros más altos, el agua tiene un sabor amargo y salado, y beber agua amarga y salada durante mucho tiempo puede dañar la salud humana hasta la discapacidad. Este equipo es adecuado para fuentes de agua con un contenido de sulfatos y cloruros no superior a 500 mg / l, y se utiliza ampliamente para el tratamiento del agua amarga y salada en la región Occidental. Características del producto el dispositivo de desalinización de agua amarga y salada utiliza resina especial, después de la filtración de adsorción para eliminar los iones de sulfato y cloro en el agua, y el equipo tradicional de agua amarga y salada se ha mejorado y mejorado en materiales y tecnología para lograr el propósito de operación simple y bajo costo de tratamiento, que se utiliza ampliamente en el tratamiento de agua amarga y salada en la región Occidental.

V. métodos de desalinización del agua amarga y salada

1. método de destilación

El método de destilación es el proceso de calentar el agua amarga y salada o el agua de mar para evaporarla hirviendo y luego condensar el vapor en agua dulce. El método de destilación es el primer método de desalinización utilizado, y sus principales ventajas son su estructura simple, fácil operación y buena calidad del agua dulce obtenida. Hay muchos métodos de destilación, como la evaporación multiefecto, la evaporación Flash multietapa, la destilación a vapor a presión, la destilación por membrana, etc.

2. método de diálisis eléctrica

A、 El principio básico, las características y el ámbito de aplicación del método de electrodiálisis, conocido como ed, se aplica en la desalinización del agua amarga y salada. es una tecnología de separación de membrana que utiliza membranas de intercambio de iones para separar los iones negativos y positivos del agua salada bajo la acción de campos eléctricos, reduciendo así la concentración de sal en La Cámara de agua dulce para obtener agua dulce. El dispositivo de diálisis eléctrica utiliza la migración direccional de iones bajo la acción de un campo eléctrico para lograr el objetivo de desalación mediante una membrana de intercambio de iones permeable selectiva. Bajo la acción de un campo eléctrico DC externo, los iones en el agua migran direccionalmente (la membrana de intercambio de iones positivos solo permite el paso de iones positivos y la membrana de intercambio de iones negativos solo permite el paso de iones negativos), lo que hace que la mayoría de los iones en un agua migran a otro. Esta tecnología ha madurado y tiene las principales ventajas de un proceso simple, una alta tasa de desalación, un bajo costo de producción de agua, una operación conveniente y no contaminar el medio ambiente, pero tiene deficiencias como requisitos estrictos de calidad del agua y la necesidad de pretratamiento del agua cruda. En la década de 1950, Estados Unidos y Gran Bretaña comenzaron a utilizar este método para la desalinización del agua amarga y salada, y China lo utilizó para la desalinización del agua amarga y salada, la fabricación de agua pura industrial y agua ultrapura en la década de 1980.

B、 Características de aplicación del método de diálisis eléctrica en proyectos de desalinización de agua amarga y salada

(1) la tasa de eliminación de sales inorgánicas solubles e indicadores toxicológicos como hierro, magnesio, calcio, potasio y cloruros por diálisis eléctrica alcanza entre el 66% y el 93%, lo que puede satisfacer las necesidades de desalinización de agua amarga y salada;

(2) la tasa de eliminación del consumo de oxígeno, N h32n, no - 32n, no 22n y silicio por diálisis eléctrica es baja, solo del 15% al 45%, pero debido al bajo contenido de los indicadores anteriores en el agua cruda, aunque la tasa de eliminación es baja, todavía puede cumplir con los requisitos de higiene del agua potable;

(3) la tasa de eliminación de SO2 - 4 por diálisis eléctrica es del 63,8%, que se utiliza para diluir el agua de los tipos so - 42na y SO4 · cl2na, y es difícil cumplir con los requisitos de higiene del agua potable;

(4) el consumo de energía del proceso de diálisis eléctrica está estrechamente relacionado con el contenido de sal del agua de alimentación. cuanto mayor sea el contenido de sal del agua de alimentación, mayor será el consumo de energía, por lo que la diálisis eléctrica es más adecuada para la desalinización del agua amarga y salada con baja sal. Además, debido a que la diálisis eléctrica no puede eliminar la materia orgánica y las bacterias en el agua, junto con el gran consumo de energía en el funcionamiento del equipo, su aplicación en la ingeniería de desalinización de agua amarga y salada se ha limitado, por lo que el dispositivo de diálisis eléctrica original ha sido reemplazado gradualmente por el dispositivo de ósmosis inversa en la desalinización de agua amarga y salada.

3. Ley de ósmosis inversa

Los principios básicos y las características del método de ósmosis inversa dividen un recipiente en dos partes con una membrana permeable selectiva, agregando agua pura y agua salada a ambos lados de la membrana al mismo tiempo, de modo que el nivel del líquido a ambos lados de la membrana es tan alto que después de un cierto tiempo, el nivel del líquido en El lado del agua salada aumenta y el nivel del líquido en el lado del agua pura disminuye, lo que se debe a la migración de moléculas de agua al lado del agua salada a través de la membrana semipermeable, un fenómeno conocido como penetración. Las películas que pueden tener permeabilidad selectiva al agua o la solución se llaman membranas semipermeables. Si se añade la presión adecuada al lado de la solución espesa, se puede detener la penetración. La presión cuando la penetración de la solución diluida en la solución concentrada se detiene se llama presión osmótica. La ósmosis inversa, por su parte, consiste en revertir la dirección de la penetración natural añadiendo una presión superior a la penetración natural a un lado de la solución concentrada y presionando los iones de la solución al otro lado de la membrana semipermeable, lo que es contrario al proceso normal de penetración en la naturaleza, por lo que se llama "ósmosis inversa", un dispositivo llamado dispositivo de ósmosis inversa. El método de ósmosis inversa puede eliminar más del 90% de las sales solubles y más del 99% de los microorganismos coloidales y la materia orgánica del agua. En comparación con otros métodos de tratamiento del agua, tiene las ventajas de sin cambios de fase, operación a temperatura ambiente, equipos simples, alta eficiencia, menos ocupación de tierras, operación conveniente, bajo consumo de energía, amplia gama de adaptación, alto grado de automatización y buena calidad de salida de agua. En particular, los dispositivos de ósmosis inversa para purificar el agua amarga y salada alimentados por la energía eólica y solar son una forma económica y confiable de resolver el problema del agua doméstica de las personas en las zonas sin electricidad y con escasez de energía convencional. El método de desalinización por ósmosis inversa no solo es adecuado para la desalinización del agua amarga y salada, sino también para la desalinización del agua amarga y salada. Entre los métodos de desalinización existentes, el método de desalinización por ósmosis inversa es el más económico, e incluso ha superado el método de desalinización por diálisis eléctrica. Debido a que la fuerza impulsora del proceso de ósmosis inversa es la presión, no se producen cambios de fase en el proceso y la membrana solo actúa como "cribado", el consumo de energía necesario para el proceso de separación de ósmosis inversa es bajo. Entre las desalinización existentes del agua de mar y el agua amarga y salada, el método de ósmosis inversa es el más eficiente energéticamente. La separación por membrana de ósmosis inversa se caracteriza por su separación de "amplio espectro", es decir, no solo puede eliminar todo tipo de iones en el agua, sino también partículas más grandes que los iones, como la mayoría de los compuestos orgánicos, coloides, virus, bacterias, suspensiones, etc., por lo que el método de separación de ósmosis inversa también es conocido como el método de separación de amplio espectro.

6. estudios relacionados con la desalinización del agua amarga y salada

Nuestro país es un país con escasez de agua, con más de 300 ciudades en todo el país con escasez de agua, 110 ciudades con escasez grave de agua y 9 de las 14 ciudades costeras abiertas con escasez grave de agua. En las zonas áridas del noroeste de china, los recursos de agua dulce disponibles son más limitados. Además, hay miles de islas habitadas a lo largo de la costa de nuestro país, pero su escasez de recursos de agua dulce sólo puede resolver el problema del agua potable acumulando agua de lluvia y transportando agua de tierra en barco. el costo es alto. en caso de mal tiempo, el suministro de agua a menudo no está garantizado.

En las zonas áridas del noroeste de china, aunque hay una grave escasez de recursos de agua dulce, contiene abundantes Lagos subterráneos de agua amarga y salada o amarga. Las zonas costeras son ricas en recursos de agua de mar. Se puede ver que la investigación, el desarrollo y la promoción de tecnologías eficaces de desalinización del agua amarga y salada tienen una importancia práctica muy importante y son medidas fundamentales realistas y factibles para resolver la crisis de los recursos hídricos en las zonas costeras de china, resolver la escasez de recursos de agua dulce en algunas zonas de agua amarga y salada del oeste y noroeste del Norte de China y resolver los problemas del agua doméstica de los residentes de muchas islas costeras de china.

El objetivo principal de investigación de este proyecto es explorar un nuevo proceso de desalinización de agua amarga y salada de ósmosis inversa en respuesta a las deficiencias del pretratamiento tradicional de ósmosis inversa, reducir los costos de desalinización y proporcionar una base técnica para proporcionar agua potable segura en áreas con escasez de agua dulce pero abundantes recursos de agua salada en china.

Sobre la base de la investigación y el análisis de datos, este proyecto determinó un nuevo proceso de ósmosis inversa de agua amarga y salada: el proceso de membrana completa. Las principales ventajas del proceso de membrana completa son: proceso simple, ruta de proceso corta, pequeño tamaño del equipo, fácil integración, bajo costo de inversión y operación, y fácil realización del control automatizado de toda la máquina.

Se realizó un análisis comparativo de los materiales de membrana polimérica y se seleccionaron y determinaron las membranas utilizadas en cada proceso: la primera microfiltración utilizó una membrana de microfiltración sinterizada de polietileno, con una precisión de 5 micras, para la microfiltración gruesa; El segundo nivel de microfiltración utiliza una película plegable de polipropileno, con una precisión de selección de 0,2 micras, para la filtración de Seguridad. La membrana de ultrafiltración selecciona materiales de polisulfona y se Hila en una membrana de fibra hueca (30.000 dalton). El material de membrana de ósmosis inversa selecciona poliamidas aromáticas con alta resistencia a la tracción y resistencia al disolvente.

Se ha desarrollado y ensamblado un conjunto de dispositivos móviles de desalinización de agua amarga y salada, que se pueden hacer móviles y adaptarse a las necesidades de diferentes regiones. El dispositivo adopta el monitoreo continuo en línea y el control de alarma por exceso de límite de la presión de operación, el flujo de entrada de agua, el flujo de agua desalinizada y el flujo de agua espesa, establece un sistema de parada y alarma de presión insuficiente de entrada de agua de ósmosis inversa y sobrepresión en la salida de la bomba de alta presión, y establece un dispositivo de protección de Seguridad para limpiar la membrana de ósmosis inversa y evitar daños en la membrana. Se adopta el control de conversión de frecuencia para controlar una potencia de salida razonable y lograr el objetivo de ahorro de energía y reducción del consumo.

De acuerdo con la calidad del agua amarga y salada en todo nuestro país, se llevó a cabo un estudio experimental de desalinización amarga y salada con el dispositivo anterior. los resultados experimentales mostraron que cuando el sólido disuelto total (tds) del agua cruda era tan alto como 22 g / l, el TDS del agua ligera era de solo 368 mg / l, lo que podía cumplir con el estándar de calidad del agua potable (el TDS < 1000 mg / l está estipulado en el estándar de calidad del agua potable en china). Para todas las aguas amargas y saladas simuladas, la tasa de eliminación de TDS es superior al 95%, y la tasa de reducción de la conductividad eléctrica también es superior al 95%.

VII. Resumen

Después de un período de funcionamiento, varios indicadores han alcanzado los requisitos de diseño. después de un resumen adicional, se ha acumulado una valiosa experiencia teórica y práctica para la mejora continua y la promoción y aplicación en el futuro.