Sistema di raffreddamento ad acqua ultrapura per navi

Visualizzazione del processo di produzione di acqua ultrapura da acqua di mare

I. Definizioni fondamentali

Desalinizzazione dell'acqua di mare: Rimozione di grandi quantità di sale, solidi sospesi e microrganismi dall'acqua di mare per produrre acqua dolce a basso contenuto di sale.
Acqua ultrapura: acqua dalla quale sono stati rimossi quasi tutti gli ioni, le particelle, la materia organica e i batteri;ha una resistività di ≥ 15 ‰ 18 MΩ·cm e soddisfa le norme di qualità dell'acqua per i laboratori, produzione di elettronica, caldaie e attrezzature marine di alta gamma.
L'acqua di mare non può essere convertita direttamente in acqua ultrapura; richiede un trattamento in più fasi.Pretrattamento + Osmosi inversa in acqua di mare di primo stadio (SWRO) + Osmosi inversa di secondo stadio + EDI (elettro-ionizzazione) per desalinizzazione profonda (la soluzione integrata più comune).

II. Flusso di processo completo

1Pretrattamento dell'acqua di mare (filtrazione a monte per proteggere gli elementi della membrana)

L'acqua di mare contiene numerose impurità ed ha un contenuto di sale di 30.000 – 40.000 mg/l; la depurazione è essenziale:

1. Serbatoio di assunzione e sedimentazione dell'acqua: depone fanghi, sabbia, alghe e detriti galleggianti.
2- Sistema di dosaggio: aggiunge antiscalanti, biocidi e flocculanti per inibire la crescita biologica marina e la scalabilità del carbonato di calcio.
3Filtro multi-media + Filtro al carbonio attivo: rimuove colloidi, materia organica e cloro residuo.
4. Filtro di sicurezza di precisione (5 μm): intrappola particelle fini per evitare graffi delle membrane di osmosi inversa.

2. Prima fase di osmosi inversa dell'acqua di mare (SWRO

Una pompa ad alta pressione pressurizza l'acqua di mare a 55 ∼ 70 bar, costringendola attraverso membrane specializzate di osmosi inversa dell'acqua di mare:

- Permeabile (Acqua di prodotto): acqua desalinizzata con un tenore di sale di 300-500 mg/l.
- Concentrato (salato): salato ad alta salinità; può essere scaricato in mare o trasformato per il recupero del sale.
Funzione: rimuove oltre il 99% di cloruro di sodio, completando la fase di desalinizzazione di base; in questa fase, l'acqua è semplicemente desalinizzata e non soddisfa ancora gli standard di ultrapurezza. 3.Osmosi inversa secondaria (R.O. Purificazione preliminare)

Il permeabile dal stadio primario entra nell'unità RO secondaria a bassa pressione per rimuovere ulteriormente gli ioni di calcio e magnesio residui e i sali in traccia:
La conduttività dell'acqua del prodotto è ridotta a meno di 5 μS/cm, riducendo significativamente il contenuto di ioni e servendo come fonte di alimentazione per la fase dell'acqua ultrapura.

4. EDI (elettrodeionizzazione) Rafinazione profonda (fase di acqua ultrapura di base)

Desalinizzazione continua in profondità senza necessità di rigenerazione acida/alcalina:
i flussi secondari di RO permeano il modulo EDI, dove gli anioni e i cationi tracciabili vengono separati sotto l'influenza di un campo elettrico;
La resistività dell'acqua di uscita si stabilizza a 15-18,25 MΩ·cm, soddisfacendo le specifiche standard dell'acqua ultrapura.

5. Trattamento terminale di lucidatura (opzionale per acqua ultrapura di fascia alta)

La lucidatura della resina a letto misto, l'ultrafiltrazione, la sterilizzazione UV e la filtrazione terminale microporosa: rimuove le tracce di TOC, batteri e microparticelle; adatto per la produzione di chip, laboratori,e applicazioni mediche .

III. Parametri chiave dell'attrezzatura (modello standard 20 tonnellate/giorno per il trasporto marittimo/terrestre)

1Acqua d'alimentazione: TDS dell'acqua di mare 35.000 mg/l;
2. tasso di desalinizzazione primaria dell'acqua di mare: ≥ 99,2%;
3. tasso di desalinizzazione RO secondaria: ≥98%;
4. Resistenza idrica di uscita EDI: 15 ‰ 18,2 MΩ·cm;
5- tasso di recupero del sistema: 40%-55% complessivo;
6Consumo energetico di esercizio: maggiore domanda di energia nella fase dell'acqua di mare; consumo di energia è di 4·6 kWh per tonnellata di acqua prodotta.

IV. Scenari di applicazione

1- acqua di raffreddamento per caldaie marine di lusso e strumenti di precisione;
2. Acqua di trattamento per impianti fotovoltaici insulari e impianti di semiconduttori su piccola scala;
3- approvvigionamento idrico per laboratori di ricerca scientifica offshore e attrezzature mediche;
4- Acqua di ricambio per grandi caldaie ad alta pressione su isole

1. impiega un processo di separazione completamente fisico; non genera grandi volumi di liquidi di scarti acidi o alcalini; è rispettoso dell'ambiente e facile da mantenere.
2- progettazione modulare; personalizzabile per capacità di 5, 20 o 50 tonnellate all'ora.
3Funzionamento completamente automatizzato con lavaggio automatico del modulo della membrana per ridurre al minimo la scagliazione e l'inquinamento.
4- Consumo energetico inferiore e minor impatto rispetto ai metodi di distillazione convenzionali.