ในขณะที่ทรัพยากรน้ําหวานจะแคบแคบขึ้นทั่วโลก การปรับเกลือออกจากน้ําได้ปรากฏขึ้นเป็นทางออกที่สําคัญสําหรับความมั่นคงของน้ํากลับออสโมสิส (RO) และการปลดเกลือทางอุณหภูมิ, แต่ละอันมีข้อดีและการใช้งานที่แตกต่างกัน
ออสโมซิสกลับทํางานโดยบังคับน้ําทะเลผ่านเยื่อครึ่งผ่านภายใต้ความดันสูง ทําให้โมเลกุลน้ําผ่านไป ขณะที่ปิดเกลือ แร่ธาตุ และสิ่งสกปรกอื่น ๆระบบ RO ที่ทันสมัย เช่น NIROBOX TM ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยีนี้ให้ดีขึ้นอย่างมาก.
กระบวนการลดเกลือมีหลายขั้นตอนสําคัญ:
1การรักษาก่อน:น้ําทะเลต้องผ่านการกรองหลายขั้นตอน เพื่อกําจัดสารแข็งในระบายน้ํา ผึ้ง และจุลินทรีย์ที่อาจทําลายเยื่อและการบําบัดทางเคมีเพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ําก่อนมันจะถึงผิว RO.
2การปั๊มความดันสูง:ปั๊มพิเศษเพิ่มความดันน้ําเพื่อเอาชนะความดันออสโมติกธรรมชาติ โดยปกติต้องการ 50-80 บาร์สําหรับการลดเกลือน้ําทะเลอุปกรณ์ฟื้นฟูพลังงานสามารถฟื้นฟูพลังงานถึง 60% จากกระแสน้ําเกลือ.
3การแยกผิวหนัง:หัวใจของระบบใช้ธาตุเยื่อกลมที่สามารถกําจัด 99.7% ของเกลือละลายผิวส่วนประกอบผิวหนังบางที่ทันสมัยมีอัตราการไหลของน้ําที่สูงขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่ารุ่นเซลลูโลสเอเซเทตก่อนหน้านี้.
4หลังการรักษา:น้ําที่ผลิตได้รับการปรับแร่ธาตุ ปรับปริมาณ pH และฆ่าเชื้อ เพื่อตอบสนองมาตรฐานน้ําดื่มหรือความต้องการทางอุตสาหกรรมเฉพาะเจาะจง
5การจัดการน้ําเกลือ:น้ําสลมที่ปริมาณสูงต้องใช้กลยุทธ์การกําจัดอย่างละเอียด โดยทั่วไปจะรวมถึงการปล่อยที่ควบคุมด้วยระบบกระจาย เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด
กระบวนการทางอุณหภูมิ รวมถึงฟลัชหลายขั้นตอน (MSF) และการกระจายน้ําหลายอัตรา (MED) ทําให้น้ําทะเลระเหยและทําให้ระเหยแข็งเพื่อผลิตน้ําหวานวิธีเหล่านี้ยังคงเป็นหลักในภูมิภาคที่มีการเข้าถึงพลังงานความร้อนราคาถูก.
แฟลชหลายระยะ (MSF):น้ําทะเลที่อบอุ่นไหลผ่านหลายห้องที่มีความดันต่ําลงเรื่อย ๆ ทําให้เกิดการเหยื่อออกทันที ("ฟลช") ในแต่ละขั้นตอนโรงงาน MSF ปกติต้องใช้พลังงานความร้อน 10-16 kWh/m3 บวก 2.5-5 kWh/m3 ของพลังงานไฟฟ้า
การปั่นผงหลายอัตรา (MED):ระบบ MED ประสบประสิทธิภาพพลังงานที่ดีกว่า MSFใช้พลังงานความร้อน 6-12 kWh/m3.
การเลือกระหว่าง RO และการปลดเกลือทางความร้อน มีหลายข้อพิจารณา
ความต้องการพลังงาน:RO โดยทั่วไปให้บริการการบริโภคพลังงานที่ต่ํากว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้อุปกรณ์การฟื้นฟูพลังงานที่ทันสมัย โรงไฟฟ้าอุณหภูมิจะมีความสามารถในการแข่งขันมากขึ้นเมื่อความร้อนที่เหลือมีอยู่
คุณภาพน้ําวิธีความร้อนผลิตน้ําที่บริสุทธิ์มาก ขณะที่ RO อาจต้องการการรักษาหลังเพิ่มเติมสําหรับการใช้งานบางรายการ
ค่าทุน:โรงงานพลังงานความร้อนขนาดใหญ่ต้องลงทุนเริ่มต้นที่ใหญ่กว่า แต่อาจมีค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานที่ต่ํากว่าในกรณีเฉพาะเจาะจง
ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานระบบ RO สามารถปรับการผลิตได้ง่ายขึ้น เพื่อสอดคล้องกับความเปลี่ยนแปลงของความต้องการ
ผลต่อสิ่งแวดล้อมเทคโนโลยีทั้งสองนี้ผลิตน้ําเกลือที่ปูนเน้น แต่ระบบ RO ปกติผลิตปริมาณที่น้อยกว่า แหล่งพลังงานมีผลต่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวม
อุตสาหกรรมนี้ยังคงพัฒนาต่อไปด้วยการพัฒนาที่สําคัญหลายอย่าง
ระบบไฮบริด:การผสมผสาน RO กับกระบวนการทางความร้อน สามารถปรับปรุงการใช้พลังงานและอัตราการฟื้นฟูน้ําได้
การบูรณาการแหล่งพลังงานที่สามารถปรับปรุงได้ระบบ RO ที่ใช้พลังแสงอาทิตย์ และโรงงาน MED ที่ใช้พลังงานพลังงานแสงอาทิตย์ กําลังมีส่วนใหญ่มากขึ้น
วัสดุระดับสูง:รูปแบบเคมีและการจัดตั้งเยื่อใหม่ สัญญาว่า จะมีการปฏิเสธเกลือที่สูงขึ้น และทนต่อการกราบ
การประยุกต์ใช้น้ําเกลือ:เทคโนโลยีในการสกัดแร่ธาตุที่มีคุณค่าจากลําธารปูนกําลังได้รับความสนใจ
เนื่องจากความยากลําบากของน้ําจะเพิ่มขึ้นในระดับโลก ทั้งการปรับออสโมสและการปรับเกลือทางความร้อน จะมีบทบาทสําคัญในยุทธศาสตร์ความปลอดภัยของน้ําแหล่งพลังงานที่มี, และความต้องการคุณภาพน้ําเฉพาะเจาะจง
ในขณะที่ทรัพยากรน้ําหวานจะแคบแคบขึ้นทั่วโลก การปรับเกลือออกจากน้ําได้ปรากฏขึ้นเป็นทางออกที่สําคัญสําหรับความมั่นคงของน้ํากลับออสโมสิส (RO) และการปลดเกลือทางอุณหภูมิ, แต่ละอันมีข้อดีและการใช้งานที่แตกต่างกัน
ออสโมซิสกลับทํางานโดยบังคับน้ําทะเลผ่านเยื่อครึ่งผ่านภายใต้ความดันสูง ทําให้โมเลกุลน้ําผ่านไป ขณะที่ปิดเกลือ แร่ธาตุ และสิ่งสกปรกอื่น ๆระบบ RO ที่ทันสมัย เช่น NIROBOX TM ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยีนี้ให้ดีขึ้นอย่างมาก.
กระบวนการลดเกลือมีหลายขั้นตอนสําคัญ:
1การรักษาก่อน:น้ําทะเลต้องผ่านการกรองหลายขั้นตอน เพื่อกําจัดสารแข็งในระบายน้ํา ผึ้ง และจุลินทรีย์ที่อาจทําลายเยื่อและการบําบัดทางเคมีเพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ําก่อนมันจะถึงผิว RO.
2การปั๊มความดันสูง:ปั๊มพิเศษเพิ่มความดันน้ําเพื่อเอาชนะความดันออสโมติกธรรมชาติ โดยปกติต้องการ 50-80 บาร์สําหรับการลดเกลือน้ําทะเลอุปกรณ์ฟื้นฟูพลังงานสามารถฟื้นฟูพลังงานถึง 60% จากกระแสน้ําเกลือ.
3การแยกผิวหนัง:หัวใจของระบบใช้ธาตุเยื่อกลมที่สามารถกําจัด 99.7% ของเกลือละลายผิวส่วนประกอบผิวหนังบางที่ทันสมัยมีอัตราการไหลของน้ําที่สูงขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่ารุ่นเซลลูโลสเอเซเทตก่อนหน้านี้.
4หลังการรักษา:น้ําที่ผลิตได้รับการปรับแร่ธาตุ ปรับปริมาณ pH และฆ่าเชื้อ เพื่อตอบสนองมาตรฐานน้ําดื่มหรือความต้องการทางอุตสาหกรรมเฉพาะเจาะจง
5การจัดการน้ําเกลือ:น้ําสลมที่ปริมาณสูงต้องใช้กลยุทธ์การกําจัดอย่างละเอียด โดยทั่วไปจะรวมถึงการปล่อยที่ควบคุมด้วยระบบกระจาย เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด
กระบวนการทางอุณหภูมิ รวมถึงฟลัชหลายขั้นตอน (MSF) และการกระจายน้ําหลายอัตรา (MED) ทําให้น้ําทะเลระเหยและทําให้ระเหยแข็งเพื่อผลิตน้ําหวานวิธีเหล่านี้ยังคงเป็นหลักในภูมิภาคที่มีการเข้าถึงพลังงานความร้อนราคาถูก.
แฟลชหลายระยะ (MSF):น้ําทะเลที่อบอุ่นไหลผ่านหลายห้องที่มีความดันต่ําลงเรื่อย ๆ ทําให้เกิดการเหยื่อออกทันที ("ฟลช") ในแต่ละขั้นตอนโรงงาน MSF ปกติต้องใช้พลังงานความร้อน 10-16 kWh/m3 บวก 2.5-5 kWh/m3 ของพลังงานไฟฟ้า
การปั่นผงหลายอัตรา (MED):ระบบ MED ประสบประสิทธิภาพพลังงานที่ดีกว่า MSFใช้พลังงานความร้อน 6-12 kWh/m3.
การเลือกระหว่าง RO และการปลดเกลือทางความร้อน มีหลายข้อพิจารณา
ความต้องการพลังงาน:RO โดยทั่วไปให้บริการการบริโภคพลังงานที่ต่ํากว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้อุปกรณ์การฟื้นฟูพลังงานที่ทันสมัย โรงไฟฟ้าอุณหภูมิจะมีความสามารถในการแข่งขันมากขึ้นเมื่อความร้อนที่เหลือมีอยู่
คุณภาพน้ําวิธีความร้อนผลิตน้ําที่บริสุทธิ์มาก ขณะที่ RO อาจต้องการการรักษาหลังเพิ่มเติมสําหรับการใช้งานบางรายการ
ค่าทุน:โรงงานพลังงานความร้อนขนาดใหญ่ต้องลงทุนเริ่มต้นที่ใหญ่กว่า แต่อาจมีค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานที่ต่ํากว่าในกรณีเฉพาะเจาะจง
ความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานระบบ RO สามารถปรับการผลิตได้ง่ายขึ้น เพื่อสอดคล้องกับความเปลี่ยนแปลงของความต้องการ
ผลต่อสิ่งแวดล้อมเทคโนโลยีทั้งสองนี้ผลิตน้ําเกลือที่ปูนเน้น แต่ระบบ RO ปกติผลิตปริมาณที่น้อยกว่า แหล่งพลังงานมีผลต่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวม
อุตสาหกรรมนี้ยังคงพัฒนาต่อไปด้วยการพัฒนาที่สําคัญหลายอย่าง
ระบบไฮบริด:การผสมผสาน RO กับกระบวนการทางความร้อน สามารถปรับปรุงการใช้พลังงานและอัตราการฟื้นฟูน้ําได้
การบูรณาการแหล่งพลังงานที่สามารถปรับปรุงได้ระบบ RO ที่ใช้พลังแสงอาทิตย์ และโรงงาน MED ที่ใช้พลังงานพลังงานแสงอาทิตย์ กําลังมีส่วนใหญ่มากขึ้น
วัสดุระดับสูง:รูปแบบเคมีและการจัดตั้งเยื่อใหม่ สัญญาว่า จะมีการปฏิเสธเกลือที่สูงขึ้น และทนต่อการกราบ
การประยุกต์ใช้น้ําเกลือ:เทคโนโลยีในการสกัดแร่ธาตุที่มีคุณค่าจากลําธารปูนกําลังได้รับความสนใจ
เนื่องจากความยากลําบากของน้ําจะเพิ่มขึ้นในระดับโลก ทั้งการปรับออสโมสและการปรับเกลือทางความร้อน จะมีบทบาทสําคัญในยุทธศาสตร์ความปลอดภัยของน้ําแหล่งพลังงานที่มี, และความต้องการคุณภาพน้ําเฉพาะเจาะจง