ระบบบำบัดน้ำทะเลด้วยรีเวอร์สออสโมซิสสำหรับเรือ

การศึกษากรณี: การติดตั้งระบบปลอดเกลือน้ําทะเลด้วยการปรับออสโมสิสกลับ บน "ฮายกง 101"

I. ภาพรวมโครงการ

"Haigong 101" เป็นเรือวิศวกรรมในทะเลที่ใช้เป็นหลักในการจัดส่งปลาทอร์ฟ์ในทะเล, การก่อสร้างวิศวกรรมใกล้ชายฝั่ง และการดําเนินการช่วยเหลือฉุกเฉินการดําเนินงานในระยะยาวทั้งในพื้นที่นอกทะเลและชายฝั่งการจัดหาน้ําหวานของเรือครั้งแรกขึ้นอยู่กับการจัดส่งน้ําหวานจากชายฝั่งและน้ําหวานที่นําไปโดยเรือ ส่งผลให้มีวงจรการจัดส่งน้ําหวานที่ยาวนาน ค่าใช้จ่ายสูง และการจัดส่งที่ไม่มั่นคงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการดําเนินการอย่างต่อเนื่องในทะเลที่เปิด, การขาดแคลนน้ําหวานจํากัดเวลาในการดําเนินงานและสภาพการใช้ชีวิตของบุคลากรอย่างหนักทีมงานโครงการตัดสินใจติดตั้งระบบปลอดเกลือน้ําทะเลด้วยการปรับออสโมสิสกลับ เพื่อให้เกิดการผลิตน้ําที่อิสระในทะเลการประกันความต้องการสําหรับการใช้น้ําในการดําเนินงานและการใช้ในบ้าน

II. การเลือกและออกแบบระบบ

1การเลือกเทคโนโลยี

พิจารณาถึงลักษณะของฉากวิศวกรรมในทะเล เช่น ความเกลือสูง ความชื้นสูง ลมและคลื่นบ่อย สถานที่คอมแพคต์ และการจํากัดของพลังงานได้เลือกเทคโนโลยีการปรับน้ําทะเลด้วยการปรับน้ําน้ําทะเลแบบปรับน้ํากลับ (RO)เทคโนโลยีนี้เป็นกระบวนการปรับเกลือจากน้ําที่ใช้ได้โดยธรรมดา โดยมีข้อดี เช่น ขนาดเล็ก การใช้พลังงานต่ํา การเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว อัตโนมัติสูง และคุณภาพน้ําที่มั่นคงมันสามารถปรับตัวกับสภาพแวดล้อมที่วุ่นวายของมหาสมุทรและน้ําที่ผลิตตรงกับมาตรฐานน้ําดื่ม

2. การออกแบบพารามิเตอร์หลัก

- ความจุในการผลิต: 200 m3/d ตอบสนองความต้องการน้ําดื่มประจําวัน และสุขาภิบาล และน้ําในการดําเนินงานขนาดเล็กของ 80-100 คนบนเรือ

- เส้นทางกระบวนการ: การรับน้ําทะเล → การรักษาก่อน (การกรองสื่อหลายสื่อ + การกรองความแม่นยํา + การกรองความปลอดภัย)การฆ่าเชื้อ) → การเก็บน้ําหวาน.

- การจัดตั้งแกน: ใช้เยื่อ RO สายกลมที่มีอัตราการละลายน้ําสูงที่นําเข้า ปั๊มแรงดันสูงที่มีอุปกรณ์การฟื้นฟูพลังงานและระบบควบคุม PLC ที่มีปัญญาอัตโนมัติการเริ่ม/หยุด, ระเบิดความผิดพลาด และการทําความสะอาดหน้าที่ป้องกัน

- ความต้องการของวัสดุ: ท่อและถังทําจากเหล็กไร้ขัดเหล็ก 316L และวัสดุประกอบทนทานต่อการกัดกร่อน เหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนของมหาสมุทรที่มีสเปรย์เกลือสูง

III. ความท้าทายในการติดตั้งและสร้างระบบ

1. ** การปรับปรุงการจัดวางพื้นที่:** เนื่องจากพื้นที่จํากัดบนชั้นเรือและในห้องพัก, การออกแบบแบบบูรณาการแบบโมดูลถูกนํามาใช้.การวางยาทางเคมี, และการทําความสะอาด อยู่ในหน่วยที่ติดตั้ง 2 หน่วย, จัดวางอย่างคอมพักทัดในห้องพักที่กําหนดไว้บนชั้นหลังเรือ, ลดพื้นที่พื้นและอํานวยความสะดวกในการติดตั้งและบํารุงรักษา

2. **ความต้านทานต่อการสั่นและการติดตั้งที่มั่นคง: ** เพื่อตอบโจทย์ของการเดินเรือที่มีความวุ่นวายและการดําเนินงานสวิงพื้นฐานของอุปกรณ์ถูกเสริมด้วยตัวสนับสนุนกันกระแทกความแข็งแรงสูง และโครงสร้างด้านล่างของเรือ. จับยืดหยุ่นและรองรับต่อกันการสวิงเพิ่มขึ้นในท่อเพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานที่มั่นคงภายใต้สภาพการม้วน ± 15 ° และ pitch ± 10 °

3. **การรับน้ําทะเลและการรักษาก่อน:** ใช้เครื่องรับน้ําทะเลระดับต่ํา พร้อมกับถังขยะและกรองหมุนเพื่อจับขยะและกะพรือในน้ําทะเลการปรุงปรุงก่อนจะรวมถึงการเพิ่ม flocculants, ผ่อนคลายเกลียว และยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียเพื่อกําจัดสารแข็งและคอลโลอยด์ที่พักผ่อน, ป้องกันการสกปรกและการสกปรกของเยื่อ

4การปรับปรุงไฟฟ้าและอัตโนมัติ
ระบบเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าความดันต่ําของเรือ พร้อมอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กําหนดและวงจรฉุกเฉินที่พิเศษ ระบบควบคุม PLC สามารถเปิด/หยุดด้วยปุ่มเดียวการผลิตน้ําอัตโนมัติ, ติดตามคุณภาพน้ําออนไลน์ การทําความสะอาดอัตโนมัติ และการทํางานโดยไม่มีผู้ดูแล

IV. การทํางานและผลลัพธ์ของระบบ

1. กระแสกระบวนการ

1น้ําทะเลเข้าไปในระบบการปรุงปรุงก่อนผ่านปั๊มสูบผ่านกรองมัลติมีเดียและกรองความปลอดภัย 5μm เพื่อกําจัดสารสกัด

2น้ําทะเลที่ได้รับการบําบัดก่อนถูกกดดันถึง 5.5-7.0 MPa โดยปั๊มความดันสูงและเข้าสู่โมดูลเยื่อ RO โมเลกุลน้ําเจาะผ่านเยื่อเพื่อสร้างน้ําหวานขณะที่เกลือและสิ่งสกปรกถูกเก็บไว้ในลักษณะเน้นและปล่อย.

3. น้ําที่ผ่านการปรับปรุง pH, การเหมืองแร่, และการฆ่าเชื้ออัลตราไวโอเล็ต ก่อนจะส่งไปยังถังน้ําหวานเพื่อเก็บรักษา

4- การประมวลผลโดยอุปกรณ์การฟื้นฟูพลังงานเพื่อฟื้นฟูพลังงานที่เหลือ ลดการบริโภคพลังงานของระบบ

2. ตัวชี้วัดการดําเนินงาน

- อัตราการละลายเกลือ ≥98.5%

- การนําน้ําของผลิตภัณฑ์: ≤20μs/cm ตอบสนอง "มาตรฐานคุณภาพน้ําดื่ม"

- การบริโภคไฟฟ้าต่อตันน้ํา: ≤3.5kW·h/m3 (รวมการนําพลังงานกลับมา)

- อัตราการฟื้นฟูระบบ ≥40%

- การทํางานต่อเนื่อง: การผลิตน้ําที่มั่นคงเป็นเวลา 24 ชั่วโมง, วงจรการบํารุงรักษาครั้งเดียว ≥ 30 วัน

3. ประโยชน์ของการใช้งาน

- ความพอเพียงตนเอง: ยกเลิกการพึ่งพาน้ําหวานโดยสิ้นเชิง โดยขยายเวลาการดําเนินการในทะเลจาก 7 วันเป็นมากกว่า 30 วัน

- การลดต้นทุน: ค่าใช้จ่ายต่อตันน้ําประมาณ 9 ยูอาน ซึ่งต่ํากว่าน้ําหวานที่ขนส่งโดยเรือ (25-35 ยูอาน/เมตร3), ส่งผลให้เกิดการประหยัดรายปีมากกว่า 1.5 ล้านยูอาน

- นุ่มนวลและมีประสิทธิภาพ: ผลิตน้ําหวานที่มีคุณภาพภายใน 30 นาทีจากการเปิดตัว, ผลิตน้ําหวานตามความต้องการ, สามารถปรับปรุงกับพื้นที่ทะเลหลายแห่งและสภาพการทํางานที่แตกต่างกัน

- สะอาดต่อสิ่งแวดล้อมและมีความน่าเชื่อถือ: กระบวนการทางกายภาพที่ไม่มีสารปนเปื้อนทางเคมี น้ําเสียปริมาณสูงตรงกับมาตรฐานการปล่อย น้ําเสียปริมาณน้อยของระบบและการบํารุงรักษาง่าย

V. สรุปโครงการและมูลค่า

การติดตั้งและใช้งานระบบปรับน้ําทะเลแบบปรับออสโมซี HaiGong 101 ที่ประสบความสําเร็จ ทําให้มีทางออกที่พัฒนาให้กับเรือวิศวกรรมทางทะเลผ่านการออกแบบแบบโมดูล, การปรับปรุงมาตรฐานสําหรับเรือ, การควบคุมอัตโนมัติที่ฉลาด, และการปรับปรุงการประหยัดพลังงาน, โครงการแก้ไขจุดปวดหลักในฉากวิศวกรรมเรือ, รวมถึงข้อจํากัดพื้นที่,สภาพการทํางาน, การใช้พลังงาน และคุณภาพน้ํา

การศึกษากรณีนี้รับรองความเหมาะสมและศักยภาพทางเศรษฐกิจของเทคโนโลยีออสโมซิสกลับในสาขาวิศวกรรมเรือการจัดทําแบบจําลองสําหรับการปรับปรุงการจัดหาน้ําหวานของเรือที่คล้ายกันซึ่งเป็นการเพิ่มความสามารถในการดําเนินงานต่อเนื่องระยะยาวและระดับการสนับสนุนของอุปกรณ์วิศวกรรมทางทะเลของประเทศของฉัน