ออสโมสิสกลับ การกําจัดเกลือจากน้ําทะเล และระบบน้ํา ultrapure

ภาพรวมกระบวนการผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษจากน้ำทะเล

I. คำจำกัดความหลัก

การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล: การกำจัดเกลือปริมาณมาก ของแข็งแขวนลอย และจุลินทรีย์ออกจากน้ำทะเลเพื่อผลิตน้ำจืดที่มีความเค็มต่ำ
น้ำบริสุทธิ์พิเศษ: น้ำที่ถูกกำจัดไอออน อนุภาค สารอินทรีย์ และแบคทีเรียออกเกือบทั้งหมด มีค่าความต้านทานไฟฟ้า ≥15–18 MΩ·cm และเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพน้ำสำหรับห้องปฏิบัติการ การผลิตอิเล็กทรอนิกส์ หม้อไอน้ำ และอุปกรณ์ทางทะเลระดับไฮเอนด์
น้ำทะเลไม่สามารถเปลี่ยนเป็นน้ำบริสุทธิ์พิเศษได้โดยตรง ต้องผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน กระแสกระบวนการหลักคือ: การบำบัดเบื้องต้น + รีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลขั้นแรก (SWRO) + รีเวอร์สออสโมซิสขั้นที่สอง + EDI (การแยกไอออนด้วยไฟฟ้า) สำหรับการแยกเกลืออย่างล้ำลึก (โซลูชันแบบบูรณาการที่พบมากที่สุด)

II. กระแสกระบวนการที่สมบูรณ์

1. การบำบัดเบื้องต้นน้ำทะเล (การกรองต้นน้ำเพื่อปกป้ององค์ประกอบเมมเบรน)

น้ำทะเลมีสิ่งเจือปนจำนวนมากและมีความเค็ม 30,000–40,000 mg/L การทำให้บริสุทธิ์เป็นสิ่งจำเป็น:

1. การรับน้ำและถังตกตะกอน: ตกตะกอนตะกอน ทราย สาหร่าย และเศษขยะที่ลอยอยู่
2. ระบบการให้สารเคมี: เติมสารป้องกันการเกิดตะกรัน สารฆ่าเชื้อ และสารช่วยตกตะกอนเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลและการเกิดตะกรันแคลเซียมคาร์บอเนต
3. เครื่องกรองหลายชั้น + เครื่องกรองคาร์บอนกัมมันต์: กำจัดคอลลอยด์ สารอินทรีย์ และคลอรีนตกค้าง
4. เครื่องกรองความปลอดภัยความละเอียดสูง (5μm): ดักจับอนุภาคละเอียดเพื่อป้องกันรอยขีดข่วนบนเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิส

2. รีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลขั้นแรก (SWRO – หัวใจของการแยกเกลือ)

ปั๊มเพิ่มแรงดันสูงจะเพิ่มแรงดันน้ำทะเลเป็น 55–70 บาร์ บังคับให้น้ำผ่านเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลชนิดพิเศษ:

- น้ำซึม (น้ำผลิตภัณฑ์): น้ำที่แยกเกลือออกแล้วมีความเค็ม 300–500 mg/L
- น้ำเข้มข้น (น้ำเกลือ): น้ำเกลือที่มีความเค็มสูง สามารถปล่อยลงทะเลหรือนำไปแปรรูปเพื่อกู้คืนเกลือได้
หน้าที่: กำจัดโซเดียมคลอไรด์ออกมากกว่า 99% ทำให้ขั้นตอนการแยกเกลือขั้นพื้นฐานเสร็จสมบูรณ์ ในขั้นตอนนี้ น้ำเป็นเพียงน้ำที่แยกเกลือออกแล้วและยังไม่เป็นไปตามมาตรฐานน้ำบริสุทธิ์พิเศษ 3. รีเวอร์สออสโมซิสขั้นที่สอง (RO – การทำให้บริสุทธิ์เบื้องต้น)

น้ำซึมจากขั้นต้นจะเข้าสู่หน่วย RO แรงดันต่ำขั้นที่สองเพื่อกำจัดไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ตกค้าง รวมถึงเกลือปริมาณเล็กน้อย:
ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำผลิตภัณฑ์ลดลงต่ำกว่า 5 μS/cm ลดปริมาณไอออนลงอย่างมาก และทำหน้าที่เป็นแหล่งน้ำป้อนสำหรับขั้นตอนน้ำบริสุทธิ์พิเศษ

4. EDI (การแยกไอออนด้วยไฟฟ้า) การปรับปรุงขั้นลึก (ขั้นตอนหลักของน้ำบริสุทธิ์พิเศษ)

การแยกเกลืออย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องใช้สารฟื้นฟูที่เป็นกรด/ด่าง:
น้ำซึม RO ขั้นที่สองจะไหลเข้าสู่โมดูล EDI ซึ่งไอออนลบและไอออนบวกปริมาณเล็กน้อยจะถูกแยกออกภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า
ค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำขาออกจะคงที่ที่ 15–18.25 MΩ·cm เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานของน้ำบริสุทธิ์พิเศษ

5. การบำบัดขั้นสุดท้าย (ทางเลือกสำหรับน้ำบริสุทธิ์พิเศษระดับไฮเอนด์)

การขัดเงาเรซินแบบผสม การกรองพิเศษ การฆ่าเชื้อด้วย UV และการกรองขั้นสุดท้ายแบบไมโครพอร์รัส: กำจัด TOC, แบคทีเรีย และอนุภาคขนาดเล็กปริมาณเล็กน้อย เหมาะสำหรับการผลิตชิป ห้องปฏิบัติการ และการใช้งานทางการแพทย์

III. พารามิเตอร์อุปกรณ์หลัก (รุ่นมาตรฐาน 20 ตัน/วัน สำหรับเรือ/บนบก)

1. น้ำป้อน: น้ำทะเล TDS 35,000 mg/L
2. อัตราการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลขั้นต้น: ≥99.2%
3. อัตราการแยกเกลือออกจาก RO ขั้นที่สอง: ≥98%
4. ค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำขาออก EDI: 15–18.2 MΩ·cm
5. อัตราการกู้คืนระบบ: โดยรวม 40%–55%
6. การใช้พลังงานในการทำงาน: ความต้องการพลังงานสูงขึ้นในขั้นตอนน้ำทะเล การใช้พลังงานคือ 4–6 kWh ต่อตันน้ำผลิตภัณฑ์

IV. สถานการณ์การใช้งาน

1. น้ำหล่อเย็นสำหรับหม้อไอน้ำทางทะเลระดับไฮเอนด์และเครื่องมือวัดความแม่นยำ
2. น้ำกระบวนการสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนเกาะและโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็ก
3. แหล่งน้ำสำหรับห้องปฏิบัติการวิจัยทางวิทยาศาสตร์นอกชายฝั่งและอุปกรณ์ทางการแพทย์
4. น้ำเสริมสำหรับหม้อไอน้ำแรงดันสูงขนาดใหญ่บนเกาะ V. ข้อดีของกระบวนการ

1. ใช้กระบวนการแยกทางกายภาพทั้งหมด ไม่ก่อให้เกิดของเหลวเสียที่เป็นกรดหรือด่างปริมาณมาก เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและบำรุงรักษาง่าย
2. การออกแบบแบบโมดูลาร์ สามารถปรับแต่งให้มีความจุ 5, 20 หรือ 50 ตันต่อชั่วโมง
3. การทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบพร้อมการล้างโมดูลเมมเบรนอัตโนมัติเพื่อลดการเกิดตะกรันและการอุดตัน
4. การใช้พลังงานต่ำกว่าและใช้พื้นที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการกลั่นแบบดั้งเดิม