ปัญหาระบบน้ำในเครื่องยนต์หลักของเรือ

ภาพรวมของกระบวนการผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษจากน้ำทะเล

I. คำจำกัดความหลัก

การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล: การกำจัดเกลือปริมาณมาก ของแข็งแขวนลอย และจุลินทรีย์ออกจากน้ำทะเลเพื่อผลิตน้ำจืดที่มีความเค็มต่ำ
น้ำบริสุทธิ์พิเศษ: น้ำที่เกือบทั้งหมดของไอออน อนุภาค สารอินทรีย์ และแบคทีเรียถูกกำจัดออกไป มีค่าความต้านทานไฟฟ้าตั้งแต่ 15-18 MΩ·cm ขึ้นไป และเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพน้ำสำหรับห้องปฏิบัติการ การผลิตอิเล็กทรอนิกส์ หม้อไอน้ำ และอุปกรณ์ทางทะเลระดับไฮเอนด์
ไม่สามารถเปลี่ยนน้ำทะเลเป็นน้ำบริสุทธิ์พิเศษได้โดยตรง ต้องผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน กระแสกระบวนการหลักคือ: การบำบัดเบื้องต้น + ระบบรีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลขั้นแรก (SWRO) + ระบบรีเวอร์สออสโมซิสขั้นที่สอง + EDI (Electrodeionization) สำหรับการแยกเกลืออย่างล้ำลึก (โซลูชันแบบบูรณาการที่พบมากที่สุด)

II. กระแสกระบวนการที่สมบูรณ์

1. การบำบัดน้ำทะเลเบื้องต้น (การกรองต้นน้ำเพื่อปกป้องเมมเบรน)

น้ำทะเลมีสิ่งเจือปนจำนวนมากและมีความเค็ม 30,000-40,000 มก./ลิตร การทำให้บริสุทธิ์จึงเป็นสิ่งจำเป็น:

1. ถังรับน้ำและตกตะกอน: ตกตะกอนตะกอน ทราย สาหร่าย และเศษขยะที่ลอยอยู่
2. ระบบจ่ายสารเคมี: เติมสารป้องกันการเกิดตะกรัน สารฆ่าเชื้อ และสารช่วยตกตะกอน เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลและการเกิดตะกรันแคลเซียมคาร์บอเนต
3. เครื่องกรองหลายชั้น + เครื่องกรองคาร์บอนกัมมันต์: กำจัดคอลลอยด์ สารอินทรีย์ และคลอรีนตกค้าง
4. เครื่องกรองความปลอดภัยความละเอียดสูง (5 ไมครอน): ดักจับอนุภาคละเอียดเพื่อป้องกันการขีดข่วนเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิส

2. ระบบรีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลขั้นแรก (SWRO – หัวใจของการแยกเกลือ)

ปั๊มเพิ่มแรงดันสูงจะเพิ่มแรงดันน้ำทะเลเป็น 55-70 บาร์ บังคับให้น้ำผ่านเมมเบรนรีเวอร์สออสโมซิสสำหรับน้ำทะเลชนิดพิเศษ:

- น้ำซึม (น้ำผลิตภัณฑ์): น้ำที่แยกเกลือแล้วมีความเค็ม 300-500 มก./ลิตร
- น้ำเข้มข้น (น้ำเกลือ): น้ำเกลือที่มีความเค็มสูง สามารถปล่อยลงทะเลหรือนำไปแปรรูปเพื่อกู้คืนเกลือได้
หน้าที่: กำจัดโซเดียมคลอไรด์ได้มากกว่า 99% ทำให้ขั้นตอนการแยกเกลือขั้นพื้นฐานเสร็จสมบูรณ์ ในขั้นตอนนี้ น้ำเป็นเพียงน้ำที่แยกเกลือแล้วและยังไม่เป็นไปตามมาตรฐานน้ำบริสุทธิ์พิเศษ 3. ระบบรีเวอร์สออสโมซิสขั้นที่สอง (RO – การทำให้บริสุทธิ์เบื้องต้น)

น้ำซึมจากขั้นแรกเข้าสู่หน่วย RO แรงดันต่ำขั้นที่สองเพื่อกำจัดไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ตกค้าง รวมถึงเกลือปริมาณเล็กน้อย:
ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำผลิตภัณฑ์ลดลงต่ำกว่า 5 μS/cm ลดปริมาณไอออนลงอย่างมาก และทำหน้าที่เป็นแหล่งน้ำป้อนสำหรับขั้นตอนการผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษ

4. การปรับปรุงคุณภาพขั้นลึกด้วย EDI (Electrodeionization) (ขั้นตอนหลักของการผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษ)

การแยกเกลือขั้นลึกอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องใช้การฟื้นฟูด้วยกรด/ด่าง:
น้ำซึมจาก RO ขั้นที่สองไหลเข้าสู่โมดูล EDI ซึ่งไอออนลบและไอออนบวกปริมาณเล็กน้อยจะถูกแยกออกภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า
ค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำที่ได้จะคงที่ที่ 15-18.25 MΩ·cm เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานของน้ำบริสุทธิ์พิเศษ

5. การบำบัดขั้นสุดท้าย (ทางเลือกสำหรับน้ำบริสุทธิ์พิเศษระดับไฮเอนด์)

การขัดด้วยเรซินแบบผสม การกรองพิเศษ การฆ่าเชื้อด้วย UV และการกรองขั้นสุดท้ายด้วยไมโครพอร์รัส: กำจัด TOC, แบคทีเรีย และอนุภาคขนาดเล็กปริมาณเล็กน้อย เหมาะสำหรับการผลิตชิป ห้องปฏิบัติการ และการใช้งานทางการแพทย์

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

1. น้ำป้อน: น้ำทะเล TDS 35,000 มก./ลิตร
2. อัตราการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลขั้นต้น: ≥99.2%
3. อัตราการแยกเกลือออกจาก RO ขั้นที่สอง: ≥98%
4. ค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำที่ได้จาก 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 สามารถปรับแต่งความจุได้ 5, 20 หรือ 50 ตันต่อชั่วโมง
3. การทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบพร้อมการล้างโมดูลเมมเบรนอัตโนมัติเพื่อลดการเกิดตะกรันและการอุดตัน
4. การใช้พลังงานต่ำกว่าและใช้พื้นที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการกลั่นแบบดั้งเดิม