SW membránok (Seawater Reverse Osmosis Membranes) magasan specializált szűrőtermékek, amelyeket az igényes folyamatokhoz terveztek. tengervíz sótalanítás . A membránszeparációs technológia csúcsát képviselik, és a legmagasabb szintű szűrési pontosságot kínálják a nyomásvezérelt membrán eljárások (mikroszűrés, ultraszűrés, nanoszűrés és fvagydított ozmózis) között. Alapvető funkciójuk a vízmolekulák hatékony elválasztása a tengervízben található erősen koncentrált sóktól és egyéb oldott szilárd anyagoktól.
Az SW membránok előnyei
Az SW membránok elsődleges előnyei a kivételesen finom elválasztási képességükből és a magas sótartalmú, magas nyomású környezetekhez való speciális felépítésükből fakadnak.
1. Kiváló szűrési pontosság (magas elutasítási arány)
A legjelentősebb előnye a SW membránok a pórusméretük, ami gyakorlatilag nem porózus (kisebb, mint 0.0001 μ m ). Ez lehetővé teszi számukra, hogy jellemzően kiváló elutasítási arányt érjenek el 99,7% vagy magasabb , az összes oldott szilárd anyagra (TDS), beleértve a tengervízben jelen lévő egyértékű ionok (például nátrium és klorid) magas koncentrációját.
-
Nanofiltrációs (NF) membránokhoz képest , amelyek elutasítják 50 − 80% Az SW membránok sokkal nagyobb tisztaságot biztosítanak, ami elengedhetetlen az óceánból való ivóvíz előállításához.
-
Az Ultrafiltration (UF) és Microfiltration (MF) membránokhoz képest , amelyek elsősorban eltávolítják a lebegő szilárd anyagokat, baktériumokat és vírusokat, de nem távolítják el az oldott sókat, az SW membránok az egyetlen életképes, nyomásvezérelt lehetőség a sótalanításra.
2. Magas stabilitás extrém körülmények között
Az SW membránok úgy készültek, hogy ellenálljanak a tengervíz sótalanításának specifikus megterhelésének.
-
A következő helyen történő működésre tervezték őket nagyon magas alkalmazott nyomások (általában 5.5 MP a or 800 p s i és afölötti) szükséges a tengervíz természetesen magas ozmotikus nyomásának leküzdéséhez. Ez lényegesen magasabb, mint a brakkvizes RO, NF, UF vagy MF membránok nyomása.
-
A fejlett vékonyrétegű kompozit (TFC) kémia biztosítja a szükséges feltételeket kémiai és fizikai ellenállás a teljesítmény fenntartása a magas sókoncentráció és az üzemi igénybevétel ellenére.
3. Ivóvíz előállításának képessége
A magas sóvisszautasítás és a robusztus teljesítmény azt jelenti, hogy az SW membránok a végső technológia a hatalmas, egyébként használhatatlan tengervízkészletek tiszta, iható és ipari minőségű vízzé alakítására, ami kulcsfontosságú a vízhiányos régiókban.
Az SW membránok hátrányai
Miközben az SW membránok kiváló elválasztást kínálnak, az SW membránok speciális jellege bizonyos hátrányokat okoz más membrántípusokhoz képest.
1. Magas energiafogyasztás
A tengervíz jelentős természetes ozmózisnyomásának leküzdésének szükségessége közvetlenül magas energiaigényt jelent.
-
A rendszer megköveteli nagynyomású szivattyúk és a kapcsolódó energiavisszanyerő eszközök, ami lényegesen magasabb Működési kiadások (OPEX) összehasonlítva az olyan alacsony nyomású folyamatokkal, mint az NF, UF vagy MF, amelyek sokkal alacsonyabb transzmembrán nyomáson működnek (pl. az UF jellemzően 2 − 10 ba r -hoz képest 55 − 70 ba r SWRO számára).
2. Kiterjedt előkezelési követelmények
Rendkívül szoros szerkezetüknek és nagynyomású működésüknek köszönhetően SW membránok nagyon érzékenyek a tápvízben lévő lebegő szilárd anyagok, részecskék és biológiai anyagok szennyeződésére és lerakódására.
-
Az UF vagy MF membránokhoz képest , amelyeket gyakran önmagukban is előkezelésként használnak, és nagyobb mennyiségű szilárdanyagot is képesek kezelni, az SW membránokhoz intenzív, többlépcsős előkezelés eljárás (gyakran koagulációt, flokkulációt, szűrést és potenciálisan membráneljárást, például UF/MF-et) az RO elemek védelmére.
-
A megfelelő előkezelés elmulasztása gyors elszennyeződést eredményez, ami csökkenti a hatékonyságot és drámaian lerövidíti a költséges RO membránelemek élettartamát, ami gyakori és költséges vegyszeres tisztítást tesz szükségessé.
3. Magasabb tőke- és fenntartási költségek
A rendszer általános összetettsége és az alkatrészek jellege megnöveli a kezdeti beruházást és az üzemeltetési költségeket is.
-
Speciális igény nagynyomású berendezések (szivattyúk, edények, csövek) és a kifinomult előkezelés növeli a Tőkekiadás (CAPEX) .
-
Maguk a membránok magasan megtervezett TFC anyagból készülnek, így készülnek drágább cserélni, mint az UF vagy MF membránokat. A szükséges rendszeres karbantartás, vegyszeres tisztítás és időszakos csere is hozzájárul a magasabb hosszú távú költségekhez.
4. Alacsony vízvisszanyerési arány (magas sóoldat-kibocsátás)
Az RO-rendszerek eredendően koncentrált selejtáramot (sóoldatot) termelnek.
-
Összehasonlítva az olyan eljárásokkal, mint az NF a vízlágyításnál, amelyek bizonyos tápvizek esetében magasabb visszanyeréssel rendelkezhetnek, SW membránok jellemzően van a alacsonyabb vízvisszanyerési arány (gyakran 35 − 50% egyjáratú tengervízrendszerekben) a magas sókoncentráció miatt. Ez azt jelenti, hogy a tápvíz jelentős mennyisége erősen koncentrált sóoldatként kerül kibocsátásra, ami környezeti kihívást jelent az ártalmatlanítás során.
