Ein Leitfaden für Anfänger zur Technologie und Anwendung der Meerwasserentsalzung (SWRO)

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SWRO

Wenn Sie mit den globalen Nachrichten konsequent Schritt halten, haben Sie von Wasserknappheit auf der ganzen Welt gehört. Es gibt Millionen von Menschen, die keinen regelmäßigen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben. Dieser Mangel ist teilweise auf den Mangel an Süßwasser auf der Erde in Gebieten großer Ballungszentren zurückzuführen. Obwohl ein Großteil der Erde mit Wasser bedeckt ist, ist nur sehr wenig davon für Menschen, Tiere und landgestützte Pflanzen nutzbar. Mit etwa sieben Milliarden Menschen auf der Erde verbraucht der Mensch viel Wasser sowohl für nicht trinkbare als auch für trinkbare Anwendungen. Meerwasserentsalzung (SWRO) kann eine Lösung für Gemeinden und Unternehmen sein, die eine kontinuierliche Wasserversorgung benötigen, um die Auswirkungen der Wasserknappheit zu bekämpfen. 

Grundwasser und Gletscherwasser sind eigentlich die beiden größten Quellen, sie sind jedoch möglicherweise nicht leicht zu erreichen oder zu nutzen. Wir nutzen das Grundwasser bereits in einem gewissen Umfang, aber ein Teil davon ist so tief, dass es für die Nutzung zu teuer ist. Niemand ist besonders daran interessiert, mit dem Schmelzen von Gletschern zu beginnen, während die drohende Gefahr des Klimawandels über ihren Köpfen hängt.

Vielleicht brauchen wir zu Beginn kein Süßwasser…

Die Ozeane und Meere bedecken 71% der Erdoberfläche und halten 96% des gesamten Wassers auf dem Planeten. Der alte Satz „Wasser, Wasser überall, aber kein Tropfen zum Trinken“ muss bei der Nutzung der Meerwasserentsalzung nicht mehr gelten.

Was ist Meerwasserentsalzung?

Es ist buchstäblich "Entsalzung" von Meerwasser. Der durchschnittliche Salzgehalt der Weltmeere beträgt 3.5% oder 35 g / L. Ziel der Entsalzung ist es, den Salzgehalt des Meerwassers auf ein für den menschlichen Verzehr akzeptables Maß zu senken.

Was sind die beiden Hauptmethoden zur Entsalzung?

Thermische

Wenn Wasser aus den Ozeanen verdunstet und Wolken bildet, ist der entstehende Regen sauber und salzfrei. Die thermische Entsalzung funktioniert ähnlich. Wasser wird erhitzt, bis es gasförmig wird, und dann wieder zu einer salzfreien Flüssigkeit kondensiert. Natürlich erfordern diese Arten von Systemen einen hohen Energieeinsatz und produzieren aufgrund von Verdampfungsverlusten keine besonders hohen Ausbeuten.

Umkehrosmose

In Bezug auf Salzwasser würde in einem natürlichen Osmoseprozess Wasser durch eine selektiv durchlässige Membran von einem Bereich mit einer niedrigeren Salzkonzentration zu einem Bereich mit einer höheren Salzkonzentration fließen, um die Konzentrationen der beiden Seiten auszugleichen.

Die Umkehrosmose versucht das Gegenteil zu erreichen. Durch Anlegen einer Druckdifferenz bewegt sich das Wasser stattdessen in den Bereich mit dem niedrigeren Druck, der der Bereich mit der niedrigeren Salzkonzentration ist. Diese Meerwasser-Umkehrosmoseanlagen (SWRO) sind kompakt und haben bei entsprechender Vorbehandlung geringere Gesamtwartungskosten.

Prozess

Ein Meerwasser-Umkehrosmose-Entsalzungssystem (SWRO) ist etwas komplexer, als Wasser aus dem Ozean zu entnehmen und durch eine Membran zu drücken. Es sind einige zusätzliche Schritte erforderlich.

Aufnahme

Das ist ziemlich selbsterklärend. Meerwasser wird aus dem Ozean in das System gezogen. Einige schöpfen direkt aus dem Meer oder aus Strandbrunnen, während andere aus Meerwasser schöpfen, das zur Kühlung eines Kraftwerks verwendet wird. Spezielle Ansaugsysteme wurden entwickelt, um den Verlust von Meereslebewesen und Verschmutzungen durch Ansaugsysteme zu minimieren.

Vorbehandlung

Die Vorbehandlung ist für den Betrieb und die Wartung der Umkehrosmoseanlage für Meerwasser (SWRO) von entscheidender Bedeutung. Feinstaub, der die Membran verschmutzen könnte, muss entfernt werden. Ein Vorbehandlungssystem kann eine Reihe von Technologien verwenden, um eine optimale Reduktion von biologischen und anorganischen Foulingstoffen zu erreichen.

Herkömmliche Systeme verwenden Multimedia-Filtration, während andere spezielle Filtrationsmedien mit Desinfektions- oder Mikro- oder Ultrafiltrationsprozessen verwenden.

Umkehrosmose

Jetzt sind wir bei der Hauptkomponente des Systems angelangt. In diesem Schritt wird das Salz von Wasser in eine super konzentrierte Salzlösung getrennt. Der vorherige Vorbehandlungsprozess hält die Membranen sauber und lässt das Wasser ungehindert durch.

Post Remineralisation / Desinfektion

Oft werden nach diesen Prozessen nicht nur die Salze entfernt, sondern auch die Komponenten des Wassers, die es gut für unseren Körper machen und gut schmecken. Calcium und Magnesium sind solche Mineralien. Sie gleichen auch den pH-Wert der Lösung aus, der häufig nach der Behandlung sauer ist.

Krankheitserreger haben die Möglichkeit, in Lagertanks für aufbereitetes Wasser zu wachsen. Eine Desinfektion mit Chlor, Chloramin, Ozon oder ultraviolettem Licht oder eine Kombination dieser Methoden kann jedoch angewendet werden.

Entladen

Nach dem Meerwasserentsalzungsprozess (SWRO) verbleibt eine hochkonzentrierte Salzlösung. Diese Sole muss vorsichtig gehandhabt und abgelassen werden. Der hohe Salzgehalt ist nicht gut für Pflanzen und Tiere. Der beste Weg ist, es über ein speziell entwickeltes Soleabgabesystem wieder in den Ozean zu leiten.

Ozeane sind groß und von Natur aus selbstregulierend. Einige Meereslebewesen reagieren jedoch sehr empfindlich auf Änderungen des Salzgehalts. Daher muss das Salzwasser über eine große Oberfläche verteilt werden, um den Verdünnungsfaktor zu erhöhen.

Kosten / Nutzen von SWRO für Trinkwasser

Umkehrosmoseanlagen wurden nach jahrelanger Forschung und Erprobung sowie neuen Entwicklungen erheblich verbessert. Die Reduzierung der Kapital- und Betriebskosten insgesamt ist weiterhin zu beobachten, da neue Prozessoptimierungen implementiert werden.

RO-Systeme haben geringere Kosten als thermische Systeme, da sie zusätzlich zu ihrem Stromverbrauch keinen thermischen (Dampf-) Energieverbrauch benötigen. Eine detaillierte Aufschlüsselung der SWRO-Anlagenkosten und einen Vergleich mit thermischen Systemen finden Sie unter Dieser Artikel vom Berater.

Niedrigere Kosten sind nicht der einzige Vorteil der SWRO-Behandlung. Wie am Anfang dieses Artikels erwähnt, wird durch die Entsalzung eine weitere Trinkwasserquelle an Orten mit Wasserknappheit hinzugefügt. Hinzu kommt, dass das Prozessaufnahmevolumen bei Trockenheit nicht behindert wird. Darüber hinaus sind RO-Systeme modular aufgebaut, sodass sie einfach implementiert werden können und keine großen Betriebsflächen erfordern.

Daher ist die SWRO-Behandlung sowohl für trinkbare als auch für nicht trinkbare Anwendungen in trockenen Klimazonen besonders nützlich. Diese Meerwasserentsalzungssysteme (SWRO) sind auch für Küsten- und Inselgemeinden und Orte mit geringen jährlichen Niederschlagsmengen von Vorteil.

Möchten Sie mehr über die Umkehrosmoseentsalzung (SWRO) von Meerwasser erfahren und wissen, wie sie Ihrer Organisation helfen kann? Wenden Sie sich an die Meerwasserentsalzungsexperten von Genesis Water Technologies, Inc. unter 1-877-267-3699, oder senden Sie eine E-Mail an customersupport@genesiswatertech.com mit uns in Verbindung zu treten, um Ihre spezifische Anwendung zu besprechen.