I. СОДЕРЖАНИЕОпреснение горькой соленой водыОбзор устройства

Устройство для опреснения горькой соленой воды для водоочистного оборудования: система обратного осмоса, чистая вода для пищевой промышленности, ультрафильтрация воды для котлов на бумажной электростанции, опреснение воды на электростанции, чистая вода для фармацевтической промышленности, интегрированный очиститель воды, система смягчения ионообмена, система размягчения очистки и размягчения речной воды, фильтрация в водную систему, система очистки грунтовых вод.

II. Краткое описание опреснения горькой соленой воды

Оборудование для опреснения горькой соленой воды подходит для районов с высоким содержанием соленой щелочи и районов орошения морской воды, Использование импортируемых в США мембранных элементов обратного осмоса, высококачественных отечественных сосудов под давлением и импортируемых в Германию насосов высокого давления, в сочетании с рациональным оборудованием для предварительной обработки, может эффективно удалять неорганические соли в воде, ионы тяжелых металлов, органические вещества, бактерии и микробы и другие вредные ингредиенты, горькая соленая вода опресняется в качественную воду, соответствующую национальным стандартам питьевой воды. В соответствии с местным качеством воды клиента для тщательного анализа и специального проектирования, стремясь быть эффективным, долговечным, а качество опресненной воды полностью соответствует национальным стандартам качества питьевой воды (GB5749 - 85), полностью решить проблему питьевой воды в районах с дефицитом воды.

Опреснение горькой соленой воды - это процесс разделения вещества полупроницаемой мембраной под давлением. Поверхностная активность мембраны обратного осмоса допускает только проникновение воды, 99% растворимой соли и всех бактерий, акробатика задерживается, и вода не изменяется фазой, поэтому опреснение обратного осмоса является самым передовым и энергосберегающим методом опреснения.

3 Что такое соленая вода

В водоемах, когда содержание фтора превышает 1,2 мг / л, это называется превышением фтора, также известным как вода с высоким содержанием фтора. Растворимое твердое содержание > 1500 мг / л называется горькой соленой водой. Фторид является неметаллическим химическим элементом, который занимает девятое место в периодической таблице элементов, относится к основной группе седьмого семейства второго цикла, химические свойства очень живы, почти не могут существовать в одиночку, в природе существуют в состоянии различных соединений, широко распространены в скалах, почве, океанах, довольно широко распространены на Земле. Высокий уровень фтора может вызвать отравление фтором.

Фторид по - прежнему широко используется в повседневной жизни, в том числе в медицине, химической, космической и атомной энергии. Например, фторид натрия сам по себе является токсичным веществом, но его также можно использовать в качестве лекарства или пестицида. Местное отравление фтором связано с тем, что люди живут в этой высокофтористой среде, долгосрочное избыточное потребление фтора вызывает изменения хронического отравления организма, в основном влияет на твердые ткани человека, включая зубы, кости, а также на некоторые другие мягкие ткани, конечно, наиболее очевидные клинические проявления или фтористые зубы и фтористые кости. Повреждение зубов фтором влияет не только на красоту, но и на функцию жевания и пищеварения. Болезнь фтористой кости обычно встречается у взрослых, а также у детей. Самые ранние изменения в фтористой костной недостаточности, как показывают клинические исследования, включают искривление костей, например, растяжение рук, что влияет на жизнь и труд. Местный вред флюороза велик, не только причиняет боль пациенту, но и влияет на местное экономическое развитие. После того, как фтор попадает в организм, он приводит к чрезмерному осаждению кальция на кровеносных сосудах, вызывая кальцификацию кровеносных сосудов и вызывая артериальный склероз. Питьевая вода с высоким содержанием фтора может легко вызвать отравление фтором. В Китае, за исключением Шанхая, Хайнаня и Тайваня, не было обнаружено фтористого отравления, другие провинции, города и автономные районы имеют местную распространенность фтористого отравления в разной степени. В настоящее время в 77 из 101 округа флага Внутренней Монголии наблюдается отравление фтором питьевой воды, около 6 миллионов человек живут в районах с высоким содержанием фтора и 1,7 миллиона пациентов с фтористыми зубами. Согласно неполным статистическим данным, почти 30 миллионов человек в нашей стране пьют воду с высоким содержанием фтора. Наша горькая соленая вода в основном распространена в северных и восточных прибрежных районах. В сельской местности более 38 миллионов человек употребляют соленую воду. Горькая соленая вода - это в основном горький вкус, трудно пить напрямую, длительное питье приводит к нарушению функции желудочно - кишечного тракта, низкий иммунитет.

Сфера применения установки для опреснения горькой соленой воды

Поскольку горькая соленая вода содержит более высокие сульфаты и хлориды, так что вода имеет горький соленый вкус, долгосрочное потребление горькой соленой воды может нанести вред здоровью человека до инвалидности. Это оборудование предназначено для использования в источниках воды с содержанием сульфатов и хлоридов не более 500 мг / л и широко используется для обработки горькой соленой воды в западных районах. Характеристики продукта Аппаратура для опреснения горькой соленой воды использует специальную смолу, после адсорбционной фильтрации удаляет ионы корня серной кислоты и корни хлора в воде, а также традиционное оборудование для горькой соленой воды в материале и технологии улучшения и улучшения, чтобы достичь цели простой эксплуатации, низкой стоимости обработки, широко используется в западной области обработки горькой соленой воды.

V. Методы опреснения горькой соленой воды

1. Дистилляция

Дистилляция - это процесс испарения горькой соленой воды или морской воды при нагревании и конденсации пара в пресную воду. Дистилляция является первым методом опреснения, основным преимуществом которого является более простая структура, легкая эксплуатация и хорошее качество получаемой пресной воды. Существует множество методов дистилляции, таких как многофункциональная дистилляция, многоступенчатая мигающая дистилляция, дистилляция под давлением, мембранная дистилляция и так далее.

2. Электродиализ

A、 Основные принципы, характеристики и сфера применения электродиализа Метод электродиализа, используемый в опреснении горькой соленой воды, называемый ED, представляет собой метод мембранного разделения, который использует ионообменную пленку для разделения инь и катионов в соленой воде под действием электрического поля, тем самым снижая концентрацию соли в пресноводной камере и получая пресную воду. Электрическая диализационная установка использует ионы для направленной миграции под действием электрического поля, выбирая проницаемые ионообменные мембраны для достижения цели обессоливания. Под действием электрического поля постоянного тока ионы в воде перемещаются направленно (катионообменная мембрана допускает прохождение только катионов, анионитовая мембрана допускает прохождение только анионов), в результате чего большая часть ионов в одной воде перемещается в другую. Эта технология относительно зрелая, имеет основные преимущества простой технологии, высокой скорости обессоливания, низкой стоимости производства воды, удобной эксплуатации, незагрязненной окружающей среды и т. Д., Но есть более строгие требования к качеству воды, необходимость предварительной обработки сырой воды и другие недостатки. В 1950 - х годах СоединенныеШтаты и Великобритания начали использовать этот метод для опреснения горькой соленой воды, а в 1980 - х годах Китай использовал его для опреснения горькой соленой воды, промышленного производства чистой и сверхчистой воды.

B、 Особенности применения электродиализа при опреснении горькой соленой воды

(1) Коэффициент удаления растворимых неорганических солей, таких как железо, магний, кальций, калий, хлориды, и токсикологические показатели мышьяка и фтора при электродиализе составляет 66 - 93%, что позволяет удовлетворить потребность в опреснении горькой соленой воды;

(2) Электрический диализ имеет более низкую скорость удаления кислорода, N H32N, NO - 32N, NO22N и кремния, всего от 15% до 45%, но из - за низкого содержания вышеуказанных показателей в сырой воде, хотя скорость удаления низкая, все еще может соответствовать требованиям гигиены питьевой воды для жизни;

(3) Коэффициент удаления SO2 - 4 с помощью электродиализа составляет 63,8% для опреснения воды типов SO - 42Na и SO4 · Cl2Na, что затрудняет соблюдение санитарных требований к питьевой воде;

(4) Потребление энергии в процессе электродиализа тесно связано с содержанием соли в питательной воде, чем выше содержание соли в питательной воде, тем больше потребление энергии, поэтому электродиализ более подходит для опреснения малосоленой горькой соленой воды. Кроме того, поскольку электродиализ не может удалить водные органические вещества и бактерии, в сочетании с большим эксплуатационным потреблением энергии оборудования, его применение в проекте опреснения горькой соленой воды ограничено, поэтому оригинальное устройство электродиализа в опреснении горькой соленой воды постепенно заменяется устройством обратного осмоса.

3. Метод обратного осмоса

Основные принципы и характеристики метода обратного осмоса используют селективную проницаемую мембрану, чтобы разделить контейнер пополам, добавляя чистую воду и соленую воду по обе стороны мембраны, так что уровень жидкости по обе стороны мембраны одинаково высок, и через определенное время уровень жидкости на стороне соленой воды повышается, а уровень жидкости на стороне чистой воды снижается, что является результатом миграции молекул воды через полупроницаемую мембрану на сторону соленой воды, явление, называемое инфильтрацией. Пленки, способные селективно пропускать воду или раствор, называются полупроницаемыми мембранами. Если к концентрированному раствору добавляется соответствующее давление, проникновение может быть остановлено. Давление, когда проникновение разреженного раствора в концентрированный раствор прекращается, называется осмотическим давлением. Обратный осмос - это добавление более высокого давления, чем естественный осмос, на одной стороне концентрированного раствора, чтобы повернуть направление естественного осмоса и сжать ионы в растворе на другую сторону полупроницаемой мембраны, что противоречит нормальному процессу осмоса в природе и поэтому называется « обратным осмосом», и это устройство называется установкой обратного осмоса. Метод обратного осмоса позволяет удалять из воды более 90% растворенных солей и более 99% коллоидных микроорганизмов и органических веществ. По сравнению с другими методами очистки воды имеет преимущества безфазного изменения состояния, работы при комнатной температуре, простого оборудования, высокой эффективности, небольшой площади, удобной работы, меньшего потребления энергии, широкого диапазона адаптации, высокой степени автоматизации и хорошего качества воды. Установки обратного осмоса для очистки горькой соленой воды, работающие, в частности, на ветровой и солнечной энергии, являются экономичным и надежным способом решения проблемы воды, используемой людьми в районах, где нет электричества и не хватает обычных источников энергии. Метод обратного осмотического опреснения подходит не только для опреснения горькой соленой воды, но и для опреснения горькой соленой воды. Из существующих методов опреснения метод обратного осмоса является наиболее экономичным, и он даже превзошел метод электрического опреснения. Поскольку движущей силой процесса обратного осмоса является давление, фазовые изменения в процессе не происходят, мембрана играет только роль « сита», поэтому процесс разделения обратного осмоса требует меньшего потребления энергии. Среди существующих методов опреснения морской воды и горькой соленой воды метод обратного осмоса является наиболее энергоэффективным. Отличительной особенностью мембранного разделения обратного осмоса является его « широкоспециальное» разделение, то есть он может не только удалять различные ионы в воде, но и удалять частицы, большие, чем ионы, такие как большинство органических веществ, коллоидов, вирусов, бактерий, суспензий и т. Д., Поэтому метод разделения обратного осмоса также известен как метод разделения широкого спектра.

VI. Исследования, связанные с опреснением горькой соленой воды

Мы являемся страной, испытывающей нехватку воды: более 300 городов по всей стране испытывают нехватку воды, 110 городов испытывают острую нехватку воды, а 9 из 14 открытых прибрежных городов испытывают острую нехватку воды. В засушливых северо - западных районах нашей страны запасы пресной воды еще более ограничены. Кроме того, тысячи обитаемых островов у побережья нашей страны испытывают нехватку пресной воды, и проблемы с питьевой водой могут быть решены только за счет накопления дождевой воды и доставки воды с суши на судах, что является дорогостоящим делом, а водоснабжение часто не обеспечивается в случае неблагоприятных погодных условий.

В засушливых северо - западных районах нашей страны, несмотря на острую нехватку пресной воды, имеются обширные подземные соленые или горькие озера. Прибрежные районы богаты морскими ресурсами. Из этого следует, что исследования, разработка и продвижение эффективных технологий опреснения горькой соленой воды имеют большое практическое значение, являются практическими и фундаментальными мерами по разрешению кризиса водных ресурсов в прибрежных районах Китая, решению проблемы нехватки пресной воды в некоторых районах горькой соленой воды в западном и северо - западном Китае и решению проблемы бытовой воды для жителей многих островов вдоль побережья Китая.

Основная исследовательская цель проекта - изучить недостатки традиционной предварительной обработки обратного осмоса, изучить новый процесс опреснения горькой соленой воды с обратным осмосом, снизить затраты на опреснение и обеспечить техническую основу для обеспечения безопасной питьевой воды в районах с дефицитом пресной воды, но богатыми соленой водой в Китае.

Основываясь на исследованиях и анализе данных, этот проект определяет совершенно новый технологический процесс обратного осмоса горькой соленой воды: процесс полного мембранного метода. Основными преимуществами этого полного мембранного технологического процесса являются: простой процесс, короткий маршрут процесса, небольшой объем оборудования, легкая интеграция, инвестиции, низкие эксплуатационные расходы, легкая реализация автоматического управления всей машиной.

Сравнительный анализ высокомолекулярных мембранных материалов, выбор определяет мембраны, используемые в каждом процессе: первый уровень микрофильтрации с использованием полиэтиленовой спеченной микрофильтрующей пленки с точностью 5 мкм для грубого фильтра; Микрофильтр второй ступени использует полипропиленовую складную пленку, выбранную с точностью 0,2 мкм для безопасной фильтрации. Сверхфильтрующая мембрана использует полисульфоновый материал и прядилась в полые волокнистые мембраны (30 000 дальтонов). Материал мембраны обратного осмоса выбирает ароматический полиамид с высокой прочностью на растяжение и стойкостью к растворителям.

Разработана и собрана передвижная установка для опреснения горькой соленой воды, изготовленная из подвижной установки, которая может быть адаптирована к потребностям различных регионов. Устройство оснащено непрерывным онлайновым мониторингом эксплуатационного давления, притока воды, опреснительного и концентрированного потока воды и управлением сигнализацией о превышении предела, системой останова и сигнализации для обратного осмоса и избыточного давления на выходе насоса высокого давления, а также устройством безопасности для очистки мембраны обратного осмоса и предотвращения повреждения мембраны. Использование управления преобразованием частоты для управления разумной выходной мощностью для достижения цели энергосбережения и снижения потребления.

Согласно качеству горькой соленой воды по всей стране, с помощью вышеупомянутого устройства было проведено имитационное экспериментальное исследование по опреснению горькой соленой воды. Результаты эксперимента показывают, что общее растворенное твердое вещество (TDS) в сырой воде достигает 22 г / л, а TDS для пресной воды составляет всего 368 мг / л, что соответствует стандарту качества питьевой воды (стандарт качества питьевой воды в Китае требует TDS < 1000 мг / л). Для всех имитируемых горьких соленых вод скорость удаления TDS составляет более 95%, а скорость снижения электропроводности - более 95%.

VII. РЕЗЮМЕ

Система управления устройством для опреснения горькой соленой воды Эта система управления после периода эксплуатации, различные показатели достигли проектных требований, после дальнейшего обобщения, для будущего непрерывного совершенствования и популяризации и применения накоплен ценный теоретический и практический опыт.